資源簡介

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第1.2課《學用身邊的數字設備--揭秘計算機》教學設計
課題 學用身邊的數字設備--揭秘計算機 單元 第一單元 學科 信息科技 年級 三年級
核心素養目標 信息意識：能夠在信息爆炸的時代中，篩選出有價值的信息，并在學習和工作中做出明智的決策。計算思維：學習計算機課程時，能培養計算思維以幫助更好地理解復雜問題，并設計出有效的解決方案。數字化學習與創新：能夠利用計算機設備數字化資源等進行自主學習，并激勵在技術應用上進行創新。信息社會責任：在學習計算機課程時，需要意識到自己在使用技術和信息時的責任，理解技術對社會的影響，并在實踐中遵循相關的倫理規范。
教學重點 認識計算機在生活中的應用。
教學難點 掌握計算機的運行機制原理等知識內容。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 第1.2課 《學用身邊的數字設備--揭秘計算機》板書課題。1.信息社會的快速發展，得益于計算機(俗稱“電腦”)的發展。計算機是目前最有效的信息處理工具，是當今信息社會的核心技術。我們的學習、生活都離不開計算機，比如視頻通話，必須要借助計算機才能完成。什么是計算機 計算機是什么樣的 計算機是怎么運作的 這節課我們就來學習。想一想：同學們，你們眼中的計算機是什么樣的呢 為什么有些場合又叫它們電腦呢 在我眼中計算機是一種強大的工具，可以幫助我們完成各種任務，比如學習、娛樂、溝通等。計算機通常指的是臺式機或筆記本電腦，而“電腦”這個詞則更為口語化，通常用于指代個人使用的計算機設備。兩者的區別主要在于使用場合和語境，計算機更正式，而電腦更親切。2.播放視頻。 學習新知引入觀看教學視頻。 用生活中的常見現象引入課題內容。將學生的注意吸引到課堂。
講授新課 新知講解：板書課題。一、形態各異的計算機計算機是通過一系列指令進行處理的機器。人們一般會認為計算機就是臺式計算機或筆記本電腦，其實這些只是計算機的常見形式。除此之外，計算機還有很多其他的形式。臺式計算機和筆記本電腦臺式計算機的擺放位置通常是固定的，一般會放置在桌面上，配有獨立的主機，主機常常隱藏在桌面下，而顯示器、鼠標和鍵盤等擺放在桌面上。筆記本電腦是一種便攜式計算機，一般都會集成顯示屏、鍵盤、觸控面板等。臺式計算機(見圖1.2.1)和筆記本電腦(見圖1.2.2)的顯示器尺寸都相對較大，性能足以滿足用戶大部分的需求，都可以用來辦公、上網、查閱各類學習資料等。智能手機和平板電腦智能手機和平板電腦也屬于便攜式計算機，重量更輕，尺寸更小，便于放在衣袋或書包里。智能手機(見圖1.2.3)和平板電腦(見圖1.2.4)都可以通過在觸摸屏上觸摸或滑動手指進行操作，利用它們可以上網、社交和娛樂等。嵌入式計算機嵌入式計算機通常會嵌入到各種電子設備中，它們的用途、形狀也各不相同，有時也稱這類計算設備為微控制器，例如人造衛星(見圖 1.2.5)、銀行存取款機(見圖 1.2.6)、超市收銀機(見圖 1.2.7)等。常見教學用計算機教學用計算機有不同的硬件形態。例如，單板機(見圖1.2.8)是一種尺寸只有信用卡大小的計算機，連接上鍵盤、鼠標和顯示器就變成了通用型計算機，能滿足大部分的教學需求。又如，圖1.2.9所示的物聯網主控板是一種尺寸更小、主要用于物聯網教學的 DIY計算機，板載一塊 128x64 點陣 OLED 顯示屏、一個蜂鳴器、兩個實體按鍵和常見教學用傳感器，底部的六個金手指觸摸按鍵可以與計算機進行簡單的信息交互。 說一說：假如要選擇一款設備跟爺爺奶奶進行視頻通話，你會選擇哪種形態的計算機設備 說一說你的理由。如果要選擇一款設備跟爺爺奶奶進行視頻通話，我會選擇一臺平板電腦。理由是平板電腦的屏幕較大，操作簡單，適合老年人使用。此外，平板電腦通常配備觸摸屏，爺爺奶奶可以通過簡單的觸摸操作來進行視頻通話，而不需要復雜的鍵盤和鼠標操作。二、計算機的組成計算機的形態雖然多種多樣，但它們一般都可以由輸入設備、輸出設備、存儲設備和中央處理器組裝而成。輸入設備輸入設備(input device)用于向計算機下達指令或輸入信息。使用計算機時，我們通常需要在計算機上選擇某些內容或者輸入文字等信息，這時就需要用到輸入設備。常見的輸入設備有臺式計算機的鍵盤(見圖1.2.10)、鼠標(見圖1.2.11)，手機的觸摸屏(見圖 1.2.12)、指紋傳感器、麥克風、攝像頭等。輸出設備輸出設備(output device)是計算機用于向外輸出信息的。當我們要展示經計算機處理后的信息時，就需要用到輸出設備最常見的輸出設備是顯示器(見圖1.2.13)。通過顯示器，我們可以看到計算機呈現的文字、圖像視頻等。例如在進行視頻通話時，我們看到的人像和聽到的聲音都是計算機輸出的信息。存儲設備存儲設備(storage device)用于存放信息，如圖 1.2.14所示。使用計算機時，無論是給計算機輸入信息還是由計算機輸出信息，都需要通過存儲設備將這些過程中的信息暫時或長期存儲起來。中央處理器中央處理器(central processing unit，CPU)相當于計算機的大腦,負責處理各類信息并執行命令，如圖 1.2.15所示。輸入設備、輸出設備與存儲設備之間的數據傳輸和信息處理都是通過CPU進行的。做一做：圖 1.2.16中描述計算機組成部分的表格被剪壞了，請同學們認真回想一下自己接觸過的電子設備，試著把所缺內容在表 1.2.1 中補充完整。表1.2.1計算機的組成分類舉例輸入設備1.鍵盤2.鼠標3.掃描儀4.麥克風存儲設備1.內存 2.閃存 3.硬盤處理器1.中央處理器2.運算器3.控制器輸出設備1.顯示器2.打印機3.音響三、計算機的運行機制計算機的運行是由輸入設備、存儲設備、處理器和輸出設備共同運行、相互配合而完成的。它的運行流程如圖 1.2.17 所示。四、課堂練習1、按下電源鍵，打開一臺計算機，雙擊里面的一個應用程序圖標，運行該程序，該程序將呈現相應的信息。請與同學們分享在這個過程中，計算機的輸入設備、存儲設備、處理設備和輸出設備是如何運行的 信息又是如何傳遞的 輸入設備（如鍵盤和鼠標）允許用戶與計算機進行交互。當用戶雙擊應用程序圖標時，輸入設備將這一操作信息傳遞給處理器，處理器接收到指令后，從存儲設備（如硬盤或SSD）中讀取該程序的數據，并將其加載到內存中。處理器開始執行程序的指令，并將處理結果通過輸出設備（如顯示器）呈現給用戶。在這個過程中，信息通過輸入設備傳入，處理器進行處理，存儲設備提供數據，最后通過輸出設備展示結果，形成一個完整的信息傳遞過程。2、感興趣的同學可以到圖書館借閱與計算機原理相關的圖書進一步了解計算機處理信息的細節和原理。五、拓展延伸1.超級計算機與云計算問：我在瀏覽資料的時候，看到除了我們生活中常見的計算機，還有超級計算機和云計算，它們又是什么計算機呢 答：超級計算機是指能夠執行一般個人計算機無法處理的高速運算的計算機，有極大的數據存儲容量和極快的數據處理速度，比個人計算機強大許多，例如我國的神威·太湖之光超級計算機，運算速度超過每秒十億億次。超級計算機在科學研究等領域發揮著重要作用推動了科學和技術的發展。問：那云計算又是什么 它是另一種計算機嗎 答：云計算本身并不是一種計算機，而是一種通過互聯網提供計算資源和服務的方式，不依賴于本地計算機或服務器。我們以前通常把文件照片等資源保存在自己的計算機硬盤上，通過云計算和云存儲，你可以將這些文件上傳到云存儲服務提供商的服務器上，隨時隨地通過互聯網訪問和管理你的文件。2.認識世界上第一臺計算機：世界上第一臺計算機通常被認為是“恩尼阿克”（ENIAC，Electronic Numerical Integrator and Computer）。它于1945年在美國賓夕法尼亞大學開發完成。ENIAC是一個大型的電子數字計算機，使用真空管進行運算，體積龐大，重量超過30噸。它能夠進行復雜的計算，主要用于軍事和科學研究。ENIAC的設計和實現標志著計算機科學的開端，對后來的計算機發展產生了深遠的影響。3.一起來學習計算機科學的現代應用。1. 人工智能：AI技術正在變革醫療、金融、教育等多個領域，從智能助手到自動駕駛汽車，AI應用無處不在。2. 大數據分析：通過算法處理和分析大規模數據集，大數據技術可以挖掘有價值的信息，支持商業決策和科學研究。3. 云計算：云計算通過互聯網提供計算資源和數據存儲服務，使資源獲取更加靈活、高效。4. 物聯網：物聯網(IoT)通過將日常物品連接到網絡，收集和交換數據，實現物品智能化推動智能家居、智慧城市等領域的發展。五、活動日志 活動日志 班級：XX姓名：XX活動名稱學用身邊的數字設備--揭秘計算機活動環節1口 2口 3口 4口（在對應環節畫V）活動完成內容形態各異的計算機、計算機的組成、計算機的運行機制活動完成度口口口口口口口口口(100%)活動小結問題與反思：學完后依舊不太理解計算機的運行機制改進的方法：反復重溫知識點內容、理論與實踐相結合 學習形態各異的計算機。完成說一說。學習計算機的組成部分。完成做一做練習。學習計算機的運行機制。完成課堂練習。進行課外知識拓展。完成活動日志記錄。 初步學習計算機的各種形式，鍛煉學生的學習能力。。引導學生結合現實生活思考相關問題，加深對本課知識內容的理解和掌握。引導學生細化學習計算機的各個組成部分，強化學生知識體系。考查學生的學習落地能力，是否能夠學以致用。強化對計算機內容的講授，引導學生進一步了解計算機各個組成部分之間的運行機制。在課堂練習中強化所學知識內容。拓寬學生知識面。將本學習情況進行總結。
課堂小結 學用身邊的數字設備--揭秘計算機1、引入新知內容2、學習形態各異的計算機3、認識計算機的組成和運行機制4、完成課題練習5、進行相關知識拓展 總結回顧 對本節課內容進行總結概括。
課后作業 說一說本課的收獲。選擇家中或學校的數字設備（如智能手機、平板電腦、筆記本電腦等），調查其主要硬件組成（如處理器、內存、存儲等），并寫一篇報告。 布置作業 拓展學生的學習能力
課堂板書 觀看板書 強調教學重點內容。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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第2課
學用身邊的數字設備--揭秘計算機
（清華大學版）三年級
上
1
核心素養目標
3
新知講解
5
拓展延伸
7
板書設計
2
新知導入
4
課堂練習
6
課堂總結
課后作業
8
01
核心素養目標
信息意識
計算思維
數字化學習與創新
信息社會責任
在學習計算機課程時，需要意識到自己在使用技術和信息時的責任，理解技術對社會的影響，并在實踐中遵循相關的倫理規范。
能夠利用計算機設備數字化資源等進行自主學習，并激勵在技術應用上進行創新。
學習計算機課程時，能培養計算思維以幫助更好地理解復雜問題，并設計出有效的解決方案。
能夠在信息爆炸的時代中，篩選出有價值的信息，并在學習和工作中做出明智的決策。
02
新知導入
信息社會的快速發展，得益于計算機(俗稱“電腦”)的發展。計算機是目前最有效的信息處理工具，是當今信息社會的核心技術。我們的學習、生活都離不開計算機，比如視頻通話，必須要借助計算機才能完成。什么是計算機 計算機是什么樣的 計算機是怎么運作的 這節課我們就來學習。
02
新知導入
同學們，你們眼中的計算機是什么樣的呢
為什么有些場合又叫它們電腦呢
想一想
我是一臺筆記本電腦，我為信息社會做了很大貢獻，比如要展示內容的視頻會議、在線課堂，用我最適合喲!
02
新知導入
在我眼中計算機是一種強大的工具，可以幫助我們完成各種任務，比如學習、娛樂、溝通等。
計算機通常指的是臺式機或筆記本電腦，而“電腦”這個詞則更為口語化，通常用于指代個人使用的計算機設備。兩者的區別主要在于使用場合和語境，計算機更正式，而電腦更親切。
02
新知導入
03
新知講解
一、形態各異的計算機
計算機是通過一系列指令進行處理的機器。人們一般會認為計算機就是臺式計算機或筆記本電腦，其實這些只是計算機的常見形式。除此之外，計算機還有很多其他的形式。
03
新知講解
臺式計算機和筆記本電腦
臺式計算機的擺放位置通常是固定的，一般會放置在桌面上，配有獨立的主機，主機常常隱藏在桌面下，而顯示器、鼠標和鍵盤等擺放在桌面上。筆記本電腦是一種便攜式計算機，一般都會集成顯示屏、鍵盤、觸控面板等。臺式計算機(見圖1.2.1)和筆記本電腦(見圖1.2.2)的顯示器尺寸都相對較大，性能足以滿足用戶大部分的需求，都可以用來辦公、上網、查閱各類學習資料等。
圖 1.2.1臺式計算機 圖1.2.2筆記本電腦
03
新知講解
智能手機和平板電腦
智能手機和平板電腦也屬于便攜式計算機，重量更輕，尺寸更小，便于放在衣袋或書包里。智能手機(見圖1.2.3)和平板電腦(見圖1.2.4)都可以通過在觸摸屏上觸摸或滑動手指進行操作，利用它們可以上網、社交和娛樂等。
圖1.2.3 智能手機 圖 1.2.4平板電腦
03
新知講解
嵌入式計算機
嵌入式計算機通常會嵌入到各種電子設備中，它們的用途、形狀也各不相同，有時也稱這類計算設備為微控制器，例如人造衛星(見圖 1.2.5)、銀行存取款機(見圖 1.2.6)、超市收銀機(見圖 1.2.7)等。
圖 1.2.5人造衛星 圖 1.2.6 銀行存取款機 圖 1.2.7 超市收銀機
03
新知講解
常見教學用計算機
教學用計算機有不同的硬件形態。例如，單板機(見圖1.2.8)是一種尺寸只有信用卡大小的計算機，連接上鍵盤、鼠標和顯示器就變成了通用型計算機，能滿足大部分的教學需求。又如，圖1.2.9所示的物聯網主控板是一種尺寸更小、主要用于物聯網教學的 DIY計算機，板載一塊 128x64 點陣 OLED 顯示屏、一個蜂鳴器、兩個實體按鍵和常見教學用傳感器，底部的六個金手指觸摸按鍵可以與計算機進行簡單的信息交互。
圖1.2.8 單板機
圖1.2.9物聯網主控板
03
新知講解
說一說
假如要選擇一款設備跟爺爺奶奶進行視頻通話，你會選擇哪種形態的計算機設備 說一說你的理由。
如果要選擇一款設備跟爺爺奶奶進行視頻通話，我會選擇一臺平板電腦。
理由是平板電腦的屏幕較大，操作簡單，適合老年人使用。此外，平板電腦通常配備觸摸屏，爺爺奶奶可以通過簡單的觸摸操作來進行視頻通話，而不需要復雜的鍵盤和鼠標操作。
03
新知講解
二、計算機的組成
輸入設備
計算機的形態雖然多種多樣，但它們一般都可以由輸入設備、輸出設備、存儲設備和中央處理器組裝而成。
輸入設備(input device)用于向計算機下達指令或輸入信息。使用計算機時，我們通常需要在計算機上選擇某些內容或者輸入文字等信息，這時就需要用到輸入設備。
03
新知講解
常見的輸入設備有臺式計算機的鍵盤(見圖1.2.10)、鼠標(見圖1.2.11)，手機的觸摸屏(見圖 1.2.12)、指紋傳感器、麥克風、攝像頭等。
圖1.2.10 鍵盤 圖 1.2.11 鼠標 圖1.2.12 手機觸摸屏
03
新知講解
輸出設備
輸出設備(output device)是計算機用于向外輸出信息的。當我們要展示經計算機處理后的信息時，就需要用到輸出設備
最常見的輸出設備是顯示器(見圖1.2.13)。通過
顯示器，我們可以看到計算機呈現的文字、圖像
視頻等。例如在進行視頻通話時，我們看到的人
像和聽到的聲音都是計算機輸出的信息。
圖1.2.13 顯示器
03
新知講解
存儲設備
存儲設備(storage device)用于存放信息，如圖 1.2.14所示。使用計算機時，無論是給計算機輸入信息還是由計算機輸出信息，都需要通過存儲設備將這些過程中的信息暫時或長期存儲起來。
圖 1.2.14 存儲設備
03
新知講解
中央處理器
中央處理器(central processing unit，CPU)相當于計算機的大腦,負責處理各類信息并執行命令，如圖 1.2.15所示。輸入設備、輸出設備與存儲設備之間的數據傳輸和信息處理都是通過CPU進行的。
圖1.2.15CPU
03
新知講解
做一做
圖 1.2.16中描述計算機組成部分的表格被剪壞了，請同學們認真回想一下自己接觸過的電子設備，試著把所缺內容在表 1.2.1 中補充完整。
圖1.2.16 剪壞的表格
03
新知講解
做一做
表1.2.1計算機的組成
分類 舉例
輸入設備 1.鍵盤2.鼠標3.掃描儀4.麥克風
存儲設備 1.內存 2.閃存 3.硬盤
處理器 1.中央處理器2.運算器3.控制器
輸出設備 1.顯示器2.打印機3.音響
03
新知講解
三、計算機的運行機制
計算機的運行是由輸入設備、存儲設備、處理器和輸出設備共同運行、相互配合而完成的。它的運行流程如圖 1.2.17 所示。
按下計算機啟動按鈕，等待計算機進入工作狀態。
雙擊某一應用程序圖標，計算機找到并加載對應的應用程序，并將其載入內存。
CPU在內存中找到該應用程序所需的所有信息，并根據指令對信息進行處理。
CPU處理信息后，將結果顯示在顯示器上，如視頻通話的界面等。
圖
1.
2.
1
7
計
算
機
運
行
流
程
04
課堂練習
1、按下電源鍵，打開一臺計算機，雙擊里面的一個應用程序圖標，運行該程序，該程序將呈現相應的信息。請與同學們分享在這個過程中，計算機的輸入設備、存儲設備、處理設備和輸出設備是如何運行的 信息又是如何傳遞的
試一試
輸入設備（如鍵盤和鼠標）允許用戶與計算機進行交互。當用戶雙擊應用程序圖標時，輸入設備將這一操作信息傳遞給處理器，處理器接收到指令后，從存儲設備（如硬盤或SSD）中讀取該程序的數據，并將其加載到內存中。
04
課堂練習
1、按下電源鍵，打開一臺計算機，雙擊里面的一個應用程序圖標，運行該程序，該程序將呈現相應的信息。請與同學們分享在這個過程中，計算機的輸入設備、存儲設備、處理設備和輸出設備是如何運行的 信息又是如何傳遞的
試一試
處理器開始執行程序的指令，并將處理結果通過輸出設備（如顯示器）呈現給用戶。
在這個過程中，信息通過輸入設備傳入，處理器進行處理，存儲設備提供數據，最后通過輸出設備展示結果，形成一個完整的信息傳遞過程。
04
課堂練習
2、感興趣的同學可以到圖書館借閱與計算機原理相關的圖書進一步了解計算機處理信息的細節和原理。
試一試
05
拓展延伸
超級計算機與云計算
我在瀏覽資料的時候，看到除了我們生活中常見的計算機，還有超級計算機和云計算，它們又是什么計算機呢
超級計算機是指能夠執行一般個人計算機無法處理的高速運算的計算機，有極大的數據存儲容量和極快的數據處理速度，比個人計算機強大許多，例如我國的神威·太湖之光超級計算機，運算速度超過每秒十億億次。超級計算機在科學研究等領域發揮著重要作用推動了科學和技術的發展。
05
拓展延伸
超級計算機與云計算
那云計算又是什么 它是另一種計算機嗎
云計算本身并不是一種計算機，而是一種通過互聯網提供計算資源和服務的方式，不依賴于本地計算機或服務器。我們以前通常把文件照片等資源保存在自己的計算機硬盤上，通過云計算和云存儲，你可以將這些文件上傳到云存儲服務提供商的服務器上，隨時隨地通過互聯網訪問和管理你的文件。
05
拓展延伸
認識世界上第一臺計算機
世界上第一臺計算機通常被認為是“恩尼阿克”（ENIAC，Electronic Numerical Integrator and Computer）。它于1945年在美國賓夕法尼亞大學開發完成。ENIAC是一個大型的電子數字計算機，使用真空管進行運算，體積龐大，重量超過30噸。它能夠進行復雜的計算，主要用于軍事和科學研究。ENIAC的設計和實現標志著計算機科學的開端，對后來的計算機發展產生了深遠的影響。
05
拓展延伸
一起來學習計算機科學的現代應用。
1. 人工智能：AI技術正在變革醫療、金融、教育等多個領域，從智能助手到自動駕駛汽車，AI應用無處不在。
2. 大數據分析：通過算法處理和分析大規模數據集，大數據技術可以挖掘有價值的信息，支持商業決策和科學研究。
05
拓展延伸
一起來學習計算機科學的現代應用。
3. 云計算：云計算通過互聯網提供計算資源和數據存儲服務，使資源獲取更加靈活、高效。
4. 物聯網：物聯網(IoT)通過將日常物品連接到網絡，收集和交換數據，實現物品智能化推動智能家居、智慧城市等領域的發展。
06
活動日志
活動日志 班級：XX 姓名：XX
活動名稱 學用身邊的數字設備--揭秘計算機
活動環節 1口 2口 3口 4口（在對應環節畫V）
活動完成內容 形態各異的計算機、計算機的組成、計算機的運行機制
活動完成度 口口口口口口口口口(100%)
活動小結 問題與反思：學完后依舊不太理解計算機的運行機制
改進的方法：反復重溫知識點內容、理論與實踐相結合
07
課堂總結
1
引入新知內容
學用身邊的數字設備--揭秘計算機
2
學習形態各異的計算機
3
認識計算機的組成和運行機制
4
完成課題練習
5
進行相關知識拓展
1
2
3
4
5
08
板書設計
學用身邊的數字設備--揭秘計算機
1.進行新知引入
2.學習形態各異的計算機
3.認識計算機的組成和運行機制
4.完成課堂練習
5.進行知識拓展
09
課后作業
01
說一說本課的收獲。
09
課后作業
02
選擇家中或學校的數字設備（如智能手機、平板電腦、筆記本電腦等），調查其主要硬件組成（如處理器、內存、存儲等），并寫一篇報告。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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