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第1.2课《学用身边的数字设备--揭秘计算机》教学设计
课题 学用身边的数字设备--揭秘计算机 单元 第一单元 学科 信息科技 年级 三年级
核心素养目标 信息意识：能够在信息爆炸的时代中，筛选出有价值的信息，并在学习和工作中做出明智的决策。计算思维：学习计算机课程时，能培养计算思维以帮助更好地理解复杂问题，并设计出有效的解决方案。数字化学习与创新：能够利用计算机设备数字化资源等进行自主学习，并激励在技术应用上进行创新。信息社会责任：在学习计算机课程时，需要意识到自己在使用技术和信息时的责任，理解技术对社会的影响，并在实践中遵循相关的伦理规范。
教学重点 认识计算机在生活中的应用。
教学难点 掌握计算机的运行机制原理等知识内容。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第1.2课 《学用身边的数字设备--揭秘计算机》板书课题。1.信息社会的快速发展，得益于计算机(俗称“电脑”)的发展。计算机是目前最有效的信息处理工具，是当今信息社会的核心技术。我们的学习、生活都离不开计算机，比如视频通话，必须要借助计算机才能完成。什么是计算机 计算机是什么样的 计算机是怎么运作的 这节课我们就来学习。想一想：同学们，你们眼中的计算机是什么样的呢 为什么有些场合又叫它们电脑呢 在我眼中计算机是一种强大的工具，可以帮助我们完成各种任务，比如学习、娱乐、沟通等。计算机通常指的是台式机或笔记本电脑，而“电脑”这个词则更为口语化，通常用于指代个人使用的计算机设备。两者的区别主要在于使用场合和语境，计算机更正式，而电脑更亲切。2.播放视频。 学习新知引入观看教学视频。 用生活中的常见现象引入课题内容。将学生的注意吸引到课堂。
讲授新课 新知讲解：板书课题。一、形态各异的计算机计算机是通过一系列指令进行处理的机器。人们一般会认为计算机就是台式计算机或笔记本电脑，其实这些只是计算机的常见形式。除此之外，计算机还有很多其他的形式。台式计算机和笔记本电脑台式计算机的摆放位置通常是固定的，一般会放置在桌面上，配有独立的主机，主机常常隐藏在桌面下，而显示器、鼠标和键盘等摆放在桌面上。笔记本电脑是一种便携式计算机，一般都会集成显示屏、键盘、触控面板等。台式计算机(见图1.2.1)和笔记本电脑(见图1.2.2)的显示器尺寸都相对较大，性能足以满足用户大部分的需求，都可以用来办公、上网、查阅各类学习资料等。智能手机和平板电脑智能手机和平板电脑也属于便携式计算机，重量更轻，尺寸更小，便于放在衣袋或书包里。智能手机(见图1.2.3)和平板电脑(见图1.2.4)都可以通过在触摸屏上触摸或滑动手指进行操作，利用它们可以上网、社交和娱乐等。嵌入式计算机嵌入式计算机通常会嵌入到各种电子设备中，它们的用途、形状也各不相同，有时也称这类计算设备为微控制器，例如人造卫星(见图 1.2.5)、银行存取款机(见图 1.2.6)、超市收银机(见图 1.2.7)等。常见教学用计算机教学用计算机有不同的硬件形态。例如，单板机(见图1.2.8)是一种尺寸只有信用卡大小的计算机，连接上键盘、鼠标和显示器就变成了通用型计算机，能满足大部分的教学需求。又如，图1.2.9所示的物联网主控板是一种尺寸更小、主要用于物联网教学的 DIY计算机，板载一块 128x64 点阵 OLED 显示屏、一个蜂鸣器、两个实体按键和常见教学用传感器，底部的六个金手指触摸按键可以与计算机进行简单的信息交互。 说一说：假如要选择一款设备跟爷爷奶奶进行视频通话，你会选择哪种形态的计算机设备 说一说你的理由。如果要选择一款设备跟爷爷奶奶进行视频通话，我会选择一台平板电脑。理由是平板电脑的屏幕较大，操作简单，适合老年人使用。此外，平板电脑通常配备触摸屏，爷爷奶奶可以通过简单的触摸操作来进行视频通话，而不需要复杂的键盘和鼠标操作。二、计算机的组成计算机的形态虽然多种多样，但它们一般都可以由输入设备、输出设备、存储设备和中央处理器组装而成。输入设备输入设备(input device)用于向计算机下达指令或输入信息。使用计算机时，我们通常需要在计算机上选择某些内容或者输入文字等信息，这时就需要用到输入设备。常见的输入设备有台式计算机的键盘(见图1.2.10)、鼠标(见图1.2.11)，手机的触摸屏(见图 1.2.12)、指纹传感器、麦克风、摄像头等。输出设备输出设备(output device)是计算机用于向外输出信息的。当我们要展示经计算机处理后的信息时，就需要用到输出设备最常见的输出设备是显示器(见图1.2.13)。通过显示器，我们可以看到计算机呈现的文字、图像视频等。例如在进行视频通话时，我们看到的人像和听到的声音都是计算机输出的信息。存储设备存储设备(storage device)用于存放信息，如图 1.2.14所示。使用计算机时，无论是给计算机输入信息还是由计算机输出信息，都需要通过存储设备将这些过程中的信息暂时或长期存储起来。中央处理器中央处理器(central processing unit，CPU)相当于计算机的大脑,负责处理各类信息并执行命令，如图 1.2.15所示。输入设备、输出设备与存储设备之间的数据传输和信息处理都是通过CPU进行的。做一做：图 1.2.16中描述计算机组成部分的表格被剪坏了，请同学们认真回想一下自己接触过的电子设备，试着把所缺内容在表 1.2.1 中补充完整。表1.2.1计算机的组成分类举例输入设备1.键盘2.鼠标3.扫描仪4.麦克风存储设备1.内存 2.闪存 3.硬盘处理器1.中央处理器2.运算器3.控制器输出设备1.显示器2.打印机3.音响三、计算机的运行机制计算机的运行是由输入设备、存储设备、处理器和输出设备共同运行、相互配合而完成的。它的运行流程如图 1.2.17 所示。四、课堂练习1、按下电源键，打开一台计算机，双击里面的一个应用程序图标，运行该程序，该程序将呈现相应的信息。请与同学们分享在这个过程中，计算机的输入设备、存储设备、处理设备和输出设备是如何运行的 信息又是如何传递的 输入设备（如键盘和鼠标）允许用户与计算机进行交互。当用户双击应用程序图标时，输入设备将这一操作信息传递给处理器，处理器接收到指令后，从存储设备（如硬盘或SSD）中读取该程序的数据，并将其加载到内存中。处理器开始执行程序的指令，并将处理结果通过输出设备（如显示器）呈现给用户。在这个过程中，信息通过输入设备传入，处理器进行处理，存储设备提供数据，最后通过输出设备展示结果，形成一个完整的信息传递过程。2、感兴趣的同学可以到图书馆借阅与计算机原理相关的图书进一步了解计算机处理信息的细节和原理。五、拓展延伸1.超级计算机与云计算问：我在浏览资料的时候，看到除了我们生活中常见的计算机，还有超级计算机和云计算，它们又是什么计算机呢 答：超级计算机是指能够执行一般个人计算机无法处理的高速运算的计算机，有极大的数据存储容量和极快的数据处理速度，比个人计算机强大许多，例如我国的神威·太湖之光超级计算机，运算速度超过每秒十亿亿次。超级计算机在科学研究等领域发挥着重要作用推动了科学和技术的发展。问：那云计算又是什么 它是另一种计算机吗 答：云计算本身并不是一种计算机，而是一种通过互联网提供计算资源和服务的方式，不依赖于本地计算机或服务器。我们以前通常把文件照片等资源保存在自己的计算机硬盘上，通过云计算和云存储，你可以将这些文件上传到云存储服务提供商的服务器上，随时随地通过互联网访问和管理你的文件。2.认识世界上第一台计算机：世界上第一台计算机通常被认为是“恩尼阿克”（ENIAC，Electronic Numerical Integrator and Computer）。它于1945年在美国宾夕法尼亚大学开发完成。ENIAC是一个大型的电子数字计算机，使用真空管进行运算，体积庞大，重量超过30吨。它能够进行复杂的计算，主要用于军事和科学研究。ENIAC的设计和实现标志着计算机科学的开端，对后来的计算机发展产生了深远的影响。3.一起来学习计算机科学的现代应用。1. 人工智能：AI技术正在变革医疗、金融、教育等多个领域，从智能助手到自动驾驶汽车，AI应用无处不在。2. 大数据分析：通过算法处理和分析大规模数据集，大数据技术可以挖掘有价值的信息，支持商业决策和科学研究。3. 云计算：云计算通过互联网提供计算资源和数据存储服务，使资源获取更加灵活、高效。4. 物联网：物联网(IoT)通过将日常物品连接到网络，收集和交换数据，实现物品智能化推动智能家居、智慧城市等领域的发展。五、活动日志 活动日志 班级：XX姓名：XX活动名称学用身边的数字设备--揭秘计算机活动环节1口 2口 3口 4口（在对应环节画V）活动完成内容形态各异的计算机、计算机的组成、计算机的运行机制活动完成度口口口口口口口口口(100%)活动小结问题与反思：学完后依旧不太理解计算机的运行机制改进的方法：反复重温知识点内容、理论与实践相结合 学习形态各异的计算机。完成说一说。学习计算机的组成部分。完成做一做练习。学习计算机的运行机制。完成课堂练习。进行课外知识拓展。完成活动日志记录。 初步学习计算机的各种形式，锻炼学生的学习能力。。引导学生结合现实生活思考相关问题，加深对本课知识内容的理解和掌握。引导学生细化学习计算机的各个组成部分，强化学生知识体系。考查学生的学习落地能力，是否能够学以致用。强化对计算机内容的讲授，引导学生进一步了解计算机各个组成部分之间的运行机制。在课堂练习中强化所学知识内容。拓宽学生知识面。将本学习情况进行总结。
课堂小结 学用身边的数字设备--揭秘计算机1、引入新知内容2、学习形态各异的计算机3、认识计算机的组成和运行机制4、完成课题练习5、进行相关知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 说一说本课的收获。选择家中或学校的数字设备（如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等），调查其主要硬件组成（如处理器、内存、存储等），并写一篇报告。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
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第2课
学用身边的数字设备--揭秘计算机
（清华大学版）三年级
上
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
在学习计算机课程时，需要意识到自己在使用技术和信息时的责任，理解技术对社会的影响，并在实践中遵循相关的伦理规范。
能够利用计算机设备数字化资源等进行自主学习，并激励在技术应用上进行创新。
学习计算机课程时，能培养计算思维以帮助更好地理解复杂问题，并设计出有效的解决方案。
能够在信息爆炸的时代中，筛选出有价值的信息，并在学习和工作中做出明智的决策。
02
新知导入
信息社会的快速发展，得益于计算机(俗称“电脑”)的发展。计算机是目前最有效的信息处理工具，是当今信息社会的核心技术。我们的学习、生活都离不开计算机，比如视频通话，必须要借助计算机才能完成。什么是计算机 计算机是什么样的 计算机是怎么运作的 这节课我们就来学习。
02
新知导入
同学们，你们眼中的计算机是什么样的呢
为什么有些场合又叫它们电脑呢
想一想
我是一台笔记本电脑，我为信息社会做了很大贡献，比如要展示内容的视频会议、在线课堂，用我最适合哟!
02
新知导入
在我眼中计算机是一种强大的工具，可以帮助我们完成各种任务，比如学习、娱乐、沟通等。
计算机通常指的是台式机或笔记本电脑，而“电脑”这个词则更为口语化，通常用于指代个人使用的计算机设备。两者的区别主要在于使用场合和语境，计算机更正式，而电脑更亲切。
02
新知导入
03
新知讲解
一、形态各异的计算机
计算机是通过一系列指令进行处理的机器。人们一般会认为计算机就是台式计算机或笔记本电脑，其实这些只是计算机的常见形式。除此之外，计算机还有很多其他的形式。
03
新知讲解
台式计算机和笔记本电脑
台式计算机的摆放位置通常是固定的，一般会放置在桌面上，配有独立的主机，主机常常隐藏在桌面下，而显示器、鼠标和键盘等摆放在桌面上。笔记本电脑是一种便携式计算机，一般都会集成显示屏、键盘、触控面板等。台式计算机(见图1.2.1)和笔记本电脑(见图1.2.2)的显示器尺寸都相对较大，性能足以满足用户大部分的需求，都可以用来办公、上网、查阅各类学习资料等。
图 1.2.1台式计算机 图1.2.2笔记本电脑
03
新知讲解
智能手机和平板电脑
智能手机和平板电脑也属于便携式计算机，重量更轻，尺寸更小，便于放在衣袋或书包里。智能手机(见图1.2.3)和平板电脑(见图1.2.4)都可以通过在触摸屏上触摸或滑动手指进行操作，利用它们可以上网、社交和娱乐等。
图1.2.3 智能手机 图 1.2.4平板电脑
03
新知讲解
嵌入式计算机
嵌入式计算机通常会嵌入到各种电子设备中，它们的用途、形状也各不相同，有时也称这类计算设备为微控制器，例如人造卫星(见图 1.2.5)、银行存取款机(见图 1.2.6)、超市收银机(见图 1.2.7)等。
图 1.2.5人造卫星 图 1.2.6 银行存取款机 图 1.2.7 超市收银机
03
新知讲解
常见教学用计算机
教学用计算机有不同的硬件形态。例如，单板机(见图1.2.8)是一种尺寸只有信用卡大小的计算机，连接上键盘、鼠标和显示器就变成了通用型计算机，能满足大部分的教学需求。又如，图1.2.9所示的物联网主控板是一种尺寸更小、主要用于物联网教学的 DIY计算机，板载一块 128x64 点阵 OLED 显示屏、一个蜂鸣器、两个实体按键和常见教学用传感器，底部的六个金手指触摸按键可以与计算机进行简单的信息交互。
图1.2.8 单板机
图1.2.9物联网主控板
03
新知讲解
说一说
假如要选择一款设备跟爷爷奶奶进行视频通话，你会选择哪种形态的计算机设备 说一说你的理由。
如果要选择一款设备跟爷爷奶奶进行视频通话，我会选择一台平板电脑。
理由是平板电脑的屏幕较大，操作简单，适合老年人使用。此外，平板电脑通常配备触摸屏，爷爷奶奶可以通过简单的触摸操作来进行视频通话，而不需要复杂的键盘和鼠标操作。
03
新知讲解
二、计算机的组成
输入设备
计算机的形态虽然多种多样，但它们一般都可以由输入设备、输出设备、存储设备和中央处理器组装而成。
输入设备(input device)用于向计算机下达指令或输入信息。使用计算机时，我们通常需要在计算机上选择某些内容或者输入文字等信息，这时就需要用到输入设备。
03
新知讲解
常见的输入设备有台式计算机的键盘(见图1.2.10)、鼠标(见图1.2.11)，手机的触摸屏(见图 1.2.12)、指纹传感器、麦克风、摄像头等。
图1.2.10 键盘 图 1.2.11 鼠标 图1.2.12 手机触摸屏
03
新知讲解
输出设备
输出设备(output device)是计算机用于向外输出信息的。当我们要展示经计算机处理后的信息时，就需要用到输出设备
最常见的输出设备是显示器(见图1.2.13)。通过
显示器，我们可以看到计算机呈现的文字、图像
视频等。例如在进行视频通话时，我们看到的人
像和听到的声音都是计算机输出的信息。
图1.2.13 显示器
03
新知讲解
存储设备
存储设备(storage device)用于存放信息，如图 1.2.14所示。使用计算机时，无论是给计算机输入信息还是由计算机输出信息，都需要通过存储设备将这些过程中的信息暂时或长期存储起来。
图 1.2.14 存储设备
03
新知讲解
中央处理器
中央处理器(central processing unit，CPU)相当于计算机的大脑,负责处理各类信息并执行命令，如图 1.2.15所示。输入设备、输出设备与存储设备之间的数据传输和信息处理都是通过CPU进行的。
图1.2.15CPU
03
新知讲解
做一做
图 1.2.16中描述计算机组成部分的表格被剪坏了，请同学们认真回想一下自己接触过的电子设备，试着把所缺内容在表 1.2.1 中补充完整。
图1.2.16 剪坏的表格
03
新知讲解
做一做
表1.2.1计算机的组成
分类 举例
输入设备 1.键盘2.鼠标3.扫描仪4.麦克风
存储设备 1.内存 2.闪存 3.硬盘
处理器 1.中央处理器2.运算器3.控制器
输出设备 1.显示器2.打印机3.音响
03
新知讲解
三、计算机的运行机制
计算机的运行是由输入设备、存储设备、处理器和输出设备共同运行、相互配合而完成的。它的运行流程如图 1.2.17 所示。
按下计算机启动按钮，等待计算机进入工作状态。
双击某一应用程序图标，计算机找到并加载对应的应用程序，并将其载入内存。
CPU在内存中找到该应用程序所需的所有信息，并根据指令对信息进行处理。
CPU处理信息后，将结果显示在显示器上，如视频通话的界面等。
图
1.
2.
1
7
计
算
机
运
行
流
程
04
课堂练习
1、按下电源键，打开一台计算机，双击里面的一个应用程序图标，运行该程序，该程序将呈现相应的信息。请与同学们分享在这个过程中，计算机的输入设备、存储设备、处理设备和输出设备是如何运行的 信息又是如何传递的
试一试
输入设备（如键盘和鼠标）允许用户与计算机进行交互。当用户双击应用程序图标时，输入设备将这一操作信息传递给处理器，处理器接收到指令后，从存储设备（如硬盘或SSD）中读取该程序的数据，并将其加载到内存中。
04
课堂练习
1、按下电源键，打开一台计算机，双击里面的一个应用程序图标，运行该程序，该程序将呈现相应的信息。请与同学们分享在这个过程中，计算机的输入设备、存储设备、处理设备和输出设备是如何运行的 信息又是如何传递的
试一试
处理器开始执行程序的指令，并将处理结果通过输出设备（如显示器）呈现给用户。
在这个过程中，信息通过输入设备传入，处理器进行处理，存储设备提供数据，最后通过输出设备展示结果，形成一个完整的信息传递过程。
04
课堂练习
2、感兴趣的同学可以到图书馆借阅与计算机原理相关的图书进一步了解计算机处理信息的细节和原理。
试一试
05
拓展延伸
超级计算机与云计算
我在浏览资料的时候，看到除了我们生活中常见的计算机，还有超级计算机和云计算，它们又是什么计算机呢
超级计算机是指能够执行一般个人计算机无法处理的高速运算的计算机，有极大的数据存储容量和极快的数据处理速度，比个人计算机强大许多，例如我国的神威·太湖之光超级计算机，运算速度超过每秒十亿亿次。超级计算机在科学研究等领域发挥着重要作用推动了科学和技术的发展。
05
拓展延伸
超级计算机与云计算
那云计算又是什么 它是另一种计算机吗
云计算本身并不是一种计算机，而是一种通过互联网提供计算资源和服务的方式，不依赖于本地计算机或服务器。我们以前通常把文件照片等资源保存在自己的计算机硬盘上，通过云计算和云存储，你可以将这些文件上传到云存储服务提供商的服务器上，随时随地通过互联网访问和管理你的文件。
05
拓展延伸
认识世界上第一台计算机
世界上第一台计算机通常被认为是“恩尼阿克”（ENIAC，Electronic Numerical Integrator and Computer）。它于1945年在美国宾夕法尼亚大学开发完成。ENIAC是一个大型的电子数字计算机，使用真空管进行运算，体积庞大，重量超过30吨。它能够进行复杂的计算，主要用于军事和科学研究。ENIAC的设计和实现标志着计算机科学的开端，对后来的计算机发展产生了深远的影响。
05
拓展延伸
一起来学习计算机科学的现代应用。
1. 人工智能：AI技术正在变革医疗、金融、教育等多个领域，从智能助手到自动驾驶汽车，AI应用无处不在。
2. 大数据分析：通过算法处理和分析大规模数据集，大数据技术可以挖掘有价值的信息，支持商业决策和科学研究。
05
拓展延伸
一起来学习计算机科学的现代应用。
3. 云计算：云计算通过互联网提供计算资源和数据存储服务，使资源获取更加灵活、高效。
4. 物联网：物联网(IoT)通过将日常物品连接到网络，收集和交换数据，实现物品智能化推动智能家居、智慧城市等领域的发展。
06
活动日志
活动日志 班级：XX 姓名：XX
活动名称 学用身边的数字设备--揭秘计算机
活动环节 1口 2口 3口 4口（在对应环节画V）
活动完成内容 形态各异的计算机、计算机的组成、计算机的运行机制
活动完成度 口口口口口口口口口(100%)
活动小结 问题与反思：学完后依旧不太理解计算机的运行机制
改进的方法：反复重温知识点内容、理论与实践相结合
07
课堂总结
1
引入新知内容
学用身边的数字设备--揭秘计算机
2
学习形态各异的计算机
3
认识计算机的组成和运行机制
4
完成课题练习
5
进行相关知识拓展
1
2
3
4
5
08
板书设计
学用身边的数字设备--揭秘计算机
1.进行新知引入
2.学习形态各异的计算机
3.认识计算机的组成和运行机制
4.完成课堂练习
5.进行知识拓展
09
课后作业
01
说一说本课的收获。
09
课后作业
02
选择家中或学校的数字设备（如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等），调查其主要硬件组成（如处理器、内存、存储等），并写一篇报告。
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