资源简介

粤教版信息技术七年级上第1课追寻发展的足迹教学设计
课题
追寻发展的足迹
单元
第一单元
学科
信息技术
年级
七年级
学习
目标
知识目标：了解计算机的发展历史及未来的发展趋势。
技能目标：掌握计算机在生活中的应用。
情感目标：通过计算机的发展史，感受计算在生活中的应用。
重点
了解计算机的发展历史及未来的发展趋势；掌握计算机在生活中的应用。
难点
了解计算机的发展历史及未来的发展趋势；掌握计算机在生活中的应用。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
视频：《神威太湖之光》
计算机作为一种功能强大的信息处理工具，已渗透到现代社会的每一个角落，极大地改变了我们的学习、生活和工作方式，它是我们畅游信息海洋、立足信息社会的得力助手。
那么，计算机是如何发展起来的?它有哪些方面的应用呢?
思考
激发学生学习兴趣并快速进入学习状态
讲授新课
一、早期的计算工具
最初的计算机是为了解决数值计算问题而研制的，那么在此之前，人类是用什么来计算的呢?
人类最早用手指计算，后来用石头、刻痕或结绳来延长计算时的记忆时间。
最早的人造计算工具是算筹(如图所示)，它由我国古代人民最先创造并使用。
算盘(如图所示)是从算筹发展而来的，它作为一种计算工具至今还在使用。
随着科学的发展，商业、航海和天文学等领域都提出了许多复杂的计算问题。
17世纪初，西方的科学家们先后发明了机械加法器(如图所示)差分机、机电式穿孔卡系统一一制表机、2-3型计算机(如图所示)和通用型机电计算机MARK-I等计算工具，这些发明为现代电子计算机的诞生奠定了基础。
早期的计算机器
视频：《计算机发展史》
二、计算机的诞生与发展
(一)计算机的诞生
在科学家们的不断努力下，世界上第一台数字电子计算机 ENIAC(如图所示)于1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生了。
时间：1946年2月15日
地点：美国
（宾夕法尼亚大学）
名称：埃尼阿克
（ENIAC）
特点：体积庞大，占地180平方米，重量达30多吨，使用了 18000多只电子 管，耗电量大，运算速度慢，存储量小，主要用于数值计算。
电子计算机有以下特点：
1.记忆力强。
2.运算速度快算精度高。
3.有逻辑判断能力。
4.能在程序控制下完成各种操作。
(二）计算机的发展
现代计算机-第一代计算机
主要特点
逻辑元件——电子管
主存——磁鼓
辅存——磁带
软件——机器语言、符号语言
应用——科学计算
主要成就
数字电子计算机的出现，揭开了人类历史新篇章。
1946年6月，冯·诺依曼提出了“存储程序”的概念以及计算机组成和框架，奠定了现代计算机的基础。
图灵、图灵机及图灵测试
图灵是计算机逻辑的奠基者，许多人工智能的重要方法也源自这位伟大的科学家：
24岁，提出图灵机理论；
31岁，参与Colossus（二战时英国破解德国通信密码的计算机）的研制；
33岁，构思了仿真系统；
35岁，提出自动程序设计概念；
38岁，设计了“图灵测试”；
在后来还创造了一门新学科——非线性力学；
……
计算机与人工智能之父，英国数学家、逻辑学家
——阿兰·图灵（Alan Turing，1912-1954）
阿塔纳索夫及ABC计算机
冯·诺伊曼及冯·诺伊曼结构
1945年6月30日，冯·诺依曼发表“101页报告”——First Draft of a Report on the EDVAC；
1946年7、8月间，冯·诺依曼又提出了一个更加完善的设计报告“电子计算机逻辑设计初探”（Preliminary discussion of the the logical design of an electronic computing instrument）。
这两篇报告的综合设计思想，便是著名的“冯·诺依曼结构（von Neumann Architecture）”。报告明确指出：
采用二进制，不但数据采用二进制，指令也采用二进制；
计算机由5部分构成：运算器、控制器、存储器、输入和输出装置；
程序由指令组成并和数据一起存放在存储器中，机器按程序指定的逻辑顺序，把指令从存储器中读出来并逐条执行，从而自动完成程序描述的处理工作。(即，“存储程序”思想)
第二代电子计算机
主要特点
逻辑元件 —— 晶体管
主存 —— 磁芯
辅存 —— 磁盘
软件 —— 高级程序设计语言、操作系统
应用 —— 除科学计算外，已应用于数据处理、过程控制
主要成就
首次将晶体管用于计算机，使计算机缩小了体积，减低了功耗，提高了速度和可靠性。
发明了高级语言。
首次提出了计算机的兼容问题，包括硬件兼容和软件兼容。
晶体管与电子管的比较：
体积比电子管小很多
耗电大大降低
稳定性有很大提高
集成电路计算机
集成电路与晶体管的比较：
1964年4月7日，在IBM公司成立50周年之际，由年仅40岁的吉恩·阿姆达尔(Gene?Amdahl)担任主设计师，历时四年研发的IBM360计算机问世，标志着第三代计算机的全面登场，这也是IBM历史上最为成功的机型之一。
第四代电子计算机
主要特点
逻辑元件 ——大规模/超大规模集成电路（LSI/VLSI）
主存 ——LSI/VLSI半导体芯片
辅存 —— 磁盘、光盘
软件 —— 高级程序设计语言、操作系统
应用 ——科学计算、数据处理、过程控制，并进入以计算机网络为特征的应用时代
各种第四代计算机
计算机的发展阶段
第一代(1946—1957)：电子管时代
第二代(1958—1964)：晶体管时代
第三代(1965—1974)：中小规模集成电路
时代
第四代(1975—至今)：大规模超大规模集
成电路时代
探究
查找计算机发展各阶段的情况，并把下表填写完整。
(三)计算机的发展趋势
目前计算机技术正朝着巨型化、微型化、网络化和智能化的方向发展，在未来将会有更多的新技术融入计算机。
探究
查找我国研制的神威?太湖之光超级计算机(如图所示)的概况
2016年6月20日，在法兰克福世界超算大会上，国际TOP500组织发布的榜单显示，“神威·太湖之光”超级计算机系统登顶榜单之首，峰值性能为12.5亿亿次/秒，持续性能为9.3亿亿次/秒。
计算机的巨型化是指运算速度、存储容量、功能更完 善的计算机系统。巨型机主要用于尖端科技和国防系统的研究与开发，如航空航天、军事工业等领域。
微型机得益于大规模和超大规模集成电路的飞速发展，它的性能不断提高，而体积却不断缩小。
网络化是指利用通信技术和计算机技术，把分布在不同地点的计算机连接起来，计算机网络极大地方便了我们的工作、学习和生活
智能化是指计算机能模拟人的感觉和思维，这是第五代计算机要实现的目标。
计算机的分类
1.按处理方式可分为:模拟计算机、数字计算机和数字模拟混合计篁机。
2.按规模可分为:巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机
3.按功能可为:通用计算机和专用计算机。
交流
说一说你心目中未来的计算机将是什么样子的，它将有哪些特点及功能。
1.利用生物芯片的生物计算机，它究能自动修复故障，还能模仿人脑进行思考。
2.利用光子进行数据运算、传输和存储的光子计算机。它比今天的超级计算机快1000倍以上。
近年来，一种能突破目前经典计算机多种局限的量子计算机，正在受到多国重视并对其积极开展研究实验
我国构建了世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机(如图所示)。
三、计算机的应用
交流
举例说说计算机有什么用途。
采矿、治金石油、化学、船舶核能、航空、航天医药、生化、家庭清洁、医疗康复、水下作业、高压线作业、服装裁剪、军事扫雷、军事作战等方面应用
目前，计算机在过程检测与控制、信息管理、计算机辅助教的产物将越来越有利学与设计、人工智能和多媒体应用等领域都有着广泛的应于造福人类。
计算机的应用
1.科学计算
2.数据处理
3.过程检测与控制
4.辅助设计（CAD）、辅助教学（CAI）和辅助制造（CAM）
5.人工智能
视频：《探寻人工智能》
实践
查找计算机应用的知识、在下表中用连线的方式把计算机应用的实例归类。
检测与评估
1、世界上第一台数字电子计算机 ENIAC(如图所示)于（ ）年在美国宾夕法尼亚大学诞生了。
2、目前计算机技术正朝着（ ）、（ ）、网络化和智能化的方向发展，在未来将会有更多的新技术融入计算机。
3、目前，计算机在过程检测与控制、（ ）、计算机辅助教的产物将越来越有利学与设计、（ ）和多媒体应用等领域都有着广泛的应于造福人类。
通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。
通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。
通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。
通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。
通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。
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通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。
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学生小组间讨论，共同完成任务，并分组汇报。
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务，
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务，
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务
培养学生独立完成练习的能力。
课堂小结
分小组总结归纳，教师补充。
各组汇报总结，其他小组成员做补充。
锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
布置作业
1.创作一个主题名为“探索计算机的奥秘”的演示文稿，在班内分享学习。要求作品首页含单元标题和学生班别、姓名等信息，并设置各课题相应的栏目名称，以便以后通过超链接联系各课相关内容。结合本课内容，从网上搜集一些有关计算机发展和应用的资料图片。
板书
一、早期的计算工具
二、计算机的诞生与发展
(一)计算机的诞生
(二）计算机的发展
(三)计算机的发展趋势
三、计算机的应用
课件43张PPT。信息技术粤教版 七年级上第1课 追寻发展的足迹
----计算机的发展与应用神威太湖之光新知导入 计算机作为一种功能强大的信息处理工具，已渗透到现代社会的每一个角落，极大地改变了我们的学习、生活和工作方式，它是我们畅游信息海洋、立足信息社会的得力助手。
那么，计算机是如何发展起来的?它有哪些方面的应用呢?新知讲解 最初的计算机是为了解决数值计算问题而研制的，那么在此之前，人类是用什么来计算的呢?一、早期的计算工具 人类最早用手指计算，后来用石头、刻痕或结绳来延长计算时的记忆时间。新知讲解 最早的人造计算工具是算筹(如图所示)，它由我国古代人民最先创造并使用。 算盘(如图所示)是从算筹发展而来的，它作为一种计算工具至今还在使用。新知讲解 随着科学的发展，商业、航海和天文学等领域都提出了许多复杂的计算问题。 17世纪初，西方的科学家们先后发明了机械加法器(如图所示)差分机、机电式穿孔卡系统一一制表机、2-3型计算机(如图所示)和通用型机电计算机MARK-I等计算工具，这些发明为现代电子计算机的诞生奠定了基础。新知讲解早期的计算机器新知讲解早期的计算机器计算机发展史新知讲解 在科学家们的不断努力下，世界上第一台数字电子计算机 ENIAC(如图所示)于1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生了。(一)计算机的诞生二、计算机的诞生与发展新知讲解时间：1946年2月15日
地点：美国
（宾夕法尼亚大学）
名称：埃尼阿克
（ENIAC）
特点：体积庞大，占地180平方米，重量达30多吨，使用了 18000多只电子 管，耗电量大，运算速度慢，存储量小，主要用于数值计算。
新知讲解电子计算机有以下特点： 1.记忆力强。 2.运算速度快算精度高。 3.有逻辑判断能力。 4.能在程序控制下完成各种操作。现代计算机-第一代计算机主要特点
逻辑元件——电子管
主存——磁鼓
辅存——磁带
软件——机器语言、符号语言
应用——科学计算
主要成就
数字电子计算机的出现，揭开了人类历史新篇章。
1946年6月，冯·诺依曼提出了“存储程序”的概念以及计算机组成和框架，奠定了现代计算机的基础。新知讲解(二）计算机的发展新知讲解图灵、图灵机及图灵测试新知讲解阿塔纳索夫及ABC计算机新知讲解冯·诺伊曼及冯·诺伊曼结构新知讲解第二代电子计算机主要特点
逻辑元件 —— 晶体管
主存 —— 磁芯
辅存 —— 磁盘
软件 —— 高级程序设计语言、操作系统
应用 —— 除科学计算外，已应用于数据处理、过程控制
主要成就
首次将晶体管用于计算机，使计算机缩小了体积，减低了功耗，提高了速度和可靠性。
发明了高级语言。
首次提出了计算机的兼容问题，包括硬件兼容和软件兼容。新知讲解新知讲解新知讲解集成电路计算机新知讲解新知讲解第四代电子计算机主要特点
逻辑元件 ——大规模/超大规模集成电路（LSI/VLSI）
主存 ——LSI/VLSI半导体芯片
辅存 —— 磁盘、光盘
软件 —— 高级程序设计语言、操作系统
应用 ——科学计算、数据处理、过程控制，并进入以计算机网络为特征的应用时代新知讲解新知讲解各种第四代计算机新知讲解计算机的发展阶段 第一代(1946—1957)：电子管时代
第二代(1958—1964)：晶体管时代
第三代(1965—1974)：中小规模集成电路
时代
第四代(1975—至今)：大规模超大规模集
成电路时代
新知讲解新知讲解 查找计算机发展各阶段的情况，并把下表填写完整。电子管中小规模集成电路大规模超大规模集成成电路fortran、algolTRS-80型（CPU为Z80）等IBM－PC/XT、Pentium III等新知讲解 目前计算机技术正朝着巨型化、微型化、网络化和智能化的方向发展，在未来将会有更多的新技术融入计算机。(三)计算机的发展趋势 查找我国研制的神威?太湖之光超级计算机(如图所示)的概况 2016年6月20日，在法兰克福世界超算大会上，国际TOP500组织发布的榜单显示，“神威·太湖之光”超级计算机系统登顶榜单之首，峰值性能为12.5亿亿次/秒，持续性能为9.3亿亿次/秒。新知讲解 计算机的巨型化是指运算速度、存储容量、功能更完 善的计算机系统。巨型机主要用于尖端科技和国防系统的研究与开发，如航空航天、军事工业等领域。 微型机得益于大规模和超大规模集成电路的飞速发展，它的性能不断提高，而体积却不断缩小。 网络化是指利用通信技术和计算机技术，把分布在不同地点的计算机连接起来，计算机网络极大地方便了我们的工作、学习和生活 智能化是指计算机能模拟人的感觉和思维，这是第五代计算机要实现的目标。新知讲解计算机的分类 1.按处理方式可分为:模拟计算机、数字计算机和数字模拟混合计篁机。 2.按规模可分为:巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机3.按功能可为:通用计算机和专用计算机。新知讲解 说一说你心目中未来的计算机将是什么样子的，它将有哪些特点及功能。 1.利用生物芯片的生物计算机，它究能自动修复故障，还能模仿人脑进行思考。2.利用光子进行数据运算、传输和存储的光子计算机。它比今天的超级计算机快1000倍以上。新知讲解 我国构建了世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机(如图所示)。 近年来，一种能突破目前经典计算机多种局限的量子计算机，正在受到多国重视并对其积极开展研究实验新知讲解 采矿、治金石油、化学、船舶核能、航空、航天医药、生化、家庭清洁、医疗康复、水下作业、高压线作业、服装裁剪、军事扫雷、军事作战等方面应用举例说说计算机有什么用途。三、计算机的应用新知讲解 目前，计算机在过程检测与控制、信息管理、计算机辅助教的产物将越来越有利学与设计、人工智能和多媒体应用等领域都有着广泛的应于造福人类。计算机的应用1.科学计算
2.数据处理
3.过程检测与控制
4.辅助设计（CAD）、辅助教学（CAI）和辅助制造（CAM）
5.人工智能新知讲解探寻人工智能新知讲解 查找计算机应用的知识、在下表中用连线的方式把计算机应用的实例归类。检测与评估1、世界上第一台数字电子计算机 ENIAC(如图所示)于（ ）年在美国宾夕法尼亚大学诞生了。
2、目前计算机技术正朝着（ ）、（ ）、网络化和智能化的方向发展，在未来将会有更多的新技术融入计算机。
3、目前，计算机在过程检测与控制、（ ）、计算机辅助教的产物将越来越有利学与设计、（ ）和多媒体应用等领域都有着广泛的应于造福人类。
巨型化1946信息管理人工智能微型化课堂小结总结本节课所学内容板书设计一、早期的计算工具
二、计算机的诞生与发展
(一)计算机的诞生
(二）计算机的发展
(三)计算机的发展趋势
三、计算机的应用 1.创作一个主题名为“探索计算机的奥秘”的演示文稿，在班内分享学习。要求作品首页含单元标题和学生班别、姓名等信息，并设置各课题相应的栏目名称，以便以后通过超链接联系各课相关内容。结合本课内容，从网上搜集一些有关计算机发展和应用的资料图片。作业布置谢谢21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
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