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高中信息技術教案設計
課題：計算機的基礎知識
教學時間： 授課班級：
教學目標：
1、了解電腦的發展歷史及發展趨勢，特別是我國計算機的發展歷程。
2、了解電腦的分類及其特點。
3、使學生充分認識到計算機在現代社會中的重要作用，激發學生學習電腦的濃厚興趣。
教學重點：計算機的發展歷史
教學難點：計算機的發展歷史
教學方法：教授、討論法
教學過程：
一、課程導入：
電腦是20世紀最偉大的發明之一，它的普及和迅速發展對人類傳統的生活方式、工作方式、社會經濟結構及教育模式產生了及其深刻的影響。利用計算機進行信息處理已經成為現代人的素質中必須具備的組成部分，它與閱讀、寫作等基本技術一起，已經成為衡量一個文化水平高低的標志之一。
電腦，也稱為電子計算機或計算機。自從1946年世界上第一臺計算機問世以來，已被 廣泛地應用于科學計算、工程設計、數據處理等方面。
二、講授新課：
電腦的發展歷史：
1、世界上第一臺計算機：1946年2月16日，美國賓夕法尼亞大學莫爾電工學校物理學家穆奇里和工程師愛開爾特等一批研究人員，經過四年的艱苦努力終于研制出世界上第一臺大型數字電子計算機，它的名字叫ENIAC（埃尼阿克）。它用了18000多個電子管，1500多個繼電器，每小時消耗電150度，每秒運算5000多次，占地167平方米，重量達30多噸。真是個令人望而生畏的龐然大物。
2、電腦的發展歷程：
計算機從20世紀40年代誕生至今，已有50多年了。隨著數字科技的革新，計算機差不多每10年就更新換代一次。
第一代：電子管計算機
1946年，世界上第一臺電子數字積分式計算機——埃尼克（ENIAC）在美國賓夕法尼亞大學莫爾學院誕生。1949年，第一臺存儲程序計算機——EDSAC在劍橋大學投入運行，ENIAC和EDSAC均屬于第一代電子管計算機。
電子管計算機采用磁鼓作存儲器。磁鼓是一種高速運轉的鼓形圓筒，表面涂有磁性材料，根據每一點的磁化方向來確定該點的信息。第一代計算機由于采用電子管，因而體積大、耗電多、運算速度較低、故障率較高而且價格極貴。本階段，計算機軟件尚處于初始發展期，符號語言已經出現并被使用，主要用于科學計算方面。
第二代：晶體管計算機
1947年，肖克利、巴丁、布拉頓三人發明的晶體管，比電子管功耗少、體積小、質量輕、工作電壓低、工作可靠性好。1954年，貝爾實驗室制成了第一臺晶體管計算機——TRADIC，使計算機體積大大縮小。
1957年，美國研制成功了全部使用晶體管的計算機，第二代計算機誕生了。第二代計算機的運算速度比第一代計算機提高了近百倍。
第二代計算機的主要邏輯部件采用晶體管，內存儲器主要采用磁芯，外存儲器主要采用磁盤，輸入和輸出方面有了很大的改進，價格大幅度下降。在程序設計方面，研制出了一些通用的算法和語言，操作系統的雛形開始形成。
第三代：集成電路計算機
60年代初期，美國的基爾比和諾伊斯發明了集成電路，引發了電路設計革命。隨后，集成電路的集成度以每3-4年提高一個數量級的速度增長。
1962年1月，IBM公司采用雙極型集成電路，生產了IBM360系列計算機。
第三代計算機用集成電路作為邏輯元件，使用范圍更廣，尤其是一些小型計算機在程序設計技術方面形成了三個獨立的系統：操作系統、編譯系統和應用程序，總稱為軟件。
第四代：大規模集成電路計算機
1971年發布的 INTEL4004，是微處理器（CPU）的開端，也是大規模集成電路發展的一大成果。INTEL4004用大規模集成電路把運算器和控制器做在一塊芯片上，雖然字長只有4位、且功能很弱，但它是第四代計算機在微型機方面的先鋒。
1972-1973年，8位微處理器相繼問世，最先出現的是INTEL8008。盡管它的性能還不完善，僅展示了無限的生命力，驅使眾多廠家技人競爭，微處理器得到了蓬勃的發展。后來出現了INTEL8080、MOTOROLA6800。
1978年以后，16位微處理器相繼出現，微型計算機達到一個新的高峰。INTEL公司不斷推進著微處理器的革新。緊隨8086之后，又研制成功了80286。80386、80486、奔騰（PEN－TIUM）、奔騰二代（PENTIUMⅡ）、奔騰三代（PENIUMⅢ）、奔騰四代（PENIUMIV）。
個人電腦（PC）不斷更新換代，日益風靡世界（圖3-1、圖3-2）。第四代計算機以大規模集成電路作為邏輯元件和存儲器，使計算機向著微型化和巨型化兩個方向發展。從第一代到第四代，計算機的體系結構都是相同的，即都由控制器，存儲器，運算器和輸入輸出設備組成，稱為馮·諾依曼體系結構
第五代 智能計算機
1981年,日本東京召開了一次第五代計算機---智能計算機研討會,隨后制定出研制第五代計算機的長期計劃.第五代計算機的系統設計中考慮了編制知識庫管理軟件和推理機,機器本身能根據存儲的知識進行判斷和推理.同時,多媒體技術得到廣泛應用,使人們能用語音,圖像,視頻等更自然的方式與計算機進行信息交互。
智能計算機的主要特征是具備人工智能，能像人一樣思維，并且運算速度極快，其硬件系統支持高度并行和快速推理，其軟件系統能夠處理知識信息。神經網絡計算機（也稱神經計算機）是智能計算機的重要代表。
第六代：生物計算機
半導體硅晶片的電路密集，散熱問題難以徹底解決，大大影響了計算機性能的進一步發揮與突破。研究人員發現，遺傳基因——脫氧核糖核酸（DNA）的雙螺旋結構能容納巨量信息，其存儲量相當于半導體芯片的數百萬倍。一個蛋白質分子就是一個存儲體，而且阻抗低、能耗少、發熱量極小。
基于此，利用蛋白質分子制造出基因芯片，研制生物計算機（也稱分子計算機、基因計算機），已成為當今計算機技術的最前沿。生物計算機比硅晶片計算機在速度、性能上有質的飛躍，被視為極具發展潛力的“第六代計算機”。
3、計算機的發展趨勢：
隨著計算機技術的發展，網絡的發展及軟件業的發展，使計算機的發展已經進入了一個嶄新的時代。目前，計算機正向巨型化、微型化、網絡化和智能化的方向發展。
�。�1）巨型化
高速度、大容量、功能強
（2）微型化
�。�3）網絡化
�。�4）智能化
三、課堂小結：
1、第一臺計算機的有關資料；
2、計算機發展各階段的邏輯元件。
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