《计算机的发展史》教案(1)

授 课 人：逯心强教学目标： 一、情感目标：（1）培养学生对信息技术兴趣和意识，让学生掌握和了解信息技术的基本知识和技能，了解信息技术的发展和要求及其对人类日常生活和科学技术的深刻影响。（2）教育学生正确认识和理解与信息技术相关的文化、伦理和社会等问题。二、教材目标：ENIAC的发明及其对人类社会的影响； 摩尔定理及其诅咒；计算机的发展方向。三、教学重点：ENIAC的发明及其对人类社会的影响教学难点：摩尔定理及其诅咒四、教学方法：讲授法，在教学中体现“教师主导，学生主体”的原则，充分调动其学习积极性，五、我采取了以下方法：（1）目标导读法，充分发挥教学目标的导学功能，用教学目标步步设疑启发，提高学生参与学习的主动性、积极性。（2）直观教学法：利用投影仪，计算机等工具，口授，投影显示教学内容。 六、教学过程：时间步骤活 动（一）引入新课上一节课我们学习了信息以及信息技术，那么，请大家回答这样同个问题：1、什么是信息？学生:信息是消除人们某种认识上不确定的东西。2、什么是信息技术？学生:是在信息的采集、存储、加工和传递过程中所采用的方法和技术。3、计算机在信息技术中起到一个什么样的地位？学生:是信息技术的一个种类，而且是目前最重要的一类。 4、计算机技术和现代通信技术共同改变我们的生产和生活，使人类和生产力发生了质的飞跃，请问计算机的发明在人类生产力发展史上标志着什么？ 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ：第三次产业革合的到来。按下来我们一起来学习计算机的发展历程，它包括发展史和发展方向。（幻灯片展示教学目标）1、ENIAC的发明及其对人类社会的影响2、摩尔定理及其诅咒3、计算机的发展方向讲授新课（提  问）幻灯片展示图片资料教师直接讲述，教师讲述展示图片展示图片一、ENIAC的发明及其对人类社会的影响1、发明ENIAC计算机的原因是什么?答案:二战期间，美国军方为了解决计算大量军用数据的难题，成立了由宾夕法尼亚大学莫奇利和埃克特领导的研究小组，开始研制世界上第一台计算机。经过三年紧张的工作，第一台电子计算机终于在1946年2月14日问世。2、按下来我们看一些和ENIAC相关的一些数字你们知道ENIAC的重量吗?重达30吨占地面积170平米。如果的们的一间教室占地面积有60平米的话,大家想象一下3间教的大的ENIAC是多么的庞大。，17468个真空电子管，如果的说炮炸是火箭的祖先的话,你们说计算机的祖先应归功于谁呢?是的是算盘,我们知道用算盘计算的话,我们得用手去拔珠子,面我们ENIA就相当于一个庞大的算盘,电子管相当于珠子。每秒运行5千次加法运算我国古代，谁首先计算贺周率？算了小数点后多少位？学生：家祖冲之利用算筹，耗费15年心血，才把圆周率计算到小数点后7位数。一千多年后，英国人香克斯以毕生精力计算圆周率，才计算到小数点后707位ENIAC计算香克斯的们数用了多长时间？虽然它的功能还比不上今天最普通的一台微型计算机，但在当时它已是运算速度的绝对冠军，仅用了40秒就达到了这个记录，还发现香克斯的计算中，第528位是错误的你们想知道我们学生机房的电脑每秒进行多少次加法运算吗？答案：1G，我们的CPU的主频率是1G。1G=1024×1024×1024请同学们用一个形象的词形容一下现在的笔记本电脑和ENIAC之间的对比。学生:美女与野兽……在我们用算盘计算时,请问同学们,我们有没有存储的地方学生:没有对,我一再强调,ENIAC只相当于一个超级的键盘,它没有存储器,没有输入和输出设备,输入和输入出都靠纸带进行。而且要改变计算的话，在重新拔开关和插线盘，ENIAC总共有六千多个开关和线盘。所以人们没有把发明ENIAC的人称作计算机之父，而是另有其人。3、请问谁是计算机之父呢？学生：冯•诺依曼冯•诺依曼是一位数学家，之所以被称作计算机之父是因为ENIAC诞生后，冯•诺依曼提出了重大的改进理论，主要有两点：其一是电子计算机应该以二进制为运算基础，其二是电子计算机应采用”存储程序”方式工作，并且进一步明确指出了整个计算机的结构应由五个部分组成：运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置。冯•诺依曼的这些理论的提出，解决了计算机的运算自动化的问题和速度配合问题，对后来计算机的发展起到了决定性的作用。直至今天，绝大部分的计算机还是采用冯•诺依曼方式工作。二、摩尔定理及其诅咒4、“摩尔定理”正在变成诅咒前面我们讲到，电子管相当于算盘的珠子，电子管的数量影响到计算机的过算速度。其中CPU的电子元件也经历了电子管—晶体管—集成电路—大规模集成电路四代的发展。也就是说集成的晶体管数目越多，计算机运得速度越快。那么是不是可以无限制的集成更多的晶体管吗？学生：不对。为什么不对根据“摩尔定理”，每过18到24个月，芯片上晶体管的数量都将有可能翻一番。英特尔公司奠基者之一戈登-摩尔的“摩尔定理”正在变成诅咒，他们好象已经无路可走了数年以来，这一定理一直在这个高科技产业中指导着设计者们的工作。然而如今，芯片设计者们开始逆其道而行之了。十年之后，芯片的处理速度将达到30GHZ，每秒钟可以完成一万亿次的运算。如果按照摩尔定理来算的话，那时的芯片将会和一个核电厂一样大。三、计算机的发展方向那么是不是我们就要停止CPU的发展速度呢？请问大家，假如有一天你作为英特尔的一名成员，请考虑一下未来的计算机应该往哪个方向发展才能既解决这个散热问题同时又能让计算机的功能更加强大呢？学生：……1、从未来计算机CUP技术的发展角度看，科学界看好的未来计算机目前有三类：生物计算机、光计算机和量子计算机。生物计算机：ＤＮＡ生物计算机是美国南加州大学阿德拉曼博士１９９４年提出的奇思妙想，它通过控制ＤＮＡ分子间的生化反应来完成运算。但目前流行的ＤＮＡ计算技术都必须将ＤＮＡ溶于试管液体中。这种电脑由一堆装着有机液体的试管组成，很是笨拙。光计算机：光计算机和传统硅芯片计算机的差异在于用光束来代替电子，进行运算和存储。它用不同波长的光来代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 不同的数据，可快速完成复杂的计算工作。然而要想造出光计算机，需要开发出可用一条光束控制另一条光束变化的光学“晶体管”。现有的光学“晶体管”庞大而笨拙，用其造成台式计算机，将有一辆汽车那么大。因此，短期内光计算机达到实用很困难。量子计算机：被人们普遍看好的量子计算机与传统计算机原理不同，它是建立在量子力学的原理上工作的。经典粒子在某一时刻的空间位置只有一个，而量子客体则可以存在空间的任何位置，具有波粒二象性，量子存储器可以以不同的概率同时存储０或１，具有量子叠加性。如果量子计算机的ＣＰＵ中有Ｎ个量子比特，一次操作就可以同时处理２ｎ个数据，而传统计算机一次只能处理一个数据。例如，具有５０００个量子位的量子计算机，可以在３０秒内解决传统超级计算机要１００亿年才能解决的大数因子分解问题。由于具有强大的并行处理能力，量子计算机将对现有的保密体系产生根本性的冲击。2、从电子计算机的功能发展上讲电子计算机还在向以下四个方面发展：巨型化天文、军事、仿真等领域需要进行大量的计算，要求计算机有更高的运算速度、更大的存储量，这就需要研制功能更强的巨型计算机。微型化专用微型机已经大量应用于仪器、仪表和家用电器中。通用微型机已经大量进入办公室和家庭，但人们需要体积更小、更轻便、易于携带的微型机，以便出门在外或在旅途中均可使用计算机。应运而生的便携式微型机(笔记本型)和掌上型微型机正在不断涌现，迅速普及。网络化将地理位置分散的计算机通过专用的电缆或通信线路互相连接，就组成了计算机网络。网络可以使分散的各种资源得到共享，使计算机的实际效用提高了很多。计算机联网不再是可有可无的事，而是计算机应用中一个很重要的部分。人们常说的因特网(INTERNET，也译为国际互联网)就是一个通过通信线路联接、覆盖全球的计算机网络。通过因特网，人们足不出户就可获取大量的信息，与世界各地的亲友快捷通信，进行网上贸易等等。智能化目前的计算机已能够部分地代替人的脑力劳动，因此也常称为”电脑”。但是人们希望计算机具有更多的类似人的智能，比如：能听懂人类的语言，能识别图形，会自行学习等等，这就需要进一步进行研究。七、课堂作业用幻灯展现作业内容作业：打开IE浏览器，在网址中输入www.sohu.com www.baidu.com 等搜索引擎网址，在搜索引擎中输入如下关键词。如：ENIAC、摩尔定理、生物计算机、量子计算机、光子计算机等，查找有关信息。下载一个主题信息内容，并作适当的整理，以word文件的形式存在计算机中。在下课前检查。八、教学反思：这一节课上完之后，学生对计算机的由来和发展方向有了一个大至的了解，在一定程度上也激发学生努力学习的动力。我觉得比单纯的讲解计算机的发展年代更学满足学生了求知欲。不足之处是这一节课应该在教室中讲解，而不要在机房。这是任何理论性较强的教学单元应该避免的。