【计算机发展史教学案】
计算机的发展历程是一部充满创新与变革的技术演进史,它深刻地影响着人类社会的方方面面。本教学案旨在帮助大学一年级的学生了解计算机的产生背景、用途及其对人类社会的重要影响,同时掌握计算机各发展阶段的特点,培养他们对计算机技术的兴趣和创新能力。
1. 计算机的产生背景:计算机的诞生源于第二次世界大战期间的军事需求。为了解决复杂的弹道计算问题,科学家们开始探索能够快速进行大规模计算的机器,从而催生了第一台计算机——ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)。这台计算机由美国宾夕法尼亚大学的莫奇利和埃克特领导的团队研制,它的出现预示着计算机时代的开启。
2. 计算机的发展阶段:
- 第一阶段:电子管计算机(1946-1956年):ENIAC是这一阶段的代表作,它使用了大量电子管进行运算,体型庞大,速度较慢,但已经显著提升了计算效率。
- 第二阶段:晶体管计算机(1956-1964年):随着晶体管的发明,计算机的体积减小,功耗降低,速度提升,可靠性增强,为后来的个人计算机奠定了基础。
- 第三阶段:集成电路计算机(1964-1971年):集成电路的引入使计算机进一步小型化,性能大幅提升,个人计算机开始出现。
- 第四阶段:微处理器时代(1971至今):英特尔公司推出的微处理器开启了个人计算机革命,计算机变得普遍可用,进而发展出各种智能设备,如智能手机和平板电脑。
3. 计算机的特点与影响:
- 每一代计算机的变革都伴随着硬件的升级,运算速度的飞跃,以及存储容量的扩大,极大地推动了科学研究、工业生产和社会生活的进步。
- 计算机的普及改变了人们的工作方式,自动化和信息化成为主流,极大地提高了生产力。
- 计算机技术的发展催生了互联网,使得全球信息共享成为可能,极大地拓宽了人们的视野,推动了全球化进程。
4. 教学方法:
- 提问式教学鼓励学生积极参与,通过讨论激发学生对计算机历史的兴趣。
- 目标导读结合生动案例,使学生能够更好地理解和记住每个阶段的关键点。
- 板书教学帮助学生梳理计算机发展的主线,形成清晰的知识框架。
5. 教学难点解析:
- 深入理解每代计算机的变革点,比如从电子管到晶体管的转变,不仅涉及到技术的进步,更反映了材料科学和电子技术的重大突破。
- 计算机发展中的典型事例,如ENIAC的诞生,可以帮助学生认识到技术创新在解决问题中的重要作用。
通过本课的学习,学生们将能够全面了解计算机的发展脉络,预测未来计算机技术的趋势,并意识到计算机技术对现代社会的深远影响。同时,教学过程中强调创新思维的培养,鼓励学生积极思考,勇于探索,以应对日新月异的科技发展。