计算机是什么?
📚 课程目标
- 认识计算机的组成部分(CPU、内存、输入/输出设备)
- 理解计算机如何执行指令
- 了解什么是编程,为什么需要编程
🖥️ 计算机的组成部分
计算机就像一台超级智能的机器,它由几个重要部分组成:
1. CPU(中央处理器)——计算机的“大脑“
- 作用:负责计算、控制其他部件
- 比喻:就像人的大脑,负责思考、做决定
- 有趣事实:现代CPU每秒可以执行数十亿次计算!
2. 内存(RAM)——计算机的“短期记忆“
- 作用:临时存储正在运行的程序和数据
- 比喻:就像你写作业时用的草稿纸,关机后内容会消失
- 互动提问:为什么关机后打开的文件会不见?(引导理解内存的临时性)
3. 硬盘——计算机的“长期记忆“
- 作用:永久存储文件、照片、程序等
- 比喻:就像你的书包,可以长期保存课本和作业本
4. GPU(图形处理器)——处理图像和图形运算工作的处理器
- 作用:图形渲染加速、并行计算处理、深度学习加速、视频处理、物理模拟
- 比喻:CPU像是一位全能工匠,可以完成各种复杂工作但速度有限;而GPU则像拥有数千名工人的工厂,每个工人只负责简单重复的任务,但整体效率极高
5. 输入设备——计算机的“耳朵和眼睛“
- 例子:键盘、鼠标、麦克风、摄像头
- 功能:让我们能把信息告诉计算机
6. 输出设备——计算机的“嘴巴和手“
- 例子:显示器、打印机、音箱
- 功能:让计算机能把结果告诉我们
🔍 小活动:
- 让学生指出教室/家里电脑的各个部件
- 玩“部件配对游戏“(卡片配对部件名称和功能)
💡 计算机如何执行指令?
- 指令是什么?
- 计算机做的每一个动作都是一条指令
- 例子:按“W”键让游戏角色向前走
- 执行过程
输入指令 → CPU处理 → 内存临时存储 → 输出结果 - 比喻:
- 像做汉堡:你告诉厨师(输入)→ 厨师思考怎么做(CPU)→ 用工具和材料(内存)→ 做出汉堡(输出)
- 比喻演示:
- 小朋友A(指令 :拿桃子)让小朋友B(处理:思考要不要拿)去拿桃子:执行指令和拒绝指令
👩💻 什么是编程?为什么需要编程?
1. 编程是什么?
- 定义:用计算机能懂的语言,告诉它做什么
- 类比:
- 像写菜谱告诉厨师怎么做菜
- 像写乐谱让音乐家演奏
2. 为什么需要编程?
- 让计算机帮我们做事:
- 计算器:快速算数学题
- 游戏:创造有趣的世界
- 机器人:完成危险或重复的工作
🤖 趣味例子:
- 如果没有编程:
- 手机游戏不会动
- 智能手表不能计步
- 自动门不会感应开门
✏️ 互动讨论:
- “如果让你编程控制一个机器人,你想让它做什么?“