如何组织学生学计算机发展史——我的思路
注解：
（１）切勿下载出版，违者必究。
（２）格式比较乱，是因为我没有时间改；
（３）很多图表和操作示范无法上传，是因为我不想传——这是我唯一有所保留的地方。
（４）只是个人思路，希望对老师们有所启发，并期待老师们更好的设计。
第一单元 计算机：辅助人类处理信息的“电子大脑”
我们在小学语文课里学过很多文字，在数学课上学习了数字和图形。我们知道，这些文字、数字和图形都是以不同形式存在的信息。可以说，我们人类的生活、学习和各类生产活动都离不开信息，人类社会的发展历史就是一部与信息打交道的历史。
通过一代一代人的不懈努力，人类在不断提高自己加工信息的能力并创造发明出各种各样处理和交流信息的工具和技术，这些工具和技术使我们处理和交流信息的能力发生一次次质的飞跃。这种在处理和交流信息方面的质变被称为信息革命。到现在为止，人类社会已经经历了五次信息革命：语言的产生被认为是第一次信息革命；文字的发明是第二次信息革命，人们可借助文字跨越时间和空间传递交换信息；我们祖先发明了造纸术和印刷术，从此以后人们可以通过纸张书写和存贮文字，通过图书系统地记录和思想，从而使人类在存贮信息和交流信息方面产生了质的飞跃。所以中国的造纸术和印刷术被认为是第三次信息革命；第四次信息革命是以电报、电话、广播以及其他突破性的信息传递技术的发明和应用为标志的，人类迈入了以电子手段远距离、快速度传递信息的时代；第五次信息革命是计算机的产生及飞速发展，使人类在处理信息的活动中，第一次获得了在准确性、复杂性等方面可以和我们人类的大脑相媲美的“电子大脑”。
有些同学在小学里或者家里已经学习过一些计算机知识，但大多数同学对计算机是怎么发明的知之甚少，对这个黑箱子也感到神秘莫测，甚至有几分恐惧感。为了帮助大家解除对计算机的神秘感并更好地利用计算机开展学习，本单元我们将跟同学们一起探索计算机60多年的身世，并初步“揭开”机箱探索藏在藏在计算机屏幕后的奥秘
【单元学习目标】
通过本单元的学习，同学们将：
1. 进一步熟悉计算机，消除恐惧感和神秘感
（1）能准确说出第一台计算机的名称及其诞生的时间、地点，了解从第一代计算机到第五代计算机的发展历史。
（2）能画出计算机硬件系统和软件构成的示意图，并能简要说明自己对计算机基本工作流程的理解。
（3）能对照实物或看图说出机箱内中央处理器、内存、主板、驱动器等常见硬件设备的名称和作用。
（4）能区分计算机软件的主要类别，了解操作系统的主要作用。
2.学会新的计算机操作方法，并用来解决实际问题
（1）能制作题为“电脑史话”的电子文档，记载计算机的发展历史。
（2）能综合应用计算机的硬件知识，设计简单的计算机配置方案。
（3）熟练使用资源管理器设置计算机功能，管理计算机里的资源和文件。
3.体验计算机在学习、生活中的作用，巩固学习计算机知识、探究信息技术奥秘的兴趣。
【必备知识技能】
学习本单元前，你必须先学会：
熟练地使用鼠标、键盘，并能熟练地使用计算机输入中、英文文字。
【软件、设备要求】
最低要求：Windows 98 操作系统。
第1课 讲述计算机的身世
1946年，第一台计算机在美国宾夕法尼亚大学诞生，从而拉开了现代计算机发展的历史序幕……
【活动1】电脑史话——讲述计算机的身世
在教师指导下学习和理解下面关于电子计算机发展的材料。以小组为单位，查阅更多资料，打开并填写表1-1，并以表格里的信息为线索制作名为“电脑史话”的电子文档。
要求：
1. 准确填写表1-1要求的资料，必要时，补充相关文字说明
2. 搜集第一代到第四代计算机的图片，插在电子文档的合适位置。
3.推动计算机发展的历史人物：在计算机的发展历史上，曾经有很多科学家做出过杰出的贡献，查阅资料，了解并写下这些科学家的资料和贡献，例如，冯?诺依曼为什么被誉为“电子计算机之父”？计算机领域的最高奖项为什么叫“图灵奖”？
【备选活动】
在小学阶段学过计算机的同学，可以在完成上述活动的基础上，完成下面任务中的一个或几个。
1.发现计算机之美——计算机图片展：查找不同计算机的图片资料，通过电子文档分类介绍。
2.“透过历史看将来”：了解最新一代计算机的研制情况，想象计算机将来的样子和功能。
表1-1 计算机发展简史
年代 名称 运算速度
（次/秒） 代表性
的机器 做出主要贡献的科学家或厂家
第一代
第二代
第三代
第四代
【学习材料】电子计算机的产生和发展
1. 第一台电子计算机——埃尼阿克
世界上第一台电子计算机叫“埃尼阿克”（ENIAC，是英文“电子数值积分计算机”的简称，英文全称是：Electronic Numerical Integrator And Calculator），他于1946年2月，在美国宾夕法尼亚大学诞生。
不过，这个新生儿可是“庞然大物”，埃尼阿克总重达30吨，占地167平方米，是科学家和工程师用了近三年的心血完成的庞大工程。埃尼阿克使用了1.8万个电子管、1万个电容、7万个电阻和500个继电器，功率150千瓦。埃尼阿克是世界上第一台电子计算机，但却是一个具有先天缺陷的新生儿——他的心脏（程序指令）是体外循环的，即“程序与计算分离”。就是说，指挥近2万电子管“开关”工作的程序指令，被存放在机器的外部电路里。需要计算某个题目前，必须派人把数百条线路用手接通，像电话接线员那样工作几小时甚至好几天，才能进行几分钟的运算！而我们现在使用的计算机程序都是存储计算机“体内”的，即“机内存储程序”。由于计算机在很大程度上模拟了人类处理信息的流程和方法，所以人们又将计算机通俗地成为“电脑”。
图1-1第一台电子计算机—埃尼阿克
2．电子计算机60年的更新换代
（1）奠定基础的第一代计算机
1946年到1959年的第一代计算机又被称为“电子管计算机”，顾名思义，第一代计算机的内部元件叫“电子管”，它的典型特点是体积大、耗电多、价格贵。有两个教室那么大，运算速度却只有每秒300次各种运算或5000次加法，而且可靠性差。耗资100万美元以上，使用和维护也很困难。编程语言大多使用低级语言，即机器语言或汇编语言，与人类的自然语言相去甚远，普通人根本无法看懂程序，应用范围主要局限在科学研究和工程计算领域。除了埃尼阿克外，这个时代计算机的商品化是由美国国际商业机器公司（简称IBM公司）实现的，以IBM系列机为代表。
图1-2美国IBM公司1954年研制的第一种可批量生产的IBM 650型计算机－这张照片国内教材很少有
（2）小试身手的第二代计算机
1960年到1964年的第二代计算机中采用了比电子管更先进的晶体管，称为“晶体管计算机时代”。晶体管与电子管相比，具有体积小、寿命长、开关速度快、省电等优点。运算速度可以达到几十万次/秒。内存主要采用磁芯存储器，外存开始使用磁盘。这个时期，计算机的软件也有很大发展，操作系统及各种早期的高级语言（FORTRAN、COBOL、BASIC）相继投入使用。由于采用了晶体管，第二代计算机的体积大大减小，运算速度及可靠性等各项性能大为提高。计算机的应用已由科学计算拓展到数据处理、过程控制等领域。1962年，IBM公司研制的第一台分时计算机系统IBM 7090可以称为第二代计算机的代表，IBM 7090计算机曾为美国首次登月计划承担极为重要的数据计算和飞行模拟工作，为人类的首次成功登月做出了不可磨灭的贡献。
图1-3 IBM 7090计算机的操纵台－这张照片是我从国外网站上下载的，国内中小学教材几乎没有
（3）开始广泛应用的第三代计算机
1965年到1970年的第三代计算机采用了集成电路，这段时期计算机被称为“中小规模集成电路计算机”。集成电路是将由几千个晶体管元件构成的完整电子电路做在比手指甲还小的一个晶片上，所以，第三代计算机的体积更加小型化，而且大大降低了功耗；运算速度提高到每秒几十万次到几百万次，可靠性也进一步提高。在软件方面，操作系统已被普遍采用，并且技术更加成熟。由于第三代计算机具有体积更小、价格更低、可靠性更高、计算速度更快的特点，其应用领域越来越广泛。IBM公司在1964年底研发成功的IBM 360系列揭开了第三代计算机的序幕。
图1-4 IBM公司研制的IBM 360被认为揭开了第三代计算机的序幕
（4）“走入寻常百姓家”的第四代计算机
20世纪70~80年代的第四代计算机使用的集成电路已经大大改善，可以在手指甲大小的一个晶片上包含着几十万到上百万个晶体管，人们称之为“大规模集成电路和超大规模集成电路计算机”，运算速度可达每秒几百万次至上亿次。从1975年美国IBM公司推出的“个人计算机”（Personal Computer,简称PC）开始，计算机的体型越来越轻便，功能越来越强大，应用越来越方便，价格越来越便宜，个人计算机已经开始深入到人类学习、工作和生活的各个方面。我们在学校和家庭里使用的计算机基本属于第四代计算机。
（5）极富想象力的第五代计算机研发
第五代计算机又称“新一代计算机”，1981年10月，日本首先向世界宣告开始研制第五代计算机，并于1982年4月制订了“第五代计算机技术开发计划”，总投资为1千亿日元。从此引发了美国、欧洲等发达国家在新一代计算机研制领域的激烈竞争。
对第五代计算机目前还正在研究当中，没有形成一致的结论。但科学家关于新一代计算机的设想有一些共同点：计算机将采用超大规模集成电路或研制其他更先进的元件，而且不限于电子原件，如采用蛋白分子制作的元件；计算机不但能进行数值计算，而且还能将声音、图形、图像等多媒体信息、计算机系统和通讯系统集成为一个整体，使计算机具有像人一样的能听、能看、能说、“能想”、“能写”等功能，制造出具有某些“智力”甚至“情感”的计算机产品。科学家已经想象出来一可能的计算机，例如：可以模拟人的大脑思维的“神经网络计算机”；运用生物工程技术、采用用蛋白分子作芯片的“生物计算机”；用光作为信息载体、通过对光的处理来完成信息处理的“光计算机”等。
【知识链接】
“计算机界的诺贝尔奖——图灵奖” （原稿附图灵的照片）
计算界的最高奖项是国际计算机协会（Association for Computing Machinery，简称ACM）于1966年为了纪念计算机科学界的先驱、英国科学家阿兰?麦席森?图灵而设立的，阿兰?麦席森?图灵的英文名字是Alan Mathison Turing，简称A. M. Turing，所以这个奖项的英文全名是A. M. Turing Award，即“A.M.图灵奖”，在汉语里通常简称“图灵奖”（Turing Award）。“图灵奖”是计算机界最负盛名的奖项，专门奖励那些对计算机领域做出重要贡献的个人，素有“计算机界的诺贝尔奖”的美誉。图灵奖对获奖者的要求极高，获奖者的贡献必须是在计算机领域具有持久而重大的技术先进性。评奖程序也极严，一般每年只奖励一名计算机科学家，只有极少数年度有两名以上在同一方向上做出贡献的科学家同时获奖。目前图灵奖由英特尔公司赞助，奖金为每年10万美元。截止至2005年，获此殊荣的华人仅有2000年图灵奖的得主姚期智一人。
那么图灵又是什么人呢？为什么计算机界的最高奖项会以他的名字来命名呢？
阿兰?麦席森?图灵(Alan Mathison Turing)在其短暂的一生里（1912年6月23日—1954年6月7日），在诸多领域做出了卓著的贡献，被誉为著名数学家、逻辑学家、计算机科学和人工智能领域的奠基人之一。他提出的著名的“图灵机”模型为现代计算机的逻辑工作方式奠定了基础；他在人工智能领域设计的用于判定人工智能机器是否具有智能的试验方法——“图灵试验”至今仍然是人工智能专家难以破解的难题。
图灵1912年出生在英国，从小就对数字和科学非常着迷并表现出惊人的能力，在他十几岁时在还没有学过基础微积分时，就能够解答相对他的年龄来说很高深的数学难题。图灵十八岁开始阅读爱因斯坦的著作，他不但能够理解，而且能够从一段并没有明示的文字里推导出爱因斯坦的运动定律。1931年，图灵进入英国剑桥大学国王学院学习，剑桥大学国王学院的计算机房现在仍以图灵的名字命名。大学毕业后，图灵到美国普林斯顿大学攻读博士学位。二战爆发后回到剑桥，曾协助军方破解德国的著名密码系统Enigma，帮助盟军取得了二战的胜利。
1936年5月28日，图灵在他的重要论文《论可计算数及其在判定问题上的应用》（On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem）里，用被称为“图灵机”的简单形式装置代替了另外一位著名数学家哥德尔以通用算术为基础的形式语言。尽管图灵机的速度很慢，没有一台图灵机会有实际用途。但图灵的论文证明了如果数学难题可以用一种算法来表达的话，图灵机有能力解决任何可想像的数学难题。直到今天，图灵机还是计算理论研究的中心课题。图灵提出的“图灵机”模型也为现代计算机的逻辑工作方式奠定了基础。图灵1938年的博士论文介绍了超计算（hypercomputation）的概念，给图灵机加上了启示器，使图灵机可以用于研究不能用算法解答的问题。
20世纪40年代，图灵开展了自动计算引擎方面的研究并为真正的计算机“曼彻斯特一号”开发软件，为计算机的早期发展做出了重要贡献。同期，他还开展了人工智能方面的研究，在《机器会思考吗？》（Can Machine Think?）的论文里，提出了一种用于判定机器是否具有智能的试验方法，即人工智能领域著名的“图灵试验”：计算机和被测试的人分别在两个不同的房间里，测试者并不知道其中哪一个是人、哪个是计算机。测试者提出问题，由计算机和被测试的人分别做出回答，通过打字机向测试者传输计算机和真人的答案（避免要求机器模拟人的外貌和声音）。被测人在回答问题时尽可能表明他是一个“真正的”人，而计算机也将尽可能逼真的模仿人的思维方式和思维过程。如果测试者通过若干问题的测试仍分辨不清哪个是人回答的，哪个是机器回答的，则可以认为该计算机具有了智能。至今，每年举办类似的试验。1952年，图灵还写了世界上第一个国际象棋程序。
以我们现在的数学知识和计算机知识，也许根本无法理解“图灵机”和“图灵试验”，但“图灵”或许是所有学习计算机的人必须知道的名字，而“图灵机”和“图灵试验”则是所有有志于在计算机领域有所作为的同学必须继续探索和深入理解的知识。
电子计算机之父——约翰?冯?诺伊曼（原稿附冯?诺伊曼的照片）
约翰?冯?诺伊曼（John von Neumann，1903年12月28日—1957年2月8日），于1903年12月28日在匈牙利布达佩斯出生，后加入美国国籍，并于1957年2月8日在美国华盛顿病逝。著名数学家，现代电子计算机创始人之一。他在计算机科学、经济、物理学中的量子力学及几乎所有数学领域都作过重大贡献。
诺伊曼小时候表现出惊人的记忆力，六岁已能够心算八位数除法。1926年，22岁的诺伊曼获得了匈牙利布达佩斯大学数学博士学位，相继在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。1930年接受美国普林斯顿大学客座教授的职位，1931年，28岁的诺伊曼即成为该校的终身教授。1933年转到该校的高级研究所，与爱因斯坦等人成为六教授之一。1938年获颁“博修奖”（B cher Memorial Prize）。
1945年6月，诺伊曼与戈德斯坦、勃克斯等人，联名发表了一篇长达101页纸的报告，即计算机史上著名的“101页报告”，是现代计算机科学发展里程碑式的文献。明确规定用二进制替代十进制运算，明确了计算机由运算器、逻辑控制装置（控制器）、存储器、输入设备和输出设备五大组件构成，并描述了这五部分的职能和相互关系。这一卓越的思想为电子计算机的逻辑结构设计奠定了基础，已成为计算机设计普遍采用的基本原则。在ENIAC尚未投入运行前， 诺依曼就已开始准备对这台电子计算机进行脱胎换的改造。在短短10个月里，冯?诺依曼迅速把概念变成了方案。新机器方案命名为“离散变量自动电子计算机”，英文缩写EDVAC。1951年，EDVAC计算机宣告完成。由于他在计算机逻辑结构设计上的伟大贡献，他被誉为“计算机之父”。
【阅读与思考】距离与使命
在电子计算机的发展历史上，镌刻下了一个个外国人的名字，美国、日本和欧洲发达国家的厂商在计算机的发展史上树立了一座座的里程碑，核心的计算机技术仍然掌握在发达国家手中。我国在计算机科学技术领域与国际先进水平还存在非常大的差距，要发展我国的计算机事业需要一代代的不懈努力。
阅读光盘中提供关于有关我国计算机事业发展的资料，体会我国与世界发达国家的差距，思考我们作为中国下一代的建设者应该承担的责任。
一起思考，并肩行走
有人一起思考，真好，如同拈花一笑。。。。。。
有人共同分享，很好，如同涓滴换涌泉。。。。。
有人并肩行走，不错，如同天涯互提携。。。。。
[ 本帖最后由 苗逢春 于 2007-3-23 19:28 编辑 ]
