Конспект занятия по информатике на тему Устройства компьютера, их назначение и общие характеристики

Тема занятия:

Устройства компьютера, их назначение и общие характеристики.
Работа с мышью и клавиатурой.

Цель занятия:

познакомить учащихся с историей изобретения компьютера, устройствами компьютера и познакомить их с устройствами ввода информации, их параметрами, характеристиками и принципом работы.

Задачи:

Образовательная:

• формирование знаний учащихся об устройствах ввода информации;

• сформировать у учащихся умения и навыки выполнять задания на применения изученного теоретического материала.

Развивающая:

• развитие логического мышления учащихся - умений выделять главное, существенное, обобщать имеющуюся информацию;

• развитие внимательности, воображения, развитие умений в оперативности мышления;

• развитие у учащихся навыков самостоятельной работы;

Воспитательная:

• воспитание внимательности, способности к самовыражению;

• воспитание познавательной активности;

• воспитание настойчивости для достижения конечных результатов

Тип урока: изложение нового материала с использованием ЭОР и самостоятельной деятельностью учащихся

Формы работы учащихся: фронтальная работа, практическая работа

Необходимое техническое оборудование:

• ПК,

• проектор,

Ход урока

1. Организационный момент

Приветствие учащимися, обучающихся. Сообщение для них целей, и план на данное занятие.

2. Объяснение учащимися темы занятия

   1. Что такое компьютер?

Одним словом - компьютер это электронно-вычислительная машина.

Главной задачей компьютера является помощь нам, людям. Эти машины ускоряют выполнение поставленных задач - считают, вычисляют, контролируют, рассчитывают и действуют за нас. Компьютер выполняет многие действия вместо человека, тем самым ускоряя процессы и облегчая нам жизнь.

С помощью компьютера производится автоматизация производственного процесса, это заметно снижает затраты на производство, поэтому уменьшается стоимость товара. Задача компьютера - решение сложнейших математических действий, помощь в управлении и создании различных проектов. Многие люди имеют возможность зарабатывать с помощью компьютера. Эта машина - отличный помощник как в технических вопросах, так и в реализации творческих идей.

Компьютер имеет возможность сохранять огромное количество информации и позволяет работать с ней - редактировать, печатать, принимать и отправлять различные данные.

Вначале компьютеры занимали целые здания, помещения. Они исполняли функции вычислительных приборов - производили математические расчеты. Наука постепенно развивалась, прогресс шел вперёд и теперь компьютер помещается у нас на ладони. И сфера их использования увеличилась в тысячи раз. Мы привыкли к компьютерам и уже не представляем нашу жизнь без них. Но стоит вспомнить каким чудом техники казался компьютер 10 лет назад. Постоянно выпускаются новые модели с большими и большими возможностями, старые же теряют свою ценность и дешевеют в разы. На сегодняшний день рынок техники развивается очень быстро, наука даёт новые возможности. Невиданные технологии уже изобретены и ждут своей реализации. Достижения ученых постепенно появляются в нашей жизни, нам всегда хочется, чего -то нового и, естественно, самого лучшего. Поэтому мы постоянно приобретаем новинки, даже зная, что через год это уже устареет.

Кто-то уже не представляет жизни без компьютера, другим же он еще не так необходим. Все люди на разных уровнях владеют компьютером. Также это зависит от сферы работы человека. У каждого есть выбор - пользоваться техникой и экономить своё время или доверять только своим знаниям и рукам. Немалую роль в нашей жизни играет человеческий фактор, поэтому можно поспорить, что выполнит задачу точнее - компьютер или человек.

На данный момент компьютер имеет 3 самых распространённых разновидности.

Первый - персональный компьютер. Он состоит из системного блока, монитора, клавиатуры и мышки. У большинства людей дома имеются именно такие компьютеры.

Второй - ноутбук или портативный компьютер. Такая машина по сравнению с персональным компьютером намного меньше, на вид напоминает большую книжку и включает в себя все составные части домашнего компьютера.

Третий - наладонник или карманный пк. Это совсем небольшой компьютер, который помещается в руках и отличается своей компактностью. Их чаще всего используют для работы в разъездах и быстрого доступа к информации.

Компьютер состоит из множества частей, каждая из которых отвечает за определённые действия. Скорость работы компьютера определяется главным процессором. Ваши документы - файлы, папки, фотографии, картинки, музыка, фильмы и программы хранятся на жестком диске, встроенном в компьютере. Также существует оперативная память - от нее зависит скорость работы компьютера, т.е. с какой быстротой он будет открывать приложения, реагировать на действия и выполнять заданные ему задачи. Клавиатура, так же как и мышка нужны для ввода информации и управления компьютером. Для работы компьютера нужна программа управления. Её называют операционной системой. Самой распространённой и используемой в повседневной жизни является Windows, но есть и другие, например, Linux, MS-DOS, ReactOS, Ubuntu, Mac OS.

Компьютер служит средством быстрой передачи информации с помощью сети Интернет. Также информацию можно сохранять и передавать друг другу используя диски(CD,DVD), флешки, карты памяти и переносные жесткие диски(для большого объёма информации).

Существует множество комплектаций компьютера, каждая из них имеет особенные возможности и разную мощность. Выбирая себе компьютер, решите, для чего вы будете его использовать, так как платить лишнее за мощность, которая не будет задействована - глупо. Нужно подобрать именно то, что будет вам удобно и подойдёт для вашего вида деятельности.

Пользуйтесь компьютерами, этой новейшей техникой, так как она только поможет вам в решении задач, воплощении идей и поиске информации, однако не забывайте о мерах предосторожности. Компьютер - это не роскошь, а ваш помощник.

2. Немного истории

В 40-50-ых годах компьютеры создавались на основе электронных ламп, поэтому они были очень большими, дорогими и ненадежными. Но в 1948 г. были изобретены транзисторы - миниатюрные и недорогие электронные приборы, которые смогли заменить электронные лампы. Это привело к уменьшению размеров компьютеров в сотни раз и повышению их надежности, появилось много алгоритмических языков (как универсальных, так и специализированных), начались серьезные исследования в области искусственного интеллекта, а сферы применения компьютеров существенно расширились. Первые компьютеры на основе транзисторов появились в конце 50-ых годов.

В 1960 году Френк Розенблат, работавший в Корнелльской лаборатории аэронавтики, создал первую систему распознавания изображений - перцептрон «Марк-1», а Джозеф Уайзенбаум из компании «Дженерал Электрик» разработал программу «Элиза», которая поддерживала текстовый диалог с собеседником на любую заложенную в нее тему.

К этому же периоду следует отнести и зарождение интерактивной компьютерной графики, определившей, например, применение компьютеров в области автоматизированного проектирования и управления производством.

Так, в 1963 году Айвен Сазерленд разработал программу Sketchpad (блокнот), которую можно считать первым коммерческим проектом в области интерактивной компьютерной графики. В 1964 году Дугласом Энгельбартом было изобретено первое ручное устройство ввода - манипулятор «мышь», а в 1965 году компания IBM выпустила первый коммерческий графический терминал IBM 2250, созданный специально для конструкторов автомобильной промышленности.

В 1967 году в СССР была создана самая быстродействующая ЭВМ - «БЭСМ-6», которая могла выполнять 1 млн.оп./о. Фирма IBM достигла таких показателей практически десятилетие спустя.

Компьютеры третьего поколения (1966-1975).

В компьютерах третьего поколения уже использовались интегральные микросхемы, что привело к радикальному уменьшению габаритов, а развитие сетевых технологий и реализация доступа с удаленных терминалов сделали компьютеры еще более доступными.

В 1959 г. Роберт Нойс (будущий основатель фирмы Intel) изобрел способ, позволяющий создавать на одной пластине кремния транзисторы и все необходимые соединения между ними. Полученные электронные схемы стали называться интегральными схемами, или чипами. Микросхема - это небольшая пластинка, которая заменяет 2-3 транзистора. В 1968г. фирма Burroughs выпустила первый компьютер на интегральных схемах.

Продолжились исследования и в области искусственного интеллекта. В 1962 году созданная Артуром Сэмюэлем программа по игре в шашки, смогла потягаться с чемпионом-человеком.

В начале 60-х был изобретен модем, который в 1967-м был существенно усовершенствован Джоном Ван Гином из Станфордского научно-исследовательского института, а в 1970-м под руководством уже упоминавшегося изобретателя мыши Энгельбарта была отмечена первая крупномасштабная реализация электронной почты. Там же был создан первый многооконный интерфейс пользователя, а в 1969-м Алан Кей в лаборатории компании Xerox в Пало-Альто разработал первый графический интерфейс.
Параллельно развивалась компьютерная графика. В 1968 году на космическом аппарате «Маринер-6» была установлена первая система растрового сканирования, данные с которой передавались на Землю, обрабатывались компьютером IBM и выводились на экран графического монитора.

в начале 70-х появились компьютеры четвертого поколения, созданные на базе микропроцессоров, и, что особенно важно, процесс их производства удалось настолько удешевить, что сами компьютеры стали доступны рядовым пользователям, то есть стали персональными, и началось их массовое производство и потребление. Появление первого цифрового микрокомпьютера MITS 816, доступного для персонального использования, относят к 1972 году, но первый полнофункциональный персональный компьютер Alto, укомплектованный монитором (мышью, появился годом позже, в уже упомянутой лаборатории компании Xerox в Пало-Альто. А еще одним годом позже, в марте 1974-го, в журнале QST была опубликована первая реклама персонального компьютера в прессе.

Однако первые персональные компьютеры больше напоминали детские конструкторы - как первый выставленный на продажу знаменитый комплект для сборки персонального компьютера Mark-8. И только в 1975 году в продажу поступил первый персональный компьютер массового производства Altair 8800, который имел все необходимое и даже был оснащен интерпретатором с алгоритмического языка BASIC. Как известно, этот интерпретатор написали Билл Гейтс и Поль Ален, так что 5 сентября 1975 года с тех пор считается официальным днем рождения компании Microsoft.

В 1976 году начались разработки по реализации цветной растровой графики, появились первые интегрированные текстово-графические дисплеи. Продолжались работы в области искусственного интеллекта. В 1976 году группа из Иллинойского университета создала экспертную систему (программа AQ11 могла ставить диагноз на основе распознавания признаков болезни).

Компьютеры нынешнего поколения отличаются от предыдущих главным образом широкими коммуникационными возможностями и повышением степени интеграции полупроводников элементной базы (сверхвысокая интеграция). В 1986 году магистральная сеть NSFNET объединила пять суперкомпьютерных центров, открыв широкому кругу исследователей доступ к мощным вычислительным ресурсам. Прежде, из-за бюрократических проблем, эта задача не могла быть решена, что и привело к появлению NSFNET. Большое число университетов и исследовательских центров, в том числе за пределами США, выразили желание подключиться к этой сети. Для сокращения платы за использование междугородних линий связи было решено развивать систему региональных сетей, объединяющих компьютеры внутри какого-то региона и имеющих выходы на подобные сети в соседних областях. При такой конфигурации все компьютеры являются равноправными и имеют связь по цепочке через соседние компьютеры как друг с другом, так и с суперкомпьютерами. Таким образом, начиная с 1986 года можно говорить о становлении Глобальной компьютерной сети Интернет.

С середины 80-х начало значительно расти количество программ для домашнего применения. Появились различного рода развивающие и обучающие программы, а сеть Интернет, перекинувшись из США в Европу, начала быстро распространяться по всему миру. В 1988 Интернет стал международной сетью - к нему присоединились Канада, Дания, Финляндия, Франция, Норвегия, Швеция и т.д. Появились новые службы Глобальной сети.

К началу 90-х сеть Интернет объединяла уже сотни отдельных сетей в США и Европе. К Интернету помимо научных институтов стали подключаться различные компании нефтяной, автомобильной и электронной индустрии, а также телефонные компании.

В 1990 году была разработана система Интернет-чата IRC (Internet RelayChat), а в середине 90-х стали доступными настольные видеоконференции.

В том же году был разработан язык HTML, давший начало развитию В 1991 году Брюстер Кале предложил технологию и программное обеспечение для поиска информации в Интернете WAIS - Wide Area Information Servers (до 1994 года был наиболее мощным инструментом поиска благодаря возможности находить слова в текстах документов). В этом же году Пауль Линднер и Марк Мак-Кахил разработали поисковую систему Gopher, а в 1992 году появился графический браузер Mosaic от компании NCSA, который вдохнул новую жизнь в WWW, обеспечив стремительный рост популярности Интернета. В апреле 1994 года была образована корпорация Mosaic Communications, изменившая в ноябре того же года свое название на Netscape Communications, Inc. В том же году эта компания выпустила версию популярного Web-браузера Netscape Navigator (в нем, в частности, появился механизм cookies, позволяющий отслеживать действия клиентов в Интернете). За пять лет, с 1994-го по декабрь 1999 года, появилось примерно 10 млн. сайтов и сотни тысяч людей освоили новую специальность - Web-дизайнер.

Тем временем компьютеры постепенно становились все более компактными, а на рынке появились карманные варианты - PDA (Personal Digital Assistant),

Начиная с 1994 года, в Интернете стали появляться торговые центры; для бизнеса открылся первый виртуальный кибербанк. Однако это не мешало развитию изначальных функций Сети, направленных на осуществление связей между научными центрами. Так, в 1994 году была создана Трансевропейская научно-исследовательская и образовательная ассоциация TERENA, образованная представителями 38 стран для «участия в распространении и получении высококачественной международной информации и развития телекоммуникационной инфраструктуры в целях развития науки и образования».

В середине 90-х Интернет и бизнес в Сети попадают в центр внимания всей компьютерной индустрии, а регистрация доменных имен перестает быть бесплатной процедурой. Сеть стала использоваться в секторе финансовых услуг в качестве средства связи для быстрого приема большого количества заказов. Возникли системы электронной торговли с возможностью фактически прямого доступа к участию в торгах. Параллельно развивался Интернет-банкинг. В 1999 году появился первый полностью сетевой банк, осуществляющий всю полноту сервиса в Сети, - First Internet Bank of Indiana. С помощью этих систем клиент, не покидая дома, офиса или любого другого места, мог распоряжаться своими средствами, находящимися в банке. В Интернете стали возникать различные платежные системы. Началось все с обычных карточных моделей, а со временем появились и различные системы электронных денег.

Мультимедийные компьютеры стали стандартом де факто, а искусственный интеллект достиг такого уровня развития, что компьютер IBM Deep Blue обыграл чемпиона мира по шахматам Гарри Каспарова.

С 1999 года в ряде стран появляются так называемые Интернет-дома - пилотные проекты, в которых всеми электронными устройствами можно управлять дистанционно из любой точки в мире, где есть доступ в Интернет.

Параллельно с развитием Интернета в конце столетия шло развитие суперкомпьютерной техники, позволяющей решить глобальные задачи. Так, например, в 2000 году была решена «задача века» - расшифрован геном человек.

3. Аналогия между компьютером и человеком

Обсуждение данного пособия, рассмотрение сравнения человека с компьютером

4. Основные компоненты и их схема

5. Процессор

Процессор - это главная микросхема компьютера, его 'мозг'. Он выполняет программный код, находящийся в памяти и руководит работой всех устройств компьютера. Чем выше скорость работы процессора, тем выше быстродействие компьютера. Процессор имеет специальные ячейки, которые называются регистрами. Именно в регистры помещаются команды, которые выполняются процессором, а также данные, которыми оперируют команды. Работа процессора состоит в выборе из памяти в определенной последовательности команд и данных для их последующего выполнения.

Во время процесса процессор считывает последовательность команд, содержащихся в памяти, и исполняет их. Такая последовательность команд называется программой и представляет алгоритм полезной работы процессора. Очерёдность считывания команд изменяется в случае, если процессор считывает команду перехода - тогда адрес следующей команды может оказаться другим. Другим примером изменения процесса может служить случай получения команды останова или переключение в режим обработки аппаратного прерывания.

Команды центрального процессора являются самым нижним уровнем управления компьютером, поэтому выполнение каждой команды неизбежно и безусловно. Не производится никакой проверки на допустимость выполняемых действий, в частности, не проверяется возможная потеря ценных данных. Чтобы компьютер выполнял только допустимые действия, команды должны быть соответствующим образом организованы в виде необходимой программы. Скорость перехода от одного этапа цикла к другому определяется тактовым генератором. Тактовый генератор вырабатывает импульсы, служащие ритмом для центрального процессора. Частота тактовых импульсов называется тактовой частотой.

Основными характеристиками процессоров являются: разрядность и быстродействие.

Быстродействие - это параметр, показывающий количество тактов, выполняемых процессором в секунду. Измеряется в мегагерцах (МГц), 1 МГц = 1 000 000 тактов в секунду. Чем данный параметр выше тем быстрее процессор.
Разрядность - это параметр который является важным для таких устройств компьютера, как внутренние регистры, шина ввода вывода данных, шина адреса памяти.

6. Память

Память - устройство, предназначенное для хранения информации.

Память бывает внутренняя и внешняя. Внутренняя память находится внутри компьютера и предназначена для хранения программ и их данных в процессе работы ЭВМ. Внешняя память предназначена для долговременного и энергонезависимого хранения программ и данных.

Внутренняя память подразделяется на оперативную и постоянную.

Оперативная память (RAM, random-access memory) служит для хранения программ и данных, с которыми работает процессор в данный момент. На оперативную память накладываются жесткие ограничения по скорости чтения и записи информации. Современные типы оперативной памяти не могут сохранять свое содержимое после выключения питания компьютера.

Постоянная память (ROM, read-only memory) служит для хранения программ, которые должны быть доступны компьютеру сразу после включения, еще до загрузки операционной системы. В постоянной памяти хранится программа первоначального тестирования, BIOS (базовая система ввода-вывода) компьютера. На отдельных микросхемах ROM, размешенных на платах расширения (видеокартах, сетевых адаптерах), хранятся BIOS этих плат.

7. Основные устройства ввода и вывода информации

Периферийные устройства - это устройства, с помощью которых информация или вводится в компьютер, или выводится из него. Они также называют внешними или устройствами ввода-вывода данных. Условно их можно разделить на основные, без которых работа компьютера практичнски невозможна, и прочие, которые подключаются при необходимости. К основным устройствам относятся клавиатура, монитор и дисковод.

3. Практическая работа

   1. Работа с мышью

Использования мышки-тренажера, пока обучаемый не освоит владение мышью

2. Работа с клавиатурой

Работа с одним из двух предложенных тренажеров работы на клавиатуре. Стамина или мир информатики «1 год обучения»

4. Подведение итогов урока