Урок 1. История развития вычислительной техники
Цель урока:
Образовательная: иметь представление о вычислениях в доэлектронную эпоху;
Развивающая: знать этапы развития электронно – вычислительной техники, преимущества современных персональных компьютеров.
воспитывать трудолюбие, внимательность, этические нормы взаимоотношений, бережливое отношение к компьютерной технике и программному обеспечению, сознательное отношения к предмету
Ход урока
Организационный момент.
На этом этапе урока проверяется количество учащихся, наличие необходимого оборудования (тетради, учебники и т. д.), включаются компьютеры для загрузки, если это необходимо. В дальнейшем в описании просто указывается название этапа.
Подготовка к восприятию нового материала (вступление проводится в форме беседы). Рассматриваются вопросы:
Почему наука, которую мы изучаем, называется информатика? (Информатика определяет сферу человеческой деятельности, связанную с процессами хранения, преобразования и передачи информации с помощью компьютера)
В чем заключается информационная деятельность человека? (Хранение, обработка и передача информации.)
Письменность была изобретена 25 – 20 тысяч лет назад. Скажите, на чем человек хранил свои записи (информацию)? (Наскальные письмена, надписи на костях, дерево, пергамент, глина, шелк, бумага)
Что использовали в качестве инструмента для письма? (Кисточки, перья птиц, металлические перья, краски, чернила)
Перечислите средства хранения информации, которыми пользовались древние? (Папирус, деревянная табличка с восковым покрытием, глиняный диск, книга и т. д.)
Какие вам известны способы передачи информации? (Голос, костровая связь, телеграф, радио, телефон, телевидение, спутниковая связь, компьютерные сети)
Как вы понимаете термин – обработка информации? Приведите примеры.
Объяснение нового материала.
К материалу учебника можно добавить следующее.
Важнейшим видом обработки информации являются вычисления.
Нетрудно догадаться, что первым счетным средством для человека были его пальцы. Этот инструмент всегда «под рукой»! Кто из вас им не пользовался?
Вот как описывает пальцевой счет туземцев Новой Гвинеи знаменитый русский путешественник Н.Н. Миклухо–Маклай: «...папуас загибает один за другим пальцы руки, причем издает определенный звук, например «бе, бе, бе»... Досчитав до пяти, он говорит «ибон-бе» (рука). Затем он загибает пальцы другой руки, снова повторяет «бе, бе».., пока не дойдет до «ибон али» (две руки). Затем он идет дальше, приговаривая «бе, бе».., пока не дойдет до «самба–бе» и «самба– али» (одна нога, две ноги). Если нужно считать дальше, папуас пользуется пальцами рук и ног кого-нибудь другого».
В V веке до нашей эры в Греции и Египте получил распространение абак. Абак – это греческое слово, которое переводится как счетная доска. Вычисления на абаке производились перемещением камешков по желобам на мраморной доске.
Подобные счетные инструменты распространялись и развивались по всему миру.
В Китае абак называли суанпан, в Японии соробан. «Потомком» абака можно назвать и русские счеты. В России они появились на рубеже XVI – XVII веков. И до сих пор в нашей стране счеты можно увидеть не только в музеях.
В начале XVII века шотландский математик Джон Непер ввел понятие логарифма, опубликовал таблицы логарифмов. Затем в течение двух веков развивались вычислительные инструменты, основанные на использовании этой математической функции. Логарифмы позволяют свести трудоемкие арифметические операции – умножение и деление, к более простым – сложению и вычитанию. В результате появилась логарифмическая линейка. Этот инструмент до недавнего времени был средством инженеров. И лишь в последние годы его вытеснили электронные калькуляторы.
В 1645 году французский математик Блез Паскаль создал первую счетную машину. Машина Паскаля позволяла быстро выполнять сложение многозначных чисел.
Немецкий ученый Лейбниц, развив идею Паскаля, создал механический арифмометр, на котором можно было выполнять все четыре арифметические операции с многозначными числами. Позднее арифмометр многократно совершенствовался, в России изобретателями П.Л. Чебышевым и В.Т. Однером были также созданы арифмометры.
Арифмометр был предшественником созданного в XX веке калькулятора — маленького электронно–вычислительного устройства. Сейчас практически у каждого школьника есть калькулятор, который помещается в кармане. Любому академику начала века такое устройство показалось бы фантастическим.
Арифмометр, как и простой калькулятор – это средство механизации вычислений. Человек, производя вычисления на таком устройстве, сам управляет его работой, определяя последовательность выполняемых операций. Мечтой изобретателей вычислительной техники было создание считающего автомата, который бы без вмешательства человека производил расчеты по заранее составленной программе.
Автором первого проекта вычислительного автомата был профессор Кембриджского университета Чарльз Бэббидж.
В период между 1820 и 1856 годами Бэббидж работал над созданием программно–управляемой «Аналитической машины». Это было настолько сложное механическое устройство, что проект так и не был реализован.
Можно сказать, что Бэббидж опередил свое время. Для осуществления его проекта в ту пору еще не существовало подходящей технической базы. Некоторым ученым современникам Бэббиджа его труд казался бесплодным. Однако пророчески звучат сейчас слова самого Чарльза Бэббиджа: «Природа научных знаний такова, что малопонятные и совершенно бесполезные приобретения сегодняшнего дня становятся популярной пищей для будущих поколений».
Основные идеи, заложенные в проекте аналитической машины, в нашем веке были использованы конструкторами ЭВМ. Все главные компоненты современного компьютера присутствовали в конструкции аналитической машины: это СКЛАД (в современной терминологии — ПАМЯТЬ), где хранятся исходные числа и промежуточные результаты; МЕЛЬНИЦА (арифметическое устройство), в которой осуществляются операции над числами, взятыми из склада; КОНТОРА (устройство управления), производящая управление последовательностью операций над числами соответственно заданной программе; БЛОКИ ВВОДА исходных данных и ПЕЧАТИ РЕЗУЛЬТАТОВ.
Для программного управления аналитической машиной использовались перфокарты — картонные карточки с пробитыми в них отверстиями (перфорацией). Перфокарты были изобретены в начале XIX века во Франции Жозефом М. Жаккардом для управления работой автоматического ткацкого станка.
Интересным историческим фактом является то, что первую программу для машины Бэббиджа в 1846 году написала Ада Лавлейс – дочь великого английского поэта Джорджа Байрона.
Аналитическая машина Бэббиджа – это уже универсальное средство, объединяющее в себе обработку информации, хранение информации и обмен исходными данными и результатами с человеком.
После рассмотрения поколений ЭВМ следует затронуть вопрос о том, почему персональные компьютеры завоевали популярность во всем мире:
доступная для обычного человека, невысокая стоимость;
простота использования, обеспеченная с помощью диалогового способа взаимодействия с компьютером, удобных и понятных интерфейсов программ;
возможность индивидуального взаимодействия с компьютером, без каких – либо посредников;
высокие возможности по переработке информации;
высокая надежность и простота ремонта, основанные на интеграции компонентов компьютера;
наличие программного обеспечения, охватывающего практически все сферы человеческой деятельности, а также мощных систем для разработки нового программного обеспечения;
возможность изменения аппаратной и программной конфигурации;
возможность использования телекоммуникационных технологий;
возможность развлечений (компьютерные игры);
возможность дистанционного обучения и работы и т.д.
Закрепление нового материала.
Заполнить таблицу:
Годы использования
Габариты
Основной элемент
Надежность
Производительность, операций в секунду
Носители информации
Количество ЭВМ в мире
Поколение 1
Поколение 2
Поколение 3
Поколение 4
Итоги урока.
Домашнее задание.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.