Открытый урок в 8 классе по информатике

• 1 слайд

  Функциональная схема компьютера
  

• 2 слайд

  Изобретение компьютера
  С давних времен люди стремились облегчить свой труд. С этой целью создавались различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека. Компьютер был изобретен в середине XX века для усиления возможностей интеллектуальной работы человека, т.е. работы с информацией.
  

• 3 слайд

  В «голове
  Записи в тетради, на кассете и др.
  Внутренняя (оперативная) память
  Внешняя (долговременная) память
  

• 4 слайд

  Отличие компьютера от человека
  
  «ум компьютера» ≠ ум человека
  
  Отличие в том, что работа компьютера строго подчинена заложенной в него программой, человек же сам управляет своими действиями.
  

• 5 слайд

  Компьютер ( от англ. Computer – вычислитель) – это программируемое электронное устройство, предназначенное для накопления, обработки и передачи информации.
  
  

• 6 слайд

  Архитектура ЭВМ
  Под архитектурой ЭВМ понимают описание устройства и принципов работы компьютера, достаточное для пользователя и программиста.
  Архитектура не включает в себя конструктивных подробностей устройства машины, электронных схем. Эти сведения нужны конструкторам, специалистам по наладке и ремонту ЭВМ.
  

• 7 слайд

  В основу архитектуры современных компьютеров положен магистрально – модульный принцип и принцип Джона фон Неймана.
  

• 8 слайд

  Магистрально – модульный принцип построения компьютера
  Компьютер не является неделимым, цельным объектом. Он состоит из некоторого количества устройств – модулей. Связаны все модули компьютера между собой через набор электронных линий – магистраль. Магистраль обеспечивает обмен данными между устройствами компьютера.
  
  

• 9 слайд

  Принципы фон Неймана
  Схема устройства
  компьютера впервые
  была предложена в 1946 году американским ученым Джоном фон Нейманом. Дж. фон Нейман сформулировал основные принципы работы ЭВМ, которые во многом сохранились и в современных компьютерах.
  
  

• 10 слайд

  Магистрально – модульный принцип построения компьютера
  2. Джон фон Нейман изучив конструкцию первых ЭВМ, пришёл к идее нового типа логической организации ЭВМ, а именно:
  наличие устройства ввода – вывода информации;
  адресуемая память;
  процессор, состоящий из устройства управления и арифметико – логического устройства;
  Данные и программы хранятся вместе.
  

• 11 слайд

  Магистрально – модульный принцип построения компьютера
  Для связи основных устройств компьютера между собой используется специальная информационная магистраль, обычно называемая инженерами шиной.
  Шина – это кабель, состоящий из множества проводов.
  

• 12 слайд

  Магистрально – модульное устройство компьютера
  Шина состоит из трёх частей:
  Шина данных
  Шина адреса
  Шина управления
  магистраль
  

• 13 слайд

  
  Шина данных – передаёт данные между различными устройствами.
  Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора. Может быть 8,16,32, 64 бита.
  

• 14 слайд

  
  Шина адреса – передаёт адрес устройства к которому обращается процессор. Сигналы передаются в одном направлении (однонаправленная шина).
  Разрядность шины адреса определяется объёмом адресуемой памяти. Может быть 16, 20, 24, 32, 36 битов.
  

• 15 слайд

  Шина управления – передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления показывают, какую операцию – считывание или запись информации из памяти – нужно производить. Синхронизируют обмен информацией между устройствами и так далее.
  

• 16 слайд

  ИНТЕРФЕЙС —
  1. Система связей и взаимодействия устройств компьютера.
  2. Средства взаимодействия пользователей с операционной системой компьютера, или пользовательской программой.
  Для согласования интерфейсов все внешние устройства подключаются к шине через свой порт.
  
  
  

• 17 слайд

  Порт устройства - микросхема:
  - содержащая один или несколько регистров ввода-вывода;
  - позволяющая подключать периферийные устройства компьютера к внешним шинам процессора.
  

• 18 слайд

  Порты бывают последовательные и параллельные.
  К последовательным портам подсоединяются медленно действующие или удалённые устройства(мышь, модем),
  А к параллельным - более «быстрые» (сканер, принтер)
  
  

• 19 слайд

  Функциональное устройство компьютера.
  Системный блок
  процессор
  Внутренняя
  память
  Информационная магистраль
  Блок
  питания
  Внешняя
  память
  Монитор
  Клавиатура
  Мышь
  

Тема: Функциональная схема компьютера.                

Цели:1.Познакомить учащихся со структурой персонального компьютера; показать связь между устройствами..

          2.Развитие логического мышления, памяти, внимания, расширение, кругозора.

         3. Воспитать бережное отношение к компьютеру.

Материал: О. Л. Соколова “Поурочные разработки”, стр. 162, 168- 172.

Оборудование: компьютерный класс, таблицы, ПК, модели устройств компьютера.

Класс: 10.

Дата:

План урока.

I. Организационный момент.

         1. Приветствие

         2.Проверка готовности к уроку.

II. Актуализация.

1.Беседа по пройденным темам:

- Как выглядела и как называлась первая ЭВМ?

- Почему вместо «ЭВМ» стали использовать термин компьютер?

III. Формирование новых знаний и умений.

1. Функциональная схема компьютера.

-Можно ли было у себя дома иметь компьютер первого поколения и почему?

- Почему сегодня компьютер есть практически у каждого человека?

- А вы не задумались над тем, на кого похож компьютер?

Нетрудно догадаться, что компьютер человек построил по образу и подобие своему, т.к. в первую очередь компьютер призван реализовывать его интел­лектуальные возможности.

Давайте сравним, каким образом человек работает с информацией и как это делает компьютер. (Ученики вспоминают информационные функции человека, а второй столбец заполняем вместе)

Человек	Компьютер
Прием (ввод) информации	Устройства ввода
В «голове»   Запоминание Информации                                  Записи в тетради,                                на кассете и др.	Внутренняя (оперативная)                                                                                                                                                                                                       память Память              Внешняя(долговременная) память
Процесс мышления (обработки информации)	Устройство обработки (процессор)
Передача (вывод) информации	Устройство вывода

Каким же образом все эти устройства взаимодействуют друг с другом?

Прежде всего, следует сказать, что же такое компьютер.

Компьютер- это программируемое электронное устройство, предназначенное для накопления, обработки и передачи информации.

Несмотря на огромное разнообразие вычислительной техники и ее не­обычайно быстрое совершенствование, фундаментальные принципы уст­ройства машин во многом остаются неизменными и в частности архитек­тура ЭВМ.

Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающее логическую организацию структуру и ресурсы ком­пьютера. В основу архитектуры современных компьютеров положен магистрально-модульный принцип и принципы Джона фон Неймана. Рассмотрим суть и того и другого принципа.

1. Компьютер не является неделимым, цельным объектом. Он состо­ит из некоторого количества устройств — модулей. Комплектовать свой компьютер из этих модулей пользователь может по собствен­ному желанию. Он может легко заменять одни устройства на дру­гие, тем самым модернизируя компьютер. А связаны все модули компьютера между собой через набор электронных линий ~ магис­траль. Магистраль обеспечивает обмен данными между устройства­ми компьютера.

2. Джон фон Нейман, блестящий математик и физик, изучив конструк­цию первых ЭВМ, пришел к идее нового типа логической организа­ции ЭВМ, а именно:

Наличие устройства ввода-вывода информации;

• Адресуемая память;

• Процессор, состоящий из устройства управления и арифметико-

логического устройства;                                

•Данные и программы хранятся вместе.

ПК представляет собой комплект устройств. Главным в этом комп­лекте является системный блок. Системный блок может иметь горизон­тальную (Desktop) или вертикальную (Tower) компоновку. На передней панели системного блока находятся кнопка включения электропитания (Power), кнопка перезагрузки (Reset), щель для установки дискеты. На задней панели расположены разъемы для подключения внешних уст­ройств.

Основные внутренние устройства компьютера размешаются на са­мой большой микросхеме, которая называется системной или мате­ринской.

Внутри системного блока на материнской плате находится мозг машины: процессор и память.

Процессор представляет собой миниатюрную электронную схему, созданную путем очень сложной технологии и выполняющую обработку ин­формации.

Память компьютера бывает внешней и внутренней.

Внутренняя память бывает нескольких типов. Основными видами внут­ренней памяти являются; оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Процесс запоминания ин­формации в ОЗУ можно сравнить с заучиванием чего-либо «на память», а информацию, находящуюся в ПЗУ — с врожденными безусловными реф­лексами.

Внешняя память - это специальные, самостоятельные устройства, предназначенные для длительного хранения больших объемов информа­ции (как тетради, книги, кассеты и т.д.). Здесь информация записывается и хранится на магнитных и лазерных дисках.

Для ввода информации в компьютер (текста, рисунка, программы и т.д.) используются устройства ввода. Обязательными являются клавиатура (для ввода символьной информации) и «мышь» - устройство манипуляторного типа, принцип работы которого основан на взаимодействии активных и пассивных элементов экрана.

Кроме вышеназванных устройств, для ввода информации используются такие устройства как сканер, цифровая фото- и видеокамера?

Человек непосредственно не может «заглянуть» в память компьютера и увидеть результат обработки информации. Это очевидно. Поэтому для по­лучения информации в доступной человеческому восприятию форме ис­пользуются устройства вывода информации. Наиболее распространенным и обязательным устройством вывода является монитор. Он быстро и опе­ративно отображает на экране как текстовую, так и графическую инфор­мацию. Для получения копии результатов на бумаге используется другое устройство вывода — принтер.

Для связи основных устройств компьютера между собой используется специальная информационная магистраль, обычно называемая инженера­ми шиной. Шина - это кабель, состоящий из множества проводов. Шина состоит из трех частей:

•  шина адреса, на которой устанавливается адрес требуемой ячейки памяти или устройства, с которым будет происходить обмен информацией;

•  шина данных, по которой собственно и будет передана необходимая ин­формация;

•  шина управления, регулирующая этот процесс (например, один из сигналов на этой шине позволяет компьютеру различать между собой адреса
памяти и устройств ввода/вывода).

Для того, чтобы компьютер функционировал правильно, необходимо, чтобы все его устройства работали «дружно», «понимали» друг друга и не «конфликтовали» друг с другом. Обеспечивается такая работа благодаря одинаковому интерфейсу, который имеют все устройства компьютера.

Интерфейс - это средство сопряжения двух устройств, в котором все фи­зические и логические параметры согласуются между собой.

Так как обмен данными между устройствами происходит через магистраль, то для согласования интерфейсов все внешние устройства подключаются в шине не напрямую, а через свои контроллеры (адаптеры) и порты (О). При­мерная схема выглядит следующим образом:

 

Порты бывают последовательные и параллельные. К последовательным портам подсоединяют медленно действующие или удаленные устройства (мышь, модем), а к параллельным - более «быстрые» (сканер, принтер). Клавиатура и монитор подключаются к специализированным портам.         «Сердцем» компьютера является - генератор тактовой частоты. Он выра­батывает электрические импульсы, и как кровь по сосудам посылает их по проводам. Таким образом, информация в виде электрических сигналов передается от одного устройства к другому. И в первую очередь тактовый гене­ратор задает режим работы процессора.

И, наконец, еще одно устройство — блок питания. Блок питания преоб­разует переменное напряжение электросети в постоянное напряжение раз личной полярности и величины, необходимое для питания материнской платы и внутренних устройств. Блок питания содержит вентилятор, создающий циркулирующие потоки воздуха для охлаждения системного блока.

IV. Закрепление изученного.

 Практическое задание-Изучение компонентов системного блока. (Работа выполняется под руководством учителя.)

1.Убедитесь в том, что компьютерная система обесточена и снята крышка с системного блока.

2.Установите местоположение блока питания.

3.Установите местоположение материнской платы.

4.Установите местоположение внешней памяти:

·         жесткого диска;

·         дисковода для гибких дисков;

·         дисковода СД - дисков.

5.Проследите направление шлейфов магистрали и проводников элек­тропитания.

6.Задайте учителю вопросы о прочих устройствах.

7.Разверните системный блок задней стенкой к себе.

8.Установите местоположение следующих разъемов:

·         питания системного блока;

·         питания монитора;

·         клавиатуры.

v. Подведение итогов.

     1. Анализ урока.

  2.Постановка д/з.

3. Проставление оценок.