Разработка урока по информатике на тему "История развития вычислительной техники"

• 1 слайд

  14 сентября 2015
  История развития вычислительной техники
  

• 2 слайд

  Вычисления в доэлектронную эпоху
  Римским абаком называлась дощечка покрытая слоем пыли, на которой острой палочкой проводили линии и какие-нибудь предметы, размещавшиеся в полученных колонках по позиционному принципу. Появился в V-VI веке н.э.
  
  

• 3 слайд

  Вычисления в доэлектронную эпоху
  В России счеты появились в XVI веке
  

• 4 слайд

  Вычисления в доэлектронную эпоху
  В XIX веке были изобретены механические счетные машины – арифмометры (действия: сложение, вычитание, умножение, деление, сохранение промежуточных результатов, печать результатов вычислений)
  

• 5 слайд

  Вычисления в доэлектронную эпоху
  В 1834 году Чарльз Бэббидж изобрел аналитическую машину (состояла из 4000 стальных деталей, весила 3 тонны)
  
  
  

• 6 слайд

  Вычисления в доэлектронную эпоху
  Перфокарты – первые носители информации.
  

• 7 слайд

  Развитие электронно-вычислительной техники
  ЭВМ первого поколения:
  40-е годы XX века, основной элемент – электронная лампа.
  1945 г – США – ENIAC
  1950 г – СССР – МЭСМ (малая электронная счетная машина)
  

• 8 слайд

  ЭВМ первого поколения:
  Программы вводились в ЭВМ с помощью перфокарт или перфолент, причем наличие отверстия на перфокарте соответствовало знаку 1, а его отсутствие – знаку 0.
  

• 9 слайд

  ЭВМ второго поколения:
  60-е годы XX века, электронные лампы
  заменены транзисторами.
  1967 г – СССР БЭСМ-6, 1 млн. операций в секунду
  
  

• 10 слайд

  ЭВМ третьего поколения:
  70-е года XX века, появление интегральных схем
  

• 11 слайд

  Персональные компьютеры:
  Создание больших интегральных схем (БИС)
  1977 г. – создание первого персонального компьютера Apple II
  1982 г. – фирма IBM приступила к выпуску персональных компьютеров
  

• 12 слайд

  Персональные компьютеры:
  

• 13 слайд

  Современные супер-ЭВМ
  

• 14 слайд

  Характеристика разных поколений ЭВМ
  

Конспект урока по теме: «История развития вычислительной техники».

7 класс

Цели урока: 

Образовательные:

·         систематизировать знания об истории развития вычислительной техники;

·         знать о развитии электронно-вычислительной техники в России;

·         научиться определять поколения ЭВМ по основным характеристикам.

Развивающие:

·         развивать логическое мышление, умение делать выводы и обобщения;

·         развивать память.

Воспитательные:

·         воспитывать организованность, внимательность.

План урока:

        I.            Организационный момент.

     II.            Повторение правила поведения в компьютерном классе.

  III.            Объяснение нового материала:

·         Вычисление в доэлектронную эпоху.

·         Поколения ЭВМ.

  III.            Подведение итогов.

  IV.            Домашние задание.

Ход урока:

I.                    Организационный момент. Объявление темы и цели урока.  

II.                 Повторение правила поведения в компьютерном классе.

III.              Объяснение нового материала.

Вычисление в одноэлектронную эпоху:

Потребность счета предметов у человека возникла еще в древности. Древнейший метод счета предметов заключался в сопоставлении предметов некоторой группы (например, животных) с предметами другой группы, играющие роль счетного эталона. Первым таким эталоном были пальцы.

В древнем мире при счете больших количеств предметов для обозначения определенного количества стали применять новый знак, например зарубку на другой палочке.

Первым вычислительным устройством, в котором стал использоваться этот метод, был абак. Древнегреческий абак представлял собой посыпанную морским песком дощечку. На песке проводились бороздки, на которых камешками обозначались числа. Одна бороздка соответствовала единицам, другая — десяткам и т. д. Если в какой-то бороздке при счете набиралось более 10 камешков, их снимали и добавляли один камешек в следующий разряд. Римляне усовершенствовали абак, перейдя от песка и камешков к мраморным доскам с выточенными желобками и мраморными шариками.

По мере усложнения хозяйственной деятельности и социальных отношений (денежных расчетов, задач измерений расстояний, времени, площадей и т. д.) возникла потребность в арифметических вычислениях. По прошествии веков стали использовать русские счеты (XVI – XVII вв.) и суммирующая машина французского ученого Блеза Паскаля (XVII в.).

В XIX веке усилиями ученых разных стран (П.Л. Чебышева в России, Ч. Беббиджа в Англии и других) были созданы механические арифмометры и первые машины с программным управлением. Арифмометры могли не только складывать, вычитать, умножать и делить числа, но и запоминать промежуточные результаты, печатать результаты вычислений и т. д.

В середине XIX века английский математик Чарльз Бэббидж выдвинул идею создания программно управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройство управления, а также устройства ввода и печати.

Вычисления производились Аналитической машиной в соответствии с инструкциями (программами), которые разработала леди Ада Лавлейс. Интересно, что первым программистом стала дочь поэта Дж. Байрона Ада Лавлейс.

Программы записывались на перфокарты путем пробития в определенном порядке отверстий в плотных бумажных карточках. Затем перфокарты помещались в Аналитическую машину, которая считывала расположение отверстий и выполняла вычислительные операции в соответствии с заданной программой.

Первое поколение ЭВМ:

В 40-е годы XX века начались работы по созданию первых электронно-вычислительных машин, в которых на смену механическим деталям пришли электронные лампы. ЭВМ первого поколения требовали для своего размещения больших залов, так как в них использовались десятки тысяч электронных ламп. Такие ЭВМ создавались в единичных экземплярах, стоили очень дорого и устанавливались в крупнейших научно-исследовательских центрах.

В 1945 году в США был построен ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer — электронный числовой интегратор и калькулятор), а в 1950 году в СССР была создана МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина).

ЭВМ первого поколения могли выполнять вычисления со скоростью несколько тысяч операций в секунду, последовательность выполнения которых задавалась программами. Программы писались на машинном языке, алфавит которого состоял из двух знаков: 1 и 0. 

Программы вводились в ЭВМ  с помощью перфокарт или перфолент, причем наличие отверстия на перфокарте соответствовало знаку 1, а его отсутствие – знаку 0.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

Результаты вычислений выводились с помощью печатающих устройств в форме длинных последовательностей нулей и единиц. Писать программы на машинном языке и расшифровывать результаты вычислений могли только квалифицированные программисты, понимавшие язык первых ЭВМ.

Второе поколение ЭВМ:

В 60-е годы XX века были созданы ЭВМ второго поколения, основанные на новой элементной базе — транзисторах, которые имеют в десятки и сотни раз меньшие размеры и массу, более высокую надежность и потребляет значительно меньшую электрическую мощность, чем электронные лампы. Такие ЭВМ производились малыми сериями и устанавливались в крупных научно-исследовательских центрах и ведущих высших учебных заведениях.

В СССР в 1967 году вступила в строй наиболее мощная в Европе ЭВМ второго поколения БЭСМ-6 (Большая Электронная Счетная Машина), которая могла выполнять 1 миллион операций в секунду.

Третье поколение ЭВМ:

Начиная с 70-х годов прошлого века, в качестве элементной базы ЭВМ третьего поколения стали использовать интегральные схемы. В интегральной схеме (маленькой полупроводниковой пластине) могут быть плотно упакованы тысячи транзисторов, каждый из которых имеет размеры, сравнимые с толщиной человеческого волоса.

ЭВМ на базе интегральных схем стали гораздо более компактными, быстродействующими и дешевыми. Такие мини-ЭВМ производились большими сериями и были доступными для большинства научных институтов и высших учебных заведений.

Персональные Компьютеры:

Развитие высоких технологий привело к созданию больших интегральных схем — БИС, включающих десятки тысяч транзисторов. Это позволило приступить к выпуску компактных персональных компьютеров, доступных для массового пользователя.

Первым персональным компьютером был Аррle II («дедушка» современных компьютеров Маcintosh), созданный в 1977 году.

В 1982 году фирма IBM приступила к изготовлению персональных компьютеров IВМ РС («дедушек» современных IВМ-совместимых компьютеров).

Современные  персональные  компьютеры компактны и обладают в тысячи  раз  большим  быстродействием по сравнению с первыми персональными   компьютерами   (могут   выполнять несколько миллиардов операций в секунду).

Современные супер-ЭВМ:

 Это многопроцессорные комплексы, которые позволяют добиться очень высокой производительности и могут применяться для расчетов в реальном времени в метеорологии, военном деле, науке и т. д.

IV.              Подведение итогов

1)      Почему современные персональные компьютеры в сотни раз меньше, но при этом в сотни тысяч раз быстрее ЭВМ первого поколения?

2)      Почему современные персональные компьютеры доступны для массового потребителя?

V.                Домашние задание: параграф 1.1., подготовиться к тесту.