ФИО: Войнова Ирина Ивановна
Место работы: МОУ- Новомихайловская СОШ
Должность: учитель
Предмет: информатика и ИКТ
Класс: 7
Тема и номер урока в теме: Компьютер как универсальное средство обработки информации. Урок №1.
Базовый учебник: Угринович Н.Д. 7 класс
8. Цель урока:
дать представление о функциональном назначении устройств компьютера;
познакомить учащихся с основными характеристиками устройств компьютера ;
Сформировать у обучающихся представление о функциональном назначении периферийного оборудования
9. Задачи:
- обучающие: Познакомить учащихся с основными информационными процессами: хранением, обработкой, передачей информации .
-развивающие: Способствовать развитию познавательного интереса, мыслительной деятельности, интеллектуальных и творческих способностей учащихся средствами ИКТ, интереса к предмету.
-воспитательные: Воспитывать самостоятельность, ответственное отношение к информации, уважительное отношение к мнению одноклассников, дисциплинированность, аккуратность.
Тип урока: фронтальная - учебная лекция (объяснение нового материала)
Формы работы учащихся: индивидуальная, коллективная и самостоятельная.
Необходимое техническое оборудование: компьютер с выходом в Интернет, проектор, экран.
Структура и ход урока: таблица 1.
Таблица 1
СТРУКТУРА И ХОД УРОКА
Этап урока
Название используемых ЭОР
(с указанием порядкового номера из Таблицы 2)
Деятельность учителя
(с указанием действий с ЭОР, например, демонстрация)
Деятельность ученика
Время
(в мин.)
Организационный
Здравствуйте, ребята! Садитесь.
С этого урока мы начнем знакомство с компьютером, вы узнаете, что такое архитектура ЭВМ. Узнаете, из каких устройств состоит компьютер и как эти устройства взаимодействуют между собой. В конце урока мы закрепим изученный материал.
Итак, откройте ваши тетради, запишите сегодняшнее число и тему урока «Основные компоненты компьютера и их функции».
Дети встают и садятся.
Записывают число и тему урока в тетрадь.
3 мин.
Актуализация знаний
Вопрос к классу: Перечислите устройства которые по вашему мнению относятся к компьютеру ?
Перечисляют известные им устройства
2 мин
В информатике существует понятие «архитектура ЭВМ».
Рассмотрите схему по слайду «Первое знакомство с компьютером». Все, что изображено здесь входит в понятие архитектуры компьютера: устройства, программное обеспечение, прикладное обеспечение и системы программирования. Давайте вместе назовем основные элементы ЭВМ Теперь ответьте, что такое архитектура компьютера. Запишите определение: Под архитектурой ЭВМ понимают описание устройства и принципов работы компьютера, достаточное для пользователя и программиста. Давайте выясним, что значат слова «пользователь» и «программист»? Для чего нужен компьютер?
С давних времен люди стремились облегчить свой труд. С этой целью
Учащиеся рассматривают схему на слайде.
Называют элементы схемы. Отвечают Записывают: По своему назначению компьютер - это универсальное
Основной
создавались различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека. Компьютер был изобретен в середине XX века для усиления возможностей интеллектуальной работы человека, то есть работы с информацией. «Аналогия между компьютером и человеком» .
Биологическим «аппаратом» интеллекта человека является мозг. Работая с информацией, мозг выполняет две основные функции: запоминание - функция памяти и умозаключение - функция мышления. Объектом запоминания является информация, поступающая через органы чувств (в первую очередь зрение и слух). Информация, выработанная в процессе мышления, может быть передана другим людям через речь или двигательную систему – записи, жесты. Запишите в тетради: Следовательно, имеются четыре основных компонента информационной функции человека: прием (ввод) информации;
передача (вывод) информации.
Компьютер включает в себя устройства, выполняющие эти функции мыслящего человека:
устройства ввода;
устройства запоминания - память;
устройство обработки - процессор;
устройства вывода.
техническое средство для работы с информацией .
Изучают слайд презентации:
«Аналогия между компьютером и человеком» и слушают учителя.Записывают:
четыре основных компонента информационной функции человека:
прием (ввод) информации;
запоминание информации (память);
процесс мышления (обработка информации);
передача (вывод) информации . Компьютер включает в себя устройства, выполняющие эти функции мыслящего человека :
устройства ввода;
устройства запоминания - память;
25 мин.
Посмотрите слайд Информационный обмен в компьютере
Ребята, скажите, как происходят процессы ввода и вывода информации компьютером? Какие устройства отвечают за обмен информации?
Посмотрите слайд:
В ходе работы компьютера информация через устройства ввода попадает в память; процессор извлекает из памяти обрабатываемую информацию, работает с ней и помещает в нее результаты обработки; полученные результаты через устройства вывода сообщаются человеку. Чаще всего в качестве устройства ввода используется клавиатура, а устройства вывода - экран дисплея или принтер (устройство печати).
Работая с информацией, человек пользуется не только теми знаниями, которые помнит, но и книгами, справочниками и другими внешними источниками. Информация хранится в памяти человека и на внешних носителях. Заученную информацию человек может забывать, а записи сохраняются надежнее. У компьютера тоже есть два вида памяти: внутренняя (оперативная) и внешняя (долговременная) память. Запишите определения: Оперативная память -. это электронное устройство , которое хранит информацию пока питается электроэнергией.
Внешняя память –
устройство обработки - процессор;
устройства вывода.
Отвечают на вопросы.
Изучают слайд: «Схема устройства компьютера»
Записывают определение: Оперативная память - это электронное устройство , которое хранит информацию пока питается
оптические диски.
В чем отличие компьютера от человека?
Важнейшее отличие компьютера от человека состоит в том, что работа компьютера строго подчинена заложенной в него про грамме, человек же сам управляет своими действиями.
Запишите:
Программа
данными .
Программа, как и данные, помещается в память компьютера - внутреннюю или внешнюю. Программа, управляющая работой компьютера, находится в его внутренней памяти.
Описанные принципы устройства и работы ЭВМ впервые были
Электроэнергией. При отключении от сети информация исчезает.
Внешняя память – это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски. Сохранение информации на них не требует постоянного электропитания.
Отвечают на вопрос.
Записывают: Программа - это указание на последовательность действий (команд), которую должен выполнить компьютер, чтобы решить поставленную задачу обработки информации.
Информация, обрабатываемая в компьютере программным путем, называется данными .
предложены в 1946 году американскимученым Джоном фон Нейманом. Эти принципы во многом сохранились и в современных компьютерах
Рассмотрите слайд презентации Принципы фон – Неймана и запишите в тетрадь принципы устройства и работы ЭВМ.
Все узлы компьютера выполняют определенную работу с информацией. А что же представляет собой сама информация в машине? Для ответа на этот вопрос «заглянем» внутрь машинной памяти. Рассмотрим слайд презентации «Внутренняя память ЭВМ». В каждой клетке компьютера может храниться в данный момент только одно из двух значений: нуль или единица. Использование всего двух знаков для представления информации называется двоичной кодировкой. Следовательно, данные и программы в памяти компьютера имеют вид двоичного кода. Один символ двусимвольного алфавита несет 1 бит информации. Ячейка памяти, хранящая один двоичный знак, называется «бит». Бит - наименьшая частица памяти компьютера. Следовательно, у слова «бит» есть два значения: единица измерения количества информации и частица памяти компьютера. Оба эти понятия связаны между собой следующим образом: в одном бите памяти хранится один бит информации. Битовая структура определяет первое свойство внутрен ней памяти компьютера - дискретность. Дискретные объекты составлены из частиц. Например, песок дискретен, так как состоит из песчинок. «Песчинками» компьютерной памяти являются биты. Второе свойство внутренней памяти компьютера - адресуемость . Восемь расположенных подряд битов памяти образуют байт. Вы знаете, что это слово также обозначает единицу количества.
Изучают слайды:. Отвечают на вопросы. Записывают принципы устройства ЭВМ
Ученики изучают слайд:
информации, равную восьми битам. Следовательно, в одном байте памяти хранится один байт информации. Во внутренней памяти компьютера все байты пронумерованы. Нумерация начинается с нуля. Порядковый номер байта называется его адресом. Принцип адресуемости означает, что занесение информации в память, а также извлечение ее из памяти, производится по адресам. Память можно представить как многоквартирный дом, в котором каждая квартира - это байт, а номер квартиры - это адрес. Для того чтобы почта дошла по назначению, необходимо указать правильный адрес. Именно так, по адресам, обращается к внутренней памяти процессор компьютера.
Рассмотрите слайд презентации
Назовите виды внешней памяти. Какие устройства к ним относятся?
Заранее к этому уроку было дано задание 2-м ученикам подготовить мастер-класс и сообщение по теме Носители и устройства внешней памяти. Эти учащиеся рассказывают одноклассникам о устройствах внешней памяти и демонстрируют их применение.
Используя информацию на слайде, впишите устройства, относящиеся к видам памяти.
Ученики изучают слайд: Носители и устройства внешней памяти Записывают : Внешняя память и устройства:
Магнитная память -
Оптическая память -
Электронная память– Учащиеся слушают сообщение. Смотрят мастер класс. Заполняют таблицу данными .
Самоконтроль
Сегодня на уроке вы узнали много нового, закрепить полученные знания нам поможет программа – тренажер « Устройство компьютера». Вам нужно расставить подписи к основным устройствам компьютера в соответствии с принципами архитектуры фон-Неймана и проверить правильность. Если не получится, не расстраивайтесь, а повторите еще раз.
Молодцы! Все справились с заданием!
А теперь проведем небольшое соревнование, победители получат пятерку.
(Учащиеся делятся на команды по 2 парты)
Необходимо ответить на вопросы и заполнить клетки кроссворда.
(Похвалить команды учеников, выполнивших раньше других, поставить оценки).
Учащиеся работают в программе- тренажере, расставляют подписи к основным устройствам компьютера
Учащиеся выполняют задание, показывают результаты выполнения учителю
10 мин
Итоговый
Ребята! Что нового вы узнали сегодня на уроке?
В чем назначение компьютера? Какую роль он играет в жизни человека? Как устроен компьютер?
Подвести итоги: какие оценки получены, кто работал активнее.
Домашнее задание: п. 2.2;
Дети отвечают на вопросы
5 мин
Приложение к плану-конспекту урока
Основные компоненты компьютера и их функции __
(Тема урока)
Таблица 2.
ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ НА ДАННОМ УРОКЕ ЭОР
Название ресурса
Тип, вид ресурса
Форма предъявления информации (иллюстрация, презентация, видеофрагменты, тест, модель и т.д.)
Инновационные учебные материалы
информационный
презентация
1. В электронных устройствах информация неразрывно связана -
а) с источником информации;
б) с носителем информации;
в) с приемником информации;
г) с каналом связи;
д) с потребителем информации.
а) социальных систем;
б) человека;
в) животных;
г) технических систем;
д) любых биологических систем.
4. Информация отличается для человека и компьютера...
а) способом интерпретации;
б) типом носителя;
в) способом получения;
г) способом хранения;
д) способом обработки.
5. Информацию , обрабатываемую программным путем называют...
а) файлом;
б) каталогом;
в) данными;
г) множеством;
д) блоком.
6. Для представления информации в памяти компьютера используется...
а) азбука Морзе;
б) русский алфавит;
в) кодировка натуральных чисел;
г) двоичная кодировка;
д) десятичная кодировка.
7. Для хранения одного байта информации необходимо использовать
а) 2 байта памяти;
б) 1 байт памяти;
в) 1 бит памяти;
г) 2 бита памяти;
д) 1 машинное слово.
8. Информация, хранящаяся на внешнем носителе компьютера под одним именем называется...
а) файлом;
б) каталогом;
в) данными;
г) множеством;
д) блоком.
9. Информация, хранящаяся в компьютере, становится активной (может быть подвергнута обработке) лишь в случае...
а) интерпретации ее человеком;
б) загрузки информации из внешней памяти в оперативную;
в) приведения компьютера в рабочее состояние;
г) наличия управляющих сигналов;
д) возможности программного управления.
10. Преобразователем информации в компьютере в соответствующие сигналы выступает...
а) процессор;
б) монитор;
в) дисковод;
г) контроллер;
д) клавиатура.
11. Носителем информации в компьютере выступает...
в) сигнал;
г) память;
д) процессор.
12. Информация, передаваемая по магистрали, сопровождается...
а) своим адресом;
б) интерпретацией сигнала;
в) контроллером;
г) физическими параметрами сигнала;
д) способом обработки.
13. Одним из видов системной информации являются...
б) адреса;
в) программы;
г) данные;
14. Процесс коммуникации между пользователем и компьютером называют...
а) активизацией программ;
б) активацией программ;
в) пользовательским интерфейсом;
г) интерактивным режимом;
д) режимом внутренней активации.
15 . Неразрывность информации с сигналом предполагает...
а) одинаковое смысловое содержание информации и сигнала;
б) однозначность интерпретации сигнала разными приемниками информации;
в) использование обеих понятий в качестве синонимов;
г) отсутствие информации в сигнале;
д) неумение выделять смысл сигнала приемником информации.
16 . Тип информации хранящейся в файле можно определить по...
а) имени файла;
б) расширению файла;
в) файловой структуре диска;
г) каталогу;
д) организации файловой структуры.
17 . Информацию, заложенную в каталогах, можно отнести к...
а) семантическим;
б) документальным;
в) системным;
г) априорным;
Д) техническим.
18 . Системная информация отличается от структурной...
а) наличием связей между элементами;
в) разным количеством связей;
г) носителем;
д) отсутствием приемника информации.
Ответы к тесту:
| а | + | + | + | + | ||||||||||||||||
| б | + | + | + | + | + | + | ||||||||||||||
| в | + | + | + | + | ||||||||||||||||
| г | + | + | + | |||||||||||||||||
| д | + | |||||||||||||||||||
Какие основные классы компьютеров Вам известны?
Существует два основных класса компьютеров:
Цифровые компьютеры, обрабатывающие данные в виде двоичных кодов;
Аналоговые компьютеры, обрабатывающие непрерывно меняющиеся физические
величины (электрическое напряжение, время и т.д.), которые являются аналогами
вычисляемых величин.
В чём состоит принцип действия компьютеров?
Компьютер (англ. computer - вычислитель) представляет собой программируемоеэлектронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, атакже выполнять другие задачи манипулирования символами.
Из каких простейших элементов состоит программа?
Программа - состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
Что такое система команд компьютера?
Команда - это описание элементарной операции, которую должен выполнитькомпьютер. В общем случае, команда содержит следующую информацию: код выполняемой операции; указания по определению операндов (или их адресов); указания по размещению получаемого результата.В зависимости от количества операндов, команды бывают: одноадресные; двухадресные; трехадресные; переменноадресные.
Перечислите главные устройства компьютера.
Память (запоминающее устройство, ЗУ), состоящую из перенумерованных ячеек; процессор, включающий в себя устройство управления (УУ) и арифметико- логическое устройство (АЛУ); устройство ввода; устройство вывода.
Опишите функции памяти и функции процессора.
Функции памяти: приём информации из других устройств; запоминание информации; выдача информации по запросу в другие устройства машины. Функции процессора: обработка данных по заданной программе путем выполнения арифметических и логических операций; программное управление работой устройств компьютера.
Назовите две основные части процессора. Каково их назначение?
Первая часть процессора, которая выполняет команды, называется арифметико-логическим устройством (АЛУ), а вторая его часть, выполняющая функции управленияустройствами, называется устройством управления (УУ).
Что такое регистры? Назовите некоторые важные регистры и опишите их функции.
Существует несколько типов регистров, отличающихся видом выполняемыхопераций. Некоторые важные регистры имеют свои названия, например: сумматор - регистр АЛУ, участвующий в выполнении каждой операции; счетчик команд - регистр УУ, содержимое которого соответствует адресу очередной выполняемой команды; служит для автоматической выборки программы из последовательных ячеек памяти; регистр команд - регистр УУ для хранения кода команды на период времени, необходимый для ее выполнения. Часть его разрядов используется для хранения кода операции, остальные - для хранения кодов адресов операндов.
Сформулируйте общие принципы построения компьютеров.
В чём заключается принцип программного управления? Как выполняются команды условных и безусловных переходов?
В чём суть принципа однородности памяти? Какие возможности он открывает?
В чём заключается принцип адресности?
2.14. Какие архитектуры называются "фон-неймановскими"?
В основу построения подавляющего большинства компьютеров положеныследующие общие принципы, сформулированные в 1945 г. американским ученымДжоном фон Нейманом.1. Принцип программного управления . Из него следует, что программа состоитиз набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другомв определенной последовательности. Выборка программы из памяти осуществляется с помощью счетчика команд. Этотрегистр процессора последовательно увеличивает хранимый в нем адрес очереднойкоманды на длину команды.А так как команды программы расположены в памяти друг за другом, то тем самыморганизуется выборка цепочки команд из последовательно расположенных ячеек памяти.Если же нужно после выполнения команды перейти не к следующей, а к какой-тодругой, используются команды условного или безусловного переходов, которые заносятв счетчик команд номер ячейки памяти, содержащей следующую команду. Выборкакоманд из памяти прекращается после достижения и выполнения команды “стоп”.Таким образом, процессор исполняет программу автоматически, безвмешательства человека. 2. Принцип однородности памяти . Программы и данные хранятся в одной и той жепамяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти - число,текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и надданными. Это открывает целый ряд возможностей. Например, программа в процессесвоего выполнения также может подвергаться переработке, что позволяет задавать всамой программе правила получения некоторых ее частей (так в программе организуетсявыполнение циклов и подпрограмм). Более того, команды одной программы могутбыть получены как результаты исполнения другой программы. На этом принципеоснованы методы трансляции - перевода текста программы с языкапрограммирования высокого уровня на язык конкретной машины. 3. Принцип адресности . Структурно основная память состоит изперенумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступналюбая ячейка. Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы кзапомненным в них значениям можно было впоследствии обращаться или менять их впроцессе выполнения программ с использованием присвоенных имен. Компьютеры, построенные на этих принципах, относятся к типу фон-неймановских.Но существуют компьютеры, принципиально отличающиеся от фон-неймановских. Дляних, например, может не выполняться принцип программного управления, т.е. онимогут работать без “счетчика команд”, указывающего текущую выполняемую командупрограммы. Для обращения к какой-либо переменной, хранящейся в памяти, этимкомпьютерам не обязательно давать ей имя. Такие компьютеры называются не-фон-неймановскими.
Что такое команда? Что описывает команда?
Команда - это описание элементарной операции, которую должен выполнитькомпьютер.В общем случае, команда содержит следующую информацию: код выполняемой операции; указания по определению операндов (или их адресов); указания по размещению получаемого результата.В зависимости от количества операндов, команды бывают: одноадресные; двухадресные; трехадресные; переменноадресные.Каким образом процессор при выполнении программы осуществляет выбор очередной команды?
Что понимается под структурой компьютера? Какой уровень детализации описания компьютера может она обеспечить?
Структура компьютера - это совокупность его функциональных элементов и связеймежду ними. Элементами могут быть самые различные устройства - от основныхлогических узлов компьютера до простейших схем. Структура компьютера графическипредставляется в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описаниекомпьютера на любом уровне детализации.
Каковы отличительные особенности классической архитектуры?
К этому типу архитектуры относится и архитектура персонального компьютера с общей шиной, подробно рассмотренная в разделе. Все функциональные блоки здесь связаны между собой общей шиной, называемой также системной магистралью.
Перечислите основные и производные единицы измерения количества памяти.
Тактовая частота, Гигагерцы.
Опишите работу стримера.
Стримеры позволяют записать на небольшую кассету с магнитной лентой огромное количество информации. Встроенные в стример средства аппаратного сжатия позволяют автоматически уплотнять информацию перед её записью и восстанавливать после считывания, что увеличивает объём сохраняемой информации.
Недостатком стримеров является их сравнительно низкая скорость записи, поиска и считывания информации.
В последнее время всё шире используются накопители на сменных дисках, которые позволяют не только увеличивать объём хранимой информации, но и переносить информацию между компьютерами. Объём сменных дисков - от сотен Мбайт до нескольких Гигабайт.
Что такое IP-адрес?
IP (Internet Protocol) - протокол межсетевого взаимодействия, отвечающий за адресацию и позволяющий пакету на пути к конечному пункту назначения проходить по нескольким сетям.
Какие основные услуги предоставляет пользователям система WWW?
World Wide Web (WWW, "Всемирная паутина") - гипертекстовая, а точнее,гипермедийная информационная система поиска ресурсов Интернет и доступа к ним.Гипертекст - информационная структура, позволяющая устанавливать смысловыесвязи между элементами текста на экране компьютера таким образом, чтобы можно былолегко осуществлять переходы от одного элемента к другому. На практике в гипертекстенекоторые слова выделяют путем подчёркивания или окрашивания в другой цвет.Выделение слова говорит о наличии связи этого слова с некоторым документом, вкотором тема, связанная с выделенным словом, рассматривается более подробно. Гипермедиа - это то, что получится, если в определении гипертекста заменитьслово "текст" на "любые виды информации": звук, графику, видео. Такие гипермедийныессылки возможны, поскольку наряду с текстовой информацией можно связывать и любую другую двоичную информацию, например, закодированный звук или графику, Так, если программа отображает карту мира и если пользователь выбирает на этой карте с помощью мыши какой-либо континент, программа может тут же дать о нём графическую, звуковую и текстовую информацию.
Какова роль аппаратуры (HardWare) и программного обеспечения (SoftWare) компьютера?
(HardWare)- Составляет основу компьютеров, образует аппаратуру? построенную в основном с использованием электронных и электромеханических элементов и устройств. Принцип действия компьютеров состроит в выполнении программ (SoftWare)- заранее заданных операций. Т.е HardWare- это “железо” внутренности компьютера, а SoftWare- это программное обеспечение, которое заставляет все внутренности компьютера выполнять различные операции.
Второй этап работы с информацией – это её обработка и преобразование. Обработкой входных данных занимается Центральный Процессор (ЦП). ЦП – это микросхема, способная выполнять определенный набор (несколько сотен) команд, направленных на преобразование данных.
ЦП выполняет арифметические действия, логические операции и осуществляет управление всем компьютером. Команды, адресованные ЦП для автоматизации процесса обработки входных данных, объединяются в блоки и хранятся в памяти компьютера или на диске. Эти блоки называются программами . Таким образом, входные данные, введенные в память компьютера пользователем, обрабатываются центральным процессором по заранее составленной программе. Результаты обработки сохраняются в памяти компьютера, после чего начинается третий этап работы с информацией.
Устройства вывода информации
(монитор, диски, принтер)
Третий этап работы с информацией – это получение результатов обработки информации (вывод информации).
Существует несколько методов представления выходных данных. Каждый метод связан с определенными компонентами компьютера и с определенными этапами выполнения программы. Рассмотрим три основных метода вывода информации:
Вывод данных на монитор. Монитор присутствует у всех персональных компьютеров. На экране монитора можно воспроизводить информацию в двух режимах: графическом и текстовом.
Текстовый режим позволяет выводить на экран только текст из различных символов (буквы, цифры, специальные символы). Вывод символов возможен только в ячейки матрицы, обычно 80 столбцов и 25 строк. Размер ячеек строго фиксирован. На ранних этапах развития компьютеров (70-80 годы), в основном, применялся именно этот режим.
Графический режим позволяет рассматривать экран как множество точек (например, 800 на 600 точек). Вся выводимая информация складывается из наборов точек разного цвета. Графический режим более универсален и удобен, т.к. позволяет легко воспроизводить не только текст, но и любые изображения, менять шрифты и др. В графическом режиме работают большинство игровых программ, Windows и др.
Вывод информации на диски. Все данные, введенные в компьютер, или результаты обработки можно записать на диск с целью продолжительного хранения. Обслуживание диска осуществляется полностью на программном уровне. Поэтому для сохранения данных пользователю необходимо выполнить определенную функцию работающей программы. Обычно это «Сохранить» или «Закрыть». В дальнейшем информация, сохраненная на диске, может быть вновь извлечена для обработки или просмотра.
Вывод информации на принтер. В некоторых случаях необходимо получить твердую (бумажную) копию результатов обработки данных. Для вывода информации на бумагу существует принтер. Печать изображения или текста на бумаге может осуществляться разными методами. В зависимости от метода печати различают матричные принтеры (их работа основана на механических ударах игл по красящей ленте), струйные принтеры (разбрызгивание жидких чернил через сопла), лазерные (распределение тонера с помощью лазера и намагниченного барабана).
Программы и данные
Из рассмотренного выше следует, что информация – это основная точка приложения в работе компьютера. Поскольку компьютер – это только сложная машина, информация внутри неё должна быть строго структурирована, иметь определённый формат. Мы не будем разбираться в тонкостях представления информации на самом низком, машинном уровне. Вполне достаточно для понимания и работы остановиться на понятии файл .
Файл – это поименованный блок однородной информации, хранящейся на диске или другом запоминающем устройстве. Файл можно сравнить с упаковкой для информации. Информация, упакованная в оболочку файла и названная уникальным именем, очень удобна для использования в работе компьютера.
Всю информацию, используемую в компьютере, необходимо разделять на два класса: программы и данные.
Данные – это информация, предназначенная для обработки, либо являющаяся результатом обработки другой информации. Любые однородные данные упаковываются в файлы, такие файлы называются файлами данных . Например, текст, набранный в текстовом редакторе, хранится на диске в специальном файле данных – текстовом файле или, как его часто называют, текстовом документе .
Программа – это информация, предназначенная для центрального процессора. ЦП способен выполнять различные операции обработки данных, но для этого ему необходимо постоянно давать команды. Команды для ЦП можно давать в диалоговом режиме, но это занимает очень много времени и требует глубоких знаний от пользователя. Поэтому, для удобства, последовательность команд, адресуемых ЦП и отражающих алгоритмы обработки данных, упаковывают в файл и сохраняют на диске. Такой файл называется программным файлом.
Вывод: ЦП может обработать данные, причем разными путями, но он не знает, как именно нужно обработать конкретные данные в конкретный момент времени. Данные – это сырье для работы ЦП и получения результата. Программа – это последовательность команд для работы ЦП над данными с целью получения искомого результата. Только слияние всех трех компонентов: ЦП, программы, данных – обеспечивает целенаправленность работы компьютера.
Классификация программ
Для компьютеров существует огромное количество программ. Все программы следует разделять на два принципиально различных класса: операционные системы и прикладные программы или приложения.
Операционная система (ОС) – это программа, загружаемая при включении компьютера. Она полностью обеспечивает управление всеми компьютерными компонентами и распределением ресурсов компьютера. Операционная система запускает прикладные программы и обеспечивает их связь с компьютером и пользователем. Основная причина необходимости операционных систем состоит в том, что команды, отдаваемые ЦП и другим компонентам компьютера, – это команды очень низкого уровня (например, команда указания номера дорожки на диске, куда будет записываться информация, команда позиционирования магнитной головки дисковода и т.п.), а для действий пользователя или прикладной программы их необходимы тысячи. Операционная система скрывает от пользователя и от прикладных программ эти сложные подробности и предоставляет удобный интерфейс для работы. Другими словами, ОС облегчает взаимодействие компьютера и пользователя.
Прикладные программы или приложения – это программы, запускаемые из операционной системы и содержащие алгоритмы, служащие для обработки конкретных данных. Приложения тесно связаны с ОС, т.к. используют её для связи с компьютером, поэтому все они классифицируются по принадлежности к определенным операционным системам. Например, приложения для Windows, для Mac X, для DOS и др.
8 класс
Тема урока: « Компьютерная память »
Цель урока : знакомство с архитектурой ЭВМ, видами компьютерной памяти.
Задачи урока:
Образовательная – познакомить учащихся с архитектурой ЭВМ, видами компьютерной памяти.
Воспитательная – воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости, привитие навыков самостоятельной работы, обеспечение сознательного усвоения учебного материала.
Развивающая – развивать познавательный интерес, прививать исследовательские навыки.
Тип урока : комбинированный.
Наглядность и оборудование:
- Компьютер с проектором;
- Конспект урока;
- Презентация «Начальные сведения об архитектуре компьютера. Принципы организации внутренней и внешней памяти компьютера»;
Структура урока:
1. Организационный момент.
3. Закрепление материала, выполнение работы с кроссвордом.
4. Подведение итогов.
5. Домашнее задание.
Изучаемые вопросы:
- Компьютер как модель человека, работающего с информацией.
- Схема информационного обмена в компьютере.
- Отличие программы и данных.
- Отличие внутренней и внешней памяти компьютера.
- Принцип двоичной кодировки информации.
- Структура внутренней памяти компьютера, её свойства.
Ход урока:
- Организационный момент. Приветствие, проверка присутствующих, объявление темы и цели урока. Учащиеся записывают тему урока в тетрадях (слайд 1).
2. Объяснение нового материала. Сегодня вы узнаете, в какие устройства входят в состав компьютера, что такое данные и программа и как устроена память 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, то есть работы с информацией.
«Аналогия между компьютером и человеком» ЦОР Аналогия между компьютером и человеком
Прототипом компьютера является сам человек. Только изобретатели стремились передать компьютеру не физические, а интеллектуальные возможности человека
По своему назначению компьютер – универсальное техническое средство для работы человека с информацией.
Запишите какие четыре составляющие делится информационной деятельность человека:
Прием (ввод) информации;
Запоминание информации (память);
Процесс мышления (обработка информации);
Передача (вывод) информации.
Компьютер включает в себя устройства, выполняющие аналогичные функции человека:
Устройства ввода;
Устройства запоминания - память;
Устройство обработки - процессор;
Устройства вывода
Рассмотрите рис. 2.1 на стр. 36 «Информационный обмен между устройствами компьютера».
Ребята, скажите, как происходят процессы ввода и вывода информации компьютером? Какие устройства отвечают за обмен информации?
В ходе работы компьютера информация через устройства ввода попадает в память; процессор извлекает из памяти обрабатываемую информацию, работает с ней и помещает в нее результаты обработки; полученные результаты через устройства вывода сообщаются человеку. Чаще всего в качестве устройства ввода используется клавиатура, а устройства вывода - экран дисплея или принтер (устройство печати).
В информатике существует понятие «архитектура ЭВМ».
На слайде рассмотрите схему. ЦОР . Все, что изображено здесь входит в понятие архитектуры компьютера: устройства, программное обеспечение, прикладное обеспечение и системы программирования. Давайте вместе назовем основные элементы ЭВМ.
Теперь ответьте, что такое архитектура компьютера
Запишите определение:
Под архитектурой ЭВМ понимают описание устройства и принципов работы компьютера, достаточное для пользователя и программиста.
Важнейшее отличие компьютера от человека состоит в том, что работа компьютера строго подчинена заложенной в него программе, человек же сам управляет своими действиями.
Запишите правило.
В памяти компьютера хранятся данные и программы.
Программа - это указание на последовательность действий (команд), которую должен выполнить компьютер, чтобы решить поставленную задачу обработки информации.
Информация, обрабатываемая в компьютере программным путем, называется данными .
Описанные принципы устройства и работы ЭВМ впервые были предложены в 1946 году американским ученым Джоном фон Нейманом. Эти принципы во многом сохранились и в современных компьютерах
Рассмотрите слайд презентации Принципы фон – Неймана и запишите в тетрадь принципы устройства и работы ЭВМ
Все узлы компьютера выполняют определенную работу с информацией. А что же представляет собой сама информация в машине? Для ответа на этот вопрос «заглянем» внутрь машинной памяти.
Работая с информацией, человек пользуется не только теми знаниями, которые помнит, но и книгами, справочниками и другими внешними источниками. Информация хранится в памяти человека и на внешних носителях. Заученную информацию человек может забывать, а записи сохраняются надежнее.
У компьютера тоже есть два вида памяти: внутренняя (оперативная) и внешняя (долговременная) память.
Запишите определения:
Оперативная память - это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. При отключении от сети информация исчезает.
Внешняя память - это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски. Сохранение информации на них не требует постоянного электропитания.
Рассмотрите рис. 2.3 Структура внутренней памяти компьютера.
В каждой клетке может храниться в данный момент только одно из двух значений: нуль или единица. Использование всего двух знаков для представления информации называется двоичной кодировкой.
Запишите правило.
Данные и программы в памяти компьютера имеют вид двоичного кода.
Один символ из двухсимвольного алфавита несет 1 бит информации.
Ячейка памяти, хранящая один двоичный знак, называется «бит».
Бит - наименьшая частица памяти компьютера. Следовательно, у слова «бит» есть два значения: единица измерения количества информации и частица памяти компьютера.
Запишите следующее правило со стр. 37.
В одном бите памяти хранится один бит информации.
Битовая структура определяет первое свойство внутренней памяти компьютера - дискретность. Дискретные объекты составлены из частиц. Например, песок дискретен, так как состоит из песчинок. «Песчинками» компьютерной памяти являются биты.
Второе свойство внутренней памяти компьютера - адресуемость . Восемь расположенных подряд битов памяти образуют байт. Вы знаете, что это слово также обозначает единицу количества информации, равную восьми битам. Следовательно, в одном байте памяти хранится один байт информации.
Во внутренней памяти компьютера все байты пронумерованы. Нумерация начинается с нуля.
Запишите следующее правило:
Порядковый номер байта называется его адресом
Принцип адресуемости означает, память можно представить как многоквартирный дом, в котором каждая квартира - это байт, а номер квартиры - это адрес. Для того чтобы почта дошла по назначению, необходимо указать правильный адрес. Именно так, по адресам, обращается к внутренней памяти процессор компьютера.
Запись информации в память, а также чтение ее из памяти, производится по адресам
Рассмотрите слайд презентации Носители и устройства внешней памяти.
Назовите виды внешней памяти. Какие устройства к ним относятся?
3. Закрепление материала.
Необходимо ответить на вопросы и заполнить клетки кроссворда.
1. Универсальное техническое средство для работы человека с информацией.
2. Последовательность действий (команд), которую должен выполнить компьютер, чтобы решить поставленную задачу.
3. Устройства запоминания.
4. Другое название внутренняя память.
5. Устройство обработки информации.
6. Порядковый номер байта во внутренней памяти компьютера.
Ребята! Что нового вы узнали сегодня на уроке?
В чем назначение компьютера? Какую роль он играет в жизни человека? Как устроен компьютер?
Итоги урока: Подвести итоги: какие оценки получены, кто работал активнее.
Домашнее задание: § 6.
Загрузка...