Урок на тему "Принцип функціонування комп’ютера та огляд основних складових ПК"

Тема: Принцип функціонування комп’ютера та огляд основних складових ПК.

Мета:

• Навчальна: познайомити учнів із принципом функціонування комп’ютера, розглянути коротку історію еволюції ПК, а також основні складові ПК та їх призначення.
• Розвивальна: розвивати в учнів логічне мислення, навички самостійного пошуку та аналізу даних, культуру мовлення методом усного опитування.
• Виховна: виховувати навички самоконтролю і самоаналізу, виховувати світогляд, розуміння та повагу до майбутньої професії.

Методична мета: ефективно використовувати інтерактивні та інформаційні технології на уроках спеціальних дисциплін.

Предметні компетенції: навчальні, інформаційно-комунікаційні, культурні, когнітивні.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Методи і форми навчання: частково-пошуковий метод, дослідницький метод, інтерактивні методи (мозковий штурм, коло ідей, мікрофон, пошук інформації, ігрові методи (вікторина, кросворд).

Методичне забезпечення: презентація, роздатковий матеріал, завдання, розроблені в додатку Web 2.0 LearningApps, відеофранменти.

Матеріально-технічне забезпечення: зразки складових ПК, ПК, проектор, екран.

СТРУКТУРА УРОКУ:

1. Організаційний момент.

• Перевірка присутності учнів на уроці
• Перевірка готовності до уроку

2. Актуалізація опорних знань учнів.

1. Що вам відомо з історії розвитку ПК?
2. Яке значення має застосування ПК в сучасному житті людини?
3. Яким чином ви виконристовуєте ПК особисто для себе?
4. Як ви вважаєте яким чином розвиватимуться інформаційні технології в майбутньому? Відповідь обґрунтуйте.

3. Мотивація навчальної діяльності учнів.

• Оголошення теми та мети уроку
• Визначення значення теми уроку в професійній діяльності

4. Формулювання теми та мети уроку.
5. Пояснення нового матеріалу.

План:

1. Принцип функціонування комп’ютера.
2. Огляд основних складових ПК.

1.     Поняття та принцип функціонування комп’ютера.

Пропоную розгадати ребуси

• Що таке, на вашу думку, інформація?
• Що таке дані?
• Яким чином можна представити (подати) певну інформацію?
• Як ви вважаєте, чи потрібно фіксувати (зберігати) інформацію? Яким чином це можна здійснити?
• Яку роль відіграє інформація у розвитку світової цивілізації?

 Основною властивістю комп'ютера є можливість виконання інформаційних процесів:

• Введення
• Обробка
• Виведення
• Зберігання.

 Перший переносний обчислювальний інструмент абак появився у Вавілоні близько 3000 року до н.е. Древньогрецький абак (дошка) представляв собою посипану морським піском дощечку. На піску проходили бороздки, на яких камінчиками позначалися числа.

 Перший у свiтi ескiзний малюнок тринадцятирозрядного десяткового пiдсумовуючого пристрою на основi колiс iз десятьма зубцями належить Леонардо да Вiнчi (1452-1519), по якому в 1969 році американська фірма IBM з метою реклами побудувала робочу машину.

•     Першим реально здiйсненим i ставшим вiдомим механiчним цифровим обчислювальним пристроєм стала "паскалiна" великого французького вченого Блеза Паскаля (1623-1662) - 6-ти (або 8-ми) розрядний пристрiй на зубчатих колесах, розрахований на пiдсумовування та вiднiмання десяткових чисел (1642 р.).

•     Через 30 рокiв пiсля "паскалiни" у 1673 р. з'явився "арифметичний прилад" Готфрiда Вiльгельма Лейбнiца (1646-1716) - дванадцятирозрядний десятковий пристрій для виконання арифметичних операцiй, включаючи множення i дiлення, для чого, на додаток до зубчатих колiс використовувався схiдчастий валик.

•     Чарльз Беббiдж (1791-1881) здiйснив якісно новий крок у розвитку засобiв цифрової обчислювальної технiки - перехiд вiд ручного до автоматичного виконання обчислень по складенiй програмi. Ним був розроблений проект Аналiтичної машини – механічної унiверсальної цифрової обчислювальної машини з програмним керуванням (1830-1846 рр.). Машина включала п'ять пристроїв (як i першi ЕОМ, що з'явилися 100 рокiв по тому): арифметичний (АП), що запам'ятовує (ЗП), керування, вводу, виводу. Для вводу даних i програми використовувалися перфокарти.

 Програми для розв'язання задач на машинi Беббiджа, а також опис принципiв її роботи були складенi Адою Августою Лавлейс - дочкою Байрона (1816-1852).

•     1936 р. Англiйський математик А.Тьюрiнг та (незалежно вiд нього) американський математик i логiк Е.Пост (народився в Польщi) висунули i розробили концепцiю абстрактної обчислювальної машини. "Машина Тьюрiнга" - гiпотетичний унiверсальний перетворювач дискретної iнформацiї, теоретична обчислювальна система.

 Джон фон Нейман один із видатних вчених ХХ століття, який працював в областях математики, фізики, хімії, астрономії, біології, економіки, сформулював основні принципи будови ЕОМ. Ця ідея стала принципом створення електронних обчислювальних машин і мереж.

 Перший комп’ютер був завдовжки з чотири автобуса і звався «Колосс». Його збудовано в Англії й почав роботу він у 1943 році. У той час про нього знали дуже мало людей, бо одне з його найперших завдань полягало у розшифруванні секретних кодів під час війни.

  Першим кроком до зменшення розмірів ЕОМ став винахід транзисторів – мініатюрних пристроїв, що замінили електронні лампи.

 У 1970 році фірма Інтел почала продавати інтегральні схеми пам`яті. У цьому ж році була сконструйована інтегральна схема, аналогічна за своїми функціями центральному процесорові великої ЕОМ, яку назвали мікропроцесором.

 Перший комп’ютер ІВМ РС був запропонований користувачам у 1981 році. Він вигідно відрізнявся від усіх попередників тим, що будувався за принципом відкритої архітектури.

 Фірма ІВМ розраховувала, що відкритість архітектури дозволить незалежним виробникам розробляти різні додаткові пристрої, завдяки чому зросте популярність комп`ютера. Але відразу ж з’явилося багато виробників більш дешевших комплектуючих, повністю аналогічних тим, які застосовувалися в комп’ютері IBM PC.

Перегляд відеофрагмента «Історія розвитку ПК»

 Характерні риси ЕОМ першого покоління: громіздкість; велике споживання енергії; низька швидкодія; елементна база – електронні лампи.

 Друге покоління (50-ті–60-ті роки ХХ століття) – це ЕОМ на базі дискретних напівпровідників з швидкодією в декілька сотень тис. операцій в секунду.

 Комп’ютери третього покоління  (середина 60-х – початок 70-х років ХХ століття) працювали зі швидкодією в декілька мільйонів операцій за секунду. Це досягалося застосуванням у них інтегральних схем.

 В ЕОМ четвертого покоління (70-і – початок 80-х років ХХ століття) за рахунок використання великих інтегральних схем швидкодія досягла десятків мільйонів операцій за секунду. Ці ЕОМ мали в своєму складі декілька центральних процесорів, а це забезпечувало одночасне розв'язання декількох завдань (власне, такі ЕОМ уже належали до обчислювальних систем).

 Комп`ютери п`ятого покоління (початок 80-х років ХХ сторіччя – по наш час) працюють на надвеликих інтегральних схемах зі швидкодією в сотні мільйонів операцій за секунду. Представниками цих ЕОМ є персональні комп`ютери типу ІВМ РС та типу Macintosh, ІВМ РС – сумісні ПК, міні ЕОМ (DEC, Hewlett – Packard, Sun та ін.), великі ЕОМ (мейнфрейми, найбільшим виробником яких залишається фірма IВM) та супер-ЕОМ (Gray Research, Hitachi тощо).

Принцип роботи фон-нейманівської машини

Пристрої комп'ютера

2.     Огляд основних складових ПК.

Конфігурацію ПК можна змінювати в міру необхідності. Але, існує поняття базової конфігурації, яку можна вважати типовою:

•    системний блок;
•    монітор;
•    клавіатура;
•    мишка.

Комп'ютери випускаються і у портативному варіанті (laptop або notebook виконання). В цьому випадку, системний блок, монітор та клавіатура містяться в одному корпусі: системний блок прихований під клавіатурою, а монітор вбудований у кришку.

Системний блок – основна складова, в середині якої містяться найважливіші компоненти. Пристрої, що знаходяться в середині системного блока називають внутрішніми, а пристрої, що під'єднуються ззовні називають зовнішніми. Зовнішні додаткові пристрої, що призначені для вводу та виводу інформації називаються також периферійними.

Корпуси поставляються разом із блоком живлення. Потужність блоку живлення є одним із параметрів корпусу. Для масових моделей достатньою є потужність 200-250 Вт.

Клавіатура відноситься до стандартних засобів ПК, тому для реалізації її основних функцій не вимагається наявність спеціальних системних програм (драйверів). Необхідне програмне забезпечення для початку роботи з клавіатурою знаходиться в мікросхемі постійної пам'яті у складі базової системи введення-виведення BIOS. Саме тому ПК реагує на натиснення клавіш на клавіатурі відразу після включення. Клавіатура стаціонарного ПК, як правило, - це самостійний конструктивний блок, а в портативних ПК вона входить до складу корпуса.

Усю сукупність клавішів клавіатури розбито на декілька функціональних груп:

     алфавітно-цифрові;

     функціональні;

     керування курсором;

     службові;

     клавіші додаткової панелі.

Основною платою ПК є материнська плата (MotherBoard), на якій розташовані:

•    процесор – основна мікросхема, що виконує математичні та логічні операції;
•    чіпсет (мікропроцесорний комплект) – набір мікросхем, що керують роботою внутрішніх пристроїв ПК і визначають основні функціональні можливості материнської плати;
•    шини – набір провідників, по яких відбувається обмін сигналами між внутрішніми пристроями комп'ютера;
•    оперативний запам'ятовуючий пристрій (ОЗП) – набір мікросхем, що призначені для тимчасового зберігання даних, поки включений комп'ютер;
•    постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗП) – мікросхема, призначена для довготривалого зберігання даних, навіть при вимкненому комп'ютері;
•    роз'єми для під'єднання додаткових пристроїв (слоти).

6. Закріплення вивченого матеріалу.

1. Контрольні запитання:

1. Що ви знаєте з історії розвитку комп’ютерів?
2. Поякому принципу працюють сучасні комп’ютери?
3. Який принцип роботи машини фон-Неймана?
4. Перечисліть основні складові ПК?
5. Що входить до системного блоку?
6. Що відносять до зовнішніх, внутрішніх та периферійних пристроїв?
7. Що являють собою пристрої клавіатура та мишка?

2. Інтерактивне завдання:

7. Підведення підсумків уроку.

8. Рефлексія.

9. Виставлення оцінок із коментуванням.

10. Домашнє завдання.

• Конспект уроку
• ЕНМК «Проектування, монтаж та обслуговування АЗ ІКМ», навчальний посібник
•      Підготувати доповідь на 2-3 хв про сучасні комп’ютерні технології