Как устроен компьютер

Разделы: Информатика

ЦОР:

Цели урока:

  • познакомить учащихся с устройством компьютера и его возможностях;
  • сформировать представления о требованиях безопасности и гигиены при работе с компьютером.
  • Основные понятия:
  • процессор;
  • память;
  • оперативная память;
  • жесткий диск;
  • монитор;
  • клавиатура;
  • аппаратное обеспечение.

Ход урока

Ребята, сегодня на уроке вы узнаете, как устроен компьютер, из каких частей он состоит и для каких целей он нужен. После чего мы с вами поиграем в крестики-нолики, но это будут не обычные крестики-нолики, а интеллектуальные. Для того, чтобы выиграть вам придётся отвечать на вопросы, которые будут посвящены данной теме, а именно, устройству компьютера.

Прежде чем мы приступим к изучению новой темы, давайте проверим домашнее задание. На сегодня вам было задано прочитать  1.1 и ответить на вопросы (учащиеся устно отвечают на вопросы и обсуждают их вместе с учителем).

Мы все с вами сейчас живём в XXI веке. Скажите, пожалуйста, какое высказывание вы знаете, которое связывает компьютер и XXI век? Действительно, это высказывание звучит так: "XXI век - век информационных технологий". А как вы понимаете данное высказывание? (учащиеся отвечают на поставленный вопрос, дополняя друг друга).

В наше время без компьютера трудно обойтись, он задействован во всех сферах деятельности и является незаменимым помощником человека. Посмотрев на следующие слайды, вы легко в этом можете убедиться (учащимся демонстрируется презентация "Что умеет делать компьютер", слайды комментируются учителем)

Презентация "Что умеет делать компьютер":

Слайд 1: титульный.

Слайд 2: "профессии" компьютера. Перечисляются "профессии" компьютера, которые в дальнейшем будут рассмотрены более подробно. [1]

Слайд 3: вычислитель. Эта профессия является прямой (по названию) и первой (исторически). С помощью компьютера производятся математические вычисления в различных областях науки и техники (результаты экспериментов, астрономические исследования, расчёты траекторий космических аппаратов и другое) [1]

Слайд 4: машинистка. Компьютер очень широко применяется для набора, редактирования и форматирования текстов, хранения и печати документов. [1]

Слайд 5: личный секретарь. Компьютер позволяет вести личный дневник, который может напоминать о важных делах и знаменательных событиях. [1]

Слайд 6: делопроизводитель. Ведение личных дел сотрудников, подготовка приказов и распоряжений. [1]

Слайд 7: переводчик. Компьютер осуществляет перевод отдельных слов и текстов с русского языка на иностранный и наоборот. [1]

Слайд 8: справочное бюро. В компьютере можно найти информацию по множеству вопросов. [1]

Слайд 9: бухгалтер. Производится быстрый расчёт заработной платы для всего предприятия, учёт доходов и налогов, подготовка документов. [1]

Слайд 10: почтальон. Ваши сообщения могут быть доставлены в любую точку планеты за считанные минуты. [1]

Слайд 11: художник. На компьютере можно создавать новые изображения и редактировать имеющиеся рисунки и фотографии. [1]

Слайд 12: архитектор. Компьютер позволяет проектировать здания и сооружения, представлять их не только в чертежах, но и в макетах на экране, с возможностью просмотра конструкций снаружи и внутри. [1]

Слайд 13: дизайнер. Можно разрабатывать дизайн помещений, создавать на экране интерьеры, подбирать фактуру и цвет отделочных материалов, моделировать расстановку мебели. [1]

Слайд 14: мультипликатор. На компьютере можно создавать двумерные и трёхмерные движущиеся изображения, всевозможные видеоэффекты. [1]

Слайд 15: композитор и музыкант. Компьютер позволяет сочинять, создавать аранжировку и исполнять музыкальные произведения. [1]

Слайд 16: библиотекарь. Компьютер может хранить сотни тысяч томов книг, осуществляет быстрый поиск и предоставляет на экране нужный материал. [1]

Слайд 17: учитель. В наглядной форме представляется учебный материал по любому предмету, моделируются эксперименты, проводится тестирование, исправление ошибок, оценивание. [1]

Слайд 18: врач. Имеется возможность обследования, диагностирования и назначения лечения. [1]

Слайд 19: организатор досуга. Компьютер позволяет найти множество способов проведения досуга (выходные, отпуск). [1]

Скажите, действительно ли компьютер является помощником человека в любой сфере деятельности?

Теперь, мы с вами знаем, для чего нужен компьютер, то есть его назначение. В общем, можем сказать, что компьютер нужен для ввода, вывода, хранения, обработки и передачи данных. Но для этого ему нужны специальные устройства, которые осуществляют данные действия. Рассмотрим их (далее рассказ учителя идёт параллельно с презентацией "Как устроен компьютер").

Самым важным компонентом компьютера является системный блок. Именно в нём находятся наиболее важные устройства компьютера: процессор и память. Но кроме этих двух устройств, в системном блоке размещаются и другие устройства (накопители на гибких и жёстких магнитных дисках, блок питания, видеокарта и другое).

Как уже выяснили, наиболее важными устройствами в системном блоке являются процессор и память. Именно поэтому, мы сначала рассмотрим именно их.

Процессор - центральное устройство ПК, предназначенное для вычислений, обработки информации и управления работой компьютера. Он является своего рода "мозгом" компьютера. На слайде, вы видите, как выглядит процессор, а также характеристики процессора Pentium 4 (содержит 42 миллиона элементов, обладает быстродействием 3 миллиарда операций в секунду). Так как процессор обрабатывает всю информацию, находящуюся в компьютере, то он очень сильно и быстро нагревается. Чтобы избежать такой проблемы над процессором располагается вентилятор, который его охлаждает и не даёт ему перегреваться.

Следующее устройство компьютера - память, которая служит для хранения данных. Её подразделяют на два вида: оперативная (внутренняя) и постоянная (внешняя). К внешней памяти относятся оптические и гибкие диски, жёсткий диск, энергонезависимая память. Оперативная (внутренняя) память представлена в виде модулей памяти, которые хранят информацию только во время работы компьютера, в отличии от внешней памяти. Рассмотрим каждый вид памяти подробнее.

Устройства, которые реализуют оперативную и постоянную память называются соответственно: ОЗУ - оперативное запоминающее устройство (хранит все программы и данные, необходимые для работы компьютера.); ПЗУ - постоянное запоминающее устройство (хранит инструкции, определяющие порядок работы при включении компьютера, которые не удаляются даже при выключении компьютера).

А кто мне может ответить на вопрос: почему внутреннюю память называют оперативной? (в случае если учащиеся не могут ответить на вопрос, то им задаются наводящие вопросы (назовите синонимы слова "оперативный"; как вы понимаете высказывание "группа оперативно среагировала"?)). После поясняется, что память называют так, потому что процессор может мгновенно обратится к информации, хранящейся в оперативной памяти.

Представьте себе ситуацию: вы работаете за компьютером, рисуете рисунок в Paint, при этом он хранится в оперативной памяти компьютера. Что произойдет, если вдруг отключат электроэнергию? (конечно же, учащиеся скажут, что компьютер выключится). Скажите, а рисунок вы сможете потом дорисовать? (учащиеся отвечают, что нет, потому что всё пропало из-за выключения электроэнергии). Далее можно задать вопрос: почему же пропало? Ведь рисунок хранился в оперативной памяти! Значит, если он там хранился, то мы сможем его там и найти? Я права? (учащиеся начинают обдумывать вопрос и приходят к выводу, что учитель не прав и рисунка в оперативной памяти они не найдут, потому что оперативная память хранила рисунок, пока был включен компьютер, но как только он выключился, всё стёрлось). А если вы закончили рисунок и решили его сохранить (выполнили команду Файл > Сохранить), то куда сохранится рисунок? (учащиеся отвечают, что рисунок сохранится во внутреннюю память, а именно, на жёсткий диск).

Теперь рассмотри с вами внутреннюю (постоянную) память, которая служит для долговременного хранения информации. При этом, устройство, которое обеспечивает запись и считывание информации, называется накопителем или дисководом, а хранится информация на носителях информации. Информация на носителях хранится в цифровой форме, то есть в форме последовательности нулей и единиц.

Рассмотрим каждый носитель информации подробнее.

Дискета. Внутри пластмассового корпуса дискеты размещается гибкий магнитный диск. Информация на диске хранится на концентрических дорожках, на которых чередуются намагниченные и ненамагниченные участки. Информационная ёмкость дискеты такова, что на ней можно разместить около 600 страниц текста или несколько десятков изображений. В целях сохранности информации дискеты необходимо оберегать от нагревания и сильных магнитных полей.

Жёсткий магнитный диск (винчестер) - представляет собой несколько тонких металлических дисков, очень быстро вращающихся на одной оси и заключенных в металлический корпус. Магнитное покрытие дисков содержит сотни тысяч концентрических дорожек, на которых хранится информация. Информационная ёмкость жестких дисков очень велика - на одном жестком диске может быть размещена целая библиотека, состоящая из десятков тысяч книг. В целях сохранности информации жесткие диски необходимо оберегать от ударов.

Лазерный диск - в лазерных дисководах используется оптический принцип записи и считывания информации. Информация на лазерном диске хранится на одной спиралевидной дорожке, идущей от центра диска к периферии и содержащей чередующиеся участки с плохой и хорошей отражающей способностью. В процессе считывания информации с лазерных дисков луч лазера, установленного в дисководе, падает на поверхность вращающегося диска и отражается. Так как поверхность лазерного диска имеет участки с различной отражающей способностью, отраженный луч также меняет свою интенсивность и преобразуется в цифровой компьютерный код (отражает - "1", не отражает - "0"). В целях сохранности информации лазерные диски необходимо оберегать от загрязнений и царапин.

Энергонезависимая память - не требует подключения источника электрического напряжения (например, батарейки). Для записи и считывания информации с карт памяти используются специальные устройства, которые не имеют движущихся частей и поэтому обеспечивают высокую сохранность данных при использовании в мобильных устройствах (портативных компьютерах, цифровых камерах и других).

Итак, мы с вами рассмотрели процессор и память, которые находятся внутри системного блока. Теперь рассмотрим, остальные устройства компьютера.

Клавиатура - устройство, которое предназначено для ввода числовой и текстовой информации в компьютер. Существует огромное множество разнообразных клавиатур и с течением времени их становится всё больше и больше. Однако, все клавиши клавиатуры разделены на 5 групп, которые мы в дальнейшем с вами будем рассматривать более подробно.

Монитор - устройство вывода информации на экран. Мониторы бывают двух видов: на электронно-лучевой трубке и на жидких кристаллах. Первый вид мониторов более вреден для здоровья и громоздок, чем второй. Поэтому, практически везде используют мониторы на жидких кристаллах.

Мышь - предназначена для управления компьютером и является устройством ввода информации в компьютер.

Трекбол - аналогично мыши, только шарик, который располагался раньше у мыши внизу, у трекбола он располагается вверху. Пользователю компьютера не нужно водить трекбол по столу (как он делал с мышью), а достаточно пальцем двигать шарик.

Сканер - используется для оптического ввода в ПК изображений и текстовых документов.

Микрофон - используется для ввода звуковой информации.

Колонки, наушники - используются для вывода звуковой информации.

Джойстик - предназначен для более удобного управления компьютерных игр. Является устройством ввода информации в компьютер.

Принтер - используется для вывода на бумагу числовой, текстовой и графической информации. По принципу действия принтеры делятся: матричный, струйный, лазерный.

Многофункциональное устройство - устройство, выполняющее три операции: копирование, сканирование, печать.

Плоттер (графопостроитель) - устройство вывода сложных и широкоформатных графических объектов (плакатов, чертежей, электрических и электронных схем и пр.). Принцип действия плоттера такой же, как и у струйного принтера.

Существуют и другие устройства. Все они составляют аппаратное обеспечение компьютера, в котором различают устройства ввода (клавиатура, мышь, сканер, микрофон, графический планшет и другое), обработки (процессор), хранения (оперативная память, дискеты, лазерные и жёсткие диски) и вывода информации (монитор, колонки, наушники, принтер, плоттер и другое).

Теперь, для того чтобы закрепить данный материал поиграем с вами в интеллектуальные крестики-нолики. Распределитесь, пожалуйста, на две команды. Первая команда будет - команда крестиков, а вторая - команда ноликов. Каждый из вас играл в крестики-нолики, при этом вы по очереди ставили крестик или нолик, и выигрывал тот, кто поставил рядом три своих знака по прямой или по диагонали (крестика или нолика). Суть интеллектуальных крестиков-ноликов практически такая же, но свой знак вы сможете поставить только тогда, когда правильно ответите на вопрос. Например, вы хотите поставить крестик / нолик в месте под номером четыре, тогда прежде вам придётся ответить верно на вопрос и только после этого крестик / нолик появится в этом месте.

Далее учащиеся делятся на две команды и приступают к игре (используется презентация "Интеллектуальные крестики-нолики").

После того, как игра окончена, подводятся итоги урока и выставляются оценки. Учащиеся говорят, что им понравилось на уроке, что нового они узнали, что было особенно интересным в уроке и достигли ли мы поставленных целей в начале урока.

Домашнее задание:  2.1, ответить на вопросы после параграфа.

Список литературы:

  1. Босова Л.Л. Информатика: учебник для 5 класса / Л.Л. Босова. - 6-е изд., испр. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.
  2. Матвеева Н.В. Информатика и ИКТ: учебник для 4 класса / Н.В. Матвеева, Е.Н. Челак, Н.К. Конопатова, Л.П. Панкратова, Н.А. Нурова. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.
  3. Уроки информатики в 5-7 классах: методическое пособие / Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.