Урок формирования ИКТ-компетентности учащихся на примере урока по теме "Память компьютера". 11-й класс

• Учебные: дать понятие «компьютерной памяти», рассмотреть различные виды памяти, принципы их работы, основные характеристики.
• Развивающие: умение анализировать информацию на маркировке компьютерных устройств
• Воспитательные: воспитание компетентного человека в области компьютерных технологий
• Универсальные: формирование ИКТ-компетентностей: анализ информации, выбор информации, сообщение информации, оценка представленной информации.

Используемый учебник: Н.Д. Угринович «Информатика 11 класс»

1. Организационный момент: краткое повторение материала прошлого урока: «Процессор. Системная шина». Устный опрос. 3 мин
2. Самостоятельная групповая работа учащихся. Виды памяти компьютера: оперативная память (ОЗУ) и виртуальная память, магнитная память, оптическая память, карты флэш-памяти. 15 минут
3. Доклады представителей каждой группы. 20 минут: по 5 минут на доклад
4. Оценка докладов по критериям идёт во время выступления.
5. Выступления представителей оценивающих групп. 5 минут.
6. Домашнее задание: заполнить схему классификации памяти компьютера. Рефлексия. 2 минуты.

Ход урока

Компьютер – это универсальное устройство для обработки информации. На прошлом уроке мы говорили об устройстве обработке информации. Назовите мне это устройство, его принцип работы и основные характеристики. С какими устройствами оно взаимодействует во время работы. Идёт краткий опрос по теме: «Процессор. Системная шина».

В процессе обработки информация хранится в одном из его устройств, название которого вам хорошо известно. Это – память. Итак, цель нашего урока – разобрать как устроена память компьютера, сколько памяти у компьютера, какая бывает память компьютера.

«Память компьютера» – что вы связываете с этим понятием?

Какая память вам знакома?

Возможные варианты: оперативная память, DDR, DDR2, виртуальная память, жесткий диск и т.д.

По какому принципу вы назвали все эти виды памяти?

Возможные варианты ответов: хранение информации, хранение файлов, фотографий и т.д.

Тогда зачем компьютеру так много различной памяти? Чем отличается оперативная память от виртуальной? Зачем нужен жесткий диск, если есть флэш-карты? Давайте ответим на эти вопросы.

Для этого мы разделимся на 4 группы по 3–4 человека, каждая из которых должна подготовить 5 минутное выступление-презентацию по темам: оперативная и виртуальная память, магнитная память, оптическая память, флэш-память. От группы подготовить для выступления 1 эксперта. Для своей работы вы должны воспользоваться информацией, находящейся в папке «Память компьютера».

Учащиеся садятся за компьютеры, где находится папка со следующими файлами: Оперативная и виртуальная память.doc <Приложение1>, Магнитная память.doc <Приложение2>, Оптическая память.doc <Приложение3>, Флэш-память.doc <Приложение4>, а также файлы с соответствующими рисунками:<Рисунок1>, <Рисунок2>, <Рисунок3>, <Рисунок4>, <Рисунок5>, <Рисунок6>, <Рисунок7>, <Рисунок8>, <Рисунок9>. За 15 минут учащиеся должны открыть нужные для работы файлы, выбрать из них нужную информацию и представить её в виде презентации, отослать информацию на компьютер учителя. Затем представитель-эксперт выступает от каждой группы со своей презентацией. На выступление эксперту даётся не более 5 минут. Остальные группы, имея перед собой примерное содержание слайдов, оценивают работу выступающей группы по следующим критериям:

• Время презентации не более 5 минут – 1 балл;
• Содержание презентации соответствует выданному учителем примерному содержанию слайдов – 1-2 балла;
• Информация на слайдах представлена кратко (одно-два предложения, а не огромный текст) – 1 балл;
• Информация на слайдах удобно читаема (цвет фона и шрифта позволяют хорошо читать текст) – 0,5 балла;
• В презентации содержится изображение соответствующего вида памяти компьютера – 0,5 балла.

Каждая группа сообщает свою оценку выступающим, в зачёт учащимся выступающей группы идёт округлённая средняя оценка. Один представитель от оценивающей группы сообщает своё мнение о выступлении: какие ошибки были допущены, почему поставлена такая оценка.

• Найти информацию об ещё одной разновидности внутренней памяти компьютера – ПЗУ (постоянном запоминающем устройстве);
• Заполнить в тетради схему <Рисунок10>

Почему данная память называется оперативная? Где она находится? Какой объём ОП является оптимальным для работы компьютера? Что хранит ОП? Каковы основные характеристики ОП? Можно ли назвать ОП долговременной памятью? Зачем нужна виртуальная память и как она организуется?

• ОП относится к внутренней памяти компьютера;
• Оперативная память названа так, потому что она «быстрая»;
• ОП расположена на материнской плате в специальных разъёмах – слотах;
• ОП состоит их микросхем памяти с определённым объёмом;
• ОП хранит данные и программы, с которыми компьютер работает в данный момент;
• ОП – энергозависима;
• Характеристики ОП – объём, пропускная способность;
• Процессор и оперативная память имеют разную скорость работы;
• ОП не является долговременной памятью т.к. при выключении питания компьютера всё содержимое ОП стирается;
• Объём ОП можно увеличить, используя виртуальную память;
• Виртуальная память организуется в виде области на жестком диске компьютера. Её размер регулируется размером файла подкачки.

Какие устройства можно отнести к магнитной памяти? Где расположена магнитная память? Почему она так называется? Каковы принципы записи, хранения и чтения информации из магнитной памяти? Как устроен винчестер? Каковы основные характеристики винчестера? Можно ли сказать, что магнитная память является долговременной?

• Жёсткий магнитный диск (НЖМД или винчестер), а также гибкие магнитные диски (НГМД) являются устройствами магнитной памяти;
• Винчестер расположен внутри системного блока в специальном отсеке; гибкие магнитные диски для чтения или записи устанавливаются в специальный дисковод;
• Принцип записи информации – намагничивание в магнитном поле, хранение информации – сохранение намагниченности, чтение информации – принцип электромагнитной индукции;
• Винчестер – несколько магнитных пластин, размещённых на одной оси, заключённых в металлический корпус и вращающихся с большой угловой скоростью. У каждой пластины есть своя магнитная головка чтения-записи; сторона каждой пластины разделена операцией форматирования на концентрические дорожки, а дорожки на сектора. При записи файла ему даётся адрес: номер дорожки и номер сектора.
• Основные характеристики винчестера: ёмкость (различна – около 300-500 Гбайт), скорость записи и считывания информации (около 300 Мбайт/с), скорость вращения (около 7200 об/мин).
• Гибкий магнитный диск также после операции форматирования делится на дорожки и сектора. Магнитная готовка находится в дисководе для гибких магнитных дисков. Ёмкость НГМД стандартна – 1,44Мб. В настоящее время НГМД практически не используются;
• Магнитные диски нельзя подвергать воздействию сильных магнитных полей и нагревания, т.к. это может привести к размагничиванию носителей и потере информации;
• При правильной эксплуатации магнитные диски могут являться устройством долговременного хранения информации.

Какие носители информации относятся к такой памяти? Почему называется оптическая? Какой принцип записи и чтения у таких видов памяти? Каковы объёмы оптических носителей информации? За счёт чего оптические носители имеют разный объём? Каковы характеристики оптических дисководов? Можно ли записать информацию на такие носители многократно? Являются ли оптические диски устройствами долговременного хранения информации?

Ответы на вопросы могут быть получены сразу из ответов учеников или найдены в раздаточном материале.

• К оптической памяти относятся CD и DVD;
• Для чтения и записи оптических дисков нужно специальное устройство – лазерный CD или DVD-дисковод;
• В процессе записи и чтения в лазерных дисководах используется оптический принцип записи и чтения информации: в процессе записи лазерный луч создаёт участки с различной отражающей способностью. Таким образом, информация записывается на одну спиралевидную дорожку, начинающуюся от центра диска и содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. В процессе чтения отраженные световые импульсы преобразуются в электрические;
• Примерный объём CD 700 Мбайт, DVD около 4 Гбайт (двухслойные – около 8 Гбайт); DVD имеют большую ёмкость за счёт меньшей ширины и более плотного размещения оптических дорожек;
• Оптические дисководы имеют лазер для чтения или записи информации. Скорость чтения-записи зависит от скорости вращения диска. Оптические дисководы маркируются тремя числами: «скорость чтения х скорость записи CD-R х скорость записи CD-RW». Например для CD-дисковода: «52х52х32» означает в 52 раза большая скорость чтения и записи CD-R и в 32 раза большая скорость записи CD-RW по сравнению с односкоростными CD-дисководами, где скорость чтения была 150 Кбайт/с, а скорость записи до 7,8 Мбайт/с. Для DVD-дисковода маркировка «18х8х6» означает в 16 раз большая скорость чтения в 8 раз большая скорость записи DVD-R дисков и в 6 раз большая скорость записи DVD-RW дисков по сравнению с односкоростными DVD– дисководами, где скорость чтения была примерно 1,3 Мбайта/c.
• На дисках CD-RW и DVD-RW информация может быть записана и стёрта многократно, т.к. записывающий слой имеет специальные свойства;
• Оптические диски являются устройством долговременного хранения информации.

1. Где используются карты флэш-памяти и как они устроены?
2. Каковы принципы чтения и записи на флэш-карту?
3. Можно ли отнести флэш-карту к долговременной памяти?
4. В чём состоит преимущество флэш-памяти перед магнитной и оптической долговременной памятью?

• Флэш-память – особый вид полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой долговременной памяти;
• Во флэш-памяти для записи и считывания информации используются электрические сигналы;
• Каждая ячейка флэш-памяти хранит один бит информации и состоит из одного полевого транзистора со специальной электрически изолированной областью («плавающим» затвором).
• При отсутствии сигнала на линии управления (на управляющем затворе) ячейка памяти хранит 1 бит информации (0 или 1). При записи данных на линию управления подаётся положительное напряжение. Между стоком и истоком возникает электрический ток и в результате на стоке полевого транзистора записывается 1 бит данных.
• Информационная ёмкость карт флэш-памяти от 2Гб до 8Гб и выше;
• Преимущества флэш-памяти: компактная, потребляет меньше энергии, не требует дорогостоящих дисководов и специальных программ для чтения и записи информации, не содержит крутящихся и трущихся частей, имеет высокое быстродействие;
• Используется качестве носителя информации в портативных устройствах: цифровых фото– и видеокамерах, сотовых телефонах, портативных компьютерах, МР3-плеерах и цифровых диктофонах.