Учебно-методический комплекс Архитектура персонального компьютера

Версия 07:45, 26 марта 2007

  Я, Сторожук Юлия Николаевна, студентка 5 курса Нижнетагильской государственной социально-педагогической академии, хочу представить вашему вниманию разработанный мною Учебно-Методический Комплекс по теме "Архитектура персонального компьютера". 
  Преподаватели информатики различных учебных заведений имеют возможность использовать данный материал (теоретические сведения и практические задания) на пратике. 
  Так же разработаны задания по теме "Архитектура персонального компьютера" для гуманитарного профиля.
  Если интересно, просмотрите информацию об авторе проекта. 
  Отзывы отправлять по адресу: rigik@mail.ru

--80.64.19.97 08:05, 26 March 2007 (MSD) Программа

  Данный учебно-методический комплекс разработан для преподавателей информатики и учащихся базового и профильного уровня (7-11 классы). 
  Задача УМК заключается в том, чтобы дать учащимся ясное  представление о структуре ПК и помочь начинающим учителям в организации обучения школьников данной теме. Особое внимание уделено терминологии, ясное понимание которой характеризует уровень «компьютерной грамотности».

После освоения материала пособия студент должен знать принципы организации вычислительного процесса ЭВМ.

  Содержание УМК разделено на три части: теория, практика и контроль знаний. В свою очередь на закладке "теория" можно найти ссылки: учителю и ученику. На ссылке "учителю" изложен теоретический материал по теме, несколько теоретических конспектов для разных классов и основные понятия, включенные в тему. Перейдя по ссылке "ученику" вы найдете теоретический материал по теме в более структурированном виде, электронный учебник, презентации и материал для дополнительного чтения. На вкладке "практика" изложены конспекты для практических занятий по теме и конспекты внеклассных мероприятий по той же теме для учителя. На вкладке "контроль знаний" приведены примерные тесты для проверки знаний учащихся и вопросы для контроля.

Глоссарий:

Аппаратная часть - это все оборудование, которое входит в состав компьютера.

Программная часть (программное обеспечение) - это те программы, которые в компьютере работают.

Аппаратная конфигурация - это устройства, которые входят в состав компьютера.

Программная конфигурация - это те программы, которые вы на своем компьютере установили.

Модуль – это функционально и конструктивно законченное устройство или блок ЭВМ.

Магистраль - это общая линия кабелей (шин), к которой параллельно подсоединяются модули.

Центральный процессор – функциональная часть компьютера, выполняющая основные операции по обработке данных и управлению работой других блоков.

АЛУ - арифметико-логическое устройство - предназначенное для выполнения арифметических и логических операций.

УУ - устройство управления - обеспечивающее общее управление логическим процессом по программе, хранящейся в основной памяти, и координацию работы всех устройств ПЭВМ.

Регистр данных – служит для временного хранения промежуточных результатов при выполнении операции.

Регистр аккумулятор – регистр временного хранения, который используется в процессе вычислений.

Быстродействие - скорость обработки информации.

Разрядностью МП - называют максимальное количество разрядов двоичного кода, которые могут передаваться или обрабатываться одновременно.

Память – устройство, предназначенное для приема, хранения и выдачи информации.

Внутренняя память – это запоминающее устройство, напрямую связанное с процессором и предназначенное для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно участвующих в операциях.

CMOS – полупостоянная память, предназначенная для хранения параметров конфигурации компьютера.

Кэш-память – сверхоперативная память, предназначена для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и ее извлечением из оперативной памяти.

Видеопамять – память для хранения изображения, выводимого на экран монитора.

НГМД (дисковод) - устройство со сменным носителем информации (дискетами) предназначено для записи на дискеты и считывания с них информации.

НЖМД (винчестер) - накопитель на жестких магнитных дисках (носитель информации - несъемный).

НОД (CD ROM) – устройство для считывания информации с лазерных дисков (компакт-дисков).

НМЛ (стримеры) предназначены для чтения и записи информации на магнитных лентах.

Монитор (дисплей) предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации (без её длительной фиксации).

Принтеры (печатающие устройства) предназначены для вывода текстовой и графической информации на бумагу, т. е. позволяет получить твёрдую копию изображения для длительного хранения.

Манипуляторы - координатно-указательные устройства, устройства управления курсором, предназначенные для облегчения перемещения курсора и отметки необходимой точки на экране.

Джойстик – манипулятор в виде укреплённой на шарнире ручке с кнопкой.

Мышь – небольшая коробочка с двумя или тремя клавишами. При перемещении мыши по ровной поверхности в ПВЭМ передаются ее координаты и изменяется положения курсора.

Трекбол – встроенный в клавиатуру шарик с двумя кнопками по бокам.

Сканеры – предназначены для ввода изображения (графической и текстовой информации).

Графические планшеты – предназначены для ввода графического изображения.

Пример конспекта урока:

Урок в 9 классе на тему «Программное обеспечение персонального компьютера»

Цель урока: сформировать у учащихся знания о назначении, функциональных сложностях и элементах программного обеспечения персонального компьютера, дать краткую характеристику этим элементам.

Тип урока: урок объяснение нового материала.

Вид урока: урок-лекция.

Оборудование урока: карточки со схемами и таблицами. План урока:

1. Структура программного обеспечения персонального компьютера;

2. Системное программное обеспечение;

Ход урока:

I. Структура программного обеспечения персонального компьютера

Если мы рассмотрим компьютер до его включения, то заметим, что он представляет собой множество устройств, подключенных к системному блоку. Внутри блока, как уже было изучено ранее, находится большая пластина – системная плата, к которой подсоединяются компоненты компьютерной системы.

Не включенный компьютер представляет собой нагромождение железа и пластмассы, но после включения он преображается и оживает: с ним можно играть в игры, набирать тексты, прослушивать музыку и выполнять множество других действий. Почему такое становится возможным?

Все это происходит благодаря использованию различных программ, одни из которых управляют компьютером, вторые предоставляют возможности по работе с текстом и графикой, третьи выполняют не менее важные функции.

Итак, запишем: совокупность программ компьютера называется программным обеспечением. В зависимости от назначения по подразделяется на системное, прикладное и системы программирования (инструментальные средства).

II. Системное программное обеспечение

Работоспособность компьютера обеспечивают программы, составляющие системное программное обеспечение. Пишем:

Системное программное обеспечение (СПО) – это совокупность программных средств, предназначенных для поддержания функционирования компьютера и управления устройствами вычислительной системы. К основным элементам СПО относятся операционные системы, диалоговые оболочки, драйверы и утилиты.

Операционная система (ОС) – системный комплекс взаимосвязанных программ, который служит посредником при организации диалога пользователя с компьютером, управляет распределением и использованием компьютерных ресурсов, руководит работой всех аппаратных средств компьютера.

От ОС зависит и качество работы ПК, и удобство работы пользователя. Поэтому неслучайно по функциональным возможностям ее сравнивают с нервной системой человека.

К настоящему времени созданы сотни ОС, наиболее известные из которых – MS-DOS, Windows, Linux, Unix. В России популярна ОС Windows, отличающаяся от большинства систем не только своим интерфейсом, но и общей концепцией работы: в основу Windows положены объектно-ориентированный подход и так называемая оконная технология – для каждой программы на экране отводится прямоугольная область(окно), где проводятся все операции с данными.

К основным функциям ОС наряду с управлением аппаратными средствами файловой системой относятся ввод-вывод данных, обработка команд, организация пользовательского интерфейса.

III. Диалоговые оболочки (файловые менеджеры)

На заре создания ПК ими осуществлялось путем ручного набора команд с клавиатуры, для чего было необходимо помнить не только форматы команд, но и местонахождение тех объектов, с которыми предстояло работать. Для облегчения работы пользователя были разработаны диалоговые оболочки – комплексы программ, создающих для пользователей удобный интерфейс, упрощающих реализацию диалога между пользователем и компьютером, делающих наглядным и простым выполнение базовых операций над объектами ОС (файлами и каталогами). По внешнему виду диалоговые оболочки подразделяются на текстовые (Norton Commander) и графические (Windows 3.1).

IV. Драйверы

Драйверы – это программы, обеспечивающие взаимодействие прикладных программ и ОС с внешними устройствами. Именно драйверы отвечают за обработку информации, поступающей от таких устройств, как мышь, клавиатура, принтер и сканер.

V. Утилиты (сервисные программы)

Жизнь пользователя сложна без утилит – программ вспомогательного назначения, обеспечивающих дополнительный сервис. Условно такие программы подразделяются на:

· Архиваторы

· Антивирусные программы

· Программы обслуживания дисков

Архиваторы – программы-упаковщики, позволяющие за счет применения специальных методов сжатия уплотнять информацию, освобождая место на носителях информации.

Антивирусные программы – предназначены для предотвращения заражения компьютера вирусами и ликвидации последствий заражения, если оно произошло.

Программы обслуживания дисков – отвечают за системную обработку дисковой информации.

Заключение

На этом объяснение нового материала заканчивается. Давайте с вами закрепим изученный материал, подведем итог. Попробуйте ответить своими словами на мои вопросы:

1. Что такое программное обеспечение?

2. Что такое системное программное обеспечение?

3. Что такое операционная система?

4. От чего зависит качество работы ПК?

5. Назовите запомнившиеся вам ОС?

6. Перечислите основные функции ОС?

7. Что такое файловые менеджеры?

8. Для чего нужны драйверы?

9. Что такое утилиты и подробно расскажите для чего нужна каждая составляющая утилит?

Изучите выданные вам карточки дома и внимательно прочитайте лекцию. На следующем уроке мы продолжим изучать данную тему, а именно изучим прикладное ПО и ситемы программирования.

Домашнее задание:

Я предлагаю вам к следующему занятию подготовить доклады по следующим темам:

1. Операционные системы – от MS-DOS до Windows XP.

2. Компьютерные игры как вид программного обеспечения.

3. Антивирусные программы: возможности и перспективы развития.

А на этом урок закончен, всем спасибо, до свидания.

Внеклассное мероприятие по информатике для 9 класса

«Турнир знатоков»

Тема: Устройства ПК.

Цели: Обучающая: проверить знания учащихся по теме, умения отличать устройства ПК, распознавать функции этих устройств, определять назначение в их использовании;

Развивающая: развивать у учащихся творческие способности, умение мыслить в нетрадиционных ситуациях, продолжить формирование навыков полученных знаний в нестандартных жизненных ситуациях, формировать первоначальные навыки работы на ПК.

Воспитательная: развитие навыков межличностного взаимодействия, взаимопомощи.

Оборудование: комплект ПК, программа-тест, карточки для проверки терминологии, карточки для выполнения творческих заданий, протокол учета знаний, плакаты с высказываниями мудрых мыслей, кнопки, магнитная доска, магниты, жетоны для учета количества правильных ответов, кодограмма с изображением магистрально-модульного принципа построения компьютера, кодоскоп.

Конкурсы турнира:

I. Ознакомление учащихся с целью и задачами, инструктаж учащихся по организации работы на уроке. (3 мин)

Объявляются цели и задачи занятия.

Учащиеся делятся на 2 команды.

Оценки учащихся вносятся в протокол на каждом этапе. Итоговая оценка выводится в конце занятия.

II. Проверка знаний учащимися фактического материала и их умений раскрывать элементарные внешние связи в предметах и явлениях.

1. Экспресс-опрос. (5 мин)

Два представителя, из разных команд, у доски отвечают поочередно на вопросы, задаваемые учащимися из противоположной команды, по изученной теме. Оцениваются ответы учащихся и умения правильно и точно формулировать вопросы и при необходимости отвечать на них.

2. Составление схемы ПК из заданных устройств. (10 мин)

Два ученика у доски составляет схему ПК из заданных устройств, закрепляя их на магнитной доске.

Обсуждение схемы проводится вместе с учащимися класса. Для обсуждения можно предложить следующие вопросы:

- Верно, ли расположены устройства в основной схеме?

- Какие компоненты входят в системный блок?

- Какие устройства можно отнести к устройствам ввода?

- Какие устройства можно отнести к устройствам вывода?

И т.д.

3. В чем заключается магистрально- модульный принцип построения компьютера? (10 мин)

Пояснение провести по схеме, изображенной на кодограмме. Для демонстрации использовать кодоскоп.

III. Проверка знаний учащимися основных понятий, законов и умений объяснить их сущность, аргументировать свои суждения и приводить примеры.

1. Используя следующие данные, попробуйте дать свои рекомендации, какие компьютеры и какие устройства понадобятся в следующих ситуациях: (10 мин)

(Производится зачитывание ситуаций, а учащиеся поочередно определяют вид компьютера или устройства, необходимого для использования. При правильном ответе ученик получает жетон.)

1) Кинорежиссер Стивен Спилберг готовится к съемке нового фильма, насыщенного изощренными спецэффектами. (Ответ: ПК. Устройства мультимедийного компьютера)

2) Компания "Аэрофлот" решила обновить компьютерную технику, обслуживающую процесс продажи авиабилетов. (Ответ: ПК. Главное условие - наличие принтера.)

3) Универмаг "Москва" вводит в действие систему компьютерного учета товаров на складе. (Ответ: ПК. В случае наличия нескольких складов, лучше всего, чтобы компьютеры были объединены в локальную сеть. Для этого необходим модем.)

4) Сотрудник фирмы из отдела маркетинга часто разъезжает по стране, производя компьютерные презентации продукта фирмы. (Ответ: Портативный компьютер.)

5) Писатель пишет новый детектив и вводит его текст в компьютер. (Ответ: ПК)

6) Создатели нового автомобиля пробуют разные варианты дизайна. (Ответ: Производственный компьютер с мультимедийными устройствами.)

7) Школьник играет в компьютерную игру - имитатор самолета. (Ответ: ПК с мультимедийными устройствами.)

8) Сотрудники МВД добавляют к записям в служебной картотеке новый атрибут - отпечаток голоса. (Ответ: ПК с наличием микрофона и устройство распознавания речи).

9) Политик, разъезжая по стране, не прекращает получать свою электронную почту и следит за новостями в Интернет. (Ответ: Портативный компьютер со встроенным модемом)

10) Семья, подбирая фотографии и собирая воспоминания, готовит компьютерный проект "Моя родословная". (Ответ: ПК и сканер для ввода фотографий в компьютер).

IV. Проверка умений учащихся самостоятельно применять знания в стандартных условиях. (10 мин)

Выполнение учащимися заданий с пропусками. Каждому ученику предоставляется карточка с заданием, заполнение которой производится карандашом.

Основные устройства ПК 

(терминология)

Вставьте пропущенные слова

1. ____________________ является "мозгом" компьютера.

2. Как правило, _______________________компьютера и печатная машинка имеют большое сходство.

3. ________________________________ представляет собой приспособление, которое расширяет возможности компьютера или облегчает его использование.

4. Для того, чтобы ввести страницу машинописного текста в память компьютера без перепечатки, можно использовать периферийное устройство, называемое ________________________.

5. Компьютер может читать команды, которые находятся в его _______________, но не может изменять их или что-нибудь добавлять к ним.

6. Вся информация, введенная в ____________________компьютера, стирается при выключении питания.

7. Экран дисплея, часто называемый _________________, очень похож на экран кинескопа обычного телевизора.

8. ________________________ - это периферийное устройство, предназначенное для построения графиков и сложных изображений.

9. Чтобы ввести данные, записанные на диск, в оперативную память, надо поместить диск в ___________________.

10. Аппаратное устройство, называемое _________________, позволяет осуществить связь с удаленным компьютером.

После выполнения работы в устной форме проводится проверка правильности выполнения заданий с последующей самооценкой уч-ся. (Возле каждого верно выполненного задания ставится знак "+") На скрытой части доски до урока записана таблица оценки ответов:

За 10 верных ответов - "5".

За 8-9 верных ответов - "4".

За 5-7 верных ответов - "3".

Меньше 5 верных ответов - "2".

V. Проверка умений учащихся применять знания в измененных, нестандартных условиях. (15 мин)

1. Все учащихся необходимо разделить на две подгруппы для обеспечения каждого отдельным ПК для проведения контролирующего теста. Подгруппа №1 работает с тестом контроля знаний по теме: "Устройство ПК".

Подгруппа №2 работает над выполнением творческих заданий по индивидуальным карточкам.

Задание №1

Может ли иметь смысл наличие двух экземпляров …

Для чего это может быть нужно? 

 

монитора

дисководов

жесткого диска

клавиатуры и мыши

процессора

После выполнения заданий группы меняются местами.

2. Обсуждение выполнения творческих заданий.

Подчеркнуть правильность идеи двух процессоров (если таковая будет, иначе самой рассказать о ней), рассказать, что в суперкомпьютерах используется иной - мультипроцессорный (многопроцессорный) принцип обработки информации.

Подробнее об этом вы узнаете на следующем уроке из доклада "Суперкомпьютеры", который подготовит нам (один из уч-ся класса).

VI. Подведение итогов мероприятия. (10 мин)

- Из какого минимального набора устройств можно составить ПК?

Выставление оценок за работу на уроке каждому ученику.

Завершить наш сегодняшний урок я хочу словами педагога Яна Амоса Коменского: "Считай несчастным тот день или тот час, в который ты не усвоил ничего нового и ничего не прибавил к своему образованию". Но я надеюсь, что для вас, ребята, этот час не прошел напрасно.