План-конспект урока "История развития вычислительной техники" 7 класс


Составитель: Е.А.Романова
1
План-конспект занятия по информатике
Класс 7
Урок № 2
Тема: История развития вычислительной техники.
Вычисления в доэлектронную эпоху
1. Развитие электронно-вычислительной техники
Особенности содержания изучаемого материала:
1. Материал не сложный.
2. Учебный материал новый.
3. Материал носит теоретический характер.
Цель:
1) Дать общее представление о развитии вычислительных устройств, а также
сформировать у учащихся знания о роли вычислительной техники в
современной жизни.
2) Развивать умения слушать учителя, усидчивость, аккуратность,
систематичность, внимание.
3) Содействовать развитию логического и образного мышления.
Задачи:
1) Ознакомить учащихся с основными видами счетных устройств.
2) Сформировать понятие вычислительной техники.
Тип урока: интегрированный урок: лекция, практическое занятие.
Оборудование: персональные компьютеры.
Литература:
1) Угринович Информатика.. 7 класс. Учебное пособие для 7 класса. –М.: Бином.
Лаборатория знаний. 2003.
2) Дидактические материалы.
Структура урока:
1. Организационный момент (2 мин).
2. Изложение нового материала (23 мин).
3. Выполнение практических заданий (15 мин).
4. Подведение итогов урока (5 мин.)
Ход урока:
1. Организационный момент (2 мин).
2. Изложение нового материала (23 мин). (сопровождается показом презентации с помощью
мультимедийного проектора)
Вычисления в доэлектронную эпоху.
Потребность счета предметов у человека возникла еще в доисторические времена.
Древнейший метод счета предметов заключался в счете на пальцах. Расширяющиеся
потребности счета заставили людей использовать другие эталоны (зарубки на палочке, узлы на
веревке и т.д.).
Каждый школьник хорошо знаком со счетными палочками, которые использовались в первом
классе в качестве счетного эталона.
В древнем мире при счете большого количества предметов для обозначения их определенного
количества (обычно для десяти) стали применять новый знак, например, зарубку на другой
палочке. Первым вычислительным устройством, в котором стал использоваться этот метод, стал
абак. Он представлял собой посыпанную морским песком дощечку. На песке проводились
бороздки, на которых камешками обозначались числа. Одна бороздка соответствовала единицам,
другая – десяткам и т.д. Если в какой-то бороздке при счете набиралось более 10-ти камешков, их
снимали и добавляли один камешек в следующем разряде. Римляне усовершенствовали абак,
перейдя от песка к мраморным доскам с выточенными желобками и мраморными шариками.
Составитель: Е.А.Романова
2
По мере усложнения хозяйственной деятельности и социальных отношений возникла
потребность в арифметических вычислениях. Для выполнения простейших операций стали
использовать абак, а по прошествии веков – счеты.
Развитие науки и техники требовало все более сложных математических расчетов, и в 19-м
веке были изобретены механические счетные машины арифмометры. Арифмометры могли не
только складывать, вычитать, умножать и делить, но и запоминать промежуточные результаты,
печатать результаты вычислений.
В середине 19-го века английский математик Чарльз Бэббидж выдвинул идею создания
программно управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройство
управления, а также устройства ввода и печати.
Аналитическую машину Бэббиджа (прообраз современных компьютеров) по сохранившимся
описаниям и чертежам построили энтузиасты из Лондонского музея науки. Эта машина состоит
из 4000 стальных деталей и весит 3 тонны.
Вычисления производились аналитической машиной в соответствии с инструкциями, которые
разработала леди Ада Лавлейс. Ей называют первым программистом и в ее честь назван язык
программирования АДА.
Первыми носителями информации, которые использовались для хранения программ, были
перфокарты. Программы записывались на перфокарте путем пробития в определенном порядке
отверстий в плотных бумажных карточках. Затем перфокарты помещались в аналитическую
машину, которая считывала расположение отверстий и выполняла арифметические операции в
соответствии с заданной программой.
Развитие электронно-вычислительной техники
Первые ЭВМ.
Первые электронные компьютеры появились в первой половине 20 века. Они могли делать
значительно больше механических калькуляторов, которые лишь складывали, вычитали и
умножали. Это были уже электронные машины, способные решать сложные задачи Кроме того,
они имели 2 отличительные особенности, которыми предыдущие машины не обладали. Одна из
них состояла в том, что они могли выполнять определенную последовательность операций по
заранее заданной программе или последовательно решать задачи разных типов. Другая
особенность заключалась в способности хранить информацию в специальной памяти.
Все ЭВМ I-го поколения были сделаны на основе электронных ламп что делало их
ненадежными - лампы приходилось часто менять. Эти компьютеры были огромными,
неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные
корпорации, и правительства. Лампы потребляли огромные количество электроэнергии и
выделяли много тепла.
В 1945 году в США была построена машина ENIAK, а в 1950 году в СССР была создана
МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина).
Предназначавшийся для военных целей ЭВМ ENIAC был закончен через 2 месяца после
капитуляции Японии. Это было огромное сооружение (более 30 м в длину и 85 м3, его вес
равнялся весу четырех (!) африканских слонов - 30 т), состоящее из 40 панелей, расположенных
П-образно и содержащих более 18000 электронных ламп и 1500 реле. Машина потребляла около
150 кВт энергии - мощность достаточная для небольшого завода.
ЭВМ первого поколения могли выполнять вычисления со скоростью нескольких тысяч
операций в секунду. Программы писались на двоичном языке, алфавит которого состоял из двух
знаков – 0 и 1.
Программы вводились с помощью перфокарт. Результаты вычислений выводились в форме
последовательностей нулей и единиц, поэтому писать программы на машинном языке и
расшифровывать результаты вычислений могли только высококвалифицированные специалисты.
В 60-е годы были созданы ЭВМ второго поколения, в которых на смену электронным лампам
пришли транзисторы, которые имеют намного меньшие размеры и массу, и более высокую
Составитель: Е.А.Романова
3
надежность. В СССР в 1967 году вступила в строй наиболее мощная в Европе ЭВМ второго
поколения БЭСМ-6, которая могла выполнять миллион операций в секунду. Работа
программистов по разработке программ упростилась, т.к. стала производиться при помощи
языков программирования высокого уровня Алгол, Бейсик и др.
Начиная с 70-х годов прошлого века в качестве элементной базы ЭВМ третьего поколения
стали использовать интегральные схемы. В интегральной схеме могли быть плотно упакованы
десятки тысяч транзисторов.
ЭВМ на базе интегральных схем стали гораздо более компактными, быстродействующими и
дешевыми. Такие мини-ЭВМ производились большими сериями и стали доступны для
большинства научных институтов. Современные ПК компактны и обладают большим
быстродействием. Ежегодно в мире производится почти 200 миллионов компьютеров, доступных
по цене для массового потребителя.
В процессе объяснением учебного материала учащиеся совместно с учителем заполняют в
тетради таблицу:
Поколение
Годы
использования
Основной элемент
Кол-во ЭВМ в
вире, шт.
Кол-во операций
в секунду
1
40-50-е гг. XX в.
Электронная лампа
Сотни
Десятки тысяч
2
60-е гг. XX в.
Транзистор
Тысячи
Сотни тысяч
3
70-е. гг. XX в.
Интегральная схема
Сотни тысяч
Миллионы
4
80-е гг. XX в.
Большая интегральная
схема (микропроцессор)
Около
миллиарда
Миллиарды
3. Выполнение практических заданий (15 мин).
Чтение параграфа учебника и письменный ответ на вопросы: Стр. 14, контрольные вопросы (два
вопроса) к параграфу 1.1.
Создание своей учетной записи на компьютере, установка пароля на учетную запись.
Создание ярлыков на рабочем столе:
Мой компьютер
Мои документы
MS Word
MS Excel
MS Power Point
Paint
Блокнот
Калькулятор
Работа с клавиатурным тренажером
4. Подведение итогов урока (5 мин.)
5. Домашнее задание (3 мин):
Четверым учащимся предлагается написать доклад или сделать презентацию на тему:
поколения вычислительной техники – 1, 2, 3, 4.