Конспект урока информатики в 11 классе «Архитектура персонального компьютера»

Тема урока: «Архитектура персонального компьютера».

Номер урока в теме 3

Класс 11

Базовый учебник Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 11 класса / Н. Д. Угринович. – 4-е изд.- М: Бином. Лаборатория знаний, 2010

Цели урока:

Обучающие:

• обобщение, систематизация и расширение знаний учащихся об устройстве компьютера;
• формирование навыков использования ресурсов сети Интернет в учебной деятельности.

Развивающие:

• развитие логического мышления и аналитических способностей учащихся: сравнивать, сопоставлять, делать выводы по теме;
• формирование навыков ИКТ компетентности.
• Воспитательные:
• воспитание аккуратности, точности, самостоятельности;
• повышение познавательного интереса к предмету

Тип урока урок изучения нового материала

Формы работы учащихся фронтальная работа

Необходимое техническое оборудование и методические материалы сетевой компьютерный класс, мультипроектор и экран, макет системного блока, материнской платы и процессора, опорные конспекты, карточки с названием основных устройств компьютера, презентация "Архитектура ПК".

Опорный конспект к уроку
DOCX / 268.25 Кб
Схемы
DOCX / 163.89 Кб
Презентация к уроку "Архитектура ПК"
PPT / 2.43 Мб

Ход урока:

Организационный момент (1мин.)

Приветствие, проверка списочного состава учащихся, выявление отсутствующих.

Проверка домашнего задания (5 мин.)

Сайт http://learningapps.org в разделе Все упражнения - Информатика- История вычислительной техники - Вычислительные приспособления и устройства ( http://learningapps.org/793958) и Поколения компьютеров (ЭВМ) http://learningapps.org/409524. По 3 человека в каждом упражнении быстро и верно справившиеся с заданием получают "5".

Актуализация темы урока (4 мин.)

На предыдущем занятии, изучая историю развития вычислительной техники, мы сделали вывод, что благодаря стремлению человека с давних времен облегчить свой труд, им были созданы различные машины и механизмы, усиливающие физические и умственные возможности человека. Одной из таких машин и стал компьютер. Давайте вспомним материал 8 класса, перечислим  составляющие информационной  деятельности человека и соотнесем их с устройствами компьютера, выполняющими аналогичные функции? (Презентация "Архитектура ПК" Слайд1.)

{Ученики перечисляют с места составляющие информационной деятельности человека и соотносят с устройствами компьютера:}

Сегодня на уроке мы постараемся обобщить и расширить ваши знания об архитектуре компьютера и его основных устройствах.

Тема очень актуальна для каждого из вас в связи с тем, что на сегодняшний день компьютер постепенно проникая во все сферы человеческой жизни, становится предметам первой необходимости. Современному человеку важно не только уметь работать на компьютере, но и знать, из чего он состоит.

Объяснение нового материала (20 мин.)

1) Итак, тема нашего урока "Архитектура персонального компьютера" (Слайд 2,опорные конспекты).

Поскольку материал достаточно объемный, чтобы сэкономить время на записи в тетради, я подготовила для вас опорные конспекты, которые вы вложите себе в тетради.

Согласно плану, мы сегодня поговорим об архитектуре компьютера, магистрально-модульном принципе его построения, заглянем в системный блок, вспомним основные характеристики процессора и материнской платы.

2) Дайте, пожалуйста, определение компьютера (можно пользоваться опорным конспектом) (Слайд 3).

{Слушают, работают с опорным конспектом, дают определение компьютера: Компьютер представляет собой программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления.}

Проектирование и строительство объектов для жизни человека, называется архитектурой. Проектирование и связь основных блоков компьютера - называется архитектурой компьютера.

Впервые схема устройств компьютера и связей между ними впервые была предложена в 1946 году американским ученым Джоном фон Нейманом (Слайд 4).

Сейчас я предлагаю каждому из вас самому попробовать создать архитектуру компьютера, проводя аналогию с человеком. В опорных конспектах найдите Задание 1. Установить взаимосвязь устройств. Свяжите между собой основные устройства компьютера, соединив блоки с их названиями.

{Устанавливают связь между устройствами на рабочем месте в опорных конспектах. По желанию, у доски 1 ученик показывает свой вариант.}

Давайте проверим, что у вас получилось.

{У доски ученик, по желанию, соединяет стрелками карточки с названиями основных устройств компьютера}.

Итак, мы рассмотрели схему устройств компьютера (Слайд 4.)

3) В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально – модульный принцип(Слайд 5). Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Компьютер можно собирать из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами – изготовителями (Слайд 6). Магистраль включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управления, которые представляют собой многопроводные линии (Слайд 7).

Запишите в свободные строчки опорного конспекта назначение шин: (Слайд 8)

- По шине данных данные передаются между различными устройствами.

- Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине от процессора к оперативной памяти и устройствам.

- По шине управления передаются сигналы управления. Например, считывание или запись информации из памяти.

4) Разнообразие компьютеров на сегодняшний день очень велико. Современный компьютер может быть реализован в стационарном, портативном или карманном варианте. Для наглядности мы рассмотрим внутреннее устройство стационарного компьютера (макет системного блока). Какие устройства входят в состав системного блока компьютера? В опорных конспектах выполните Задание 2. Из предложенного набора устройств, выберите те, которые входят в состав системного блока.

Давайте проверим правильность (с места по желанию 1 ученик) .

5) Рассмотрим, что собой представляет «сердце» системного блока – системная (материнская) плата (муляж пускаю по рядам). Материнская плата – это пластина, выполненная из диэлектрического материала, на которой размещены: (Слайд 9)

• центральный процессор;
• постоянная память (модуль BIOS);
• оперативная память;
• кэш – память;
• системная шина;
• гнезда расширения;

В опорных конспектах выполните Задание 3. Подпишите элементы материнской платы.

Важнейшей частью материнской платы является чипсет, который во многом определяет архитектуру современного ПК (Слайд 10). Компьютеры содержат две основные большие микросхемы чипсета:

контроллер-концентратор памяти, или Северный мост, который обеспечивает работу процессора с оперативной памятью и с видеоподсистемой;

контроллер - концентратор ввода/вывода, или Южный мост, обеспечивающий работу с внешними устройствами (Слайд 11).

Между Северным мостом и процессором данные передаются по системной шине. Обмен данными между Северным мостом и оперативной памятью производится по шине памяти. По мере усложнения графики приложений требования к быстродействию шины, связывающей видеопамять с процессором и оперативной памятью, возрастают. В настоящее время для подключения видеоплаты к Северному мосту все большее распространение получает шина PCI Express (ускоренная шина взаимодействия периферийных устройств). К видеоплате подключается монитор или проектор.

Устройства внешней памяти (жесткие диски, CD- и DVD-дисководы) подключаются к Южному мосту по шине SATA (последовательная шина подключения накопителей). Для подключения принтеров, сканеров, цифровых камер и других периферийных устройств обычно используется шина USB (универсальная последовательная шина). Эта шина обеспечивает подключение к компьютеру одновременно до 127 периферийных устройств.

6) Основным элементом компьютера является центральный процессор, который находится на материнской плате и управляет работой всех частей компьютера, в том числе и периферийных устройств (Слайд 12).

Современные процессоры выполняют в виде микропроцессоров. Микропроцессор представляет собой тонкую пластинку кристаллического кремния или германия прямоугольной формы площадью всего в несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции процессора. Кристалл – пластинка обычно помещается в пластмассовый или керамический плоский корпус и имеет металлические штырьки, чтобы его можно было присоединить к системной плате компьютера (смотрим на макете).

Основные характеристики процессора: (Слайд 13)

Тактовая частота;

Разрядность;

Архитектура.

Одной из важнейших характеристик процессора является его разрядность (Слайд 14). Разрядность определяется количеством двоичных разрядов, которые могут передаваться или обрабатываться процессором одновременно. От разрядности зависят производительность и максимальный объем внутренней памяти, с которым может работать компьютер.

Другой важнейшей характеристикой, определяющей быстродействие процессора, является тактовая частота, (Слайд 15) то есть количество тактов в секунду. Такт – это промежуток времени между двумя последовательными импульсами специальной микросхемы. На выполнение процессором каждой операции (например, сложения) отводится определенное количество тактов. Чем больше тактовая частота, тем больше операций в секунду выполняет процессор. Тактовая частота измеряется в гигагерцах (ГГц).

Какова частота процессора на вашем домашнем компьютере? Как ее определяют? {Ученики с места отвечают на вопрос}.

Повышать производительность процессора за счет увеличения тактовой частоты нельзя, т.к требуются все более эффективные средства вентиляции (Слайд 16).

В настоящее время производительность процессоров повышается за счет усовершенствования его архитектуры:

в структуру процессора вводится кэш-память

многоядерность, т.е. вместо одного ядра используют несколько, которые параллельно выполняют вычисления.

Контроль первично полученных знаний (10 мин.)

Итак, мы изучили материал сегодняшнего урока. Давайте проверим и закрепим ваши знания.

Сайт http://learningapps.org в разделе Все упражнения - Информатика- Аппаратное обеспечение ПК- Компоненты системно (материнской платы) http://learningapps.org/1113549. Первые 3 ученика правильно ответившие на вопросы получают "5".

Итоги урока и рефлексия (4 мин.)

Выставление оценок.

— Было ли вам комфортно сегодня на уроке?
— Что нового вы узнали?
— Какой материал для вас был наиболее сложным?
— Какие задания показались вам простыми?

Домашнее задание (1 мин.)

Стр. 19-23, ответить на контрольные вопросы . Установить для домашнего компьютера: марку процессора, частоту и объем оперативной памяти.