Архитектура персонального компьютера. 11 класс

Тема: Архитектура персонального компьютера.
Базовый учебник Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 11 класса / Н. Д. Угринович – 7-е изд. – М: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.
Цель и задачи урока
Цель: организация деятельности учащихся, направленной на достижение ими следующих результатов развития:
в личностном направлении:
умение учиться самостоятельно;
умение хорошо говорить и легко выражать свои мысли;
учиться применять полученные знания и навыки к решению новых проблем.
в метапредиетном направлении:
умение применять навыки работы с информацией в других дисциплинах, в окружающей жизни.
в предметном направлении:
изучение архитектуры ЭВМ, магистрально-модульного принципа построения компьютера
овладение базовым понятийным аппаратом по теме.
Тип урока: урок освоения новых знаний.
Формы работы учащихся
самостоятельная;
групповая;
фронтальная работа.
Необходимое техническое оборудование
проектор;
компьютер с выходом в интернет;
колонки.
Ход урока:
Организационный момент
Актуализация темы урока
С устройством компьютера вы уже знакомились на уроках информатики в более младших классах и выяснили, что компьютер выполняет такие же функции по работе с информацией как и человек. У компьютера есть для этого определённые устройства ввода, вывода, хранения и преобразования информации. Сегодня познакомимся с тем, как устроен системный блок и какими характеристиками обладают входящие в него устройства.
3. Повторение пройденного ранее материала
Описание устройства и принципов работы компьютера, достаточное для пользователя и программиста называют архитектурой ЭВМ. Архитектура не включает в себя конструктивных подробностей устройства машины, электронных схем. Эти сведения нужны конструкторам, специалистам по наладке и ремонту ЭВМ.
К архитектуре относится именно логическое построение вычислительных средств, без учета конкретных деталей их реализации.
Вспомним, как выглядит структура современных цифровых ЭВМ, пройдя по ссылке Структура ЭВМ в Приложении_1. (учащиеся, сидя за компьютером, проходят по указанной ссылке и знакомятся с предлагаемой информацией)
4. Передача – усвоение новых знаний.
Схема устройства компьютера впервые была предложена в 1946 году американским ученым Джоном фон Нейманом. Дж. фон Нейман сформулировал основные принципы работы ЭВМ, которые во многом сохранились и в современных компьютерах.
1. Принцип программного управления. Программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определённой последовательности. (ссылка Принцип программного управления в Приложении_1)
2. Принцип адресности. Основная память состоит из понумерованных ячеек; процессору в определенный момент времени доступна одна любая ячейка с определенным адресом. (ссылка Принцип адресности в Приложении_1)3. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными. (ссылка Принцип однородности памяти в Приложении_1)В основу архитектуры современных ПК положен магистрально-модульный принцип. Модульность позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости её модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.
Далее для наглядности используется ЭОР «Информатика. Устройство компьютера. 10-11 классы».
9652001905К магистрали, которая представляет собой три различные шины, подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и храненияинформации.которые обмениваются информацией в форме последовательностейнулей и единиц, реализованных электрическими импульсами.
Многие необходимые дополнительные устройства интегрированы в современные материнские (системные) платы: сетевая карта, внутренний модем, сетевой адаптер беспроводной связи Wi-Fi,звуковая плата и т.д. Раньше эти устройства подключались кматеринской плате с помощью слотов расширения и разъемов.
Важнейшей частью материнской платы является чипсет, который во многом определяет архитектуру современного ПК. Современные компьютеры содержат две основные большие микросхемы чипсета:
96520093345контроллер-концентраторпамяти, илиСеверныймост, который обеспечивает работу процессора с оперативной памятью ис видеоподсистемой;
контроллер-концентратор ввода/вывода, или Южный мост, обеспечивающийработус внешними устройствами.
МеждуСеверныммостоми процессором данные передаются по системной шине.
Обмен мостом
производится по шине памяти.
даннымимежду иоперативнойСеверным памятью
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 с помощью аналогового разъема VGA или цифрового разъема DVI подключается электронно-лучевой или жидкокристаллический 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.
1080135170815Схема материнской платы
1079500266700Современные программы и приложения предъявляют все большие требования к производительностипроцессора.На сегодняшнийдень этотвопрос решается за счетувеличения количества ядер процессора (арифметико-логических устройств). Вместоодного ядра процессора используются два, четыре и более ядер, что позволяет распараллелить вычисления и повысить производительность процессора.
4. Закрепление-диагностика знаний, умений и навыков.
Давайте проверим свои знания, выполняя следующие задания.
4165600456565280035568325394335199453538227001994535280035439483538227003366135382270047377351657356337935165735782383539370007138035
1079500-58959751079500-29241755. Домашнее задание
учебник п. 1.2 стр. 19-23, ответить на контрольные вопросы.
6. Итого урока
Просмотр видеоролика «Компьютер».
7.Рефлексия
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА
№ Этап урока Название
используемых
ЭОР Деятельность
учителя Деятельность
ученика Время
1 Организационный момент Мотивация учения, раскрытие цели урока Совместный выбор плана урока 2 мин
2 Актуализация знаний Повторение пройденного ранее материала
Ресурс №1
Архитектура ЭВМ
Образовательный объект
Актуализация субъектного опыта учащихся, с использованием демонстрации ресурса №1 Участие в фронтальной проверке знаний с опорой на ресурс №1 5 мин
3 Передача – усвоение
новых знаний Ресурс №2
Магистрально-модульный принцип построения компьютера

Открытая образовательная модульная мультимедийная система (ОМС) Обеспечение восприятия, осмысления и первичного закрепления нового материала, посредством организации групповой работы с ОМС. Работа в группах, включение в активный познавательный процесс 20 мин
4 Закрепление-диагностика знаний,
умений и навыков Ресурс №3
Архитектура компьютера
Открытая образовательная модульная мультимедийная система (ОМС)
Ресурс №4
Открытая образовательная модульная мультимедийная система (ОМС)
тест
Реализация дифференцированного подхода:
- организация деятельности учащихся по отработке изученных понятий с опорой на ресурс №3
- организация самостоятельной работы учащихся при выполнении теста ресурс№4 Каждый ученик работает в своей зоне ближайшего развития, в силу своих способностей. Ученики участвуют в оценке и самооценке знаний. 10 мин
5 Домашнее задание учебник п. 1.2 стр. 19-23, ответить на контрольные вопросы.
Составление кроссворда по теме
Подготовка презентации по теме урока с привлечением дополнительного материала Инструктаж по выполнению домашнего задания, проверка понимания учащимися содержания и способов выполнения д/з Выбор заданий в соответствии со своим уровнем обученности 2 мин
6 Итог урока Просмотр видеофильма 4 мин
7 Рефлексия Развитие способностей учащихся к рефлексии.
2 мин
ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ НА ДАННОМ УРОКЕ ЭОР
№ Название ресурса Тип, вид ресурса Форма предъявления информации (иллюстрация, презентация, видеофрагменты, тест, модель и т.д.)Гиперссылка на ресурс, обеспечивающий доступ к ЭОР
1 Структура ЭВМ ЦОР образовательный объект http://school-collection.edu.ru/catalog/res/d9aef2de-6ccb-4b27-86ab-5fda0f969917/?from=9916334c-3915-4f52-965d-f33da2f8638e&sort=order&interface=pupil&class=53&subject=192 Магистрально-модульный принцип построения компьютера ОМС ОМС http://www.fcior.edu.ru/card/23522/arhitektura-kompyutera.html3 Архитектура ЭВМ ОМС ОМС http://www.fcior.edu.ru/card/2160/arhitektura-kompyutera.html4 Архитектура ЭВМ ОМС ОМС http://www.fcior.edu.ru/card/23370/arhitektura-kompyutera.html