Разработка урока Базовая аппаратная конфигурация ПК

Тема: «Базовая аппаратная конфигурация компьютера» (Инструктаж по технике безопасности).
Цели: 1. Познакомить учащихся со структурой персонального компьютера;
2. Показать связь между устройствами.
структуру компьютера;.каким образом происходит обмен данными между устройствами;
классификацию устройств;
суть принципа фон Неймана
3. Воспитание культуры труда, при работе за компьютером.
Программно-дидактическое обеспечение: доска, компьютер, компьютерная презентации.
План урока:
Организационный момент (1мин.)
Актуализация знаний (3 мин.)
Теоретический материал урока (7 мин.)
Выполнение практического задания (25мин.)
Подведение итогов урока (4мин.)
Вопросы учеников
Оценивание работы учащихся
Объяснение домашнего задания
Х О Д У Р О К А
Организационный момент (приветствие, рапорт дежурного)
Актуализация знаний
С кого ученые «списали» компьютер?
Как устроен персональный компьютер?
Кто такой Джон фон Нейман? В чем заключаются его заслуги?
Как присоединить в системному блоку внешние устройства?
Теоретический материал урока
ИНСТРУКЦИЯ
ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ И ПРАВИЛАМ ПОВЕДЕНИЯ
В КОМПЬЮТЕРНОМ КЛАССЕ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ.
Общее положения:
К работе в компьютерном классе допускаются лица, ознакомленные с данной инструкцией по технике безопасности и правилам поведения.
Работа учащихся в компьютерном классе разрешается только в присутствии преподавателя (инженера, лаборанта).
Во время занятий посторонние лица могут находиться в классе только с разрешения преподавателя.
Во время перемен между уроками проводится обязательное проветривание компьютерного кабинета с обязательным выходом учащихся из класса.
Помните, что каждый учащийся в ответе за состояние своего рабочего места и сохранность размещенного на нем оборудования.
Перед началом работы необходимо:
Убедиться в отсутствии видимых повреждений на рабочем месте;
Разместить на столе тетради, учебные пособия так, что бы они не мешали работе на компьютере;
Принять правильною рабочую позу.
Посмотреть на индикатор монитора и системного блока и определить, включён или выключен компьютер. Переместите мышь, если компьютер находится в энергосберегающем состоянии или включить монитор, если он был выключен.
При работе в компьютерном классе категорически запрещается:
Находиться в классе в верхней одежде;
Класть одежду и сумки на столы;
Находиться в классе с напитками и едой;
Располагаться сбоку или сзади от включенного монитора;
Присоединять или отсоединять кабели, трогать разъемы, провода и розетки;
Передвигать компьютеры и мониторы;
Открывать системный блок;
Включать и выключать компьютеры самостоятельно.
Пытаться самостоятельно устранять неисправности в работе аппаратуры;
Перекрывать вентиляционные отверстия на системном блоке и мониторе;
Ударять по клавиатуре, нажимать бесцельно на клавиши;
Класть книги, тетради и другие вещи на клавиатуру, монитор и системный блок;
Удалять и перемещать чужие файлы;
Приносить и запускать компьютерные игры.
Находясь в компьютерном классе, учащиеся обязаны:
Соблюдать тишину и порядок;
Выполнять требования преподавателя и лаборанта;
Находясь в сети работать только под своим именем и паролем;
Соблюдать режим работы (согласно п. 9.4.2. Санитарных правил и норм);При появлении рези в глазах, резком ухудшении видимости, невозможности сфокусировать взгляд или навести его на резкость, появления боли в пальцах и кистях рук, усиления сердцебиения немедленно покинуть рабочее место, сообщить о происшедшем преподавателю и обратиться к врачу;
После окончания работы завершить все активные программы и корректно выключить компьютер;
Оставить рабочее место чистым.
Работая за компьютером, необходимо соблюдать правила:
Расстояние от экрана до глаз – 70 – 80 см (расстояние вытянутой руки);
Вертикально прямая спина;
Плечи опущены и расслаблены;
Ноги на полу и не скрещены;
Локти, запястья и кисти рук на одном уровне;
Локтевые, тазобедренные, коленные, голеностопные суставы под прямым углом.
Требования безопасности в аварийных ситуациях:
При появлении программных ошибок или сбоях оборудования учащийся должен немедленно обратиться к преподавателю (лаборанту).
При появлении запаха гари, необычного звука немедленно прекратить работу, и сообщить преподавателю (лаборанту).
Функциональная схема компьютера
Итак, познакомившись с историей появления и развития вычислительных средств, мы можем говорить о том, насколько были распространены эти средства.
-Можно ли было у себя дома иметь компьютер первого поколения ипочему?
—Почему сегодня компьютер есть практически у каждого человека?
В наше время трудно найти человека, совершенно не знакомого с компьютером или никогда его не видевшего. А вы не задумывались над тем, на кого похож компьютер? .
С давних времен люди разрабатывали всевозможные механизмы и машины, чтобы облегчить свой труд, как физический, так и умственный. Например, очень многие конструкторы летательных аппаратов изучали строение тел птиц и на основе этих знаний занимались конструированием. Так поступал Леонардо да Винчи, Н.Е.Жуковский и многие другие.
Можно сказать, что летательные аппараты «списаны» с птиц. Поэтому нетрудно догадаться, что компьютер человек построил по образу и подобию своему, т.к. в первую очередь компьютер призван реализовывать его интел-лектуачьные возможности.
Давайте сравним, каким образом человек работает с информацией и как это делает компьютер.
Попросите учащихся вспомнить информационные функции человека (первый столбец), а второй столбец заполните сами.
Человек Компьютер
Прием (ввод) информации Устройства ввода
В «голове»
Запоминание
информации
Записи в
тетради, на апграпр кассете и др Внутренняя (оперативная)
память
Память

Внешняя (долговременная)
память
Процесс мышления (обработки информации) Устройство обработки (процессор)
Передача (вывод) информации Устройства вывода
Каким же образом все эти устройства взаимодействуют друг с другом?
Прежде всего следует сказать что же такое компьютер.
Компьютер (от анг. соmputer — вычислитель) — это программируемое электронное устройство, предназначенное для накопления, обработки и передачи информации.
Несмотря на огромное разнообразие вычислительной техники и ее необычайно быстрое совершенствование, фундаментальные принципы устройства машин во многом остаются неизменными и в частности архитектура ЭВМ.
Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем Уровне, включающее логическую организацию структуру и ресурсы компьютера. В основу архитектуры современных компьютеров положен магистрально-модульный принцип и принципы Джона фон Неймана.
Рассмотрим суть и того и другого принципа.
Компьютер не является неделимым, цельным объектом. Он состоит из некоторого количества устройств — модулей. Комплектовать свой компьютер из этих модулей пользователь может по собственному желанию. Он может легко заменять одни устройства на другие, тем самым модернизируя компьютер. А связаны все модули компьютера между собой через набор электронных линий - магистраль. Магистраль обеспечивает обмен данными между устройствами компьютера.
Джон фон Нейман, блестящий математик и физик, изучив конструкцию первых ЭВМ, пришел к идее нового типа логической организации ЭВМ, а именно:
Наличие устройства ввода-вывода информации;
Адресуемая память;
Процессор, состоящий из устройства управления и арифметико-
логического устройства;
Данные и программы хранятся вместе.
Именно эти устройства являются базовыми и достаточными для работы компьютера на пользовательском уровне.
Итак, каково же функциональное устройство компьютера. Далее, по ходу объяснения материала рисуется функциональная схема компьютера.

Процессор
Монитор
Системный блок
Внутренняя память


Клавиатура
Информационная магистраль

Мышь
Внешняя память
Блок питания



ПК представляет собой комплект устройств. Главным в этом комплекте является системный блок. Системный блок может иметь горизонтальную (Desktop) или вертикальную (Тоwer) компоновку. На передней панели системного блока находятся кнопка включения электропитания (Роwег), кнопка перезагрузки (Reset), щель для установки дискеты. На задней панели расположены разъемы для подключения внешних устройств.
Основные внутренние устройства компьютера размешаются на самой большой микросхеме, которая называется системной или материнской.
Внутри системного блока на материнской плате находится мозг машины: процессор и память.
Процессор представляет собой миниатюрную электронную схему, созданную путем очень сложной технологии и выполняющую обработку информации.
Память компьютера бывает внешней и внутренней.
Внутренняя память бывает нескольких типов. Основными видами внутренней памяти являются: оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Процесс запоминания информации в ОЗУ можно сравнить с заучиванием чего-либо «на память», а информацию, находящуюся в ПЗУ — с врожденными безусловными рефлексами.
Внешняя память — это специальные, самостоятельные устройства, предназначенные для длительного хранения больших объемов информации (как тетради, книги, кассеты и т.д.). Здесь информация записывается и хранится на магнитных и лазерных дисках.
Для ввода информации в компьютер (текста, рисунка, программы и т.д.) используются устройства ввода. Обязательными являются клавиатура (для ввода символьной информации) и «мышь» - устройство манипуляторного типа, принцип работы которого основан на взаимодействии активных и пассивных элементов экрана.
Кроме вышеназванных устройств, для ввода информации используются такие устройства как сканер, цифровая фото- и видеокамера.
Человек непосредственно не может «заглянуть» в память компьютера и увидеть результат обработки информации. Это очевидно. Поэтому для получения информации в доступной человеческому восприятию форме используются устройства вывода информации. Наиболее распространенным и обязательным устройством вывода является монитор. Он быстро и оперативно отображает на экране как текстовую, так и графическую информацию. Для получения копии результатов на бумаге используется другое устройство вывода — принтер.
Для связи основных устройств компьютера между собой используется специальная информационная магистраль, обычно называемая инженерами шиной. Шина — это кабель, состоящий из множества проводов. Шина состоит из трех частей:
шина адреса, на которой устанавливается адрес требуемой ячейки памяти или устройства, с которым будет происходить обмен информацией;
шина данных, по которой собственно и будет передана необходимая информация;
шина управления, регулирующая этот процесс (например, один из сигналов на этой шине позволяет компьютеру различать между собой адресапамяти и устройств ввода/вывода).
Для того, чтобы компьютер функционировал правильно, необходимо, чтобы все его устройства работали «дружно», «понимали» друг друга и не «конфликтовали» друг с другом. Обеспечивается такая работа благодаря одинаковому интерфейсу, который имеют все устройства компьютера.
Интерфейс — это средство сопряжения двух устройств, в котором все физические и логические параметры согласуются между собой.
Так как обмен данными между устройствами происходит через магистраль, то для согласования интерфейсов все внешние устройства подключаются в Шине не напрямую, а через свои контроллеры (адаптеры) и порты (О). Примерная схема выгладит следующим образом:
Шина
Порт
КонтроллёрВнешнее
устройство


Порты бывают последовательные и параллельные. К последовательным Портам подсоединяют медленно действующие или удаленные устройства
(мышь, модем), а к параллельным — боле «быстрые» (сканер, принтер). Клавиатура и монитор подключаются к специализированным портам.
Для того, чтобы по ошибке или по незнанию не подключить устройство к чужому порту, каждое устройство имеет индивидуальную форму штеккера, не подходящую к «чужому» разъему.
Физически внешние устройства присоединяются к материнской плате через специальные разъемы (слоты), в которые они просто вставляются.
Итак, мы выяснили, что у компьютера есть «мозг», есть память, есть устройства ввода/вывода информации. Но давайте вернемся к вопросу о том, с кого был «списан» компьютер. И если действительно сравнивать компьютер с человеком, то возникает такой вопрос: «А что же является «сердцем» компьютера, где оно находится и как работает?»
«Сердцем» компьютера является генератор тактовой частоты. Он вырабатывает электрические импульсы и как кровь по сосудам посылает их по проводам. Таким образом, информация в виде электрических сигналов передается от одного устройства к другому. И в первую очередь тактовый генератор задает режим работы процессора. Это своеобразный метроном. Ясно, что чем быстрее стучит метроном, тем быстрее идет электрический сигнал и тем быстрее процессор обрабатывает информацию. Тактовая частота измеряется в мегагерцах — Мгц. Частота в 1 Мгц соответствует миллиону тактов в секунду.
И, наконец, еще одно устройство - блок питания. Блок питания преобразует переменное напряжение электросети в постоянное напряжение различной полярности и величины, необходимое для питания материнской платы и внутренних устройств. Блок питания содержит вентилятор, создающий циркулирующие потоки воздуха для охлаждения системного блока.
IV. Выполнение практического задания
Изучение компонентов системного блока.
Работа выполняется под руководством учителя.
Убедитесь в том, что компьютерная система обесточена и снята крышка с системного блока.
Установите местоположение блока питания.
Установите местоположение материнской платы.
Установите местоположение внешней памяти:
жесткого диска;
дисковода для гибких дисков;
дисковода СD-дисков.
Проследите направление шлейфов магистрали и проводников электропитания.
Задайте учителю вопросы о прочих устройствах.
Разверните системный блок задней стенкой к себе.
Установите местоположение следующих разъемов:
питания системного блока;
питания монитора;
клавиатуры;
последовательных портов;
параллельных портов;
мыши;
принтера.
9. Убедитесь в том, что все разъемы невзаимозаменяемы, т.е. каждое устройство подключается одним-единственным способом.
V. Итоги урока
Оцените работу класса и назовите учащихся, отличившихся на уроке.
Домашнее задание
Уровень знания: знать функциональную схему компьютера.
Уровень применения: из каких устройств состоит ваш домашний компьютер? Укажите их характеристики.
Творческий уровень: выполните задание уровня применения, набрав ответ в текстовом редакторе и распечатав результат на принтере.
Дополнительный материал
Давайте посмотрим на примере, как взаимодействуют устройства компью-тера при совместной работе. Допустим, что вы печатаете текст в текстовом редакторе. Вы допустили ошибку и хотите ее исправить. Для этого вы нажимаете клавишу Васкsрасе.
До нажатия клавиши удаления символа процессорработал с текстовым редактором.
Вы нажали на клавишу Васкsрасе, послав тем самым сигнал на специальную микросхему, расположенную внутри клавиатуры. Эта микросхема в свою очередь посылает специальный сигнал (скан-код) на порт клавиатуры.
Порт клавиатуры передает сигнал процессору (сигнал прерываний №9).
Получив сигнал, процессор временно приостанавливает работу с текстовым редактором и расшифровывает пришедший сигнал (обращается в вектор прерываний) и находит программу для обработки сигналов (прерываний) клавиатуры.
Процессор начинает выполнять эту программу.
Программа направляет процессор на порт клавиатуры, чтобы он нашел скан-код и загрузил его в свои регистры.
Скан-код запоминается в специальной области памяти (буфере клавиатуры).Процессор возвращается к работе с текстовым редактором.
Текстовый редактор определяет по скан-коду, что была нажата клавиша Васкsрасе и выполняет стирание символа.

Программа обработки прерываний О п е
р а
т
Текстовый редактор и
в
н
а
пБуфер клавиатуры а
м
я
т
ь
Вектор прерываний


5
1
ПРОЦЕССОР
Порт клавиатуры



7

64
32
Клавиатура