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:

1. Организационный момент

2. 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 (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 )

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

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

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».

К магистрали, которая представляет собой три различные шины, подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации. которые обмениваются информацией в форме последовательностей нулей 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 к

материнской 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:

 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.

Между Северным мостом и процессором данные передаются по системной шине.

Обмен мостом

производится по шине памяти.

данными между и оперативной

Северным 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.

Схема материнской платы

Современные программы и приложения предъявляют все большие требования к производительности процессора. На сегодняшний день этот вопрос решается за счет увеличения количества ядер процессора (арифметико-логических устройств). Вместо одного 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.

5. 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

2

Магистрально-модульный принцип построения компьютера

ОМС

ОМС

3

Архитектура ЭВМ

ОМС

ОМС

4

Архитектура ЭВМ

ОМС

ОМС