Урок информатики "История развития вычислительной техники"

Цель урока:

1. Образовательная:

познакомить учащихся с устройствами, являющимися предшественниками компьютеров и основными этапами развития вычислительной техники;

2. Воспитательная:

обратить внимание на роль компьютера при работе с информацией;

3. Развивающая:

развивать умение анализировать и обобщать.

Ход урока:

I. Организационный момент.

Приветствие, проверка присутствующих. Заполнение журнала.

II. Постановка цели занятия перед учащимися

III. Повторение домашнего задания. Ответим на вопросы:

1. Для каких целей создаются архивы?
2. Какую информацию содержит архивный файл?
3. Как часто нужно архивировать данные?
4. В каких случаях создаются SFX - архивы?

IV. Актуализация. Объяснение нового материала

К материалу учебника можно добавить следующее.

Важнейшим видом обработки информации являются вычисления.

Нетрудно догадаться, что первым счетным средством для человека были его пальцы. Этот инструмент всегда «под рукой»! Кто из вас им не пользовался?

Вот как описывает пальцевой счет туземцев Новой Гвинеи знаменитый русский путешественник Н. Н. Миклухо–Маклай: «. . . папуас загибает один за другим пальцы руки, причем издает определенный звук, например «бе, бе, бе». . . Досчитав до пяти, он говорит «ибон - бе» (рука). Затем он загибает пальцы другой руки, снова повторяет «бе, бе». . , пока не дойдет до «ибон али» (две руки). Затем он идет дальше, приговаривая «бе, бе». . , пока не дойдет до «самба–бе» и «самба– али» (одна нога, две ноги). Если нужно считать дальше, папуас пользуется пальцами рук и ног кого - нибудь другого».

В V веке до нашей эры в Греции и Египте получил распространение абак. Абак – это греческое слово, которое переводится как счетная доска. Вычисления на абаке производились перемещением камешков по желобам на мраморной доске.

Подобные счетные инструменты распространялись и развивались по всему миру.

В Китае абак называли суанпан, в Японии соробан. «Потомком» абака можно назвать и русские счеты. В России они появились на рубеже XVI – XVII веков. И до сих пор в нашей стране счеты можно увидеть не только в музеях.

В начале XVII века шотландский математик Джон Непер ввел понятие логарифма, опубликовал таблицы логарифмов. Затем в течение двух веков развивались вычислительные инструменты, основанные на использовании этой математической функции. Логарифмы позволяют свести трудоемкие арифметические операции – умножение и деление, к более простым – сложению и вычитанию. В результате появилась логарифмическая линейка. Этот инструмент до недавнего времени был средством инженеров. И лишь в последние годы его вытеснили электронные калькуляторы.

В 1645 году французский математик Блез Паскаль создал первую счетную машину. Машина Паскаля позволяла быстро выполнять сложение многозначных чисел.

Немецкий ученый Лейбниц, развив идею Паскаля, создал механический арифмометр, на котором можно было выполнять все четыре арифметические операции с многозначными числами. Позднее арифмометр многократно совершенствовался, в России изобретателями П. Л. Чебышевым и В. Т. Однером были также созданы арифмометры.

Арифмометр был предшественником созданного в XX веке калькулятора — маленького электронно–вычислительного устройства. Сейчас практически у каждого школьника есть калькулятор, который помещается в кармане. Любому академику начала века такое устройство показалось бы фантастическим.

Арифмометр, как и простой калькулятор – это средство механизации вычислений. Человек, производя вычисления на таком устройстве, сам управляет его работой, определяя последовательность выполняемых операций. Мечтой изобретателей вычислительной техники было создание считающего автомата, который бы без вмешательства человека производил расчеты по заранее составленной программе.

Автором первого проекта вычислительного автомата был профессор Кембриджского университета Чарльз Бэббидж.

В период между 1820 и 1856 годами Бэббидж работал над созданием программно–управляемой «Аналитической машины». Это было настолько сложное механическое устройство, что проект так и не был реализован.

Можно сказать, что Бэббидж опередил свое время. Для осуществления его проекта в ту пору еще не существовало подходящей технической базы. Некоторым ученым современникам Бэббиджа его труд казался бесплодным. Однако пророчески звучат сейчас слова самого Чарльза Бэббиджа: «Природа научных знаний такова, что малопонятные и совершенно бесполезные приобретения сегодняшнего дня становятся популярной пищей для будущих поколений».

Основные идеи, заложенные в проекте аналитической машины, в нашем веке были использованы конструкторами ЭВМ. Все главные компоненты современного компьютера присутствовали в конструкции аналитической машины: это СКЛАД (в современной терминологии — ПАМЯТЬ), где хранятся исходные числа и промежуточные результаты; МЕЛЬНИЦА (арифметическое устройство), в которой осуществляются операции над числами, взятыми из склада; КОНТОРА (устройство управления), производящая управление последовательностью операций над числами соответственно заданной программе; БЛОКИ ВВОДА исходных данных и ПЕЧАТИ РЕЗУЛЬТАТОВ.

Для программного управления аналитической машиной использовались перфокарты — картонные карточки с пробитыми в них отверстиями (перфорацией). Перфокарты были изобретены в начале XIX века во Франции Жозефом М. Жаккардом для управления работой автоматического ткацкого станка.

Интересным историческим фактом является то, что первую программу для машины Бэббиджа в 1846 году написала Ада Лавлейс – дочь великого английского поэта Джорджа Байрона.

Аналитическая машина Бэббиджа – это уже универсальное средство, объединяющее в себе обработку информации, хранение информации и обмен исходными данными и результатами с человеком.

После рассмотрения поколений ЭВМ следует затронуть вопрос о том, почему персональные компьютеры завоевали популярность во всем мире:

доступная для обычного человека, невысокая стоимость;

простота использования, обеспеченная с помощью диалогового способа взаимодействия с компьютером, удобных и понятных интерфейсов программ;

возможность индивидуального взаимодействия с компьютером, без каких – либо посредников;

высокие возможности по переработке информации;

высокая надежность и простота ремонта, основанные на интеграции компонентов компьютера;

наличие программного обеспечения, охватывающего практически все сферы человеческой деятельности, а также мощных систем для разработки нового программного обеспечения;

возможность изменения аппаратной и программной конфигурации;

возможность использования телекоммуникационных технологий;

возможность развлечений (компьютерные игры);

возможность дистанционного обучения и работы и т. д.

5. Закрепление нового материала.

Весь материал – смотрите документ.

Тема урока:

«История развития вычислительной техники»

Цель урока:

1. Образовательная:

• познакомить учащихся с устройствами, являющимися предшественниками компьютеров и основными этапами развития вычислительной техники;

2. Воспитательная:

• обратить внимание на роль компьютера при работе с информацией;

3. Развивающая:

• развивать умение анализировать и обобщать.

Ход урока:

I. Организационный момент.
Приветствие, проверка присутствующих. Заполнение журнала.

II. Постановка цели занятия перед учащимися
III. Повторение домашнего задания. Ответим на вопросы:

1. Для каких целей создаются архивы?

2. Какую информацию содержит архивный файл?

3. Как часто нужно архивировать данные?

4. В каких случаях создаются SFX-архивы?

IV. Актуализация. Объяснение нового материала

К материалу учебника можно добавить следующее.

Важнейшим видом обработки информации являются вычисления.

Нетрудно догадаться, что первым счетным средством для человека были его пальцы. Этот инструмент всегда «под рукой»! Кто из вас им не пользовался?

Вот как описывает пальцевой счет туземцев Новой Гвинеи знаменитый русский путешественник Н.Н. Миклухо–Маклай: «...папуас загибает один за другим пальцы руки, причем издает определенный звук, например «бе, бе, бе»... Досчитав до пяти, он говорит «ибон-бе» (рука). Затем он загибает пальцы другой руки, снова повторяет «бе, бе».., пока не дойдет до «ибон али» (две руки). Затем он идет дальше, приговаривая «бе, бе».., пока не дойдет до «самба–бе» и «самба– али» (одна нога, две ноги). Если нужно считать дальше, папуас пользуется пальцами рук и ног кого-нибудь другого».

В V веке до нашей эры в Греции и Египте получил распространение абак. Абак – это греческое слово, которое переводится как счетная доска. Вычисления на абаке производились перемещением камешков по желобам на мраморной доске.

Подобные счетные инструменты распространялись и развивались по всему миру.

В Китае абак называли суанпан, в Японии соробан. «Потомком» абака можно назвать и русские счеты. В России они появились на рубеже XVI – XVII веков. И до сих пор в нашей стране счеты можно увидеть не только в музеях.

В начале XVII века шотландский математик Джон Непер ввел понятие логарифма, опубликовал таблицы логарифмов. Затем в течение двух веков развивались вычислительные инструменты, основанные на использовании этой математической функции. Логарифмы позволяют свести трудоемкие арифметические операции – умножение и деление, к более простым – сложению и вычитанию. В результате появилась логарифмическая линейка. Этот инструмент до недавнего времени был средством инженеров. И лишь в последние годы его вытеснили электронные калькуляторы.

В 1645 году французский математик Блез Паскаль создал первую счетную машину. Машина Паскаля позволяла быстро выполнять сложение многозначных чисел.

Немецкий ученый Лейбниц, развив идею Паскаля, создал механический арифмометр, на котором можно было выполнять все четыре арифметические операции с многозначными числами. Позднее арифмометр многократно совершенствовался, в России изобретателями П.Л. Чебышевым и В.Т. Однером были также созданы арифмометры.

Арифмометр был предшественником созданного в XX веке калькулятора — маленького электронно–вычислительного устройства. Сейчас практически у каждого школьника есть калькулятор, который помещается в кармане. Любому академику начала века такое устройство показалось бы фантастическим.

Арифмометр, как и простой калькулятор – это средство механизации вычислений. Человек, производя вычисления на таком устройстве, сам управляет его работой, определяя последовательность выполняемых операций. Мечтой изобретателей вычислительной техники было создание считающего автомата, который бы без вмешательства человека производил расчеты по заранее составленной программе.

Автором первого проекта вычислительного автомата был профессор Кембриджского университета Чарльз Бэббидж.

В период между 1820 и 1856 годами Бэббидж работал над созданием программно–управляемой «Аналитической машины». Это было настолько сложное механическое устройство, что проект так и не был реализован.

Можно сказать, что Бэббидж опередил свое время. Для осуществления его проекта в ту пору еще не существовало подходящей технической базы. Некоторым ученым современникам Бэббиджа его труд казался бесплодным. Однако пророчески звучат сейчас слова самого Чарльза Бэббиджа: «Природа научных знаний такова, что малопонятные и совершенно бесполезные приобретения сегодняшнего дня становятся популярной пищей для будущих поколений».

Основные идеи, заложенные в проекте аналитической машины, в нашем веке были использованы конструкторами ЭВМ. Все главные компоненты современного компьютера присутствовали в конструкции аналитической машины: это СКЛАД (в современной терминологии — ПАМЯТЬ), где хранятся исходные числа и промежуточные результаты; МЕЛЬНИЦА (арифметическое устройство), в которой осуществляются операции над числами, взятыми из склада; КОНТОРА (устройство управления), производящая управление последовательностью операций над числами соответственно заданной программе; БЛОКИ ВВОДА исходных данных и ПЕЧАТИ РЕЗУЛЬТАТОВ.

Для программного управления аналитической машиной использовались перфокарты — картонные карточки с пробитыми в них отверстиями (перфорацией). Перфокарты были изобретены в начале XIX века во Франции Жозефом М. Жаккардом для управления работой автоматического ткацкого станка.

Интересным историческим фактом является то, что первую программу для машины Бэббиджа в 1846 году написала Ада Лавлейс – дочь великого английского поэта Джорджа Байрона.

Аналитическая машина Бэббиджа – это уже универсальное средство, объединяющее в себе обработку информации, хранение информации и обмен исходными данными и результатами с человеком.

После рассмотрения поколений ЭВМ следует затронуть вопрос о том, почему персональные компьютеры завоевали популярность во всем мире:

1. доступная для обычного человека, невысокая стоимость;

2. простота использования, обеспеченная с помощью диалогового способа взаимодействия с компьютером, удобных и понятных интерфейсов программ;

3. возможность индивидуального взаимодействия с компьютером, без каких – либо посредников;

4. высокие возможности по переработке информации;

5. высокая надежность и простота ремонта, основанные на интеграции компонентов компьютера;

6. наличие программного обеспечения, охватывающего практически все сферы человеческой деятельности, а также мощных систем для разработки нового программного обеспечения;

7. возможность изменения аппаратной и программной конфигурации;

8. возможность использования телекоммуникационных технологий;

9. возможность развлечений (компьютерные игры);

10. возможность дистанционного обучения и работы и т.д.

1. Закрепление нового материала.

Заполнить таблицу:

VI. Домашнее задание: Прочитать материал учебника – параграф 6, ответить на контрольные вопросы.

VII. Итог урока. Выставление оценок.