Открытый урок по общеобразовательному предмету "Информатика" Тема: "Устройство компьютера"
методическая разработка

Этапы урока, методы и приемы обучения

Деятельность преподавателя

Деятельность обучающихся

УУД на этапах урока

1

Организационный момент

Приветствие обучающихся. «Здравствуйте ребята! Садитесь на места»

Дети рассаживаются по местам. Проверяют наличие принадлежностей.

Личностные УУД:

-  формирование навыков самоорганизации

2

Актуализация знаний (проблемная ситуация, мотивирование)

СЛАЙД 1.

Что изображено на слайде?

Что связывает картину "Джоконда" и компьютер?

Кто написал картину?

А кем еще был Леонардо да Винчи?

Он выдвигал идеи изобретения велосипеда, летательного аппарата, парашюта, катапульты и даже робота.

СЛАЙД 2

Он нарисовал в 15 веке эскиз суммирующего устройства на основе колес с десятью зубцами, которая позже послужила идеей создания первой суммирующей машины – прадедушки первых компьютеров.

Ну а сегодня мы с вами можем назвать множество видов компьютеров: персональные, ноутбуки, нетбуки, планшетные, смартфоны, компьютерные станции, суперкомпьютеры и т.д.

-картина Мона Лиза или Джоконда

-???

-Леонардо да Винчи, 1503 год

-Итальянский художник

-ученым, изобретателем и писателем

Познавательные  УУД:

- формулирование проблемы;

- умение структурировать знания;

Личностные УУД:

-смыслообразование, т. е. установление обучающимися связи между целью учебной деятельности и её мотивом,

Коммуникативные УУД:

-формирование умения объяснять свой выбор, строить фразы, отвечать на поставленный вопрос, аргументировать.

3

Формулирование  темы  и целей

(проблемная ситуация, мотивирование, смыслообразование, целеполагание)

Совсем недавно моей племяннице на день рождения подарили некую сумму, она уже долго копила на новый компьютер. СЛАЙД 3. Она скачала прайс-лист готовых системных блоков в онлайн-магазине и обратилась ко мне за помощью. Ни слова в прайсе она не понимала, внутрь системного блока никогда не заглядывала, да и денег хватило только на системный блок в первой строчке, явно предназначенный для офисных целей. СЛАЙД 4 Первый совет, который я ей дала, это разобраться с устройством компьютера и из каких комплектующих собирается системный блок, а вот что в итоге получилось, вы узнаете в конце урока.

Итак, как вы думаете, какая сегодня у нас тема урока? О чем мы с вами будем говорить?

Итак, тема нашего урока: Устройство компьютера. СЛАЙД 5

Но перед тем, как знакомиться с новым материалом, проверим, насколько вы осведомлены по данной теме. У вас на столах опорные листы (приложение 1), в первом задании прочитайте высказывания и поставьте  во втором столбце таблицы +, если это вам известно, или -, если не известно.

Есть ли такие ребята, у которых все + в таблице? Если есть, то вы сегодня будете экспертами на нашем уроке и будете остальным помогать. Итак, каждый в таблице для себя отметил цели урока.

-устройство компьютера

О комплектующих системного блока и общих принципах их работы

- обучающиеся выполняют 1 задание

Регулятивные УУД:

-  самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели;

  - структурирование знаний;

Личностные УУД:

-смыслообразование, т. е. установление обучающимися связи между целью учебной деятельности и её мотивом,

Коммуникативные УУД:

 -формирование умения объяснять свой выбор, строить фразы, отвечать на поставленный вопрос, аргументировать.

4

Изучение  нового материала (фронтальная беседа, проблемные вопросы, поиск информации, логические рассуждения, самостоятельная работа)

СЛАЙД 6

А начнем мы с вами изучение материала с функциональной схемы компьютера. Назовите основные группы всех устройств компьютера.

Назовите известные вам устройства ввода и вывода, хранения информации.

На какие две группы можно поделить всю память?

Что относится к внешней памяти, а что к внутренней?

Как еще называется внешняя и внутренняя память?

Долговременная и временная.

(Показать модули оперативной памяти, жесткий диск, диск, флешку)

Что такое оперативная память? Что в ней хранится?

Верно, выберите в опорном конспекте определение оперативной памяти, впишите недостающее слово (Задание 2). Прочитайте.

А кто знает, какие бывают объемы оперативной памяти? (Эксперты)

Жесткого диска? Как еще сокращенно записывается оперативная память? А жесткий диск? (Эксперты)

Отлично, ну а теперь назовите мне самое главное устройство компьютера, его «мозг». Показать процессор. Какие функции выполняет «мозг» человека.

Как вы думаете, чем он занимается? (показать процессор)

Действительно, вычисляет и управляет. Верно, выберите в опорном конспекте определение процессора, впишите недостающее слово. (Задание 3) Прочитайте.

Что входит в процессор?

АЛУ – арифметико-логическое устройство

УУ – устройство управления

Подумайте, какие функции эти устройства выполняют, и впишите в опорном конспекте ответы на вопросы. (Задание 4). Прочитайте, что у вас получилось. Как еще сокращенно записывается процессор? (посмотрите в опорный конспект)

Теперь разберемся с важными характеристиками процессора. (КЛИК ПО ГИПЕРССЫЛКЕ –ПРЯМОУГОЛЬНИК  ПРОЦЕССОР- СЛАЙД 7)

Любой процессор характеризуется своим быстродействием или производительностью.

Производительность процессора зависит от двух характеристик: тактовой частоты и разрядности. Давайте разберемся с этими понятиями. У вас есть два определения в конспекте, проанализируйте их и впишите ответ. (Задание 5). Прочитайте.

(СЛАЙД 8, СЛАЙД 9)

Итак, тактовая частота, по сути, показывает на скорость выполнения элементарных операций в секунду. Сравним с такой скоростью у человека. (1 опер в сек. У компьютера – 3-4 млрд в сек. От 3 Ггц в сек.) Запишите примеры в конспект.

А как вы думает из чего и как изготавливают процессор?

Давайте посмотрим ролик, а я буду комментировать этапы изготовления.(ролик предварительно скачать и вставить на слайд https://yadi.sk/i/lu2YPBwhobDx4 или открыть непосредственно с интернета, кликнув по кнопке Видео)

(СЛАЙД 10)

Из расплавленного вещества на специальном оборудовании выращивают монокристалл цилиндрической формы (200 кг, диаметр 20 см) Получившийся слиток охлаждают и режут на «блины», поверхность которых тщательно выравнивают и полируют до зеркального блеска. Затем в «чистых комнатах» полупроводниковых заводов на кремниевых пластинах методами фотолитографии и травления создаются интегральные схемы. Эти схемы наносятся слой за слоем, получается трехмерная схема. После повторной очистки пластин, их разрезают на отдельные процессоры, которые позже заключают в корпуса. 

(СЛАЙД 6)

Итак, мы с вами назвали основные блоки, из которых состоит компьютер.

Как вы думаете, кто выдвинул впервые идеи об общих компонентах ЭВМ?

Да, это был Джон фон Нейман, и такое устройство компьютера называю архитектурой фон Неймана. (- СЛАЙД 11 ). Уже при создании первого компьютера в 1946 году он говорил о том, что любая ЭВМ должна состоять из этих блоков. И до сих пор его идеи используются при создании компьютеров.

Но фон Нейман выдвигал и еще ряд важных принципов, с которыми мы сейчас познакомимся.

У вас в опорном конспекте кратко выписаны  принципы построения компьютера. Но они даны без названий и не по порядку. Ваша задача – найти данные названия всех принципов, используя материалы учебника (стр 283-291). На эту работу вам 5 минут (Задание 6). Зачитайте, что у вас получилось. Проверьте правильность выполнения. ( СЛАЙД 12)

А какое важное устройствомы еще не назвали, которое есть в системном блоке и без которого не будет выводиться изображение на монитор? (Эксперты) Правильно, видеокарта. Для чего она необходима?

Видеокарта – это устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора. 

На видеокарте есть видеопамять. Как вы думаете, что она хранит?

В видеопамяти хранится изображение, выводимое на экран. Что тогда будет зависеть от объема видеопамяти?

Верно, вот почему любители игр и те, кто профессионально занимается созданием видео, покупают себе видеокарту с хорошими характеристиками.

(СЛАЙД 13)

А теперь давайте рассмотрите функциональную схему компьютера, подумайте и ответьте, что такое магистраль?

Магистраль или шина – это линии связи

А как вы думаете, на каком устройстве системного блока реализована магистраль?

На материнской плате реализована магистраль обмена информацией, имеются разъемы для установки процессора и оперативной памяти, а также слоты для установки контроллеров внешних устройств.

Но вот как подключить все устройства компьютера к ней, я вам рассказывать не буду. Вы сейчас сами проведете эксперимент и проверите себя с помощью схемы.

-устройства ввода, вывода, хранения и обработки

(называют)

-на внешнюю и внутреннюю

-оперативная, жесткий диск, флешки, карты памяти и диски

-временная, хранит информацию пока комп включен.

-программы и данные

(Читают)

- 1-4 Гбайт

- 100 Гбайт-1 Тбайт

-ОЗУ, RAM, HDD

-процессор

-вычисляет, управляет

(зачитывают)

-АЛУ и УУ

(Зачитывают, исправляют, если записали неверно)

CPU

(Зачитывают, исправляют, если записали неверно)

???

-Джон фон Нейман?

(выполняют задание)

(Зачитывают, исправляют, если записали неверно)

-Видеокарта

-Чтобы выводить изображение на экран

-видеосигналы?

-качество изображения и анимации

(пробуют ответить)

- на материнской плате

Регулятивные УУД:

 -целеполагание, включая постановку новых целей, преобразование практической задачи в познавательную;

-самостоятельно анализировать условия достижения цели на основе учёта выделенных учителем ориентиров действия в новом учебном материале;

Познавательные  УУД:

-актуализация сведений из личного опыта;

-умение адекватно, осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной и письменной речи;

-установление причинно-следственных связей,   построение логической цепи рассуждений;

Личностные УУД:

-устойчивый познавательный интерес и становление смыслообразующей функции познавательного мотива;

Коммуникативные УУД:

- формирование умения общения со сверстниками, уважительного отношения к одноклассникам;

5

Закрепление изученного (самостоятельная работа, моменты исследовательской деятельности, продуктивное взаимодействие и сотрудничество со сверстниками)

Итак, класс делится на три (или более, в зависимости от наличия комплектующих) группы. Каждая группа должна за 2 мин подсоединить устройства к материнской плате. Затем проверить себя с помощью схемы, и исправить ошибки.

Давайте проверим, что у вас получилось. Посмотрите, правильно ли вы подсоединили устройства. Показать рисунок.(СЛАЙД 14). (Проверить правильность выполнения, по необходимости скорректировать работу обучающихся.)

А теперь попробуем расшифровать строку прайс-листа, с которого мы начинали урок. (СЛАЙД 15)Расшифруйте первую строку. Сравните со второй и третьей.

Имея 16 тыс. руб. на системный блок, племянница могла купить по этому прайсу только первый системный блок, а хотела явно лучше. Какой я ей дала совет?

Правильно. Купить отдельно комплектующие.

Мы оставили корпус, некоторые провода и dvd-привод. Купили новую материнскую плату, процессор, оперативную плату, жесткий диск и видеокарту. По параметрам эти комплектующие занимали бы 3 строку в прайсе, а мы уложились в 16тыс.руб. Собирала детали она сама. И получила новый комп. В этом и состоит принцип модульности ПК.

А сейчас мы с вами проверим, как вы усвоили материал урока и выполним практическую работу. Сначала вы будете выполнять интерактивное приложение «Архитектура фон Неймана». Вам необходимо расставить названия блоков в правильном порядке, учитывая направления информационных потоков. При необходимости вы можете исправить ошибки и добиться правильного выполнения задания. Затем вы будете выполнять тестирование по вопросам данной темы. Оценка за тест будет показывать, как вы усвоили материал на уроке.(На компьютерах открыть интерактивное приложение 9_45 (Архитектура фон Неймана). Затем запускается тестирующий комплекс MyTest с тестом «Устройство компьютера». Оценка ставится в журнал.)

(выполняют практическую работу, после – проверяют себя по схеме – приложение 2, исправляют ошибки)

(расшифровывают прайс – рассказывают параметры системных блоков, выясняют, какие лучше)

-купить детали по отдельности

(обучающиеся выполняют практическую работу)

Регулятивные УУД:

-планировать свои действия в соответствии с поставленной задачей и условиями её решения, в том числе, во внутреннем плане,

-осуществлять итоговый и пошаговый контроль, соотносить выполненное задание  с образцом, предложенным учителем, сравнения с предыдущими заданиями, или на основе различных образцов,

вносить коррективы в действия в случае расхождения результата решения задачи и ранее поставленной целью,

Познавательные  УУД:

-поиск и выделение необходимой информации;

-умение структурировать знания;

-установление причинно-следственных связей,   построение логической цепи рассуждений;

-самостоятельное создание способов решения проблем творческого и поискового характера.

Личностные УУД:

-действие смыслообразования,

Коммуникативные УУД:

- формирование умения общения с учителем, сверстниками, уважительного отношения к одноклассникам;

6

Итоги урока, рефлексия(фронтальная беседа)

Итак, что нового вы сегодня узнали? Чему научились? Был ли полезным урок? Теперь вернитесь к первому заданию и заново его выполните. Исправьте минусы на плюсы в тех строках, где размещены знания и умения, полученные вами на уроке. Остались ли еще минусы? Молодцы! Вы справились с целями и задачами урока.

СЛАЙД 16. Домашнее задание: параграфы 32 и 33 читать, определения в опорном конспекте учить. Вопросы устно стр 292 №13,17,20. стр 300 №5,6. В качестве альтернативного задания можно предложить некоторым учащимся подготовить сообщения на темы: «Джон фон Нейман и его вклад в науку», «Троичная ЭВМ Сетунь», «Гарвардская архитектура»

(отвечают на вопросы преподавателя, записывают домашнее задание)

Личностные УУД:

-рефлексия способов  и условий

действия, контроль и оценка процесса

и результатов деятельности

Опорный конспект по теме «Устройство компьютера»

Задание 1

Задание 2

Память компьютера, которая используется для хранения программ и данных во время решения задачи, называется ___________________

Задание 3

Основной компонент компьютера, выполняющий все логические и арифметические операции и управляющий всеми устройствами компьютера, называется_______________
Задание 4

Задание 5

Задание 6

Принцип_____________________________.  Команды программы хранятся в оперативной памяти в виде двоичного кода.

Принцип _____________________________. Вся информация в памяти компьютера представлена в двоичном коде, поскольку устройства для хранения двоичной информации и методы ее обработки наиболее просты и дешевы.

Принцип_____________________________.  Любая обработка данных в ЭВМ происходит по программе. Используя значение из счетчика адреса команд, процессор считывает из памяти очередную команду программы, расшифровывает ее и выполняет. Затем действия повторяются.

Принцип ______________________________. Идеальное запоминающее устройство должно обладать бесконечно большой емкостью и иметь бесконечно малое время обращения. На практике эти параметры находятся в противоречии друг другу. Поэтому в настоящее время запоминающие устройства компьютера, строятся по иерархическому принципу (от меньшего объема, но большей скорости  к большему объему, но меньшей скорости).

Принцип _____________________________. Оперативная память машины состоит из отдельных битов. Для записи или считывания группы соседних битов объединяются в ячейки памяти, каждая из которых имеет свой адрес (номер).