История развития компьютерной техники
статья по информатике и икт (8 класс) по теме

Тезисы к статье «История развития компьютерной техники и ее влияние на формирование личности»

Ведение: Уроки информатики в школе предоставляют широкие возможности для интеграции ученика в культурную и социальную обучающую среду.

Несмотря на технический характер предмета, целый ряд рассматриваемых в курсе информатики тем позволяет значительно расширить кругозор и эрудицию ребенка, являются очень познавательными, демонстрируют многочисленные связи и закономерности в научно – технических открытиях

Одной из таких интереснейших тем является история возникновения вычислительных устройств от доисторических времен до наших дней.

Обычно учащиеся ассоциируют ЭВМ и компьютеры с современностью, максимум исторической глубины для них – 15-20 лет. Однако, в действительности, все обстоит несколько иначе. История вычислительных устройств и их прообразов насчитывает не одно тысячелетие, а свой вклад в эволюцию этих устройств внесли лучшие умы человечества.

Роль учителя: В начале изучения темы учитель дает общий план будущей работы (реферат, доклад, презентация), намечает основные исторические вехи, имена ученых, чей вклад в развитие вычислительной техники неоценим, фундаментальные принципы, по которым до сих пор работают компьютеры.

Следующий этап работы – подбор материала учащимися с помощью любого браузера Интернет и систематизация этого материала. Как показывает практика, этот этап наиболее сложен, хотя дети традиционно считают работу в сети занятием несложным. Здесь очень важно научить ребенка выбирать из колоссального количества информации, предоставляемой Интернетом, не только самую важную, но и написанную понятным для возраста ученика языком. Типичной ошибкой на этом этапе я считаю механическое копирование Интернет - страниц или их фрагментов без самостоятельного осмысления и проработки. Необходимо, так же, научить детей логически выстраивать материал, правильно его структурировать.

Оформления материала в готовую работу и ее содержание:

Основными этапами развития вычислительной техники являются:
    I. Ручной — с 5-го тысячелетия до н. э.;
    II. Механический — с середины XVII века;
    III. Электромеханический — с девяностых годов XIX века;
    IV. Электронный — с сороковых годов XX века.

I. Потребность считать возникала у людей вместе с появлением первых цивилизаций. Было необходимо осуществлять торговые сделки, проводить землемерные работы, управлять запасами урожая, следить за астрономическими циклами. Для этого были изобретены различные инструменты – счетные палочки, абак, счеты -  в ходе развития науки и техники эволюционировавшие в калькуляторы и разнообразные вычислительные устройства, в том числе и персональные компьютеры.

Аба́к— счётная доска, применявшаяся для арифметических вычислений приблизительно с IV века до н. э. в Древней Греции и в Древнем Риме.

Абак явился первым развитым счетным прибором в истории человечества, основным отличием которого от предыдущих способов вычислений было выполнение вычислений по разрядам.

II.  1. В начале XVII века шотландский математик Дж. Непер ввел логарифмы, что оказало революционное влияние на счет, позволило заменять умножение и деление соответственно сложением и вычитанием (в дальнейшем этот принцип использовался и в компьютерах) и явилось следующим крупным шагом в развитии вычислительных систем ручного этапа Изобретенная им логарифмическая линейка успешно использовалась еще пятнадцать лет назад, более 360 лет прослужив инженерам.

   2. 1642 г. — Б.Паскаль построил восьмиразрядную действующую модель счетной суммирующей машины. Впоследствии была создана серия из 50 таких машин, одна из которых являлась десятиразрядной. Изобретённый Паскалем принцип связанных колёс почти на три столетия стал основой создания большинства арифмометров

3. 1673 г. - Лейбниц создал механический калькулятор (арифмометр), выполняющий сложение, вычитание, умножение и деление чисел. Машина была продемонстрирована во Французской академии наук и лондонском Королевском обществе.
Гениальным изобретением Лейбница по праву можно считать двоичную систему счисления, лежащую в основе представления числовой информации в современных компьютерах. Современная двоичная система была полностью описана Лейбницом в XVII веке в работе Explication de l’Arithmétique Binaire. В системе счисления Лейбница были использованы цифры 0 и 1, как и в современной двоичной системе.

4. 1801 г. -  Жозеф Жаккар разработал ткацкий станок, в котором вышиваемый узор определялся перфокартами, которые в преобразованном варианте дожили до 80-х годов 20 века. Это было важной вехой в истории программирования.

5. Примерно в 1820 году был создал первый удачный, серийно выпускаемый механический калькулятор — Арифмометр Томаса, который мог складывать, вычитать, умножать и делить. В основном, он был основан на работе Лейбница. Механические калькуляторы, считающие десятичные числа, использовались до 1970-х годов.

6. Английский математик Чарльз Бэббидж в 1834году задумался о создании программируемой вычислительной машины, которую он назвал аналитической (прообраз современного компьютера. Эта машина стала делом его жизни и принесла посмертную славу.

Для создания компьютера в современном понимании оставалось лишь придумать схему с хранимой программой, что было сделано более чем через 100 лет в США великим математиком Джоном фон Нейманом.

III. К 1900-у году ранние механические калькуляторы, кассовые аппараты и счётные машины были перепроектированы с использованием электрических двигателей

IV. Подлинная революция в вычислительной технике произошла в связи с применением электронных устройств. Работа над ними началась в конце 30-х годов. Одновременно в США, Германии, Великобритании и СССР.

В дальнейшем ЭВМ прошли путь, условно разделяемый на 4 поколения.

ЭВМ первого, второго и третьего поколений сегодня, в конце 90-х годов - в лучше случае музейные экспонаты. Машина первого поколения - десятки стоек, каждая размером с большой книжный шкаф, наполненных электронными лампами. Приход полупроводниковой техники (первый транзистор был создан в 1948 г., а первая ЭВМ с их использованием - в 1956 г.) резко изменил вид машинного зала – более нормальный температурный режим, меньший гул (лишь от внешних устройств) и, самое главное, возросшие возможности для пользователя.

В начале 70-х годов, с появлением интегральных технологий в электронике, были созданы микроэлектронные устройства, содержащие несколько десятков транзисторов и резисторов на одной небольшой (площадью порядка 1 см2) кремниевой подложке. Это позволило, появиться третьему поколению ЭВМ, техническая база которого - интегральные схемы.

И, наконец, новейшие ЭВМ  4-го поколения, с большими объемами памяти и быстродействием, позволили человечеству перейти на новый социально – культурный уровень – миллионы людей получили доступ ко всей информации, накопленной человечеством за всю историю и объединились в различные социальные сети.

Таким образом, можно говорить о том, что в последние 10 лет человечество перешло на качественно новый этап развития цивилизации, который можно назвать информационно – коммуникативным.