что дает уменьшение базовых элементов вычислительной техники
Содержание урока
Вопросы и задания
Вопросы и задания
1. Что такое компьютер?
2. Охарактеризуйте программную и аппаратную части компьютера.
3. Почему универсальный компьютер с изменяемой программой удобнее, чем специализированная техника? Ответ обоснуйте.
4. Что такое цифровая и аналоговая техника?
5. Почему цифровая техника вытеснила аналоговую?
6. Перечислите основные вехи в истории развития вычислительной техники.
7. Какова заслуга Чарльза Бэббиджа?
8. В честь кого названы языки программирования Ада и Паскаль? Какое отношение эти люди имеют к вычислительной технике?
9. Что такое транзистор и микросхема? Из чего они изготавливаются?
10. С какой целью разрабатывались первые микропроцессоры?
*11. Почему микропроцессор Intel 4004 был специально спроектирован для работы только с четырёхбитными данными? Указание: вспомните, как можно хранить отдельные десятичные цифры числа.
12. По какому принципу ЭВМ делятся на поколения?
13. Почему время существования того или иного поколения всегда указывается приблизительно?
14. Перечислите все поколения ЭВМ и назовите элементную базу каждого из них.
15. Что даёт уменьшение базовых элементов вычислительной техники?
16. Почему электронные схемы требуют охлаждения? Все ли элементы нуждаются в дополнительном охлаждении?
17. Какие поколения вычислительных машин построены на базе полупроводниковых технологий? Чем отличается друг от друга их элементная база?
18. Объясните, почему большинство ЭВМ третьего поколения имели крупные габариты, несмотря на очередное уменьшение размеров элементной базы.
19. Когда появились первые семейства ЭВМ? Какая фирма предложила идею? В чем преимущества выпуска совместимых моделей?
20. Компьютеры какого поколения сейчас стоят на полках магазинов?
21. Какие разновидности компьютеров входят в четвёртое поколение?
22. Как вы понимаете термин «персональный компьютер»?
23. Какие семейства персональных компьютеров вы знаете? Какое из них появилось раньше?
24. Перечислите бытовые приборы, в которых применяются микропроцессоры.
25. Что такое суперкомпьютеры? Зачем они используются?
26. Найдите в Интернете рейтинг суперкомпьютеров Тор500. Какие страны занимают в нём лидирующее положение? Есть ли там российские компьютеры?
*27. Зачем в суперкомпьютерах так много процессоров? Подумайте, любая ли задача может быть решена быстрее, если её считать параллельно на множестве процессоров? (В качестве помощи можно вое- пользоваться аналогией с распределением частей одного большого задания между учениками класса.)
28. Назовите примеры вычислительных машин каждого из четырёх поколений. Найдите в Интернете дополнительный материал об этих машинах.
29. Что вы можете сказать о судьбе пятого поколения компьютеров? *30. Почему, по-вашему мнению, уже довольно давно не происходило смены поколений?
31. Данные каких типов обрабатывались на ЭВМ каждого из поколений?
32. Как изменялся набор внешних устройств при переходе от одного поколения к другому?
33. Опишите, как происходило развитие программного обеспечения.
34. Что вы можете сказать по поводу роли программного обеспечения: уменьшается она или увеличивается по сравнению с предыдущими поколениями?
35. Предположим, что появился процессор с каким-то принципиально новым свойством. Как быстро этим свойством смогут воспользоваться потребители? Какова роль программного обеспечения в этом?
36. Быстродействие вычислительной техники постоянно растёт. Как же тогда объяснить, что пользователи жалуются на «медлительные» компьютеры и все время стараются купить новые, ещё более производительные?
*37. Влияет ли развитие программных средств на развитие аппаратной части?
38. Что представляли собой программы для первых машин? Почему для их записи было удобно использовать не двоичную систему счисления, а восьмеричную или шестнадцатеричную?
39. Зачем были созданы языки программирования? Когда они появились?
40. Попробуйте назвать положительные и отрицательные последствия огромного разнообразия существующих программ.
41. Почему развитие ПО расширяет количество пользователей компьютера?
42. Когда появились операционные системы и с чем это связано?
*43. Насколько сейчас, по-вашему, актуально умение программировать? Попробуйте найти аргументы «за» и «против» (учитывайте разные цели работы на компьютере у людей).
Подготовьте сообщение
а) «Что такое микропроцессор?»
б) «Физические пределы быстродействия компьютеров»
в) «Много программ — это хорошо или плохо?»
г) «Зачем нужно программировать?»
Подготовьте доклад
а) «Первые ЭВМ»
б) «Поколения ЭВМ»
в) «Программное обеспечение и поколения ЭВМ»
г) «Разработка компьютеров будущего»
д) «Квантовые компьютеры»
е) «Суперкомпьютеры»
Следующая страница 
§31. История развития вычислительной техники
Cкачать материалы урока
Закон Мура больше не работает. Как развивает вычислительная техника сегодня
В 1965 году один из основателей корпорации Intel Гордон Мур впервые заметил, что каждые два года количество транзисторов на квадратный дюйм интегральных схем увеличивается в два раза. Основываясь на этих данных, он сформулировал так называемый закон Мура, согласно которому вычислительная мощность компьютеров экспоненциально увеличивается каждые два года. Чуть позже, когда темпы производства немного замедлились, другой сотрудник Intel Давид Хаус снизил этот показатель до 18 месяцев. Однако сейчас эта константа развития вычислительной техники практически не работает. «Хайтек» разобрался, как сейчас развивается компьютерный рынок и как в 2019 году создаются процессоры и другие важнейшие вычислительные устройства.
Читайте «Хайтек» в
Как появился закон Мура
Гордон Мур в своем прогнозе 1965 года предсказал, что за десять лет — к 1975 году — количество элементов в каждом чипе вырастет с 26 (64 единицы) до 216 (65 536 единиц). По словам Мура, при сохранении такой тенденции мощности процессоров за достаточно короткий промежуток времени будут расти экспоненциально — то есть в два раза, именно это и стало называться законом Мура.
Почти через 40 лет после своего прогноза, в 2003 году, Мур начал сомневаться в продолжительности действия такого развития вычислительной техники. В своей научной работе No Exponential is Forever: But Forever Can Be Delayed! («Экспоненциальный рост не вечен, но эту вечность можно отложить!» — «Хайтек») он пояснил, что такой рост величин в течение длительного времени практически невозможен, поскольку техника в том виде, в котором она существовала, постоянно упирается в различные именно физические пределы. Для радикального роста инженерам приходилось достаточно сильно менять саму структуру транзисторов и открывать новые материалы, из которых их можно собирать.
Транзисторы. История появления
Транзистором называют радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала, который на сегодняшний день является основным рабочим компонентом всех электронных устройств и микросхем. Он может от небольшого входного сигнала управлять током в выходной цепи, что позволяет его использовать для усиления, генерирования, коммутации и преобразования электрических сигналов.
Первый транзистор появился спустя десятилетия исследований ученых со всего мира у группы физиков под руководством Джозефа Бекера. Их финансировала компания Bell Telephone Laboratories, одна из самых наукоемких и богатых в США рубежа 1940-х. Еще один физик, Уильям Браттейн, спустя многолетние не очень удачные исследования твердотельных приборов однажды случайно сблизил два игольчатых электрода на поверхности германия, да еще перепутал полярность напряжений питания, и вдруг заметил влияние тока одного электрода на ток другого. Уже через полгода — к середине 1947 года — у них заработал первый твердотельный усилитель, который считают первым в мире транзистором.
Bell Labs сразу оформила патент на это изобретение, но технология была очень нестабильной и имела массу проблем. Первые транзисторы, поступившие в продажу в 1948 году, работали ненадежно — если их потрясти, коэффициент усиления резко менялся, а при нагревании устройства совсем переставали работать.
После этого транзисторы заменили все радиолампы в электронных устройствах. Начиная с первых транзисторов по сегодняшний день, все микросхемы используются в качестве так называемых планарных или плоских транзисторов. Последние 50 лет инженеры пытались уменьшить размеры транзисторов, чтобы на одну плату могло влезть как можно больше подобных схем. Например, если в 1965 году в микросхему можно было встроить 30 транзисторов, то теперь — около 55 млн.
Во время эволюции транзисторов менялись не только их размеры, но и материалы, а также геометрия и технологии производства. При этом уменьшение транзистора влияет и на его рабочие характеристики, поскольку уменьшив его, например, в пять раз, увеличивается его скорость работы — тоже в пять раз.
Основная проблема, связанная с уменьшением размера транзистора, сталкивается с тем, что увеличение количества транзисторов приводит к росту потребляемой мощности и обычному перегреву микросхемы. Он происходит из-за утечки тока через слой диэлектрика, который приходится также снижать при уменьшении самого транзистора.
Альтернативой обычным стали SOI-транзисторы, в которых слой диэлектрика добавляют вглубь кремния для остановки утечки тока. Это позволяет даже повысить скорость работы транзисторов на 25%, однако у технологии есть и недостаток. Для работы таких схем необходимо повышать напряжение, что негативно сказывается на характеристиках. Таким образом, обычные кремниевые транзисторы подошли к физическому пределу, для преодоления которого ученым приходится не просто менять принцип работы устройства, а создавать новые схемы передачи электронов. Из-за этого закон Мура сейчас практически перестал работать.
Сейчас ученые активно развивают технологию создания вакуумных транзисторов, поскольку вакуум — намного более выгодная среда для передачи электронов, нежели твердое тело. Вакуумное устройство может стать первым полноценным терагерцевым транзистором, работающим намного быстрее кремниевых. Еще одной заменой кремниевых могут стать графеновые или состоящие из нанотрубок устройства, однако все эти технологии пока находятся на стадии разработки.
Закон Мура больше не работает?
Уже в 2007 году сам Мур заявил, что действие этого закона больше невозможно из-за фундаментальных причин — атомарной природы вещества и ограничения скорости света, которое не позволяет процессорам работать еще быстрее.
Постоянно критиковались не только финансовые стороны этого закона, но и невозможность переложить его на другие сферы. В 1983 году издание Scientific American в своем материале заявило, что «закон Мура абсолютно невозможно использовать не только в промышленности в широком смысле этого слова, но и практически во всех отраслях, смежных с вычислительной техникой».
18,9 л) топлива. Приведенные цифры весьма точно отражают снижение стоимости, рост быстродействия и повышение экономичности ЭВМ.
Scientific American
Существует также закон Рока, названный в честь известнейшего инвестора Артура Рока. Согласно ему, размер прибыли компании по производству таких чипов также должен удваиваться каждые четыре года. По сути, закон Рока можно рассматривать как обратную сторону закона Мура, когда развитие технологий рассматривается только с экономической точки зрения.
Артур Рок отмечал, что закон Мура может работать только в случае роста прибыли корпораций, которые занимаются созданием вычислительной техники. Если достаточно капиталоемкая полупроводниковая промышленность начинает приносить большую прибыль, инвесторы начинают еще больше вкладывать деньги в эту отрасль, что снова дает резкий рост технической стороне.
При этом за последние 50 лет стоимость производства транзисторов упала в тысячи раз, и сейчас она обходится не дороже цены, которую в типографии берут за один знак, например, за точку.
По прогнозам, закон Мура будет действовать, хоть и в несколько видоизмененном формате, до конца 2025 года. В 2014 году компания Intel заявила, что темпы разработки транзисторов уменьшились, а сроки работы закона Мура скорректировались до 2,5 лет. Как будет развиваться вычислительная техника после 2025 года, до конца не ясно.
Сейчас только две компании смогли создать транзисторы с такими техническими характеристиками и стоимостью, которые соответствовали бы прогнозам Мура — корпорации TSMC и Samsung Electronics, с производственными узлами в 10 нм, 7 нм и 5 нм (и еще планируют узлы в 3 нм). При этом темпы Intel и других бывших лидеров этого направления достаточно сильно упали.
Тем более, что еще в 2012 году исследовательская группа из Университета Нового Южного Уэльса объявила о разработке первого рабочего транзистора, состоящего из одного атома, размещенного точно в кристалле кремния (а не только из большой выборки случайных транзисторов). Закон Мура предсказал, что этот рубеж будет достигнут только к 2020 году. После создания такого типа транзисторов технологиям будет практически некуда развиваться дальше.
Многие участники рынка предполагают, что очередная революция в вычислительной технике произойдет с появлением первых квантовых компьютеров. Однако сейчас, даже несмотря на появление громких новостей, до его создания пока достаточно далеко.
Квантовый компьютер считается потенциальным вычислительным устройством следующего поколения, который будет работать на явлениях квантовой механики — квантовой суперпозиции и квантовой запутанности. В отличие от обычных компьютеров, он будет оперировать не битами с возможными значениями 0 или 1, а кубитами — они будут иметь одновременно значение и 0, и 1.
Теоретически это позволит обрабатывать все возможные состояния кубита одновременно, значительно увеличивая скорость работы компьютера. На сегодняшний день реально работающих квантовых компьютеров пока не существует.
Еще одним вектором для развития вычислительной техники может являться более традиционный подход — в частности, создание новых материалов, из которых можно собирать транзисторы. Ведь первоначально проводники делались из различных металлов с легирующими примесями — индия, галлия и алюминия, но постепенно инженеры начали экспериментировать над разными материалами для полупроводниковых транзисторов. В том числе начал использоваться германий, на смену которому пришел кремний — он используется и на сегодняшний день. Каждый используемый материал обладал собственной скоростью передачи электронов, а также уникальными характеристиками, например, теплопередачей или мощностью работы. Обычный кремниевый транзистор не может работать под напряжением более 1 кВ, тогда как вакуумные лампы намного эффективнее их в этом вопросе.
Другие эксперты считают, что будущее вычислительной техники — за соединением искусственного интеллекта и органических веществ для создания биокомпьютера. Однако такие разработки пока находятся несколько на периферии технологической мысли или в области научной фантастики.
и «Электронная коммерция в сети Internet», но этого явно недостаточно для реализации проекта во всей его полноте.
Поэтому в дальнейшем мы планируем расширить это направление деятельности. Предварительные договоренности по подключению к мега-урокам достигнуты с учеными из Москвы, Новосибирска, Омска и др. городов России.
В долгосрочной перспективе нами рассматривается возможность создания сообщества учителей, преподавателей, экспертов, иначе говоря, людей, прямо или косвенно заинтересованных в повышении эффективности обучения информатике в школе. Такое сообщество могло бы развиваться без жесткого координирующего центра, привлекая специалистов и рождая методические, методологические и содержательные идеи по мере необходимости.
МетОдиКа ОрГанизации МеГаУрОКОВ
3.1. Методическая платформа мегауроков Общеобразовательный курс информатики в старшей школе обладает огромным потенциалом в решении важнейших задач современного образования – обеспечение социализации учащихся в современном информационном обществе, их подготовка к будущей профессиональной деятельности. Сфера человеческой деятельности в технологическом плане в настоящее время быстро меняется, на смену существующим технологиям быстро приходят новые, которые специалисту вновь приходится осваивать. В этих условиях актуализируется ценность фундаментальных знаний в области информатики, обеспечивающих профессиональную мобильность человека, готовность его к освоению новых технологий с использованием современных информационных цифровых средств.
Однако в образовательной практике освоение фундаментальных основ информатики в общеобразовательном курсе информатики в старшей школе вызывает серьезные методические проблемы. Академическое изложение учителем «нового материала» входит в противоречие с личностными потребностями и интересами старших школьников, как правило, уже определившими направление своей дальнейшей образовательной и профессиональной деятельности. Педагоги отмечают снижение мотивации учащихся к изучению информатики, неудовлетворенность содержанием школьных учебников информатики, необходимость поиска новых моделей обучения информатике, приближенных к реалиям информационной деятельности в условиях высокотехнологичной среды, основанной на фундаментальном знании и способности человека совершать осознанный выбор решений в условиях ограниченной определенности.
Учитывая обозначенные проблемы, можно сделать вывод, что в основание проектируемой методической системы обучения информатике в условиях мегаурока должен быть заложен принцип организации деятельности учащихся по решению «живых задач».
В содержании понятия «живая задача» мы интегрируем понятия учебная задача (должны быть достигнуты запланированные предметные результаты), познавательная задача (освоены определенные способы приобретения нового знания), практико-ориентированная задача (направленность на обобщенные способы деятельности). При этом живая задача должна иметь личностно-значимый характер, входить в сферу потребностей личного опыта учащегося, реконструировать личный опыт, обогащая его новым, более глубоким знанием.
«Живая» задача, предъявляемая ученику, должна быть интересной и значимой для него, должна вызвать желание к исследованию за счет:
элементов новизны или занимательности в фабуле задачи как благоприятного фактора возбуждения интереса учеников к предмету и мотивирования их интеллектуального труда;
реальности описываемой в задаче ситуации, ее близости жизненному опыту ребенка;
неожиданного, оригинального решения, требующего применения известных методов в необычных условиях, рационализации и упрощения уже известного приема.
Ученик должен быть погружен в реальную или правдиво смоделированную жизненную ситуацию, где он может думать, чувствовать и действовать совместно с товарищами.
Живая задача, как ситуативная задача, предполагает наличие проблемной ситуации. Принцип проблемности обучения становится вторым важнейшим основанием проектируемого мегаурока. Для педагога и учащихся это означает, что каждый мегаурок направлен на решение определенной проблемы в рассматриваемой теме. Вся канва урока выстраивается в соответствии с особенностями выбираемых траекторий по поиску пути её решения. Отсюда вытекает следующий принцип – исследовательский характер деятельности учащихся в процессе обучения. Суть его мы видим в том, что не существует заранее обозначенного единственно правильного решения проблемы или задачи. Полученный результат следует верифицировать и выявить его риски. Исследовательский процесс строится по схеме «изучаю исследуя» (рис. 3).
Рис. 3. Схема построения исследовательского процесса
Актуальность исследовательского характера деятельности учащихся определяется еще и бурным развитием информационных и коммуникационных технологий, постоянным усложнением технологических платформ. Работая с новым программным средством, ученик должен уметь исследовать его новые инструменты, увидеть и использовать принципиально новые его возможности в решении информационных задач определенного типа.
Включение учащихся в исследовательскую деятельность создает необходимые условия для активизации их мыслительных действий по прогнозированию направлений развития информационных технологий и цифровых средств, и это еще один из принципов – прогностическая направленность процесса обучения. В процессе создания информационных продуктов учащиеся должны увидеть возможные ограничения конкретных программных сред и технологий, выделить потребности своей информационной деятельности, которые еще не получили инструментария для автоматизации определенных действия, и составить прогнозы по развитию данной среды или технологии. Девизом учеников и педагогов в таком процессе должен стать мотив «Создавая, совершенствую мир и себя» – от идеи к реальности, получение результата деятельности в виде информационного продукта, который обновляется с приобретением новых знаний и личностного опыта.
Достижению новых результатов обучения способствуют и такие факторы, как привлечение к участию в уроках различных специалистов, консультантов и ученых; широкое использование «облачных сервисов», обеспечивающих различные способы сетевого взаимодействия больших групп пользователей и совместный доступ к учебным ресурсам; разнообразие конструируемых для урока ресурсов, демонстрирующих новые возможности информационных технологий.
Образовательное «облако» – виртуальная кластерная социально-образовательная среда – представляет совокупность порталов обучающих средств (ментальные учебники, видеолекции и пр.), методических и дидактических разработок учащихся, студентов и преподавателей, наборов диагностик качества обучения, компетенций учащихся и др.
и становится необходимым элементом образовательной среды мегауроков, преобразуя её в открытую проектную и постоянно развивающуюся среду, доступную всем участникам образовательного процесса.
В условиях открытой образовательной среды организационные формы обучения, используемые на мегауроке, ориентированы, прежде всего, на активное сетевое взаимодействие учащихся различных школ, организованных в межшкольные группы сменного состава в соответствии с целями и особенностью конкретного урока. Важным условием достижения высокого уровня мотивации учащихся и педагогов является сетевое деловое сотрудничество всех участников мегаурока – учащихся, учителей школ, модератора урока, тьюторов и экспертов, в зависимости от роли, отведенной каждому на конкретном уроке (см. рис.
модератор урока – учитель школы или преподаватель вуза из сообщества мегаучитель, исполняющий роль дирижера-координатора целостного процесса обучения в условиях мегаурока;
учитель школы – организатор и координатор деятельности учащихся в конкретной школе в процессе мегаурока;
мега-ученик – межшкольная группа учащихся, состав которой определяется накануне урока самими учащимися;
Рис. 4. Схема сетевого взаимодействия участников мегаурока мега-тьютор – группа студентов вуза, оказывающая сетевую и консультативно-содержательную поддержку деятельности учащихся в условиях мегаурока;
эксперты – участники урока, осуществляющие сетевое рейтинговое оценивание результатов деятельности мегаучеников.
Организационно-методические условия реализации обозначенных выше принципов и достижение новых профессиональных и образовательных результатов участников проекта мегакласс находят свое отражение в следующих положениях:
1. Программа курса информатики в старших классах школ – участников проекта согласуется и становится единой для всех участников.
2. Система мегауроков органично встраивается в учебную программу курса информатики старшей школы, реализуемую в общеобразовательной школе.
3. Мегауроки фокусно встраиваются в тематическое планирование курса уроков информатики по предварительному согласованию запросов учителей и преподавателей вуза не реже одного мегаурока в месяц.
4. Сетевое профессиональное сотрудничество в сообществе мегаучитель (учителя школ, студенты, магистранты, преподаватели вуза и др.) является одним из важнейших требований при проектировании как целостной системы мегауроков, так и каждого урока в отдельности, осуществляется непрерывно в форме еженедельных веб-семинаров всех участников или участников конкретного мегаурока.
5. Обеспечивается готовность каждого участника проекта взять на себя любую роль в процессе мегаурока:
модератора, тьютора, эксперта, учителя или ученика.
6. Программа курса Методики обучения информатике в вузе для экспериментальных групп студентов реконструируется и реализуется с учетом потребностей проводимых мегауроков; учебное расписание занятий студентов согласуется с расписанием проводимых мегауроков.
7. В рамках методических курсов по выбору и самостоятельной учебной деятельности студентов осуществляется технологическая подготовка студентов к участию в очередном мегауроке, осуществляется конструирование технических средств и дидактических материалов для мегауроков.
8. Модель корпоративного обучения всех участников сообщества мегаучитель должна быть непрерывной, объединять в единый образовательный процесс подготовку школьников, подготовку студентов – будущих учителей информатики, повышение квалификации учителей информатики, работающих в школе.
3.2. Методика организации мегауроков по теме «Устройство компьютера»
Линия компьютера в школьном курсе информатики получает свое развитие в процессе изучения каждого из его разделов, поскольку компьютер является не только средством обучения информатике, но и объектом её изучения, содержательным элементом курса. Если в курсе информатики 8–9 классов у учащихся должен сформироваться образ компьютера как универсального устройства обработки информации, то в старшей школе в общеобразовательном курсе информатики предполагается сформировать у учащихся представления о компьютере как средстве автоматизации информационных процессов.
Планируя два урока по этой теме, группа разработчиков поставила задачи обеспечить преемственность курса информатики основной и старшей школы, систематизировать знания, полученные в основной школе по данной линии, углубить их с учетом выбранного профиля обучения. В последующих темах курса, решая задачи на компьютере, ученики расширят свои представления о его устройстве, возможностях, развивая собственные навыки общения с различными внешними устройствами компьютера.
Поэтому цели первых двух уроков были обозначены как расширение представлений о компьютере как средстве для решения задач автоматизации информационных процессов.
Первый урок проводится в каждой школе своим учителем, но по единому разработанному плану, второй – в режиме Мегакласса в межшкольных командах. В течение недели между уроками организуется самостоятельная сетевая деятельность межшкольных команд.
Студентами были подготовлены материалы для самостоятельной работы учащихся по теме «История развития вычислительной техники»: это историческая справка, с допущенными ошибками, и форма-отчет для заполнения учащимися.
Для стимулирования и мотивации учащихся на уроке студентами-тьюторами была подготовлена ментальная карта знаний по теме «Устройство компьютера» (Приложение 3.2.4). Рассмотрев содержательную линию «Компьютер» курса информатики, они определили круг понятий, которые необходимо туда включить. В процессе анализа студенты не просто составили некоторый список терминов, но и установили связи между ними.
Теоретический материал к уроку предполагал проблемное изложение материала, например, что же изменяется в процессе развития аппаратных и программных возможностей компьютера от поколения к поколению. Вспоминая фундаментальные принципы устройства компьютеров и классический вариант взаимодействия этих устройств через информационный канал, который называется шиной, учитель дополняет, что традиционно шина делится на три части: шина адреса, шина данных и шина управления. Особое внимание обращается на различие терминов архитектура компьютера и устройство компьютера, что архитектура описывает именно общее устройство вычислительной машины, а не особенности изготовления конкретного компьютера (набор микросхем, тип жесткого диска, емкость памяти, тактовая частота). Например, наличие видеокарты как устройства для организации вывода информации на дисплей входит в круг вопросов архитектуры. А вот является ли видеокарта частью основной платы компьютера или устанавливается на нее в виде отдельной платы, с точки зрения архитектуры значения не имеет.
Для повышения мотивации познавательной деятельности учащихся при решении задач важное значение имеет их содержание. Задание должно заинтересовать учащихся. Эти требования и определили содержание заданий в системе разноуровневых задач для мега-урока. Система задач включает в себя три уровня сложности, внутри уровня для каждой задачи задается свой уровень сложности в форме балла, описаны условия рейтинга (Приложение 3.2.3). Самый многочисленный первый уровень включает в себя 52 задачи, сложность веса которых задана в диапазоне от 1 до 5. Любой учащийся сможет найти здесь посильные для себя задания.
Самые легкие задания первого уровня состоят из вопросов, предполагающих воспроизведение известной информации об основных устройствах компьютера, например, как устройства компьютера обмениваются данными или для чего нужен процессор. Более сложные задания предполагают умение рассуждать, например: верно ли, что вся внешняя память располагается вне корпуса компьютера, для доказательства своей точки зрения необходимо привести примеры или как использование контроллеров позволяет повысить быстродействие компьютера в целом. Включены задачи диагностики неисправности ПК, которые могут возникнуть в практике любого пользователя компьютера: например, «после нажатия кнопки «power» светодиодная индикация показывает работу ПК, кулеры вращаются, изображения на мониторе нет – перечислите возможные варианты неисправностей».
Сложность заданий второго уровня задана в диапазоне от 6 до 10 баллов и предполагает умение размышлять, думать, сопоставлять. Но здесь необходимы уже более глубокие знания об устройстве компьютера. Учащиеся должны ответить на вопросы, все ли элементы материнской платы нуждаются в дополнительном охлаждении или почему уже довольно давно не происходило смены поколений компьютеров.
Задания третьего уровня имеют практико-ориентированный характер, необходимо в заданных условиях подобрать конфигурацию настольного компьютера (системный блок, монитор, клавиатура, мышь, аудиоколонки), максимально производительного для конкретного вида деятельности, или уже по имеющимся комплектующим подобрать все недостающие детали, используя on-line конфигуратор персонального компьютера. Здесь можно заработать от 11 до 20 баллов.
Для работы с ментальной картой на первом уроке использовался прием «Знаю – Хочу узнать – Узнал» технологии «Развития критического мышления через чтение и письмо», учащиеся должны были закрасить зеленым цветом те понятия, которые они знают, красным – которые они хотят узнать. Если карта не включает нужного понятия, можно было дополнить карту, учитывая связи понятий.
Теоретическая часть урока предполагала форму беседы, когда учащиеся на основе уже известной им информации, рассуждая и сопоставляя предложенные факты, приходят к новому для них знанию. В практическую часть урока включено решение частных задач: что же нужно знать для того, чтобы настроить конкретный компьютер или усовершенствовать его, какое специальное программное обеспечение необходимо для этого.
Для подготовки к следующему уроку – решению задач, кроме ментальной карты знаний и презентации учителя, учащимся был предложен интерактивный электронный учебник Бойкова Е.В. «Устройство компьютера», а также ссылки на видеоуроки по сборке компьютера.
Дополнительное задание предполагало знакомство с иллюстрированным электронным текстом «История развития вычислительной техники» (Приложение 3.2.1), поиск неточностей и ошибок и их фиксацию в таблице (Приложение 3.2.2). Задание выполняется в течение двух недель во внеурочное время, оценивается по полноте списка ответов и рассматривается как возможность получить межшкольным группам дополнительные баллы в итоговом рейтинге двух уроков.
Для проведения второго урока – мега-урока контроля – были созданы шесть межшкольных групп учащихся: по два участника из каждой школы. За каждой группой был закреплен тьютор – студент. Группы имели возможность познакомиться заранее через сообщество «Мегакласс» в контакте и совместно выполнять дополнительное задание. Тьюторами были созданы интерактивные доски для каждой группы в on-line приложении Linoit.com. Интерактивные доски позволили группе общаться в он-лайн режиме между собой и тьютором посредством вывешивания разноцветных стикеров.
Для организации дистанционного диалога учащимися и тьюторами были придуманы правила работы с доской:
доска разбита на три части (область работы над задачами, область – вопросы тьютору, область для общения членов группы). Определившись с задачей, в соответствующую область интернет-доски необходимо вывесить стикер с ее номером в поле для работы с задачей. Завершив работу над задачей и представив ответ, цвет стикера изменяется на красный (это будет сигналом тьютору для начала проверки задачи). Вопросы тьютору и общение членов группы осуществляются строго на своём поле. Оценка тьютора будет вывешена на отдельном стикере, поверх стикера с задачей.
Рис. 5. Пример работы с интерактивной онлайн-доской
Каждая пара учащихся на уроке работала с печатным вариантом вопросов. Они имели возможность выбирать сложность задачи, для решения которой они могли использовать уже имеющиеся материалы: презентацию, электронные учебники, а также ресурсы Интернет. Учащиеся могли обратиться за консультацией к модератору урока, чтобы их ответ в сети был правильно воспринят и оценен экспертом.
Динамично обновляемый рейтинг, подготовленный в электронных таблицах приложения Google Docs, позволил учащимся на протяжении всего этапа решения задач отслеживать успехи своей группы.
Рис. 6. Итоги работы межшкольных групп Главной особенностью урока являлась необычная форма взаимодействия, где присутствовали различные сетевые способы взаимодействия и способы управления деятельностью учащихся: учитель организовывал группы, управлял деятельностью учащихся на уроке, студенты работали как эксперты и тьюторы, ученики работали в разных группах (межшкольные группы, взаимодействие через интерактивные доски).
Второй особенностью было выступление педагога из вуза, в котором в необычно занимательной форме анализировались информационные процессы, происходящие в компьютере при решении конкретных информационных задач.
Такая форма организации мега-урока вызвала у учащихся положительный эмоциональный всплеск, стимулировала активные коммуникации в группах. Было решено достаточно много задач, оценки за урок были хорошие и отличные.
Опыт, приобретенный студентами-тьюторами в процессе подготовки и проведения «on-line» урока, является развитием их методической подготовки как будущих учителей информатики. Очень важным моментом для учителей и тьюторов было осознание необходимости четкой организации урока в условиях открытой образовательной среды, тщательной подготовки дидактических материалов урока и понимание того, что перед проведением мега-урока учитель должен иметь запасной вариант организации учебного занятия в режиме «off-line», поскольку Интернет может оказаться недоступным, и урок будет сорван.
ОТ АБАКА ДО КОМПЬЮТЕРА
Счет на пальцах. Пальцевый счет уходит корнями в глубокую древность, встречаясь в том или ином виде у всех народов и в наши дни. Известные средневековые математики рекомендовали в качестве вспомогательного средства именно пальцевый счет, допускающий довольно эффективные системы счета.
Обнаружена в раскопках так называемая «вестоницкая кость» с зарубками, которая позволяет историкам предположить, что уже тогда наши предки были знакомы с зачатками счета.
Кипу (khipu – исп. quipu – «узел», «завязывать узлы», «счёт») древняя мнемоническая и счётная система (в связке со счётным устройством юпаной) инков и их предшественников в Андах, своеобразная письменность: представляет собой сложные верёвочные сплетения и узелки, изготовленные из шерсти южноамериканских верблюдовых (альпаки и ламы) либо из хлопка. Узелковые носители информации «кипу», которыми инки пользовались вместо письменности, являются аналогом современного двоичного кода. К такому выводу пришел гарвардский исследователь древней южноамериканской цивилизации Гари Эртон. По утверждению Эртона, узелки на шнурках, завязанные инками, представляют собой 7-битный двоичный код и могут передавать до 1500 отдельных знаков.
Юпана (yupana «счётное устройство») – разновидность абака, использовавшаяся в математике инков государства Тауантинсуйу. Существовало несколько разновидностей юпаны. Предполагалось, что вычисления на юпане осуществлялись на основе системы счисления с основанием 40, но некоторые исследователи склоняются к тому, что в юпане использовалась фибоначчиева система счисления, чтобы минимизировать необходимое для вычислений число зёрен.
Абак от лат. «аbacus», греч. «аbax» – доска. Это первый прибор позиционного (поразрядного) счета. Появился в 5 в. до н.э. в странах Древнего Востока. В Грецию абак завезен финикийцами и стал там «походным инструментом»
греческих купцов. В 1846 г.
на острове Саламин в Эгейском море был найден единственный сохранившийся греческий абак – «саламинская плита» в виде мраморной доски 150х75 см.
Древнегреческий абак представлял собой посыпанную морским песком дощечку. На песке проходились бороздки, на которых камешками обозначались числа. Одна бороздка соответствовала единицам, другая – десяткам и т.д. Если в какой-то бороздке при счете набиралось более 10 камешков, их снимали и добавляли один камешек к следующему разряду.
Римляне усовершенствовали абак, перейдя от деревянных досок, песка и камешков к мраморным доскам с выточенными желобками и мраморными шариками. В результате длительной эволюции сложились три классические формы абака (китайские, японские и русские счеты), сохранившие свое значение до последнего времени.
В Китае счеты Суаньпань (суань-пан или суанпан) – разновидность абака, конструкция сформировалась в Китае к 12 в., принцип счета основан на пятиричной системе. Предназначен для выполнения сложения и вычитания, умножение и деление чисел сводится к сложению и вычитанию. Согласно правилам работы косточки передвигаются к перегородке, при этом прибор располагается горизонтально, большой стороной с пятью косточками к вычислителю.
Суаньпань состояли из деревянной рамки, разделенной на верхние («Небо») и нижние («Земля») секции. Палочки соотносятся с колонками, а бусинки – с числами. Рамка разделена на две части: в нижней части на каждом ряду располагаются по 5 косточек, в верхней части – по две. Таким образом, для того чтобы выставить на этих счетах число 6, ставили сначала косточку, соответствующую пятерке, и затем прибавляли одну в разряд единиц.
В Японии это же устройство для счета носило название серобян – разновидность абака, появилось в 16 в. в результате эволюции китайского суаньпаня.
Серобян является cовременным вспомогательном средством для счета и учебным пособием в школах Японии.
Способствует развитию устного счета, изучению десятичной системы счисления, помогает приобрести определенные навыки, необходимые при работе на клавиатуре компьютера.
Счеты появились в допетровской Руси и прошли долгий путь развития – от «дощаного счета» 16 века с четырьмя счетными полями в двух складных ящичках до современных – в деревянной раме.
Конец XV–начало XVI век Шотландский математик ДЖОН НЕПЕР (John Naiper, 1550 – 04.04.1617) создал 13-разрядное суммирующее устройство с десятизубными кольцами около 1500 года. Среди двухтомного собрания рукописей, известных как «Codex Madrid», посвященных механике, были обнаружены чертежи и описание такого устройства. Похожие рисунки также были найдены и в рукописях «Codex Atlanticus».
Основу машины по описанию составляют стержни, на которые крепится два зубчатых колеса, большее с одной стороны стержня, а меньшее – с другой. Эти стержни должны были располагаться таким образом, чтобы меньшее колесо на одном стержне входило в зацепление с большим колесом на другом стержне. При этом меньшее колесо второго стержня сцеплялось с большим колесом третьего и т.д. Десять оборотов первого колеса, по замыслу автора, должны были приводить к одному полному обороту второго, а десять оборотов второго – один оборот третьего и т.д. Вся система, состоящая из 13 стержней с зубчатыми колесами, должна была приводиться в движение набором грузов.
Рисунок этого устройства был обнаружен только в 1967 году, и по нему фирма IBM воссоздала вполне работоспособную 13-разрядную суммирующую машину, в которой использован принцип 10-зубых.
Леонардо да Винчи (Leonardo da Vinci, 16.04.1452изобрел таблицы логарифмов. Принцип их заключается в том, что каждому числу соответствует специальное число – логарифм – это показатель степени, в которую нужно возвести число (основание логарифма), чтобы получить заданное число. Таким способом можно выразить любое число. Логарифмы очень упрощают деление и умножение. Для умножения двух чисел достаточно сложить их логарифмы. Благодаря данному свойству сложная операция умножения сводится к простой операции сложения.
Для упрощения были составлены таблицы логарифмов, которые позже были как бы встроены в устройство, позволяющее значительно ускорить процесс вычисления, – логарифмическую линейку.
Непер предложил в 1617 году другой (не логарифмический) способ перемножения чисел. Инструмент, получивший название палочки (или костяшки) Непера, состоял из тонких пластин, или блоков. Каждая сторона блока несет числа, образующие математическую прогрессию.
Манипуляции с блоками позволяют извлекать квадратные и кубические корни, а также умножать и делить большие числа.
Джон Непер сделал огромный шаг к изобретению компьютера. Он придумал специальный математический набор, состоящий из досок с цифрами от нуля до девяти и кратными им числами. Для умножения чисел 2 доски располагали рядом так, чтобы цифры на торцах составляли это число. На боковых сторонах досок после вычислений можно увидеть ответ. Это изобретение было большим прорывом в науке.
Философ, математик, физик ГОТФРИД ВИЛЬГЕЙМ ЛЕЙБНИЦ (01.07.1646 – 14.11.1716) – в письмах своему другу Иогану Кеплеру описал устройство «часов для счета» – счетной машины с устройством установки чисел и валиками с движком и окном для считывания результата. Эта машина могла только складывать и вычитать (в некоторых источниках говорится, что эта машина могла еще умножать и делить). Это была первая механическая машина. Но о нем узнали только в двадцатом веке, поэтому наука не учла это изобретение при своем развитии.
В 1642 г. Блез Паскаль сконструировал счетное устройство, которое позволяло суммировать десятичные числа.
В 1642 г. англичане Роберт Биссакар, а в 1657 году – независимо от него – С. Патридж разработали прямоугольную логарифмическую линейку, конструкция которой в основном сохранилась до наших дней.
В 1623 г. Вильгельм Шиккард создал «ступенчатый вычислитель» – счетную машину, позволяющую складывать, вычитать, умножать, делить, извлекать квадратные корни, при этом использовалась двоичная система счисления.
1700 год – Клод Перро создал «Рабдологический абак», в котором взамен зубчатых колес используются зубчатые рейки.
1751 год – г-н Перейра создал новую арифметическую машину.
В этой счетной машине использованы кое-какие идеи, заимствованные у Паскаля и Перро, но в общем она представляла собой совершенно оригинальную конструкцию. Она отличалась тем, что ее счетные колеса располагались не на параллельных осях, а на единственной оси, проходившей через всю машину. Это новшество, делавшее конструкцию более компактной, впоследствии широко использовалось другими изобретателями – Фельтом и Однером.
1971 г. – появился первый карманный калькулятор – модель 901B фирмы Bomwar размером 1317737 мм, c 4 операциями и 8-разрядным «красным» индикатором (на светодиодах).
1985 г. появился первый программируемый калькулятор с графическим дисплеем Casio FX-7000G.
ЭВМ первого поколения 1946–1958 гг.
Элементной базой машин этого поколения были электронные лампы – диоды и триоды. Машины предназначались для решения сравнительно несложных научно-технических задач. К этому поколению ЭВМ можно отнести: МЭСМ, БЭСМ-1, М-1, М-2, М-З, «Стре- ла», «Минск-1», «Урал-1», «Урал-2», «Урал-3», M-20, «Сетунь», БЭСМ-2, «Раздан». Они были значительных размеров, потребляли большую мощность, имели невысокую надежность работы и слабое программное обеспечение.
ЭВМ второго поколения 1959–1967 гг.
Элементной базой машин этого поколения были полупроводниковые приборы. Машины предназначались для решения различных трудоемких научнотехнических задач, а также для управления технологическими процессами в производстве. Появление полупроводниковых элементов в электронных схемах существенно увеличило емкость оперативной памяти, надежность и быстродействие ЭВМ. Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность. С появлением машин второго поколения значительно расширилась сфера использования электронной вычислительной техники, главным образом, за счет развития программного обеспечения. Появились также специализированные машины, например, ЭВМ для решения экономических задач, для управления производственными процессами, системами передачи информации и т.д.
К ЭВМ второго поколения относятся:
Минск-22 предназначена для решения научнотехнических и планово-экономических задач;
МИР-1 малая электронная цифровая вычислительная машина, предназначенная для решения широкого круга инженерно-конструкторских математических задач;
«Наири» машина общего назначения, предназначеная для решения широкого круга инженерных, научно-технических, а также некоторых типов плановоэкономических и учетно-статистических задач;
Рута-110 мини ЭВМ общего назначения;
ЭВМ третьего поколения 1968–1974 гг.
ЭВМ третьего поколения обязана созданием интегральной схемы (ИC) в виде одного кристалла, в миниатюрном корпусе которого были сосредоточены транзисторы, диоды, конденсаторы, резисторы. Создание процессоров осуществлялось на базе планарно-диффузионной технологии.
В 1967 году фирма IBM объявила о создании модели IBM-360, производительность её достигала несколько миллионов операций в секунду, объём памяти значительно превосходил машины второго поколения. В 1966 – 67 гг. ЭВМ 3-го были выпущены фирмами Англии, ФРГ, Японии.
В 1969 году СССР совместно со странами СЭВ была принята программа разработки машин 3-го поколения.
В 1973 была выпущена первая модель ЭВМ серии ЕС, с 1975 года появились модели ЕС-1012, ЕС-1032, ЕС-1033, ЕС-1022, а позже более мощная ЕС-1060.
При развитии ЭВМ третьего поколения, начиная с 60-х годов, элементарная база перестала быть определяющим признаком поколения. Предпочтение стали отдавать архитектуре (составу аппаратных средств), функциональноструктурной организации и программному обеспечению.
Миникомпьютеры для народного хозяйства обозначались СМ ЭВМ (Система малых ЭВМ, смотри фотографию).
ЭВМ четвертого поколения (1975 – по настоящее время) Совершенствование интегральных схем привело к появлению микропроцессоров, выполненных в одном кристалле, включая оперативную память (БИС – большие интегральные схемы), что ознаменовало переход к четвертому поколению ЭВМ. Они стали менее габаритными, более надежными и дешевыми. Создание ЭВМ четвертого поколения привело к бурному развитию мини- и особенно микро- ЭВМ – персональных компьютеров (1968 г.), которые позволили массовому пользователю получить средство для усиления своих интеллектуальных возможностей. В свою очередь персональные ЭВМ (ПВМ) развивались по этапам: появились сначала 8-и, 16-и, а затем и 32-разрядные ЭВМ. Шина данных современного компьютера 64-разрядная.
К ЭВМ четвертого поколения относятся ПЭВМ «Электроника МС 0511» комплекта учебной вычислительной техники КУВТ УКНЦ, а также современные IBM – совместимые компьютеры, на которых мы работаем.
Примерно в 2020–2025 годах должны появиться молекулярные компьютеры, квантовые компьютеры, биокомпьютеры и оптические компьютеры. Компьютер будущего облегчит и упростит жизнь человека ещё в десятки раз.
1. Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ: учебник для 11 классов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009.
2. Гутер Р.С., Полунов Ю.Л. ОТ абака до компьютера. М.: Знание, 1981.
3. Виртуальный музей вычислительной техники. [Электронный ресурс]. URL: http://www.computer-museum.ru/index.php –
4. Виртуальный музей информатики. [Электронный ресурс].
5. Нелинейная презентация «История развития ПК». [Электронный ресурс].URL:
Рейтинг Критерии оценки «5».
Нижняя граница баллов для получения отличной оценки – 50 баллов. Для получения оценки «отлично» учащиеся должны решить не менее одной задачи 3-го уровня и не менее двух задач 2-го уровня.
Границы оценки «4» от 30 до 49 баллов. Для получения оценки «хорошо» учащиеся должны решить не менее одной задачи 2-го уровня.
Границы оценки «3» от 15 до 29 баллов.
Сумма баллов Менее 15 От 15 до 29 От 30 до 49 От 50 и выше Приложение 3.2.4. Ментальная карта Приложение 3.2.5 Система разноуровневых задач Задание Вес Задания 1 уровня
1. Компьютеры какого поколения сейчас стоят на полках мага- 1 зинов?
2. По какому принципу ЭВМ делятся на поколения? 3
3. Почему время существования того или иного поколения всегда 4 указывается приблизительно?
4. Для чего нужен процессор? Почему он так называется? 2
5. Какие узлы входят в состав процессора? 2
6. Что такое сектор диска? 2
7. Можно ли считать с диска отдельно взятый байт? Как его все- 5 таки получить?
8. Перечислите все известные вам устройства ввода. С какими 3 из них вы работали?
9. Что такое датчики? Зачем они нам нужны? 3
10. Перечислите все известные вам устройства вывода. С какими 3 из них вы работали?
11. Как пересчитать сантиметры в дюймы? 2
12. Быстродействие вычислительной техники постоянно растет. 5 Как же тогда объяснить, что пользователи жалуются на «медлительные» компьютеры и все время стараются купить новые, еще более производительные?
13. Объясните, почему большинство ЭВМ третьего поколения 3 имели крупные габариты, несмотря на очередное уменьшение размеров элементной базы
14. Перечислите бытовые приборы, в которых применяются ми- 2 кропроцессоры
15. Что такое суперкомпьютеры? Зачем они используются? 4
16. Как изменялся набор внешних устройств при переходе 3 от одного поколения к другому?
17. Что вы можете сказать по поводу роли программного обеспе- 4 чения: уменьшается она или увеличивается при переходе к следующему поколению компьютеров?
18. Насколько сейчас, по-вашему, актуально умение программи- 4 ровать? Попробуйте найти аргументы «за» и «против» (учитывайте разные цели работы на компьютере у людей)
19. Найдите материалы, подтверждающие, что Джон фон Нейман 2 не был единоличным автором «фон-неймановской» архитектуры ЭВМ
20. Что такое архитектура компьютера? Какие детали устройства 4 компьютера к ней не относятся?
21. Что такое тактовая частота процессора и как она влияет на бы- 2 стродействие компьютера?
22. Тактовые частоты двух процессоров, изготовленных фирма- 4 ми Intel и AMD, равны. Означает ли это, что их быстродействие одинаково?
23. С какой целью память делится на память оперативную, посто- 4 янную и на носители информации?
24. Верно ли, что вся внешняя память располагается вне корпуса 2 компьютера? Приведите примеры
25. Назовите все виды компьютерной памяти, которые вы знаете. 3 Какими свойствами обладают?
26. Зачем нужно ПЗУ в компьютере? Можно ли при необходимо- 3 сти изменить его содержимое на домашнем компьютере?
27. Какими носителями внешней памяти вы пользовались? Каков 2 их объем и какую примерно его часть вы использовали?
28. Как устройства компьютера обмениваются данными? 2
29. Из каких частей состоит шина? Охарактеризуйте каждую из них. 4
30. Что такое магистрально-модульная архитектура и в чем ее 4 главное достоинство?
31. В чем заключается принцип открытой архитектуры? 3
32. Что такое контроллер и для чего он нужен? 3
33. Как использование контроллеров позволяет повысить быстро- 5 действие компьютера в целом?
34. Что требуется для успешного присоединения к компьютеру 2 нового устройства?
35. На что влияет разрядность процессора? 4
36. Какую роль играет контроллер при считывании данных с диска? 4
37. Перечислите характеристики оперативной памяти компьютера 2
38. Перечислите все известные вам уровни иерархии компьютер- 2 ной памяти и кратко охарактеризуйте их
39. Как меняются объем и быстродействие памяти при переходе 3 на другой уровень иерархии (вверх или вниз)?
40. Можно ли сетевую карту, через которую компьютер получает 4 данные, назвать устройством ввода? Почему?
41. Что является элементом изображения в мониторе? 2
42. В чем отличие единиц dpi и ppi? 2
43. Что такое технология «мультитач»? 3
44. После нажатия кнопки «power» светодиодная индикация по- 5 казывает работу ПК, кулеры вращаются, изображения на мониторе нет. Перечислите возможные варианты неисправностей в ПК
45. ПК работает нормально, есть изображение на мониторе, нет 5 изображения на проекторе. Перечислите возможные варианты неисправностей в ПК
46. После нажатия кнопки «power» ПК не включается, светодиод- 5 ной индикации нет, кулеры не вращаются. Перечислите возможные варианты неисправностей в ПК
47. На интерактивную доску проецируется изображение с проек- 5 тора. Доска не реагирует на маркер. Перечислите возможные варианты неисправностей
48. Не печатает принтер. Перечислите возможные варианты не- 5 исправностей
49. В ОС Linux не печатает принтер. Перечислите возможные ва- 5 рианты неисправностей
50. После включения ПК работает недолго, после чего зависает 5 или перезагружается. Перечислите возможные варианты неисправностей
51. После включения ПК работает недолго, после чего на экра- 5 не появляются графические артефакты и ПК зависает или перезагружается. Перечислите возможные варианты неисправностей
52. После включения ПК работает недолго, после чего на экране 5 появляются «синий экран смерти» и ПК зависает или перезагружается. Перечислите возможные варианты неисправностей Задания 2 уровня
53. Что дает уменьшение базовых элементов вычислительной 10 техники?
54. Все ли элементы материнской платы нуждаются в дополни- 6 тельном охлаждении?
55. Найдите в Интернете рейтинг суперкомпьютеров Top500 6 за ноябрь 2013. Какие страны занимают в нем лидирующее положение? Есть ли там российские компьютеры?
56. Зачем в суперкомпьютерах так много процессоров? Поду- 10 майте, любая ли задача может быть решена быстрее, если ее считать параллельно на множестве процессоров? (В качестве помощи можно воспользоваться аналогией с распределением частей одного большого задания между учениками класса)
57. Что вы можете сказать о судьбе пятого поколения компьютеров? 10
58. Почему, по вашему мнению, уже довольно давно не происхо- 10 дило смены поколений компьютеров?
59. Найдите сведения о разрабатываемых в лабораториях принци- 10 пиально новых компьютерах
60. Вспомните, как кодируются в компьютере числа, тексты, гра- 7 фика. Соблюдается ли принцип двоичного кодирования?
61. Определите объем каждого вида памяти в вашем домашнем 10 (школьном) компьютере (ОЗУ, кэш-память, жесткий диск, примерный суммарный объем CD-дисков с данными и т.п.). Оцените отношение объемов этих уровней памяти
62. Какая характеристика используется только для внешней памя- 6 ти (жестких дисков)?
63. Найдите материалы о троичной ЭВМ «Сетунь». Сравните 15 двоичные и троичные ЭВМ
64. Дана материнская плата (3 варианта) и список комплектую- 11 щих деталей для сборки ПК. Подберите комплектующие для данной материнской платы. Используем конфигуратор ПК
Материнская плата Asus P4P800-E Deluxe (Socket 478)
Процессоры:
a. Pentium 4-3E GHz (800 FSB, L2 cache:1MB, HT, 90nm) b. Pentium Dual Core E6800 (3.3GHz,1066FSB,L2:2MB) c. Intel Pentium G2010 (2.8GHz,55W,22nm,3MB)
Память:
a. DDR DIMM 512Mb PC3200 400MHz Samsung (184) b. DDR2 DIMM 1Gb PC6400 800MHz Samsung (240) c. DDR2 SODIMM 256Mb PC4200 533MHz Corsair (200) d. DDR3 DIMM 1Gb PC10600 1333MHz Kingmax (240) e. DDR3 DIMM 4GB 1866MHz Kingston
Жесткий диск:
a. HDD SATA 160Gb HITACHI (7200rpm) b. HDD SATA-II 320 Gb Seagate (5400 rpm) c. HDD SATA-III 500Gb Western Digital (7200 rpm)
Кулер:
a. Scythe Mugen SCINF-1000 b. Zalman CNPS10X Performa
Материнская плата Asus P5G41T-M LX3 PLUS (Socket LGA775)
Процессоры:
a. Pentium 4-3E GHz (800 FSB, L2 cache:1MB, HT, 90nm) b. Pentium Dual Core E6800 (3.3GHz,1066FSB,L2:2MB) c. Intel Pentium G2010 (2.8GHz,55W,22nm,3MB)
Память:
a. DDR DIMM 512Mb PC3200 400MHz Samsung (184) b. DDR2 DIMM 1Gb PC6400 800MHz Samsung (240) c. DDR2 SODIMM 256Mb PC4200 533MHz Corsair (200) d. DDR3 DIMM 1Gb PC10600 1333MHz Kingmax (240) e. DDR3 DIMM 4GB 1866MHz Kingston
Кулер:
a. Scythe Mugen SCINF-1000 b. Zalman CNPS10X Performa
Материнская плата Asus P8H77-M LE (Socket LGA1155)
Процессоры:
a. Pentium 4-3E GHz (800 FSB, L2 cache:1MB, HT, 90nm) b. Pentium Dual Core E6800 (3.3GHz,1066FSB,L2:2MB) c. Intel Pentium G2010 (2.8GHz,55W,22nm,3MB)
Память:
a. DDR DIMM 512Mb PC3200 400MHz Samsung (184) b. DDR2 DIMM 1Gb PC6400 800MHz Samsung (240) c. DDR2 SODIMM 256Mb PC4200 533MHz Corsair (200) d. DDR3 DIMM 1Gb PC10600 1333MHz Kingmax (240) e. DDR3 DIMM 4GB 1866MHz Kingston
Жесткий диск:
a. HDD SATA 160Gb HITACHI (7200rpm) b. HDD SATA-II 320 Gb Seagate (5400 rpm) c. HDD SATA-III 500Gb Western Digital (7200 rpm)
Кулер:
a. Scythe Mugen SCINF-1000 b. Zalman CNPS10X Performa
65. После нажатия кнопки «power» ПК издает звуковой сигнал: 15 три коротких, один длинный. Дальнейшая работа ПК невозможна. Перечислите возможные варианты неисправностей
66. После нажатия кнопки «power» ПК издает звуковой сигнал: 15 постоянные длинные «гудки». Дальнейшая работа ПК невозможна. Правильно перечислить возможные варианты неисправностей
67. У вас есть 20 000 р. Подберите конфигурацию настольного 16 компьютера (системный блок, монитор, клавиатура, мышь, аудиоколонки) максимально производительного для:
б) работа с базами данных; (4)
в) архивирование больших объемов данных; (4)
г) кодирование видео. (4) Особое внимание уделите комплектации системного блока
68. У вас есть ограниченный бюджет – 50 000 р. Организуйте ра- 16 бочее место (необходимую вычислительную технику) для следующих видов деятельности:
а) работа режиссёра видеомонтажа; (4)
б) работа с офисными приложениями; (4)
в) работа дизайнера; (4)
г) игры (самостоятельно конкретизируйте типы игр); (4)
д) работа рекламного агента или торгового представителя Примечание: Для задач 67 и 68 представители каждой команды в школе выполняют следующие виды работ (с каждой новой задачей изменяется вид работы представителей команды):
а. сборка/подбор компонентов системного блока;
б. оценка (проверка) правильности сборки/подбора компонентов;
в. оценка возможности апргрейда собранного комплекта (перспективы роста производительности, затраты)
3.3. Методика организации мегаурока «локальные сети»
Локальные сети составляет один из быстроразвивающихся секторов промышленных средств связи. Их часто называют сетями для автоматизированного учреждения.
Основное назначение локальных сетей – совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одного офиса, так и за его пределами. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему, которая имеет свои особенные преимущества, получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров в виде внутрипроизводственной вычислительной сети.
Основные понятия данной темы были затронуты в базовом курсе информатики основной школы, поэтому цель урока выделена как систематизация и углубление знаний в области организации и функционирования локальных сетей.
В проекте «Мегакласс» тема «Локальные сети» (ЛС) изучается на базовом уровне в курсе информатики 10 класса. В примерной программе и школьных учебниках по информатике 10–11-х классов предполагается изучение вопросов топологии локальных сетей, аппаратных и программных средств организации компьютерных сетей. Акцент делается на практическое использование данных тем.
Проектной группой было решено провести урок систематизации и обобщения изученного ранее и изучение новой темы. На организационном этапе предполагается прослушивание гимна мегакласса, объявление итогов текущего рейтинга, рефлексия каждого учителя по итогу прошлого урока.
На этапе актуализации знаний учащимся предлагается система заданий в виде электронной рабочей тетради (ЭРТ) (Прил.3.3.1), среди которых присутствуют задания на повторение изученного материала в основной школе и два новых задания. Эти задания готовят учеников к восприятию новых знаний, сталкивают их с проблемой решения «живой задачи»: как связаться со знакомым человеком в локальной сети, чтобы быстро скачать с его компьютера большой файл. Этим обеспечивается мотивация учащихся.
Одной из проблем при разработке практической работы для этапа усвоения знаний стало наличие разных операционных систем в кабинетах информатики школ: ОС Windows и Lunix, поэтому возникла потребность разработки учебного элемента, задающего алгоритм действий учащихся, работающих в ОС Lunix.
Для оценивания работ учащихся подготовлена шкала критериев (Прил. 3.3.2) в зависимости от степени и правильности заполнения электронной рабочей тетради.
На этапе подведения итогов предполагается выступление тьюторов: их выводы об отрицательных и положительных моментах взаимодействия с учащимися, предварительные результаты выполнения заданй ЭРТ, демонстрация рейтинговой таблицы в Google. Далее Мега-учителю предстоит выдача домашнего задания, размещенного в Googleдокументах, и сообщение об итоговом online тестировании по теме «Компьютерные сети» на следующем уроке.
«ЗАКЛЮЧЕНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА Д 212.307.01 НА БАЗЕ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖЕДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЯРОСЛАВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. К.Д.УШИНСКОГО» ПО ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА НАУК аттестационное дело № решение диссертационного совета от 08 октября 2015 г., протокол № 15 О присуждении Кузнецовой Ольги Владимировне, гражданке РФ, ученой степени кандидата педагогических наук. »
«Я.И. Гилинский Я В МИРЕ, МИР ВО МНЕ Неоконченные мемуары Я гражданин мира и горжусь этим. К. Маркс УДК 82-4 ББК 84-4 Г 47 Я.И. Гилинский Г 47 Я в Мире, Мир во мне / Я.И. Гилинский. – 2-е изд., испр. и доп. ООО Издательский Дом «Алеф-Пресс», 2014. – СПб., – 293 с. ISBN978-5-9059-6621-7 Гилинский Яков Ильич, 1934 г. рождения, доктор юридических наук, профессор; зав. кафедрой уголовного права Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена, профессор Санкт-Петербургского. »
«УДК 378.147 Онкович Анна Владимировна Институт высшего образования Национальной академии педагогических наук Украины, доктор педагогических наук, профессор МЕДИАОБРАЗОВАНИЕ: ЖУРНАЛИСТИКА ДЛЯ ВСЕХ ИЛИ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ МЕДИАОБРАЗОВАНИЕ? Аннотация Медиаобразование (media education) – деятельностный процесс развития и саморазвития личности с помощью и на материале средств массовой коммуникации (медиа). В одном случаем речь идет формировании информационной грамотности (ИГ), в другом –. »
«стр. 4 из 225 ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ – ГЛОБАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА СОВРЕМЕННОСТИ УДК 5/57/574/574.2/574.3 DOI: 10.12737/11886 ИССЛЕДОВАНИЕ НЕГАТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Бабенко Оксана Юрьевна, кандидат педагогических наук, доцент отделения высшего образования факультета сервисных технологий, oksana_260771@mail.ru ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», Москва, Российская Федерация Статья посвящена проблемам экологии и. »
«INTEGRATION OF EDUCATION. vol. 19, no. 2, 2015 УДК 378.147:004 DOI: 10.15507/Inted.079.019.201502.059 ФОРМИРОВАНИЕ ИКТ-КОМПЕТЕНТНОСТИ И СОЦИАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ СТУДЕНТОВ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА ПОСРЕДСТВОМ ИНТЕРАКТИВНЫХ ФОРМ ОБУЧЕНИЯ А. А. Папышев (Евразийский университет им. Л. Н. Гумилева, г. Астана, Казахстан), Л. А. Сафонова, В. И. Сафонов, Е. А. Молчанова, А. А. Жамков (Мордовский государственный педагогический институт им. М. Е. Евсевьева, г. Саранск, Россия) В статье рассмотрены вопросы. »
«С.В.Ивашнёва ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕЧЁТКОЙ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ТРАЕКТОРИИ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ РАБОТНИКОВ Монография УДК 37.013 ББК 74.4 И 220 Монография рекомендована к печати на заседании ученого совета Школы региональных и международных исследований Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования Дальневосточный федеральный университет, протокол № 9 от 27 мая 2014 г. Рецензенты: Кречетников К.Г., доктор. »
«Современное дополнительное профессиональное педагогическое образование № 4 2015 УДК: 323 КАНАЛЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НАСЕЛЕНИЯ С ГОСУДАРСТВОМ В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПОЛИТИКИ Луценко Н.О., ассистент, НИТУ «МИСиС», Email: lutsenkono_msu@mail.ru Москва, Россия Аннотация. На сегодняшний день реформы системы образования в России проводятся в ультимативном порядке без учета мнения населения, отсутствуют налаженные каналы обратной связи государства с населением. В статье рассмотрены. »
«ПЕДАГОГИКА И ПСИХОЛОГИЯ УДК 372.881.111.1 ББК 74 Минкина Ирина Александровна аспирант кафедра педагогики Саратовский государственный университет им.Н. Г. Чернышевского г.Саратов Капичникова Ольга Борисовна профессор г.Саратов Minkina Irina Alexandrovna Post-graduate Chair of Pedagogy Saratov State University named after N.G. Chernyshevsky Saratov Kapichnikova Olga Borisovna Professor Saratov Формирование речевого этикета гимназистов при изучении иностранных языков High School Pupils’ Speech. »
«Всероссийкое СМИ «Академия педагогических идей «НОВАЦИЯ» Свидетельство о регистрации ЭЛ №ФС 77-62011 от 05.06.2015 г. (выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций) Сайт: akademnova.ru e-mail: akademnova@mail.ru Хороших Т.Л Условия формирования музыкальной культуры детей дошкольного возраста // Академия педагогических идей «Новация». – 2015. – № 06 (ноябрь). – АРТ 49 эл. – 0,4 п. л. – URL: http://akademnova.ru/page/875548 РУБРИКА. »
«Результаты самообследования МАОУ «СОШ № 2» 2014-2015 учебный год БИБЛИОТЕКА Приложение 5 РАБОТА БИБЛИОТЕКИ в 2014-2015 учебном году Таблица 1. Работники библиотеки № ФИО Стаж Должность Нагрузка Образование Последние курсы повышения квалификации дата Хайруллина 2 года Руководитель 1,5 ставка Высшее с 15 апреля Наталья структурного педагогическое по 25 апреля Владимировна подразделения 2013 «Актуальные проблемы деятельности школьных библиотек в условиях модернизации образования» График работы. »
«ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ МОТИВАЦИИ В ОБУЧЕНИИ ПРОФЕССИОНАЛЬНО ОРИЕНТИРОВАННОГО АНГЛОЯЗЫЧНОГО АУДИРОВАНИЯ БУДУЩИХ СПЕЦИАЛИСТОВ МЕЖДУНАРОДНОЙ ЭКОНОМИКИ © Гупка-Макогин Н.И. Тернопольский национальный педагогический университет им. В. Гнатюка, Украина, г. Тернополь В статье рассматривается вопрос повышения мотивации будущих специалистов международной экономики к овладению английским языком, а также умениями англоязычного профессионально ориентированного аудирования. Представлены результаты анкетирования. »
«Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)» В.А. Сальников ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВОЗРАСТНОГО РАЗВИТИЯ Монография Омск «СибАДИ» УДК 796 ББК 75 С 16 Рецензенты: д-р пед. наук, профессор Г.Д. Бабушкин (СибГУФКиС); д-р пед. наук, профессор Ж.Б. Сафонова (ОмГТУ) Монография одобрена редакционно-издательским советом академии Сальников. »
«НОМАИ ДОНИШГОЊ УЧЁНЫЕ ЗАПИСКИ SCIENTIFIC NOTES № 2(43) 2015 УДК 37с С.С. БОБОХОНОВА ББК 63.3 СОСТОЯНИЕ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ПЕДАГОГИЧЕСКИМИ КАДРАМИ ДОШКОЛЬНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ ГОРОДА ДУШАНБЕ Подготовка педагогических кадров со средним специальным и высшим педагогическим образованием для дошкольного учреждения связана с социально-политическими и экономическими изменениями в обществе. Подготовка кадров для общих и специальных дошкольных учреждений Таджикистана в 70-80 годы из числа. »
«МИНОБРНАУКИ РОССИИ Соликамский государственный педагогический институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пермский государственный национальный исследовательский университет» _ РАЗВИВАЮЩИЙ ПОТЕНЦИАЛ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ: ШКОЛА – ВУЗ Коллективная монография _ Соликамск СГПИ УДК 372.851 ББК 74.262.21 Р 23 Рецензенты: Лодатко Е.А., доктор педагогических наук, профессор кафедры педагогики высшей школы и. »
««Электронные музыкальные инструменты.» Ахмедов С.В. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Чувашский государственный педагогический университет им. И.Я. Яковлева» Чебоксары,Россия Electronic Musical Instruments. Akhmedov S.V Federal State Educational Institution of Higher Professional Education Chuvash State Pedagogical University them. I.J Yakovlev Cheboksary, Russia. Электромузыкальные инструменты Введение – 3стр. 1. Принцип. »
Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.