Компьютер машина которая обрабатывает

Обновлено: 07.07.2024

Учебник: Информатика: Учебник для 5 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. - 184 с.: ил.

Вложение	Размер
Технологическая карта урока	377.07 КБ
Презентация к уроку	1.23 МБ
Задание "Паззл"	15.42 КБ
Задание "Проблемное чтение"	19.45 КБ

Предварительный просмотр:

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА

Ф.И.О. : Орлова Екатерина Алексеевна

Тип урока : изучение и первичное закрепление новых знаний

Тема : Урок3. Компьютер – универсальная машина для работы с информацией.

Учебник : Информатика: Учебник для 5 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. - 184 с.: ил.

Дополнительные материалы : ММ-проектор, интерактивная доска, презентация, интерактивные задания, раздаточный материал

- сформировать представление учащихся о компьютере как об универсальном устройстве для работы с информацией

- актуализация знаний учащихся о понятии информации, основных действий с нею;

- расширение представлений школьников о возможностях применения компьютеров;

- закрепление понятий: компьютер, информатика, данные;

- систематизация представлений об основных устройствах компьютера.

- осознание значения информационных технологий в жизни современного человека и общества;

- формирование потребности проявления своих интеллектуальных и творческих способностей на уроках информатики;

- проявление целеустремленности, креативности и трудолюбия на уроках информатики

- знание основных устройств компьютера и их назначения;

- умение извлекать информацию из предоставленных источников;

- умение выявлять общность и различия сравниваемых компьютерных понятий;

- приобретение опыта самостоятельного поиска информации в области компьютерных технологий.

- умение работать в парах, группах, выражать свою мысль, умение слушать других, вступать в диалог при обсуждении темы «Компьютер – универсальная машина для работы с информацией»;

- умение воспроизводить прочитанный текст с заданной степенью свернутости;

- проявление навыков планирования своего речевого и неречевого поведения;

- умение аргументированно доказывать свои гипотезы.

- умение понимать, использовать и самостоятельно строить схемы взаимосвязей между устройствами компьютера;

- умение самостоятельно организовать собственную деятельность;

- умение выделять основное содержание прочитанного текста, находить ответы на поставленные вопросы и излагать их.

Этап урока, цель, время

Самоопределение деятельности, организационный момент

Цель: включить в деловой ритм

Приветствие, проверка готовности к уроку и наличия отсутствующих, проверка ДЗ

Слушают учителя, готовятся к уроку, отвечают на вопросы по домашнему заданию

Приветствует учащихся, проверяет наличие тетрадей, обсуждает домашнее задание:

1. Сформулируйте ДЗ.
2. Под информацией мы понимаем сведения об окружающем мире.
3. Человек воспринимает информацию с помощью органов чувств.

Учащиеся настроились на работу по теме урока, вспомнили содержание ДЗ

Актуализация знаний и фиксация затруднений деятельности

Цель: выявить имеющиеся проблемы и актуализировать знания

Разработка схемы взаимосвязи объектов

Учащиеся работают в индивидуально в тетрадях над схемой, один - у доски, сравнивают результаты рисуют связи, отвечают на вопросы

Формулирует задание, помогает в рассуждениях, фиксирует ответы

Презентация, слайд 2-7 (прил1)

Научились проводить рассуждать, сравнивать полученные результаты, упорядочивать знания, строить схему взаимосвязей.

Постановка учебной задачи

Цель: сообщить о необходимости наличия помощника для выполнения сложных задач по работе с информацией

Проблемное чтение. Тема: особенности восприятия информации сферы применения компьютера

Работают по группам, каждый читает полученный фрагмент текста, отвечает на вопросы, обсуждает с группой.

Организует работу с раздаточным материалом, предлагает к записи определения

Научились анализировать и сравнивать информацию, формулировать ответы на вопросы, планировать свою работу

Построение проекта выхода из затруднения

Цель: дать определения основных компьютерных устройств, предназначенных для выполнения различных действий с информацией

В группах выполняют задания с раздаточным материалом

Организует работу с раздаточным материалом

Развитие ответственности за качество своей деятельности, умение рассуждать, систематизировать информацию. Научились самостоятельно извлекать информацию и оценивать правильность решения.

Цель: доказать, что современные компьютерные устройства обеспечивают весь диапазон действий с информацией

Подписать устройства на схеме

Используя информацию из игры «Пазлы» вписывают данные в схему (один у доски)

Презентация (слайд 12-13)

Научились работать со схемами, самостоятельно извлекать информацию

Самостоятельная работа с самопроверкой по эталону

Цель: закрепить полученные знания

Сверка с правильным ответом

Выполняют интерактивное задание

Самопроверка, самоанализ, опыт самостоятельной работы

Рефлексия деятельности (итог урока)

Оценивают урок, отмечают в тетради, записывают домашнее задание

Отмечается хорошо работавших учеников.

ДЗ: нарисовать отдельно схему только для компьютера

Приложение 1. Алгоритм работы с информацией. Примерный список вопросов для обсуждения

1. На доске перечислены этапы работы над задачей на урок математики.
2. Соотнесите между собой этапы работы над задачей и органы, которые задействованы в каждый конкретный момент.
3. Сформулируйте, какие действия с информацией человек выполняет на каждом этапе. Обратить внимание, что хранение может быть долговременное и нет. Обработка через хранение.

1. Итак действия – прием(ввод информации), хранение, обработка, передача (вывод информации).
2. Отобразим взаимосвязь органов между собой в виде схемы. Подпишем действия с информацией.
3. Конечно, человек способен выполнять все действия с информацией сам. Давайте обсудим, в каких ситуациях ему это сложно делать самому и нужен помощник.

Приложение 2. Проблемное чтение

Для чего изначально использовался компьютер? Что умел делать?

Компьютер – многофункциональное устройство. Конечно же, изначально задачами компьютера были выполнение вычислительных операций. Компьютер рассматривался как беспристрастный исполнитель «черновой» работы, которая была не под силу человеку. Например, компьютеры использовались для перебора большого количества вариантов.

Предположим, мы узнали, что для решения задачи надо перебрать пару-тройку вариантов. Эта задача нам по силам. А если необходимо перебирать тысячи, миллионы вариантов? Даже очень терпеливому и внимательному человеку эта задача практически не под силу. К тому же, вероятность ошибки при таком количестве операций крайне велика. Даже клетки нашего организма не могут избежать ошибок при копировании ДНК. Именно поэтому дети не всегда точно похожи на своих родителей. Что уж говорить о самом человеке, надёжность которого по сравнению с самой природой можно считать близкой к 0?

Почему человек имеет сложности при работе с информацией?

Вся информация , поступающая к человеку, состоит из сигналов. Известно, что таких сигналов человек получает значительно больше, чем в состоянии обработать его мозг. Человек так устроен, что он:

• не может принять непонятную ему информацию (поэтому очень часто в школе многие вещи становятся понятны только к третьему-четвёртому уроку при изучении новой темы, а также после выполнения домашних заданий);
• необъективен, то есть зачастую воспринимает информацию не такой, какая она есть, а такой, какой она ему кажется (особенно это касается информации, которая напрямую касается интересов человека. Так, каждый из двух подравшихся школьников, обычно, излагает события таким образом, что виноват другой. Очевидцы, зачастую, рассказывают третью версию случившегося);
• быстро устаёт и может ошибаться, обрабатывая информацию именно поэтому уроки в школе длятся 45 минут, а не два или три часа);
• не может долго хранить информацию: если не закреплять знания постоянными упражнениями, информация очень быстро забывается(например, многие из вас ощущают это после летних каникул).

С чем имеет дело компьютер? Кто управляет компьютером? Как компьютер думает?

Компьютер имеет дело с данными. Данные – это информация, представленная в форме, пригодной для обработки компьютером. Это могут быть числа и буквы, рисунки и звуки. За малое время компьютер способен обработать большее количество данных. Компьютер обрабатывает данные по заданным инструкциям и создает информацию для человека. Этим работа компьютера похожа на работу человеческого мозга.

В отличие от человека компьютер не может думать. Он выполняет только то, что ему предписано. Часто говорят о компьютерных ошибках, но, как правило, это ошибки людей, разработавших неверные инструкции для компьютера.

Какими профессиями владеет компьютер? Что умеет делать?
Вычислитель - прямая (по названию) и первая (исторически) из его «профессий». С помощью компьютера проводятся математические вычисления в различных областях науки и техники . Это и обработка результатов экспериментов, и расчёт траекторий космических аппаратов, астрономические исследования и многое другое.
Пишущая машинка. Набор и редактирование текстов, хранение и печать документов широко используются во всех сферах деятельности.
Делопроизводитель . Можно реализовать ведение личных дел сотрудников, подготовку приказов и распоряжений.
Учитель . В наглядной форме подставляется учебный материал по любому предмету, моделируются эксперименты, проводится тестирование, исправление ошибок, оценивание.

Какими профессиями владеет компьютер? Что умеет делать?
Личный секретарь . Под этим подразумевается ведение делового дневника, напоминание о важных делах и знаменательных событиях.
Бухгалтер . Производится быстрый расчёт заработной платы для всего предприятия, учёт доходов и налогов, подготовка документации.
Справочное бюро . Компьютер представляет вам информацию по множеству вопросов.
Врач . Имеется возможность обследования, диагностирования и назначения лечения.

Какими профессиями владеет компьютер? Что умеет делать?
Художник. На компьютере можно создавать новые изображения и редактировать (изменять размеры, форму, цвет, добавлять и удалять фрагменты) имеющиеся рисунки и фотографии.
Мультипликатор . На компьютере можно создавать двумерные и трёхмерные движущиеся изображения, всевозможные видеоэффекты.
Модельер . На компьютере можно разрабатывать модели обуви и одежды, подготавливать выкройки.

Какими профессиями владеет компьютер? Что умеет делать?
Архитектор . Компьютер позволяет проектировать здания и сооружения, представлять их не только в чертежах, но и в макетах на экране, с возможностью просмотра конструкций снаружи и внутри.
Дизайнер. На компьютере можно разрабатывать дизайн помещений, создавать на экране интерьеры, подбирать фактуру и цвет отделочных материалов, моделировать расстановку мебели.
Конструктор . Компьютер позволяет проектировать и рассчитывать механизмы и конструкции.
Композитор и музыкант . Компьютер позволяет сочинять, создавать аранжировку и исполнять музыкальные произведения

Приложение 3. Пазлы

Служит для ввода текстовой и числовой информации, управления компьютером.

Память, предназначенная для долговременного хранения программ и данных. Содержит информацию, которую компьютер должен знать и постоянно помнить. ЭнергоНЕзависимая память.

Устройство, обеспечивающее обработку информации и управление другими устройствами компьютера

Предназначена для долговременного хранения любого вида информации. Выключение питания не приводит к потере данных в ней. Примеры: жесткие, гибкие и лазерные диски, флэшки.

Устройство для хранения информации

Является универсальным устройством вывода информации. Его ещё называют дисплеем

Предназначены для вывода информации на печать. Бывают матричные, лазерные, струйные

Предназначен для того, чтобы вводить в компьютер графические данные

Наиболее распространенный манипулятор. Служит для быстрого перемещения курсора по экрану.

Включает в себя процессор, устройства оперативной памяти, жесткий диск, блок питания и др.

Представляет собой набор микросхем, размещенных внутри системного блока. Предназначена для хранения программ и данных, с которыми процессор непосредственно работает, пока включен компьютер.

Память, в которой хранятся те программы и данные, с которыми вы работаете в данный момент. Энергозависимая память

Какой компьютер является мощнейшим на сегодняшний день?

В конце июня 2020 года был опубликован ежегодный рейтинг из 500 самых мощных суперкомпьютеров в мире. Первую строчку в нем занял японский Fugaku. Он в 2,8 раз мощнее, чем прошлогодний лидер — Summit от IBM (он теперь на втором месте). Впервые рейтинг возглавил компьютер на базе процессоров ARM.

Fugaku разработала компания Fujitsu — та самая, что выпускала популярную фото- и видеотехнику Fuji. Разработки велись на базе Института Кобе в составе Института физико-химических исследований (RIKEN). Концепцию придумали еще в 2010 году, а на создание и сборку ушло более шести лет.

Пишут, что Fugaku сможет помочь в борьбе с коронавирусом. Но на самом деле суперкомпьютеры способны решать самые амбициозные задачи, которые приходят нам в голову.

Чем суперкомпьютер отличается от обычного?

Суперкомпьютеры называют «числодробилками» или «числогрызами»: они нужны для супербыстрых вычислений. Главное отличие в том, что обычный компьютер выполняет задачи последовательно, хотя и на высокой скорости — вплоть до доли секунды, поэтому мы этого не замечаем. Суперкомпьютер делает это одновременно и обрабатывает огромный массив данных.

Для этого им нужны тысячи супермощных процессоров. В результате вычисления, на которые у мощного игрового компьютера уйдет неделя, суперкомпьютер выполняет за день. Однако важно, чтобы программы работали корректно, с учетом технических особенностей машины. Иначе то, что корректно работает на 100 процессорах, сильно замедлится на 200.

Современные смартфоны работают так же быстро, как самый мощный суперкомпьютер 1994 года.

Суперкомпьютеры работают на специальном ПО. Например, у Fugaku операционная система Red Hat Enterprise Linux 8 c гибридным ядром, состоящим из одновременно работающих ядер Linux и McKernel. В качестве программных средств используют API — то есть интерфейсы или платформы для программирования — и открытое ПО, которое позволяет создавать виртуальные суперкомпьютеры на базе обычных. Часто суперкомпьютер — это несколько высокомощных компьютеров, которые объединены высокоскоростной локальной сетью.

Обычно производительность компьютеров оценивается во флопсах (FLOPS — FLoating-point Operations Per Second) — то есть количестве операций над числами с плавающей точкой в секунду. Для суперкомпьютеров сначала использовали мегафлопсы — MIPS, количество миллионов операций в секунду, а с 2008 года петафлопсы — то есть количество миллионов миллиардов вычислений в секунду. К примеру, у суперкомпьютера Fugaku производительность составляет 415 петафлопс, а у Summit — 148.

Кто придумал суперкомпьютер?

Сам термин появился в конце 1960-х годов в Ливерморской национальной лаборатории США и компании-производителе компьютеров CDC. Но впервые о «супервычислениях» заговорили еще в 1920-х годах, когда IBM собрала для Колумбийского университета свой табулятор — первую ЭВМ, работавшую на перфокартах.

Первой супер-ЭВМ считают Cray-1, созданную в 1974 году. Ее разработал Сеймур Крей — американский инженер в области вычислительной техники и основатель компании Cray Research. Cray-1 выполняла до 180 млн операций в секунду.

За основу Крэй уже имеющиеся разработки — компьютеры CDC 8600 и CDC STAR-100. Он построил процессор, который быстро выполнял и скалярные и векторные вычисления: предшественники хорошо справлялись либо с первыми, либо со вторыми.

Скалярные вычисления — те, где используется одна характеристика, величина и знак. В векторных используют вектора, то есть величину и направление (угол).

Для этого инженер использовал небольшие модули памяти, расположенные близко к процессору, чтобы увеличить скорость. Так был создан новый принцип работы с памятью — «регистр-регистр». Центральный процессор берет и записывает данные в регистры, а не в память, как у предыдущих моделей — это тоже увеличило скорость обработки. Сам процессор состоял из 144 тыс. микросхем, которые охлаждались фреоном.

Cray-1 впервые презентовали в 1975-м, и за нее тут же начали биться ведущие лаборатории США, занимающиеся сложными вычислениями. В 1977-м компьютер достался Национальному центру атмосферных исследований, где проработал 12 лет. Cray-1 можно было арендовать для работы за $7 500 в час или $210 тыс. в месяц.

В 1980-х годах Крэй выпустил еще две модели суперкомпьютеров нового поколения, включая многопроцессорный Cray X-MP. Начиная с 1990-х лидерство перехватили NEC, Hewlett-Packard и IBM, причем компьютеры последней регулярно занимают верхние строчки того самого ТОП-500.

Где и для чего используют суперкомпьютеры?

Главная задача суперкомпьютеров — выполнять максимум вычислений за минимум времени. Это полезно для многих областей: начиная от создания лекарств и заканчивая разработками новых продуктов и технологий,

Суперкомпьютер Fugaku изучает пути распространения вируса и его диагностику. Для этого он обрабатывает данные статистики, коэффициент заражения вируса, его состав и модель поведения. А еще ему поручат прогнозирование и симуляцию природных катастроф, разработку и совершенствование «зеленых» технологий.

Есть суперкомпьютеры, которые работают с одним-единственным приложением, которое задействует всю память. Например, для прогнозирования изменений погоды и климата или моделей ядерных испытаний. В будущем это позволит отказаться от реальных испытаний опасного оружия и исключить риски взрывов или утечек при долгом хранении.

Великобритания выделит $1,6 млрд на создание мощнейшего в мире суперкомпьютера для прогнозирования погоды и климатических изменений.

Министерство энергетики США и Аргоннская национальная лаборатория, совместно с Intel и Cray, обещают в 2021 году представить суперкомпьютер Aurora для исследований в области ядерного оружия. Он будет выполнять 1 квинтиллион операций в секунду и обойдется в $500 млн.

Но суперкомпьютеры не просто вычисляют, а моделируют реальность. То есть просчитывают все возможные варианты развития событий и строят прогнозы. Поэтому с их помощью астрономы и астрофизики воспроизводят самые разные события и процессы во Вселенной.

В марте этого года астрономы из Технологического университета Суинберна (Австралия) и Калифорнийского технологического университета (США) смоделировали на суперкомпьютере эволюцию Млечного Пути. Для этого они использовали все данные о звездных скоплениях в нашей галактике.

Нанокомпьютер, квантовый компьютер и суперкомпьютер: в чем разница?

Все это — вычислительные устройства с выдающимися характеристиками.

Нанокомпьютер — это компьютер микроскопических размеров. Он запрограммирован на определенные химические свойства и поведение. Он может быть очень мощным и высокопроизводительным, но пока что не таким, как суперкомпьютер. В будущем они смогут заменить обычные устройства, так как потребляют намного меньше энергии.

Группа инженеров и ученых из Гарвардского университета и компании Mitre создала простейший нанокомпьютер, который состоит из множества крошечных проводников диаметром 15 нанометров (нанометр = 1 миллиардная метра). Их ядро из германия, а внешняя оболочка — из кремния.

Свой нанокомпьютер есть и у IBM, но уже покрупнее: 1х1 мм. Это полноценный ПК с процессором, памятью и блоком питания. По производительности его можно сравнить с x86-совместимыми процессорами из 1990-х годов. Его можно будет применять для работы с ИИ, сортировки данных, логистики, обнаружения краж.

Квантовый компьютер — это устройство, которое работает по принципам квантовой механики. Он обрабатывает данные не в битах, а в кубитах, которые одновременно равны 0 и 1. В теории, такой компьютер может обрабатывать все возможные состояния одновременно.

Пока что квантовые компьютеры существуют в виде концепций и моделей. Одна из таких принадлежит «Росатому»: проект рассчитан на срок до 2024 года и предполагает финансирование ₽24 млрд.

Какое будущее ждет суперкомпьютеры?

Очевидно, что производительность суперкомпьютеров будет разгоняться до космических цифр, их размеры — уменьшаться, а потребление энергии — сокращаться. Но самое интересное кроется в задачах, которые они смогут решать.

Эксперты считают, что через 15 лет симуляции отойдут на второй план, а машинное обучение позволит суперкомпьютерам выполнять глубокую аналитику данных. В итоге их будут применять везде: от разработки бесконечных аккумуляторов до лекарства от рака.

Компьютер - совокупность электронных компонентов, механических деталей и программного обеспечения. Его называют электронно-вычислительная машина (ЭВМ) или персональный компьютер (ПК). Работает ПК по строгому алгоритму, заложенному в программном обеспечении.

Компьютер это инструмент, который помогает человеку быстро решать задачи в работе или повседневной жизни. Он используется для поиска информации, для работы с текстами и таблицами, для игр и развлечений, для покупок, для общения и хранения информации.

В наше время компьютеры достигли мощностей, о которых лет десять назад можно было только мечтать. Но без человека, который ставит задачи и управляет им, как и любой инструмент, остается простой железякой.

С компьютером нужно уметь обращаться.. Чем грамотнее человек владеет инструментом, тем больше пользы этот инструмент приносит.

Какие бывают компьютеры?

Приведем самую простую классификацию так называемых «вариантов исполнения» популярных на сегодня персональных компьютеров:

Настольный – классический вариант из системного блока, монитора, клавиатуры и мышки.

Ноутбук – полноценный компьютер, но собран в один компактный и лёгкий корпус

Планшет – ещё более компактен по сравнению с ноутбуком, но не имеет собственной клавиатуры.

Карманный - современный телефон или смартфон

На самом деле классификация намного более сложна и обширна.

Из чего состоит компьютер?

• Центральный процессор (ЦП) - основной элемент любого компьютера, который обрабатывает всю информацию.
• Оперативная память (ОЗУ) - память, которая хранит то, с чем в данный момент работает процессор. При выключении компьютера ОЗУ очищается, при включении в неё снова загружается вся нужная информация.
• Жёсткий диск (ПЗУ) - то место, где хранятся все файлы и программы.
• Устройства вывода - экран вашего компьютера, ноутбука, планшета, телефона, колонки, принтер и т.д.
• Устройства ввода - клавиатура, мышь, микрофон, сенсорный экран.

Это максимально краткое описание устройства любой ЭВМ от телефона до настольного ПК. В дальнейшем обязательно каснёмся этой темы более подробно.

А сейчас поговорим о том, что заставляет всё это железо работать сообща.

Все компьютеры объединяет одна вещь, очень важная для нас на этом этапе курса — обязательное наличие операционной системы.

Компьютер – универсальная машина для работы с информацией в самых разных видах человеческой деятельности.

• Обработка информации
• Передача информации
• Хранение информации

Универсальный – значит пригодный для многих целей, выполняющий разнообразные функции.

Наука информатика занимается изучением всевозможных способов передачи, хранения и обработки информации.

Данными называют самую разнообразную информацию, представленную в форме, пригодной для обработки компьютером.

Компьютер обрабатывает данные по заданным программам.

Аппаратное обеспечение компьютера включает в себя:

Попробуйте разгадать ребус.

Изучением всевозможных способов передачи, хранения и обработки информации занимается наука информатика.

Хранить, обрабатывать и передавать информацию человеку помогает компьютер — универсальная машина для работы с информацией.

В аппаратном обеспечении компьютера различают устройства ввода, обработки, хранения и вывода информации.

Устройства ввода информации — это клавиатура, мышь, сканер, микрофон и др. Устройство обработки информации — процессор.

Устройства хранения информации — оперативная память, внешняя память на жёстких дисках. Устройства вывода информации монитор, принтер, акустические колонки.

1. Подумайте и скажите как называется

а) Машина для работы с информацией, которая может применяться для многих целей: обрабатывать, хранить и передавать самую разнообразную информацию, использоваться в самых разных видах человеческой деятельности.

б) Информация, представленная в форме, пригодной для обработки компьютером.

в) Наука, занимающаяся изучением всевозможных способов передачи, хранения и обработки информации.

Читайте также:

  
• Способы подключения компьютеров в сети называются может быть несколько вариантов
  
• Ардуино управление реле по блютузу
  
• Какой тонер разрешен на передних стеклах
  
• Как добавить субтитры в vlc на андроид
  
• Оптимизация запросов entity framework