Всероссийский сборник статей и публикаций института развития образования, повышения квалификации и переподготовки.

11 класс
Тема урока № 1: История развития вычислительной техники
Цели урока:
Образовательные:
- систематизировать знания об истории развития вычислительной техники;
- знать о развитии электронно-вычислительной техники в России;
- научиться определять поколения ЭВМ по основным характеристикам.
Развивающие:
- развивать логическое мышление, умение делать выводы и обобщения;
- развивать память.
Воспитательные:
- воспитывать организованность, внимательность.
План урока:
Организационный момент.
Изучение материала с использованием презентации.
Выполнение тестовой работы.
Итоги урока.
Ход урока:
Орг. момент.
Изучение материала с использованием презентации.
Озвучивание темы урока и план изучения темы (1 и 2 слайды).
Вычисления в доэлектронную эпоху.
(3 слайд) Потребность счета у человек возникла ещё в доисторические времена. Древнейший метод счета предметов заключался в сопоставлении предметов некоторой группы (например, животных) с предметами другой группы, играющей роль счетного эталона. У большинства народов первым таким эталоном были пальцы (счет на пальцах). Расширяющиеся потребности в счете заставили людей употреблять другие счетные эталоны (зарубки на палочке, узлы на веревке и т. д.).
(4 слайд) Каждый школьник хорошо знаком со счетными палочками, которые использовались в качестве счетного эталона в первом классе.
(4-5 слайд) В древнем мире при счете больших количеств предметов для обозначения определенного их количества (у большинства народов — десяти) стали применять новый знак, например зарубку на другой палочке. Первым вычислительным устройством, в котором стал применяться этот метод, стал абак. Древнегреческий абак представлял собой посыпанную морским песком дощечку. На песке проводились 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 в следующий разряд. Римляне усовершенствовали абак, перейдя от песка и камешков к мраморным доскам с выточенными желобками и мраморными шариками.
(6 слайд) По мере усложнения хозяйственной деятельности и социальных отношений (денежных расчетов, задач измерений расстояний, времени, площадей и т. д.) возникла потребность в арифметических вычислениях.
Для выполнения простейших арифметических операций (сложения и вычитания) стали использовать абак, а по прошествии веков — счеты.
(7 слайд) Развитие науки и техники требовало проведения все более сложных математических расчетов, и в XIX веке были изобретены механические счетные машины — арифмометры. Арифмометры могли не только складывать, вычитать, умножать и делить числа, но и запоминать промежуточные результаты, печатать результаты вычислений и т. д.
(8 слайд) В середине XIX века английский математик Чарльз Бэббидж выдвинул идею создания программно управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройство управления, а также устройства ввода и печати.
(9 слайд) Аналитическую машину Бэббиджа (прообраз современных компьютеров) по сохранившимся описаниям и чертежам построили энтузиасты из Лондонского музея науки. Аналитическая машина состоит из четырех тысяч стальных деталей и весит три тонны.
Вычисления производились Аналитической машиной в соответствии с инструкциями (программами), которые разработала леди Ада Лавлейс (дочь английского поэта Джорджа Байрона).
(10 слайд) Графиню Лавлейс считают первым программистом, и в ее честь назван язык программирования АДА.
(11 слайд) Программы записывались на перфокарты путем пробития в определенном порядке отверстий в плотных бумажных карточках. Затем перфокарты помещались в Аналитическую машину, которая считывала расположение отверстий и выполняла вычислительные операции в соответствии с заданной программой.
Развитие электронно-вычислительной техники
ЭВМ первого поколения
(12 слайд) В 40-е годы XX века начались работы по созданию первых электронно-вычислительных машин, в которых на смену механическим деталям пришли электронные лампы. ЭВМ первого поколения требовали для своего размещения больших залов, так как в них использовались десятки тысяч электронных ламп. Такие ЭВМ создавались в единичных экземплярах, стоили очень дорого и устанавливались в крупнейших научно-исследовательских центрах.
(13 слайд) В 1945 году в США был построен ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer - электронный числовой интегратор и калькулятор), а в 1950 году в СССР была создана МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина).
(14 слайд) ЭВМ первого поколения могли выполнять вычисления со скоростью несколько тысяч операций в секунду, последовательность выполнения которых задавалась программами. Программы писались на машинном языке, алфавит которого состоял из двух знаков: 1 и 0.
ЭВМ второго поколения
(15 слайд) В 60-е годы XX века были созданы ЭВМ второго поколения, основанные на новой элементной базе — транзисторах, которые имеют в десятки и сотни раз меньшие размеры и массу, более высокую надежность и потребляет значительно меньшую электрическую мощность, чем электронные лампы. Такие ЭВМ производились малыми сериями и устанавливались в крупных научно-исследовательских центрах и ведущих высших учебных заведениях.
(16 слайд) В СССР в 1967 году вступила в строй наиболее мощная в Европе ЭВМ второго поколения БЭСМ-6 (Большая Электронная Счетная Машина), которая могла выполнять 1 миллион операций в секунду.
(17 слайд) В БЭСМ-6 использовалось 260 тысяч транзисторов, устройства внешней памяти на магнитных лентах для хранения программ и данных, а также алфавитно-цифровые печатающие устройства для вывода результатов вычислений. Работа программистов по разработке программ существенно упростилась, так как стала проводиться с использованием языков программирования высокого уровня (Алгол, Бейсик и др.).
ЭВМ третьего поколения
(18 слайд) Начиная с 70-х годов прошлого века, в качестве элементной базы ЭВМ третьего поколения стали использовать интегральные схемы. В интегральной схеме (маленькой полупроводниковой пластине) могут быть плотно упакованы тысячи транзисторов, каждый из которых имеет размеры, сравнимые с толщиной человеческого волоса.
(19 слайд) ЭВМ на базе интегральных схем стали гораздо более компактными, быстродействующими и дешевыми. Такие мини-ЭВМ производились большими сериями и были доступными для большинства научных институтов и высших учебных заведений.
Персональные компьютеры
(20 слайд) Развитие высоких технологий привело к созданию больших интегральных схем — БИС, включающих десятки тысяч транзисторов. Это позволило приступить к выпуску компактных персональных компьютеров, доступных для массового пользователя.
(21 слайд) Первым персональным компьютером был Аррle II (�дедушка� современных компьютеров Маcintosh), созданный в 1977 году. В 1982 году фирма IBM приступила к изготовлению персональных компьютеров IВМ РС (�дедушек� современных IВМ-совместимых компьютеров).
(22 слайд) Современные персональные компьютеры компактны и обладают в тысячи раз большим быстродействием по сравнению с первыми персональными компьютерами (могут выполнять несколько миллиардов операций в секунду).
Современные супер-ЭВМ
(23 слайд) Это многопроцессорные комплексы, которые позволяют добиться очень высокой производительности и могут применяться для расчетов в реальном времени в метеорологии, военном деле, науке и т. д.
Выполнение тестовой работы.
Тестовую работу учащиеся выполняют за компьютером. Тест создается в программе My Test, которую можно скачать с портала Klyaksa.net.
Вопросы теста:
Какой предмет (предметы) являлись счетным эталоном у большинства народов в доисторические времена?
Пальцы
Счеты
Абак
В древнем мире при счете большого количества предметов для обозначения определенного их количества применяли зарубку на палочке. Определите первое вычислительное устройство, в котором стал применяться этот метод.
Пальцы
Счеты
Абак
Для выполнения простейших арифметических операций (сложения и вычитания) в доэлектронную эпоху использовали
Арифмометры
Счеты
Пальцы
XIX веке были изобретены механические счетные машины
Компьютеры
Арифмометры
Счеты
Программно управляемая счетная машина, имеющая арифметическое устройство, устройство управления, а также устройства ввода и печати была изобретена
Дж. Фон Нейманом
английским математиком Чарльзом Бэббиджем.
леди Адой Лавлейс.
Первый программист
Дж. Фон Нейман
английский математик Чарльз Бэббидж.
леди Ада Лавлейс.
Программы для Аналитическую машины Бэббиджа, записывались на
перфокарты
транзисторы
бумагу
Основной элемент ЭВМ первого поколения:
транзистор
интегральная схема
Сверхбольшая интегральная схема (процессор)
электронные лампы.
Основной элемент ЭВМ второго поколения:
транзистор
интегральная схема
Сверхбольшая интегральная схема (процессор)
электронные лампы.
Основной элемент ЭВМ третьего поколения:
транзистор
интегральная схема
Сверхбольшая интегральная схема (процессор)
электронные лампы.
Основной элемент персональных компьютеров
транзистор
интегральная схема
Сверхбольшая интегральная схема (процессор)
электронные лампы.
В 1945 году в США был построен
БЭСМ-6.
ENIAC
МЭСМ.
В 1950 году в СССР была создана
БЭСМ-6.
ENIAC
МЭСМ.
В СССР в 1967 году вступила в строй наиболее мощная в Европе ЭВМ второго поколения
БЭСМ-6.
ENIAC
МЭСМ.
Итоги урока.
Учащиеся отвечают на контрольные вопросы. (24 слайд)
Почему современные персональные компьютеры в сотни раз меньше, но при этом в сотни тысяч раз быстрее ЭВМ первого поколения?
Почему современные персональные компьютеры доступны для массового потребителя?
Оценки, полученные за тестовую работу, учащиеся выставляют в журнал.