Архитектура компьютера план урока

Обновлено: 05.07.2024

Данный урок проводится для обучающихся 1 курса специальности 40.02.01. Право и организация социального обеспечения в рамках общеобразовательной подготовки.

Урок включён в тему 3.1. Архитектура компьютеров раздела №3. Средства ИКТ.

В этой разработке содержатся рекомендации по проведению второго урока данной темы в виде практического занятия.

Выбор темы занятия определяется рядом факторов.

Во-первых, эта тема позволяет не только обобщить имеющиеся у обучающихся знания, но и реализовать их практически.

Во-вторых, знания, полученные обучающимися на предыдущем уроке, облегчают им процесс усвоения практических навыков.

Практическое занятие проводится по подгруппам. Каждой подгруппе обучающихся представляются одинаковые виды заданий.

Вид учебного занятия: практическое занятие

Тип урока: урок творческого проекта.

На уроке используются методы: исследовательский, творческий проект, практический метод обучения, проблемно-поисковый метод обучения.

Цель урока: Урок призван способствовать выработке у обучающихся умений сборки персонального компьютера, определения характеристик отдельных компонентов ПК, умения работать в команде.

Задачи урока:

Обучающая: систематизация знаний об аппаратном составе компьютера, формирование представления о блочном принципе архитектуры компьютера.

Развивающая: развитие умений обучающихся обобщать полученные знания, проводить анализ, сравнения, делать выводы. развитие самостоятельности обучающихся через привлечение их к созданию проекта компьютера, необходимого заказчику; развитие таких общих компетенций обучающихся, как:

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

Воспитательная: Воспитание творческого отношения к учебной деятельности, организация проблемно-поисковой работы в группах; закрепление навыков работы в группе и умения обосновывать свою точку зрения.

Оборудование урока:

системные блоки ПК;

таблица для создания проекта;

прайс-лист компонентов персонального компьютера.

1. Организационный момент: приветствие, отметка отсутствующих в журнале. (2 мин)

2. Постановка цели и задач урока. (1 мин)

3. Актуализация опорных знаний. Повторение материала. Опрос. (8 мин)

4. Создание и защита творческого проекта. (23 мин)

5. Подведение итогов урока. (1 мин.)

6. Выставление оценок. (2 мин.)

6. Домашнее задание. (1 мин)

7.Рефлексия. (2 мин.)

Организационный момент.

Приветствие, отметка отсутствующих в журнале.

Постановка цели и задач урока.

Сегодня на уроке нам предстоит ответить на следующие вопросы:

Какие характеристики устройств компьютера необходимо знать при его приобретении?

Как правильно определить состав компьютера в соответствии с вашими потребностями и возможностями?

3. Актуализация опорных знаний. Повторение материала. Опрос.

Форма организации деятельности обучающихся:

Обучающиеся делятся на группы. Одни обучающиеся получают кроссворды и разгадывают их. Другие обучающиеся осуществляют ремонт системного блока ПК. Третьи презентуют подготовленное домашнее задание в виде рекламного ролика (для первой подгруппы) или презентации (для второй подгруппы).

Функции и основные виды деятельности преподавателя на данном этапе:

Деятельность преподавателя направлена на формирование универсальных учебных действий и общих компетенций.

Работать на уроке вы будете в группах, каждый её участник в конце урока получит свою оценку. Каждая группа составляет одну фирму по ремонту и сборке компьютеров на заказ. Вашим домашним заданием было: определить состав каждой группы, название фирмы, её логотип, рекламу и должности каждого сотрудника. Есть ли какие-либо вопросы по домашнему заданию? Давайте посмотрим, что из этого получилось.

Работа каждой фирмы протекает примерно следующим образом: с утра для консультантов ещё нет заказов и можно заняться чем-то полезным и интересным. Например, разгадыванием кроссворда.

А вот программистам всегда найдётся работа. Им оставили два системных блока на ремонт: в каждом необходимо заменить жёсткий диск, модуль оперативной памяти и почистить вентилятор, который охлаждает процессор.

А вот директор и замдиректора обеспокоены отсутствием клиентов и поэтому привлекают наших гостей в свою фирму рекламой.

После проведения рекламы обеими фирмами подводятся итоги опроса. Используется взаимопроверка. Обучающиеся обмениваются кроссвордами и системными блоками и проверяют качество выполненных работ фирм – конкурентов.

Создание и защита творческого проекта.

4.1. Создание проекта:

Форма организации деятельности обучающихся:

Обучающиеся должны организовать поиск нужной информации и распределить роли в группе, просчитать стоимость компьютера.

Функции и основные виды деятельности преподавателя на данном этапе:

Преподаватель объясняет цель работы каждой фирмы и вид конечного результата проекта, координирует деятельность обучающихся, отвечает на возникшие вопросы.

Поступает заказ: заказчик хочет купить компьютер, но точно не знает его конфигурацию, зато он знает, зачем ему этот компьютер нужен: кому-то только для печати документа, кому-то для печати и для прослушивания компакт-дисков, а кому-то и для просмотра видеофильмов. Надо заказчику помочь.

Компьютер для обучающегося техникума. 1 подгруппа, 1 фирма

Компьютер для работы юриста.1 подгруппа, 2 фирма

Компьютер для организатора праздников. 2 подгруппа, 1 фирма

Компьютер для домохозяйки. 2 подгруппа, 2 фирма

Каждая группа открывает прайс-лист, открывает программу Калькулятор и моделирует сборку компьютера. Модель оформляется в виде таблицы:

привитие студентам интереса к специальностиПрограммиста.

Развивающие:

расширение кругозора студентов;

формирование общеучебных умений: слушать объяснение преподавателя, вести конспект.

Здоровьесберегающая:

оптимальное сочетание форм и методов, применяемых на уроке;

Информационные:

использование компьютера и других технических средств;

проверка знаний в виде тестов;

Технология проблемная и исследовательская:

последовательная постановка перед обучающимися проблем;

Дифференцированного подхода в обучении:

раскрытие индивидуальности, её развитие, проявление и обретения избирательности и устойчивости к социальным воздействиям

Тип урока: комбинированный урок.

Структура (этапы) урока:

Организационный момент - 1 мин

Объяснение темы и цели урока. – 3 мин

Изучение нового материала - 25 мин

Закрепление полученных знаний - 14 мин

Итог урока - 2 мин

Методы обучения, использованные на уроке:

По источнику знаний:

иллюстрации (презентация, картинки);

По характеру познавательной деятельности учащихся:

Материальная база, оборудование урока:

мультимедийный проектор с экраном;

презентация, созданная с помощью приложения MicrosoftPowerPoint (Приложение1);

раздаточный материал (Приложение2);

Организационный момент: приветствие,проверка готовности к уроку, проверка отсутствующих.(1 мин)

Объяснение темы и цели урока.(3 мин)

А значит целью нашего урока будет - познакомиться с архитектурой компьютера, составом современного компьютера;

Мотивация урока: Сегоднянаша жизнь тесно связана с компьютерами. Они окружают нас всюду: и дома, и в школе, и на работе. Многие задачи нашей повседневной жизни мы можем решить с помощью этого современного помощника. А как же он устроен и как он работает? Сегодня мы сможем узнать об этом.

Изучение нового материала.(25 мин)

Демонстрируется презентация к уроку АРХИТЕКТУРА КОМПЬЮТЕРА

Еще при создании первых ЭВМ знаменитый математик Джон Фон Нейман описал, как должен быть устроен компьютер, чтобы он был универсальным и эффективным устройством для обработки информации:

арифметико – логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции;

устройство управления, которое организует процесс выполнения программ;

запоминающее устройство, или память для хранения программ и данных;

внешнее устройство для ввода – вывода. (2 слайд)

Современные компьютеры отличаются от этой схемы.

Конструктивно современные ПК выполнены в виде центрального системного блока, к которому через разъемы подключаются внешние устройства: дополнительные устройства памяти, клавиатура, дисплей, принтер и так далее. (3 слайд)

Связь между устройствами компьютера отражается функциональной схемой (рисунок 1).

Системный блок обычно включает в себя системную плату, блок питания, накопитель на дисках, разъемы для дополнительных устройств и платы расширения с контролерами – адаптерами внешних устройств.
На системной плате (материнской) размещаются: генератор тактовых импульсов; блоки (микросхемы) внутренней памяти; адаптеры клавиатуры, дисковых накопителей; контролер прерываний; таймер и другое. (4 слайд)

Процессор – является основным устройством для выполнения команд.

Сопроцессор – дополняет возможности центрального процессора и расширяет набор команд.

Генератор тактовых импульсов – генерирует последовательность электрических импульсов. (5 слайд)

Рисунок 1. (6 слайд)

Промежуток между соседними импульсами определяет время одного такта работы машины или просто такт работы машины. Частота генератора тактовых импульсов является одной из основных характеристик ПК и во многом определяет скорость его работы, потому что каждая операция в ПК выполняется за определенное количество тактов. (7 слайд)

Порт ввода–вывода – аппаратура сопряжения, позволяющая подключить к микропроцессору другое устройство ПК. (8 слайд)
Системная шина – это основная интерфейсная (обеспечивающая взаимодействие) система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. (9 слайд)
Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:

между микропроцессором и основной памятью;

между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств;

между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств;

Все блоки, а точнее, их порты ввода-вывода, через соответствующие унифицированные разъемы (стыки) подключаться к шине единообразно: непосредственно или черезконтролеры адаптеры. (10 слайд)
4. Закрепление материала.(14 мин)

Студентам раздаются тесты для выполнения работы. Необходимо закрепить знания, полученные на уроке, ответить на вопросы теста.

Вопросы: (11 слайд)

Что собой представляет современный компьютер?

Как знаменитый математик Джон Фон Нейман описывал компьютер?

Какназывается основное устройство для выполнения команд?

Какое устройство дополняет возможности центрального процессора и расширяет набор команд?

Какое устройство генерирует последовательность электрических импульсов?

Что определяет такт работы машины (ПК)?

Что выполняет системная шина в компьютере?

Выставление оценок, подведение итогов и Домашнее задание.(2 мин)

Приложение 1

Приложение 2

Что собой представляет современный компьютер?

а) Конструктивно современные ПК выполнены в виде центрального системного блока, к которому через разъемы подключаются внешние устройства;

б) Конструктивно современные ПК выполнены в виде большого блока, который подключается к внешним устройствам;

в) Конструктивно современные ПК выполнены в виде блока, который через разъемы подключает внешние устройства

Как знаменитый математик Джон Фон Нейман описывал компьютер?

а) Компьютер состоит из арифметико – логического устройства, устройства управления, запоминающего устройства, внешнего устройства для ввода – вывода;

б) Компьютер состоит из внутренних и внешних устройств;

в) компьютер состоит из внутренних, внешних и подключаемых устройств.

Какназывается основное устройство для выполнения команд?

б) процессор;

в) генератор тактовых импульсов;

Какое устройство дополняет возможности центрального процессора и расширяет набор команд?

а) сопроцессор;

в) генератор тактовых импульсов;

Какое устройство генерирует последовательность электрических импульсов?

в) генератор тактовых импульсов;

Что определяет такт работы машины (ПК)?

а) Промежуток между всеми импульсами;

б) Промежуток между соседними импульсами;

в) Промежуток между тактами;

Что выполняет системная шина в компьютере?

а) обеспечивает сопряжение и связь всех его устройств между собой;

б) обеспечивает связь его устройств;

в) обеспечивает связь внешних устройств между собой;

-80%

( Продолжить рассказ: “жили-были клавиатура, монитор, память и процессор. Жили они дружно, пока не возник у них спор, кто из них главнее…”).

Теоретическая основа урока .

На предыдущем уроке мы рассматривали вопрос “Основное назначение компьютера”. Ответьте на следующие вопросы:

1. Какие технические изобретения кардинально повлияли на виды интеллектуального труда?

Рассмотрим схему и попробуем соотнести органы человека и основные устройства компьютера. (Рассмотреть схему 1, слайд № 3).

Продолжим разговор по предыдущей теме. Архитектурой компьютера называют описание основных устройств и принципов работы компьютера, достаточных для понимания пользователя. (слайд №4). Рассмотреть основные устройства компьютера по роликам (слайд №4, гиперссылки)

Итак, персональный компьютер включает в себя следующие основные блоки:

внутреннюю память (оперативную и запоминающую);
процессор;
периферийные устройства.

Комментарии к схеме “Основные устройства персонального компьютера” (слайд № 5).

Комментарии основных устройств персонального компьютера

1. Внутренняя память компьютера (слайд № 6)

2. Процессор (слайд№7).

Представляет собой набор проводников, объединяющих основные узлы системной платы.

Позволяет осуществлять взаимодействие между процессором и остальными компонентами компьютера.

Осуществляется как передача информации, так и адресация устройств и обмен специальными служебными сигналами.

Поэтапное взаимодействие процессора с оперативной памятью (слайд № 9).

Процессор устанавливает на шине адреса адрес ячейки памяти, которую хочет прочитать;
На шине управления процессор выставляет сигнал готовности и сигнал чтения;
Заметив сигнал готовности, все устройства проверяют, не стоит ли на шине адреса их адрес;
Оперативная память, заметив, что выставлен ее адрес, считывает управляющий сигнал;
Память читает адрес;
Память выставляет на шине данных требуемую информацию;
Память выставляет на шине управления сигнал готовности;
Процессор читает данные с шины данных.

4. Контроллеры (слайд № 10).

Декодирует сигнал, поступающий от процессора.

Посылает обработанный сигнал для выполнения его устройством.

Полученный двоичный сигнал преобразует в вид понятный пользователю.

Вставляются в разъемы (слоты) на материнской плате, а к их портам подключаются дополнительные устройства.

5. Порты (слайд № 11).

6. Устройства ввода (комментарии к каждому устройству ввода, слайд № 12).

Клавиатура
Манипуляторы
Джойстик
Мышь
Трекбол
Сенсорные устройства ввода
Световое перо
Графический планшет
Сканер
Устройства распознавания речи

7. Устройства вывода.

подготовить доклады о каждом устройстве ввода и вывода на 3 минуты (работа в группах)

Домашнее задание (слайд № 13): подготовить доклады на 2-3 минуты о каждом устройстве компьютера ( учащиеся разбиваются на группы).

развитие умения анализировать, сравнивать, конкретизировать.

План урока:

Организационный момент. (1мин. )

Проверка домашнего задания (Фронтальный опрос) (5 мин. )

Теоретическая основа урока. (15 мин)

Закрепление материала. (12 мин)

Обобщение и подведение итогов. Оценивание. (3 мин. )

Рефлексия. (2 мин. )

Домашнее задание. (2 мин. )

Ход урока

Организационный момент.

Здравствуйте, ребята. Приготовьтесь к уроку, пожалуйста. Садитесь на свои места.

Проверка домашнего задания (Фронтальный опрос)

Перечислить поколения ЭВМ? Какой основной элемент в ЭВМ 4 поколения? 3 поколения? 2 поколения? 1 поколения?

Как назывался первый персональный компьютер?

Почему современные компьютеры называют персональными?

Какие виды ПК вам известны?

Сегодня на уроке мы должны с вами познакомится с архитектурой персонального ПК.

Видео ролик: А теперь я предлагаю вам просмотреть видео ролик архитектуры современного ПК.

Небольшая физ. минутка.

Теоретическая основа урока

В основу архитектуры современных ПК положен магистрально-модульный принцип. В чем состоит магистрально-модульный принцип построения компьютера?

Магистраль представляет собой три различные шины: шина данных, шина адреса, шина управления (запишите в тетрадь) Слайды 3-5

Дополнительные устройства — сетевая карта, внутренний модем, сетевой адаптер беспроводной связи Wi-Fi, звуковая плата и др., интегрированы в современные материнские платы. Раньше эти устройства подключались с помощью слотов расширения и разъёмов. Слайд 6

Важнейшей частью материнской платы является — чипсет (большая микросхема). Современные компьютеры содержат 2 микросхемы чипсета. Первая микросхема-контроллёр - концентратор памяти (Северный мост) обеспечивает работу процессора с оперативной памятью и с видеоподсистемой. Вторая микросхема — контролёр-концентратор ввода/вывода (Южный мост) обеспечивает работу с внешними устройствами. (запишите в тетрадь) Слайд 7

Пропускная способность шины. Пропускная способность шины данных (измеряется в бит/с) равна произведению разрядности шины (измеряется в битах) и частоты шины (измеряется в Гц = 1/с). (запишите в тетрадь) Слайд 8

Системная шина. Разрядность СШ равна разрядности процессора 64 бита. Пропускная способность шины == 64 бита x 1600 МГц=102 400Мбит/с = =100Гбит/с=12, 5Гбайт/с (запишите в тетрадь) Слайд 9

Частота процессора. Частота процессора в несколько раз больше, чем базовая частота магистрали. В современных процессорах используется коэффициент умножения частоты 8. Частота процессора =400 МГц x 8 =3, 2 ГГц (запишите в тетрадь) Слайд 10

Шина памяти. Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится по шине памяти, частота которой может быть меньше, чем частота шины процессора. Пропускная способность шины памяти = 64 бита x 1600 МГц=102 400Мбит/с = =100Гбит/с=12, 5Гбайт/с (запишите в тетрадь) Слайд 11

Шина PCI Express– производит обмен данными между северным мостом и видеоплатой (PCI Express- ускоренная шина взаимодействия периферийных устройств)

Пропускная способность шины =32Гбайт/с (запишите в тетрадь) Слайд 12

По шине SАТА к южному мосту подключаются устройства внешней памяти (жесткие диски, CD- и DVD-дисководы). Пропускная способность шины =300 Мбайт/с (запишите в тетрадь) Слайд 13

Шина USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина) обеспечивает подключение к компьютеру одновременно нескольких периферийных устройств (принтер, сканер, цифровая камера, Web-камера, модем и др. ). Эта шина обладает пропускной способностью до 60 Мбайт/с (запишите в тетрадь) Слайд 14

Увеличение производительности процессора достигается за счёт увеличения количества ядер процессора (запишите в тетрадь) Слайд 15

Читайте также: