Внешние устройства персонального компьютера
Современные персональные компьютеры оснащаются разнообразными внешними устройствами различного назначения. Число их постоянно расширяется. Ещё десять лет назад из внешних устройств обычно применялся только принтер, а сейчас нередка ситуация, когда к одному компьютеру подключено два принтера – для чёрно‐белой и цветной печати.
Понятие внешних устройств компьютера со временем изменяется, если раньше к ним относили не только принтер, но и накопители на гибких и жёстких магнитных дисках, то сейчас эти накопители, как и оптические, составляют нераздельно целое с системным блоком компьютера. Поэтому в настоящее время под внешними устройствами понимают те, которые подключаются извне к системному блоку. Приведем их перечень:
- • дополнительный съёмный винчестер (жёсткий диск);
- • модули внешней памяти: флешки, симкарты;
- • принтеры, в том числе и сетевые;
- • цифровые фотоаппараты и видеокамеры;
- • микрофоны;
- • звуковые колонки;
- • джойстики и манипуляторы для компьютерных игр;
- • сканер;
- • графический планшет;
- • модем;
- • электронный проектор.
Многие учащиеся знакомы с частью этих устройств или имеют их дома. Например, во многих магазинах при расчёте с покупателем в кассе используются сканеры для считывания информации о купленном товаре. Учитель может использовать это обстоятельство при объяснении данной темы.
В состав аппаратных средств современных кабинетов информатики должно входить различное специальное периферийное оборудование для организации персональной компьютерной лаборатории, учебные роботы, подключаемые к компьютеру измерительные приборы и управляемые исполнительные устройства и станки. В ходе изучения базового курса учителю следует объяснять принцип действия и работу этих устройств совместно с компьютером.
Контрольные вопросы и задания
1. Перечислите обязательный минимальный набор сведений об устройстве компьютера, которые должны знать учащиеся.
2. Какие общие сведения об архитектуре компьютера должны получить учащиеся?
3. Каково назначение моделей учебных компьютеров?
4. Приведите названия моделей учебных компьютеров.
5. Какой методический приём следует использовать при изучении принципов функционирования компьютера?
6. Сформулируйте основные положения принципа программного управления компьютером.
7. Какую аналогию можно привести при изучении различия между данными и программой?
8. Какие преимущества и недостатки имеет открытая архитектура персонального компьютера?
9. Какую аналогию можно привести при изучении понятия тактовой частоты?
Лекция 17.
Тема: Методика изучения информационных технологий
Содержательная линия «ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» представлена следующими темами:
Технологии обработки текста
1.1. Текст: представление, хранение, ввод
1.2. Оформление текста
1.3. Автоматизированная обработка текста
1.4. Специальные тексты
1.5. Издательские системы
Технологии обработки графической информации
2.1. Растровая графика
2.2. Цветовые модели
2.3. Векторная графика
2.4. Трехмерная графика
Мультимедиа-технологии
3.1. Представление звука
3.2. Обработка и синтез звука
3.3. Программы синтеза звука
3.4. Представление видеоданных
3.5. Сжатие данных
3.6. Мультимедиа
3.7. Преобразование представлений информации. Автоматизация ввода
Электронные таблицы
4.1. Электронные таблицы
4.2. Обработка данных в электронной таблице
4.3. Деловая графика в электронных таблицах
4.4. Геоинформационные системы
Базы данных
5.1. БД и СУБД
5.2. Реляционные БД
5.3. Описание данных
5.4. Обработка данных
5.5. Проектирование БД
Традиционно под словом “Технология” понимают процедуры и средства, позволяющие получить определенный результат в какой-то области человеческой деятельности. Информационные технологии в этом смысле не являются исключением — под ними понимается вся совокупность программного и аппаратного обеспечения, методов и средств организации автоматизированной обработки информации, представленной в цифровой форме.
Ассоциация информационных технологий определяет информационные технологии как “изучение, проектирование, разработку, внедрение, поддержку и управление компьютерно-ориентированных информационных систем, основанных на программах и вычислительной технике”.
В отличие от технологий “материальных” и исходным материалом, и результатом их применения всегда являются данные. Информационная технология — это всегда процедура автоматизированного преобразования этих данных, формирования на их основе новых данных. Целью разработки и применения всех информационных технологий является максимальная автоматизация тех информационных процессов, которые ранее требовали человеческого труда.
Речь пойдет о наиболее универсальных и распространенных технологиях, вошедших в школьный курс информатики. Перечисленные технологии далеко не исчерпывают перечень существующих решений по автоматизации различных сторон деятельности общества
Существует большое количество оснований для классификации информационных технологий. Их делят на индивидуальные и коллективные, на локальные и сетевые, технологии управления данными и процессами, защиты информации, разработки программного обеспечения и т.д.
Выбрана классификация по видам обрабатываемой информации, отраженная в стандарте обучения по информатике.
Раздел предусматривает рассмотрение пяти основных блоков:
1. Технологии обработки текста.
2. Технологии обработки графической информации.
3. Мультимедиа-технологии.
4. Электронные таблицы.
5. Базы данных.
В школьном курсе информатики за эти 10 лет информационные технологии тоже занимали все больше и больше места. Знание базовых принципов обработки информации, владение наиболее распространенными технологиями — необходимый навык для любого современного человека.
Следует отметить, что одним из магистральных направлений развития современных информационных технологий является разработка подходов и методов интеграции данных различного вида, смешивания функций различных систем, активное использование методов коммуникации для обмена данными.
Тема очень привлекательна для учащихся любого возраста и возникает на всех этапах изучения курса информатики. Привлекательность для учащихся объясняется большой творческой составляющей в практической работе, наглядным результатом, а также широкой прикладной направленностью темы. Знания и умения в этой области затребованы практически во всех отраслях деятельности человека.
На профильном уровне преподавания предмета несколько расширяются как содержательная, так и практическая компоненты темы. Рассматриваются и решаются в большей мере задачи мини-проектного формата из разных областей профессиональной деятельности.
Парадигма обучения информатике всё более смещается в сторону изучения информационных и коммуникационных технологий, что нашло отражение и в смене названия этого учебного предмета в школе. Вызвано это широким проникновением новых технологий во все стороны жизни общества и необходимостью практической подготовки учащихся к их применению в учебной и повседневной деятельности. Поэтому школьная информатика становится всё более дисциплиной технологического цикла. Об этой тенденции свидетельствует также то, что в новом образовательном стандарте в обязательном минимуме содержания на информационные технологии отводится две трети объёма, а в примерной программе – около 30 часов, что составляет треть всего курса информатики и ИКТ в основной школе. Примерная программа базового курса содержит около 20 практических работ по освоению ИКТ из всего предлагаемого перечня в 44 работы.
Вот перечень основных тем данной линии:
1) Основные устройства ИКТ.
2) Запись средствами ИКТ информации об объектах и процессах окружающего мира.
3) Создание и обработка информационных объектов.
4) Поиск информации.
5) Проектирование и моделирование.
6) Математические инструменты, динамические (электронные) таблицы.
7) Организация информационной среды.
В учебнике нового поколения С.А. Бешенкова с соавторами изучению ИКТ также отводится значительное место, причем информационные технологии трактуются как способы выполнения информационных процессов. Такой подход к месту ИТК переводит информационные технологии в тот раздел курса информатики, который относится к теоретической информатике. Тем самым повышаются место и роль информационных технологий в содержании обучения по базовому курсу. Кроме того, во всех учебниках и задачниках материал построен так, что при изучении многих других тем базового курса школьники осваивают ИКТ в ходе выполнения практических работ и проектных заданий.
В пропедевтическом курсе информатики информационным технологиям также отводится довольно значительное место. Причем, намечается тенденция к увеличению объема учебного материала, отводимого на их изучение.
Ожидается, что отмеченные тенденции сохранятся и в дальнейшем, а также будет включаться материал по изучению новых аппаратных и программных средств ИКТ, таких как цифровые фотоаппараты и видеокамеры, машинный перевод текстов, программы создания мультимедийных объектов и др.
Лекция 18.
Тема: Методика изучения формализации и моделирования
В обязательном минимуме содержания образования по информатике присутствует линия «Моделирование и формализация». Содержание этой линии определено следующим перечнем понятий:
· моделирование как метод познания,
· формализация, материальные и информационные модели,
· информационное моделирование,
· основные типы информационных моделей.
Линия моделирования, наряду с линией информации и информационных процессов, является теоретической основой базового курса информатики.
Дальнейшее развитие общеобразовательного курса информатики должно быть связано, прежде всего, с углублением этих содержательных линий.
Основными проблемами для разработчиков базового курса является, во-первых, выделение из обширной научной области информационного моделирования тех базовых знаний и понятий, которые должны войти в общеобразовательный школьный предмет; во-вторых — разработка методики преподавания этих вопросов.
Предметом изучения информатики является информационное моделирование. Тема натурных моделей затрагивается лишь в самом начале, в связи с определением понятия модели и разделением моделей на материальные (натурные) и информационные. В свою очередь, информационное моделирование делится на моделирование объектов и процессов и моделирование знаний.
Тема моделирования знаний — это тема искусственного интеллекта, разработка которой в базовом курсе информатики пока носит поисковый характер. Классификация моделей объектов и процессов производится по форме представления.
По этому признаку модели делятся на графические, вербальные, табличные, математические и объектно-информационные. Последний тип моделей возник и развивается в компьютерных технологиях: в объектно-ориентированном программировании и современном системном и прикладном ПО.
В зависимости от количества учебных часов, от уровня подготовленности учеников вопросы формализации и моделирования могут изучаться с разной степенью подробности. Ниже будут рассмотрены три уровня изучения: первый — минимальный, второй — дополненный, третий — углубленный уровень.
В соответствии с тремя отмеченными уровнями можно выделить три типа задач из области информационного моделирования, которые по возрастанию степени сложности для восприятия учащимися располагаются в таком порядке:
1) дана информационная модель объекта; научиться ее понимать, делать выводы, использовать для решения задач;
2) дано множество несистематизированных данных о реальном объекте (системе, процессе); систематизировать и, таким образом, получить информационную модель;
3) дан реальный объект (процесс, система); построить информационную модель, реализовать ее на компьютере, использовать для практических целей.
Вопросы:
1. Обоснуйте необходимость включения содержательной линии «Формализация и моделирование» в базовый курс информатики.
2. В каком из учебников информатики линия моделирования является ведущей? Как осуществлена ее связь с другими содержательными линиями базового курса?
3. Какие средства программного обеспечения ЭВМ могут рассматриваться при изучении информационного моделирования?
4. В чем различие и в чем связь между понятиями «моделирование» и «формализация»?
5. Какое место занимает системный анализ в информационном моделировании?
6. Сформулируйте логически последовательную цепочку определений для следующих понятий (порядок указан произвольно): дерево, элемент, структура, система, сеть, отношение, граф.
7. Какие характерные признаки имеет компьютерная математическая модель?
8. Как пересекается содержательная линия моделирования с линией искусственного интеллекта?