Урок информатики в 8 классе на тему «Принципы организации внешней памяти компьютера».
Для тех ребят кто после школы хочет стать программистом, самым востребованным и высокооплачиваемым специалистом в IT сфере - мы рекомендуем дополнить школьные знания специализированными курсами программирования от образовательного центра Альтернатива.
По отзывам учеников, обучение построено в позитивной форме, грамотный курс позволяет с нулевого уровня научить ребенка программировать на C#, а также со временем обучить его созданию игр и приложений в .NET Framework.
Занятия проводятся в легкой и доступной форме два раза в неделю. Обучаться программированию могут школьники с 8 по 11 класс. По окончанию курса ученики получают хорошую базу и могут как продолжить совершенствовать навыки в центре, так и легко поступить в вуз на факультет, связанный с программированием.
Тип урока: изучение нового материала.
Цель урока:
получение представления о типах устройств внешней памяти, их назначении и принципах работы, знакомство с их основными характеристиками.
Задачи урока:
повторить тему «Принципы организации внутренней памяти ПК», расширить знания по теме «Принципы организации внешней памяти компьютера», усвоить понятия «носитель информации», «устройство внешней памяти»;
развивать коммуникативные навыки учащихся, словесно-логическое мышление, интерес к изучению информатики;
воспитывать культуру общения.
Оборудование:
интерактивная доска, презентация к уроку (Power Point, 31 слайд), дискеты, различные CD и DVD-диски, флэш-карты, флэш-брелоки.
Ход урока.
Организационный момент.
Сообщение темы урока, постановка целей урока. (Слайды 1 – 2)
Актуализация опорных знаний.
Повторение изученного на прошлом уроке.
Выберите устройства, образующие внутреннюю память компьютера. (Слайд 3)
Жесткий диск
Кэш-память
Скрытая память (СЗУ)
Постоянная память (ПЗУ)
Оперативная память (ОЗУ)
Разновидностью какой памяти является CMOS RAM, какую информацию она хранит? (Слайд 4)
Кэш-память
Постоянная память (ПЗУ)
Оперативная память (ОЗУ)
Объем оперативной памяти измеряется… (Слайд 5)
В ячейках
В пикселях
В МГц
В байтах
Выберите возможный объем модуля оперативной памяти современного компьютера. (Слайд 6)
64Мб
500Мб
1 Гб
1024 Мб
Указание для учителя: выбор ответа осуществляется учеником на интерактивной доске, при выборе правильного варианта ответа этот ответ мигает либо перемещается на новое место, при выборе неправильного варианта ответа этот вариант ответа исчезает («взрывается»).
Изучение нового материала.
Изучение нового материала проходит в форме беседы с учащимися, так как носители информации знакомы учащимся из повседневной жизни, и многие факты о них уже известны современным школьникам. Презентация позволяет наглядно рассмотреть устройство и основные характеристики дисков, а также узнать некоторые интересные факты.
(Слайд 7).Современные компьютеры имеют много разнообразных запоминающих устройств, которые сильно отличаются между собой по назначению, быстродействию, объему хранимой информации и стоимостью. Сегодня на уроке мы рассмотрим наиболее распространенные на сегодняшний день.
Внешняя память предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность ее содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер.
Необходимо также различать понятия носителя информации и устройства внешней памяти.
Наиболее распространенные носители информации: (Слайд 8).
Гибкий магнитный диск (дискета, флоппи-диск) – носитель информации, «уходящий в прошлое». В современных моделях ПК дисковод для дискет уже не предусмотрен. (Слайд 9).
Внешний диаметр 3,5 дюйма (89 мм). Емкость 1,44 Мбайт.
Представляет собой гибкий диск в пластиковом корпусе. Для доступа к магнитной поверхности диска имеется закрытое шторкой окно. При обращении к флоппи-диску шторка открывается, диск начинает вращаться. Для предохранения информации от изменения или удаления на дискете имеется специальное окошко для защиты от записи.
(Слайд 10). Любой магнитный диск первоначально к работе не готов. Для приведения его в рабочее состояние он должен быть отформатирован, т.е. должна быть создана структура диска. Форматирование магнитного диска – процесс магнитной разметки диска на дорожки и секторы. Число дорожек: 80. Количество секторов на дорожке: 18. Емкость сектора: 512 байт. Запись происходит на обе стороны диска. Наличие намагниченных участков кодируется как 1, отсутствие – как 0.
(Слайд 11). Устройство для чтения/записи дискет: флоппи-дисковод.
(Слайд 12). На сегодняшний день дискета – самое ненадежное запоминающее устройство. В целях сохранения информации на дискете:
Нельзя дотрагиваться до записывающей поверхности;
Не стоит перегибать дискету;
Беречь дискету от перегрева;
Не подвергать воздействию магнитных полей.
Жесткий магнитный диск HDD(Hard Disk Driver).
(Слайд 13). Емкость: от нескольких десятков до нескольких тысяч Гбайт. Скорость поиска данных: от 2,5 до 16 мс.
Используется для постоянного хранения информации – программ и данных. Представляет собой набор жестких (металлических либо стеклянных) дисков, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала, установленных внутри герметичного корпуса. Внутри данного корпуса встроены как носители информации – диски, так и устройство для их чтения/записи. Герметичность корпуса обусловлена высокоточной механикой чтения/записи винчестера: головки винчестера не касаются поверхности диска, а, как бы «зависают» над поверхностью диска (благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении), на расстоянии 10 нм = 0,00000001 м = 10 × 10-9 м (для сравнения: толщина человеческого волоса » 0,07 мм =0,00007 м = 70 × 10-6 м). В отличие от дискеты, диски винчестера вращаются непрерывно. Форматирование жесткого магнитного диска аналогично форматированию гибкого магнитного диска.
Вопрос учащимся: А знаете ли вы, почему жесткий диск иначе называется винчестер? (Ответ: (Слайд 14) Первый накопитель с неразъёмным блоком головок и дисков (созданный IBM) носил внутреннее название «30-30» (два модуля по 30 МБ), и руководитель проекта Кеннет Хотон подметил сходство с названием популярного охотничьего оружия Winchester Model 1894, использующего винтовочный патрон «.30-30 Winchester».В Европе и США название «винчестер» вышло из употребления в 1990-х годах, в русском же языке сохранилось и получило полуофициальный статус.
(Слайд 15).В целях сохранения информации на жестком диске необходимо оберегать его от ударов и резких толчков.
Несмотря на возросшие скорости, даже сегодня загрузка операционной системы не происходит моментально: быстрая оперативная память и мощный процессор ждут, пока считывающая головка винчестера встанет в нужное положение, под ней окажется требуемый сектор магнитного диска и запрошенная информация попадет в систему. Получается, что HDD тормозит всю систему.
На сегодняшний день существует альтернатива HDD: твердотельные накопители SSD (Solid State Drives), (Слайд 16)использующие Flash-память и не имеющие подвижных частей. Присущее им чрезвычайно малое время доступа и высокие скорости передачи данных способствуют тому, что оснащенный таким диском компьютер работает на порядок быстрее: запуск операционной системы сокращается на 40 с и более. Кроме того, снижается уровень шума: твердотельные накопители работают беззвучно и выделяют меньше тепла, нежели жесткие диски. До недавнего времени SSD использовались редко по причине более высокой цены и ограниченной емкости, но в настоящее время появляются интересные новинки, завоевывающие массовый рынок.
Оптические (лазерные) диски – наиболее популярные в настоящее время носители информации: с них невозможно случайно стереть информацию, они не могут быть поражены вирусами и практически не изнашиваются.
(Слайд 17). Диаметр: 120 мм, толщина: 1,2 мм. Емкость CD: » 700 Мбайт. Емкость DVD: 4,7 Гбайт, 8,5 Гбайт, 17 Гбайт.
CD-ROM (Compact Disk Real Only Memory) представляет собой прозрачный полимерный диск, на одну сторону которого напылён светоотражающий слой алюминия, толщиной несколько десятитысячных долей миллиметра, защищенный от повреждений слоем прозрачного лака.
(Слайд 18). В отличие от магнитных дисков имеет одну дорожку в виде спирали, которая начинается в нулевом секторе и заканчивается в 1,5 мм от края диска. На каждом дюйме (2,54 см) по радиусу диска размещается 16 тысяч витков спиральной дорожки. Для сравнения: на поверхности жесткого диска на дюйме по радиусу помещается лишь несколько сотен дорожек. Информация записывается на CD-ROM мощным лазерным лучом, выжигающем на поверхности диска углубления. Таким образом, информация на дорожке-спирали представляет собой чередование впадин и выпуклостей. При считывании информации выступы отражают свет слабого лазерного луча и воспринимаются как 1, впадины поглощают луч, и соответственно, воспринимаются как 0.
CD-R (Compact Disk Recorder) является записываемым диском. В просторечии такие записываемые диски называются «болванками» и записываются на специальных пишущих приводах для компакт-дисков (широко сегодня распространённых), на сленге именуемыми «резаками». Процесс записи называется «прожигом». На дисках CD-R отражающий слой выполнен из золотой пленки, между этим слоем и основой расположен слой из органического материала, темнеющего при нагревании. В процессе записи лазерный луч нагревает выбранные точки слоя, в результате чего они темнеют и перестают пропускать свет к отражающему слою. Затемненные участки, аналогично впадинам на CD-ROM воспринимаются как 0, прозрачные – как 1.
CD-RW(Compact Disk ReWriteble) – наиболее популярные накопители, так как позволяют записывать и перезаписывать информацию.
DVD-диски (Digital Versatile Disk, т.е. универсальный цифровой диск), также, как и CD, хранят данные за счет расположения выпуклостей(насечек) вдоль спиральных дорожек, но, используемый в устройствах записи/чтения DVD-дисков лазер создает насечки более мелкого размера, что позволяет увеличить плотность записи данных, имея те же габариты, что и СD. Увеличение плотности записи данных достигается также и с помощью технологий записи двусторонних и двухслойных дисков, и с помощью сложных технологий сжатия данных.
DVD-R, DVD-RW – аналогично, записываемый и перезаписываемый DVD-диски.
(Слайд 19)Альтернатива DVD: Blu-ray (буквально «синий луч») – относительно новый формат (появился в 2006 г). Емкость: 23,3/25/27/33 ГБ (однослойный) или 46,6/50/54/66 ГБ (двухслойный). Диаметр: 120 мм или 80 мм. Получил своё название от использования для записи и чтения коротковолнового «синего» лазера (обычные DVD и CD используют красный и инфракрасный лазеры с большей длиной волны). Такое уменьшение позволило сузить дорожку вдвое по сравнению с обычным DVD-диском (до 0,32 мкм) и увеличить плотность записи данных.
(Слайд 20)Универсальное устройство для чтения/записи оптических дисков: DVD-ROM/R/RW дисковод.
Вопрос учащимся: А знаете ли вы, что существуют CD диски некруглой формы? Shape-CD - (фигурный компакт-диск) — оптический носитель цифровой информации типа CD-ROM, но не строго круглой формы, а с очертанием внешнего контура в форме разнообразных объектов, таких как силуэты, машины, самолёты, сердечки, звёздочки, овалы, в форме кредитных карточек и т. д. Обычно применяется в шоу-бизнесе как носитель аудио- и видеоинформации. Обычно диски с формой, отличающейся от круглой, не рекомендуют применять в приводах CD-ROM, поскольку при высоких скоростях вращения диск может лопнуть и полностью вывести привод из строя. Поэтому перед вставкой Shape-CD в привод следует принудительно ограничить скорость вращения диска с помощью специальных программ. Тем не менее, и эта мера не даёт гарантии безопасности CD-привода.
(Слайд 21) В целях сохранения информации на лазерном диске необходимо оберегать его от механических повреждений и загрязнения.
Flash-память – также очень распространенный носитель информации
(Слайд 22) Представляет собой БИС, заключенную в миниатюрный корпус.
Принцип работы аналогичен принципу работы модулей оперативной памяти, однако имеет отличие от последней – энергонезависимость. Емкость: 1-16 Гбайт.
(Слайд 23) Необходимо помнить, что флэш-память имеет ограниченный срок службы, который зависит от объема перезаписываемой информации и частоты ее обновления.
(Слайд 24) Устройство для чтения/записи Flash-брелоков – USB-контроллер.
Закрепление изученного материала.
Учащимся предлагается выполнить следующие задания:
Установлено, что для записи одного символа необходим байт памяти. Если в тетради в клеточку, состоящей из 48 листов, мы запишем по одному символу в каждой клетке. Сколько таких тетрадей можно будет записать на одну дискету (1,44 Мбайт)? (Слайд 25)
Сколько дискет может заменить «флэшка» (флэш-брелок) емкостью 2 Гб? (Слайд 26)
Презентация, которую вы сейчас смотрите, занимает на диске около 5 Мб. Сколько таких презентаций может поместиться на компакт-диске? (Слайд 27)
Итоги урока.
Обобщение учащимися изученного на последних двух уроках (внутренняя и внешняя память компьютера), которое организуется в виде схемы. (Слайд 28)
Домашнее задание. (Слайд 29)
Перечислить известные носители информации с древнейших времен до наших дней.
Уметь давать краткую характеристику наиболее распространенным носителям информации.
Найти информацию о длине дорожки компакт-диска в метрах (с обязательным указанием источника).
Спасибо за урок! (Слайд 30)
Размер: 5.15 Mb
Если материал полезен для Вас, пожалуйста, поделитесь с друзьями в соцсетях!
| < Предыдущая |
|---|