Развитие вычислительной техники можно разделить на следующие этапы:

1. Ручной - с 50-го тысячелетия до н.э.

2. Механический - с средины 17-го века

3. Электромеханический - с 90-х года 19-го века

4. Электронный - с 40-х годов 20-го века.

    Ручной период начался на заре человеческой цивилизации. Фиксация результатов счета у разных народов на разных континентах производилась разными способами: пальцевый счет, нанесение засечек, счетные палочки, узелки т.д.

Первое счетное устройство называлось __________________ ¹. Изобретен он в Древней Греции в 15 веке. Его название с греческого переводится как счетная доска. Идея его устройства заключается в наличии специального вычислительного поля, где по определенным правилам перемещаются счетные элементы.

Механический этап: Первая машина механически выполняющая арифметические операции (сложение и вычитание) над 10-разрядными числами была построенная в 1642 г. ________________________________² и называлась _____________________².  В 1673 году был сконструировал первый арифмометр _________________________________³. Он выполнял все 4 арифметических действия. Арифмометры получили широкое распространение, неоднократно модифицировались. К ним можно отнести: арифмометр Томаса, машину Болле, арифмометры Орднера  Особое место среди разработок механического этапа развития ВТ занимают работы Ч. Беббиджа. В работах Беббиджа два основных направления: проекты разностной и аналитической вычислительных машин. В 1843 г. _________________________⁴ для машины Беббиджа была написана первая в мире достаточно сложная программа вычисления чисел Бернулли.

Электромеханический этап: Первый счетно-аналитический комплекс был создан в США в 1887 г. с использованием идей Беббиджа и Джоккарда, Г. Холлеритом (табулятор Холлерита). В 1944 г. Айкен на предприятии фирмы IBM, с помощью работ Бэббиджа, построил аналитическую машину "МАРК-1" на электромеханическом реле.

Электронный этап:

Первое поколение ЭВМ - 1949 -1958 г.г.:

С 1943- 45 г. группа под руководством Мочли и Эккерта в США создает первую ЭВМ ______________________⁵ на основе электронных ламп. Это была универсальная машина для решения разного рода задач. Эта ЭВМ превосходила производительностью машину МАРК-1 в 1000 раз и была больше неё в 2 раза (вес - 30 т.). Она содержала 18000 электронных ламп, 150 реле, 70000 резисторов, 10000 конденсаторов, потребляя мощность в 140 кВт. Но у нее не было памяти и для задания программы надо было соединить определенным образом провода.

В 1945 г. __________________________________________ ⁶разработал общие принципы построения цифровой вычислительной машины, которые до сих пор используются в современных ПК. ЭВМ первого поколения были огромны и примитивны. В качестве элементной базы использовались электронные лампы и реле; оперативная память - на триггерах, позднее на ферритовых сердечниках; быстродействие - в пределах 5-30 тыс. арифметических операций в секунду. Программирование для таких ЭВМ велось в машинных кодах, позднее появились автокоды и ассемблеры. Использовались для научно-технических расчетов. Типичные представители - EDSAC, ENIAC, UNIVAC, БЭСМ, Урал.

Второе поколение ЭВМ - 1959 - 1963 гг.:

В 1948 г. - изобретены _____________________________ ⁷и во второй половине 50-х годах появились ЭВМ на их базе. В 1953 году академиком _______________________________________________________⁸ в СССР была выпушена первая Большая Электронная Счётная Машина (БЭСМ-1). Она была признана лучшей в мире. В СССР ЭВМ второго поколения представлены такими машинами как Мир, МИНСК, Урал-11, М-220, БЭСМ-4, М-4000.

ЭВМ второго поколения характеризуются элементной базой на __________________________⁷(полупроводники), оперативной памятью на миниатюрных ферритовых сердечниках, объемом до 512 Кб, производительностью до 3000 000 операций в секунду. Они обеспечивают совмещение функциональных операций (режим разделенного времени) и режим мультипрограммирования, т.е. одновременную работу центрального процессора и каналов ввода/вывода. По габаритам ЭВМ делятся на малые, средние, большие и специальные. Параллельно с совершенствованием ЭВМ, развивается программное обеспечение, появляются алгоритмические языка программирования, АСУ, диспетчеры.

Третье поколение ЭВМ - 1964 - 1976 г.г.:

В 1959 г. - Роберт Нойд сконструировал первые чипы _________________________________________________________⁹.

Первой ЭВМ третьего поколения можно считать серию моделей IBM/360 (1964 г., США). ЭВМ третьего поколения характеризуются элементной базой на ___________________________________⁹, оперативной памятью объёмом 16 Мб, производительностью до 30 млн. операций в секунду. По габаритам ЭВМ делятся на большие, средние, мини и микро. Типичные модели поколения - ЕС-ЭВМ, СМ-ЭВМ, IBM/360, PDP, VAX. Характерной особенностью ЭВМ третьего поколения явилось наличие операционной системы, появление возможности мультипрограммирования и управление ресурсами (периферийными устройствами) самой аппаратной частью ЭВМ или непосредственно операционной системой. Программное обеспечение ЭВМ усложняется за счет появления ОС, ППП, СУБД, САПР, новых алгоритмических языков высокого уровня (ПЛ-1, АЛГОЛ, КОБОЛ…).

Четвертое поколение ЭВМ - 1977 – 90-е года 20 века:

Наиболее известная серия первых ЭВМ четвертого поколения - IBM/370.

Конструктивно - технологической основой ВТ четвертого поколения стали микропроцессоры, созданные в 70-80 годах, быстродействующие запоминающие устройства. Парк машин четвертого поколения можно разделить на микро-ЭВМ, ПК, мини-ЭВМ, ЭВМ общего назначения, специальные ЭВМ, супер-ЭВМ.

Оперативная память машин четвертого поколения - полупроводниковая на СБИС и объёмом 16 Мб и более.

Типичные представители этого поколения - IBM/370, SX-2, IBM PC/XT/AT, PS/2.

В 1975 г. - появился первый персональный компьютер ___________________________¹⁰ с микропроцессором Intel 8080.

В 1981 г. - фирма IBM начинает выпуск персональных компьютеров IBM PC.

В 1983 г. - выпущен компьютер IBM PC XT c жестким диском.

Государственное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 625

с углубленным изучением математики

Невского района Санкт-Петербурга

имени Героя Российской Федерации В.Е.Дудкина

5 мая 2011 г.

Открытый урок по теме: История развитие вычислительной техники.

Класс: 9

Тип урока: урок формирования новых знаний.

Форма урока: урок – игра «Интуиция».

Цель: сформировать знания учащихся по истории развития вычислительной техники.

Задачи:

• Учебные

  • познакомить с основными этапами развития вычислительной техники;

  • сформировать представление о поколениях ЭВМ;

  • познакомить с развитием отечественной индустрии в области вычислительной техники.

• Развивающие:

  • активизировать познавательную деятельность учащихся;

  • развивать умения анализировать, сопоставлять, выделять главное;

  • развивать память;

  • развивать умения слышать и быть услышанным.

• Воспитательные:

  • формировать интерес к изучению информатики;

  • воспитывать аккуратность и бережное отношение к технике.

Технологии, применяемые на уроке:

• информационно-коммуникативные;

• групповой деятельности;

• игровые;

• оценивания учебных успехов (позволяет ученику самостоятельно оценивать результат своих действий, создать комфортную обстановку, сберечь его психологическое здоровье).

Оборудование и ПО:

• презентация, составленная в программе Ms Power Point ;

• проектор;

• доска.

План урока:

• Организационный момент – 2 минуты.

• Изложение нового материала – 30 минут.

• Закрепление изученного материала – 10 минут.

• Домашнее задание – 3 минуты.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент.

Учитель: Добрый день!

Мы с Вами изучили устройство и программное обеспечение современных компьютеров. Строим прогнозы относительно техники будущего, например, ультратонких игровых планшетов. Но для того, чтобы совершить такой скачок, надо знать что сделало человечество для появления у каждого из нас персонального компьютера .

Тема сегодняшнего урока «История развития вычислительной техники».

2. Изложение нового материала.

Перед Вами лежат заготовки по данной теме (Приложение 1). В ходе урока мы вместе заполним пропуски. Таким образом, у Вас не только получится готовый конспект, но и сформируется определенный запас знаний, что и является целью нашего урока.

Тема для Вас новая, поэтому сегодня мы положимся на Вашу интуицию. Я предлагаю Вам провести урок в форме игры «Интуиция». (1слайд).

Перед Вами несколько категорий. (2 слайд). Категорию выбирает учитель, согласно выстроенному плану (Приложение 2).

После получения вопроса участники совещаются внутри групп. Одна из групп отвечает на поставленный вопрос. Затем выслушивается мнение остальных групп. Ответы обсуждаются, выбирается правильный, соответствующая запись заносится в конспект.

Первым счетным средством для человека были его пальцы. Затем использовали камешки, ракушки, палочки, узелочки и т.п. В V веке до нашей эры в Греции было изобретено первое счетное устройство.

Перед Вами 1 категория «Устройства счета 1».

Название этого устройства с греческого переводится как счетная доска. Идея его устройства заключается в наличии специального вычислительного поля, где по определенным правилам перемещаются счетные элементы. Назовите первое счетное устройство.

Ответ учащихся: Абак.

Учитель: Подобные счетные инструменты распространялись и развивались по всему миру. Например, китайский вариант абака назывался суан-пан, а наши русские счеты можно считать «потомком» абака, хотя у них была своя история создания.

В 1645 году французский математик создал первую счётную машину.

Перед Вами 2 категория «Устройства счета 2».

Эта машина представляла собой механическое устройство в виде ящичка с многочисленными связанными одна с другой шестерёнками. Складываемые числа вводились в неё при помощи соответствующего поворота наборных колёсиков. Ответ появлялся в верхней части металлического корпуса. Кто создатель этой машины?

Ответ учащихся: Блез Паскаль.

Учитель: Немецкий ученый, развив идею Паскаля, создал механический арифмометр.

Перед Вами 3 категория «Устройства счета 3».

В 1673 году был сконструировал первый арифмометр. Он выполнял все 4 арифметических действия. Его создатель был математиком. Назовите его имя.

Ответ учащихся: Готфрид Вильгельм фон Лейбниц.

Учитель: Арифмометр, как и простой калькулятор, - это средство механизации вычислений. Мечтой изобретателей было создание считающего автомата, который бы без вмешательства человека, производил расчеты по заранее составленной программе. Такая машина была создана в период между 1820 и 1856 годами. Называлась она Аналитическая машина Бэббиджа. Для программного управления использовались перфокарты, которые были изобретены в начале 19 века во Франции Жозефом Жаккардом. Интересным историческим фактом является то, что первую программу для машины написала женщина.

Перед вами 4 категория «Программисты».

Работая с Бэббиджем эта женщина разработала все основные принципы программирования, применяемые до сих пор. Впоследствии её именем назвали один из компьютерных языков. Назовите ее имя? 

Ответ учащихся: Ада Августа Лавлейс.

Учитель: Непосредственным предшественником ЭВМ были релейные вычислительные машины. В первой половине 20 века бурно развивалась радиотехника, основным элементом радиоприемников и радиопередатчиков были электронно-вакуумные лампы, которые стали технической основой для первых ЭВМ.

Перед вами 5 категория «Поколения ЭВМ».

Самая знаменитая машина первого поколения была создана в 1946 году американскими учеными Дж. Моучли и Дж. Эккертом. Элементной базой этой машины стали электронно-вакуумные лампы. Как называлась машина?

Ответ учащихся: Эниак.

Учитель: Сложная и утомительная процедура подготовки машины к работе делала ее неудобной в эксплуатации. В 1946 году в журнале «Nature» вышла статья «Предварительное рассмотрение логической конструкции электронного вычислительного устройства».

Перед Вами 6 категория «Ученые».

Этот ученый родился в 1903 году. Он известен как праотец современной архитектуры компьютеров. Он описал принципы и структуру ЭВМ, на которых построены, в том числе, и современные компьютеры. Назовите его имя.

Ответ: Джон фон Нейман.

Учитель: Принципиальное описание устройства и работы компьютера принято называть Архитектурой ЭВМ. Электронную вычислительную технику принято делить на поколения, каждое из которых характеризуется своей элементной базой.

Перед Вами 7 категория «Элементная база 1».

Первое поколение ЭВМ базировалось на электронно-вакуумных лампах, но в 1949 году в США был изобретен первый полупроводниковый прибор, который заменил электронную лампу и стал элементной базой второго поколения ЭВМ. Как назывался этот прибор?

Ответ учащихся: Транзистор.

Учитель: Объем внутренней памяти возрос в сотни раз в сравнении с ЭВМ 1 поколения. ЭВМ стали более компактные и уже не занимали несколько комнат. В это же время появились накопители на магнитных лентах.

В нашей стране первая ЭВМ была создана в 1951 году. Называлась она МЭСМ.

Перед Вами 8 категория «Вычислительные машины».

В 1953 году в СССР была выпушена первая Большая Электронная Счётная Машина (БЭСМ-1). Она была признана лучшей в мире. Кто её создатель?

Ответ учащихся: Сергей Алексеевич Лебедев.

Учитель: Перед Вами 9 категория «Элементная база 2».

Бурный рост использования компьютеров начался с так называемым «3-им поколением» вычислительных машин. Начало этому положило изобретение, которое независимо друг от друга изобрели лауреат Нобелевской премии Джек Килби и Роберт Нойс. Это изобретение стало элементной базой 3 поколения. Назовите это изобретение.

Ответ учащихся: Интегральная схема.

Учитель: Очередное событие в электронике произошло в 1971 году, когда американская фирма Intel объявила о создании микропроцессора – это сверхбольшая интегральная схема, способная выполнять функции основного блока компьютера – процессора.

Перед Вами последняя категория «Персональный компьютер».

Первый коммерчески распространяемый персональный компьютер был сделан на базе процессора Intel-8080, выпущенного в 1974 г. Микропроцессоры в то время были элементной базой 4 поколения ЭВМ. Разработчиком стала крохотная компания MIPS из Альбукерка (шт. Нью-Мексико США). Как назывался этот компьютер?

Ответ учащихся: Альтаир.

Учитель: Начиная с этого момента, наиболее волнующими были две проблемы: доступность компьютера и его мощность.

В 1969 году американские военные несколько компьютеров объединили в сеть. Тем самым, решая не только вопрос реализации связи, но и мощности. Таким образом, несколько компьютеров образовывали более мощную систему.

Новые научные разработки и достижения, а также конкуренция между фирмами-производителями, позволили сделать компьютер наиболее доступным.

Но есть и другая линия в развитии ЭВМ четвертого поколения. Это суперкомпьютер. Машины этого класса имеют быстродействие в сотни миллионов и миллиарды операций в секунду и представляют собой многопроцессорный вычислительный комплекс.

3. Закрепление изученного материала.

Проверка полноты и правильности заполнения конспекта.

4. Домашнее задание.

По полученному конспекту составить в тетради таблицу о поколениях ЭВМ, следующего вида.

Используемые ресурсы Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов:

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/a68bc2da-dfa0-4ef5-ae86-d6d561aa0eb2/9_138.swf

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/ba5f6ee4-552d-41e0-b801-23d0eed708a9/9_137.swf

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/09e04f34-888c-42d2-8652-a276c26514ad/9_146.swf

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/796a151b-3348-4c98-89b7-f8db5542b3cf/9_141.swf

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/a21ad0f9-ae67-427e-ab1a-927fd717c3da/9_143.swf

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/cba8cf67-0423-48b3-920e-bc1df704001a/9_142.swf

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/b75f0e49-84d5-48e7-8f21-e649782de1f7/9_147.swf

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/b80efebd-5578-4f3b-b129-098e82075fa6/9_148.swf

Используемые ресурсы из других общедоступных источников:

http://ru.wikipedia.org

http://sdo.uspi.ru/mathem&inform/lek9/lek_9.htm

http://eruditus.name/ucebnik.html

http://computerhistory.narod.ru/index.htm

Порядок показа категорий:

1. Устройства 1

2. Устройства 2

3. Устройства 3

4. Программисты

5. Поколения ЭВМ

6. Ученые

7. Элементная база 1

8. Вычислительные машины

9. Элементная база 2

10. Персональный компьютер