Курс лекцій з інформатики

Курс лекцій з інформатики

Зміст

1.	Інформатика як наука…………………………………………………………………
2.	Носії інформації……………………………………………………………………….
3.	Кодування інформації………………………………………………………………...
4.	Застосування комп’ютерів…………………………………………………………….
5.	Інформаційна система………………………………………………………………...
6.	Пристрої введення-виведення інформації…………………………………………...
7.	Пр.р.№1. Робота з клавіатурним тренажером……………………………………….
8.	Пам’ять комп’ютера……………………………………………………………….….
9.	Основні характеристики комп’ютера………………………………………………..
10.	Тематичне оцінювання по темі: “Вступ. Інформація та інформаційні технології”……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Використана література………...…………………………………………………………...

Заняття № 1.

Структура уроку.

Предмет інформатики та її структура.

Система – це всяка організована сукупність, яка при при тісній взаємодії здійснює одну або кілька певних функцій. Кожна система складається з… В інформатиці виділяють три основні частини (див . рис.1) [7, c. 11]: - Алгоритми обробки інформації (algоrithm);

Блок № 1.

М о д е л ь це:

1. Система об'єктів або процес, властивості яких в певному розумінні подібні властивостям іншої системи або процесу;

2. Зразок, еталон для масового виробництва серії виробів.

 

 

На відміну від к і б е р н е т и к и інформатика займається інформаційним, технічним, програмним та т.п. наповненням кібернетичних систем, технологією їх розробки і машинного використання. А тому в інформатиці виділяють змістовну, організаційну, технічну, алгоритмічну й програмну сфери.

Блок № 2.

 

К і б е р н е т и к а - це наука про загальні закони керування множиною взаємозв’язаних об’єктів, кожний з яких здатен сприймати, запам’ятовувати й переробляти інформацію.

 

 

Кібернетика, як самостійна наука, виникла і отримала розвиток у зв’язку із створенням та розвитком комп’ютерної техніки. Основні положення кібернетики сформулював американський учений Норберт Вінер в 1948 році в книзі “Кібернетика”. На території колишнього Радянського Союзу ініціатором та керівником досліджень із кібернетики в 50...60-і роки був академік Аксель Іванович Берг. Вагомий вклад в розвиток теоретичної та прикладної кібернетики вніс український вчений Віктор Михайлович Глушков.

 

Поняття інформації.

Слiд пам’ятати, що i н ф о р м а ц i я вiдiграє особливу роль у розвитку людського суспiльства. I н ф о р м а ц i я (вiд латинського informatio – роз’яснення) - це первiсне… Отже, пiд i н ф о р м а ц i є ю розумiють данi про явища, процеси та предмети навколишнього середовища [19, c. 3].

Комп’ютер та його складові.

Кожний комп’ютер містить п’ять основних функціональних пристроїв (див. рис.2.) [4, c.6]: - арифметико-логічний пристрій (АЛП); - пристрій керування;

Контрольні запитання.

1. Що являє собою наука інформатика? З яких частин вона складається?

2. Які причини призвели до виникнення інформатики?

3. Що є предметом вивчення інформатики?

4. Що таке система?

5. Що таке інформація? На які види вона поділяється?

6. Для чого призначений комп’ютер? З яких пристроїв він складається?

 

Заняття № 2.

Тема:	Носії інформації.
Мета:	Закріпити матеріал попереднього уроку та вивчити види і носії інформації.
Базові поняття та терміни:	Інформація, види інформаціїї, носії інформації, шум, повідомлення.
Тип уроку:	комбінований

Структура уроку.

Види інформації.

ü За способом її сприйняття людиною; ü За способом опрацювання; ü За галуззю застосування;

Носії інформації, форми і способи подання інформації.

До магнітних носіїв належать магнітні стрічки і диски, до оптичних – лазерні компкат-диски, до перфорованих - перфокарти і перфострічки, до…   У пристроях, призначених для передавання й опрацювання інформації, використовуються два фізичних способи подання…

Нформація й шум та їх взаємоперетворення.

Шум - це невпорядковані коливання різної фізичної природи, які відрізняються складністю тимчасової і спекторальної структури [20, c. 143]. Під акустичним шумом розуміють різного роду небажані перешкоди сприйняттю… Основні джерела - різні двигуни і механізми.

Контрольні запитання.

1. Які види інформації ви знаєте?

2. Як поділяється інформація стосовно різних систем обробки?

3. Що являють собою носії інформації? Які вони бувають?

4. Які існують способи подання інформації? Охарактеризуйте їх.

5. Що є основою подання інформації у комп’ютерах?

6. Що таке шум? Що таке повідомлення?

7. Шум як джерело інформації.

 

Заняття № 3.

Тема:	Кодування інформації.
Мета:	Навчити учнів оцінювати інформацію та проводити кодування інформаціїї.
Базові поняття та терміни:	Повідомлення, кодування, біт, байт, цінність інформації, інформаційні процеси.
Тип уроку:	Комбінований.

Структура уроку.

Кодування повідомлень, за допомогою яких передається інформація.

Для того, щоб повідомлення можна було опрацювати за допомогою електронної апаратури, його перетворюють в електричний сигнал. Сигнали, як уже…  

Рис.7. Опис безперервного сигналу дискретними значеннями.

Наступним етапом перетворення аналогового сигналу є перетворення дискретних значень сигналу в числа, причому для комп’ютера – в двійкові числа. Таке перетворення називається кодуванням.

Кодування – це відображення дискретного повідомлення у вигляді певних сполучень символів [8, c. 68].

Кожне повідомлення містить певну кількість інформації. Для повідомлення, що складається з двійкових чисел, кількість інформації дорівнює кількості бітів у цьому повідомленні. Припустимо, що дискретне повідомлення являє собою послідовність 01001010001000111010. У ній є 20 двійкових розрядів і відповідно кількість інформації у двійковому коді дорівнює загальній кількості символів. 0 і 1.

Біт – це один двійковий розряд, в якому знаходиться 0 або 1; біт вважають найменшою одиницею інформації.

Байт – це вісім двійкових розрядів із поміщеним у них числом.

Кількість різноманітних комбінацій двійкових значень у байтах дорівнює: 2⁸=256.

1 КБайт=2¹⁰= 1024 Байта

1 МБайт=2¹⁰=1024 КБайта

1 ГБайт=2¹⁰=1024 МБайта

В пам’ять комп’ютера місткістю в 1 МБайт можна записати інформацію, розміщену на 500 сторінках.

 

Властивості інформації.

1) iнформацiя приносить знання про навколишнiй свiт у певну точку, де їх до цього не було; 2) iнформацiя нематерiальна, але вона передається за… Крім того, інформація характеризується такими категоріями, як кількість… Аналогічно тому, як потік енергії спрямовується від генератора до приймача, потік інформації іде від джерела…

Ціна та цінність інформації.

Знання – це отримання й накопичення інформації. Енергія, яку об’єкт витрачає на отримання інформації, створює в ньому запас енергії, яка прагне… Знання, навики, уміння, якщо вони не підтримуються працею та тренуваннями в їх… Непоінформованість членів громади шкодить їй. Пошук інформації, що не вистачає – це додатково витрачений час, засоби,…

Нформаційні процеси.

Пошук інформації. Найпростіші приклади – це пошук потрібної книги в бібліотечному каталозі, пошук оголошення в газеті, потрібної формули в… До складу пошукової системи зазвичай входить масив документів, у якому… Збирання інформації. Це, наприклад, занесення нових записів у вашу телефонну книжку, щоденне вимірювання температури…

Контрольні запитання

1. Що таке повідомлення?

2. Які бувають сигнали?

3. Що таке кодування?

4. Що таке біт, байт?

5. Які властивості інформації ви знаєте?

6. Що розуміють під знаками й сигналами?

7. Що таке знання?

8. Які інформаційні процеси ви знаєте?

9. Чому і в яких напрямках необхідно захищати інформацію?

 

Заняття № 4.

Структура уроку.

Коротка історія розвитку обчислювальної техніки.

Початком першого етапу вважають 18 ст., коли Б. Паскаль і Г. Лейбніц створили підсумовуючі машини. На заміну цим машинам в 19 ст. прийшли механічні… В 30-х роках 19 ст. був розроблений проект першої в світі обчислювальної… 1) “Склад” для зберігання чисел (у сучасних машинах такий пристрій називають запам'ятовуючим).

Характеристика різних поколінь комп’ютерів.

Iз змiною елементної бази ЕОМ сильно змiнювались характеристики, загальний вигляд i можливостi комп’ютерiв. Жодний технiчний пристрiй, який досi був винайдений людиною, не розвивався так… Саме тому доцiльно говорити про п о к о л i н н я ЕОМ, якi змiнюють один одного в ходi загального розвитку…

Основні галузі застосування комп’ютерів.

1. Створення принципово нових знарядь виробництва “оживленням” машин і механізмів, тобто вбудовуванням автоматичних інформаційно-переробних… 2. Автоматизація управління цілісними технологічними системами (автоматизація… 3. Автоматизація різних соціально-комунікативних процесів (планування та управління суспільним виробництвом,…

Таблиця № 1. Застосування комп’ютерів.

Контрольні питання

2. З чим пов’язаний другий етап у розвитку обчислювальної техніки? 3. Що лежить в основі зміни поколінь обчислювальної техніки? 4. Коротко охарактеризуйте кожне покоління комп’ютерів.

Заняття № 5.

Структура уроку.

Техніка безпеки під час роботи з персональним комп’ютером.

1. Торкатися до екрана і тильного боку дисплея, проводів живлення і пристроїв заземлення, з’єднувальних кабелів. 2. Порушувати порядок ввімкнення й вимкнення апаратурних блоків, намагатись… 3. Класти на апаратуру сторонні предмети.

Структура інформаційної системи.

Апаратна частина – це пристрої та електронні схеми комп’ютера. Програмне забезпечення – це сукупність усіх програм, які використовуються на… Сучасні інформаційні системи для збереження та опрацювання інформації обов’язково використовують комп’ютерну техніку,…

Апаратна та програмна складові інформаційної системи, їх взаємодія.

· Набір комп’ютерів; · Пристрої введення інформації; · Пристрої виведення інформації;

Прикладне програмне забезпечення.

- прикладні програми загального призначення; - прикладні програми спеціального призначення.

Мікропроцесор, основні функції мікропроцесора.

Мiкропроцесор керує роботою всiх пристроїв комп’ютера та проводить згiдно програм користувача рiзнi арифметичнi та логiчнi операцiї над введеними… Транзистором називається електроперетворювальний напiвпровiдниковий прилад з… Характеристики мікропроцесора [7, c. 35]:

Контрольні запитання.

2. Яка має бути відстань від очей до середини екрану монітора? 3. Яких правил необхідно дотримуватись під час роботи з пеpсональним… 4. Яка структура інформаційної системи?

Заняття № 6.

Структура уроку.

Клавіатура. Типи клавіатур.

В загальному випадку клавіатури поділяються на стандартні та альтернативні (див.рис.14). Стандартні клавіатури в свою чергу поділяються на такі типи: · XT - 83 клавіші, без індикаторів;

Альтернативна клавіатура. Альтернативні ергономічні клавіатури відрізняються від стандартних прямокутних за формою й можливостями настроювання (частіше — програмної, але буває, що й апаратної). Наприклад, міністерство охорони здоров’я США досить докладно класифікують альтернативні клавіатури по типах. Так, розщеплені (split keyboards) клавіатури (типу Microsoft Natural Keyboard Elite) можуть являти собою монолітний блок із фіксованою підставкою для зап’ясть і розведеною панеллю клавіш окремо для кожної руки. Інший варіант: єдиний клавіатурний блок зі звичайним прямокутним розташуванням клавіш може фізично розділятися на дві частини і розводитися в різні сторони під кутом; користувач практично може розмістити частини клавіатури в будь-якому зручному місці, хоч у різних кінцях столу. Існує більш рідкісний тип — настроювані клавіатури, або так званого “наметового” типу (tented keyboards). Їхня клавішна панель може бути “розламана” на двоє частин, які можна установити у вигляді будиночка. Подібні клавіатури є розвитком моделі, що розщеплюється. Окремо виділяють клавіатури з хвилеподібним розташуванням клавіш (curved KB), коли QWERTY-рядок вигинається хвилею. Існують також моделі зі зворотним нахилом панелі (KB with negative slope), ніжки в якій розташовані не під верхньою краєм, а під нижнім, тому користувачі мимоволі правильно розташовують кисті рук під час друку.

До досить рідкісного типу альтернативних клавіатур відносяться рельєфні, або контурні (contour) клавіатури. Вони виглядають як блоки близько розташованих клавіш у спеціальних поглибленнях. Теоретично такі клавіатури дають користувачам можливість розвити дуже високу швидкість друку, зберігаючи при цьому нормальне положення рук на клавіатурі. Однак розташування клавіш настільки незвичне, що друкувати можна лише наосліп, до того ж у даному випадку потрібне серйозне перенавчання.

Самим недорогим (а тому і самим розповсюдженим) типом альтернативної клавіатури є монолітна модель з розщепленою навпіл і розведеною під кутом клавішною панеллю.

 

Вплив клавіатури на здоров’я користувача.

Постійна робота з комп’ютером, зрозуміло, не так небезпечна, як деякі інші професії. Проте існує одна неприємна річ, причиною якої може стати такий,… Далеко не всі користувачі комп’ютера випробували на собі симптоми синдрому… Уперше про цю хворобу стало відомо через декілька років після широкого поширення друкарських машинок. Предки сучасних…

Мишка”.

Сама фірма Xerox у 1981 році випустила комп’ютер Star 8010, у якому використовувалася “мишкa”. Але цей комп’ютер виявився занадто дорогим і не мав… Багато хто вважає, що поява і поширення “мишки” - це заслуга Apple, але… Спочатку на ринку PC-сумісних комп’ютерів “мишкa” не користувалася особливим попитом, але з появою Windows і OS/2…

Дисплей. Типи, основні характеристики та принципи роботи дисплею.

Дисплеї бувають монохромними та кольоровими. Вони можуть працювати в одному з двух режимiв: текстовому або графiчному. Текстовий режим. В текстовому режимi екран дисплея умовно подiяють на окремi… ~ ! @ # $ % ^ & * ( ) _ + | { } [ ] : ; " < > , . ? /

Друкарські пристрої.

- принтери; - плотери.  

Сканери.

С к а н е р –це пристрій для зчитування графічної та текстової інформації в комп’ютер [7, c. 69]. Звичайно, що графічні об’єкти можна створювати за… Принцип дії сканера ґрунтується на перетворенні зображення в електричні… Всі відомі на сьогодні типи сканерів розділяють на два типи: ручні (hand-held) і настільні (desktop) (див.рис.17).

Пристрої для організації комп’ютерного зв’язку. Модем.

Модем— це пристрій, що перетворює цифрову інформацію, прийняту від комп’ютера, в аналогові (звукові) сигнали, які можна передавати по звичайній… Іншими словами, комп’ютер посилає модему біти й байти, а модем перетворює їх у… Існують різні типи модемів (див. рис. 18). Є внутрішні й зовнішні модеми, моделі з різними швидкостями й…

Правила підготовки комп’ютера до роботи.

ü обов’язково має бути виконано заземлення до початку експлуатації комп’ютера та компонентів, які до нього підключаються (наприклад, принтер).… ü обов’язкова перевірка величини напруги, оскільки відхилення від норми…  

Клавіатурний тренажер.

“Соло на клавіатурі” - найвідоміший і перевірений часом тренажер роботи на клавіатурі комп’ютера. Він заснований на методиці відомого психолога,… Переваги: Автор веде навчання в стилі турботливого дружнього спілкування… Недоліки: В інтересах учнів, орієнтованих на вищу швидкість, хотілося б бачити в тренажері індикатори й статистику…

Контрольні запитання.

2. Які Ви знаєте типи стандартних клавіатур? 3. Які Ви знаєте типи альтернативних клавіатур? 4. Основні групи клавіш клавіатури.

Заняття № 7.

Практична робота №1

Тема. Робота з клавіатурним тренажером.

Мета: Виробити навики роботи з клавіатурою.

Обладнання: ІBM PC, інструкція, програми Stamina, “BabyType 2000”, “Соло на клавіатурі”.

Теоретичні відомості.

Esc - відміни команди або дії (іноді виходу з програм). Tab - використовується при роботі з таблицями та для відступу на певну… Caps Lock- перемикання режимів набору великих літер з фіксацією.

Завдання 1

2. Потрібно на запит "Ваше имя" ввести ім'я користувача (можливо будь-який набір символів) і натиснути Enter. 3. На екрані з'явилось меню програми. Потрібно з нього вибрати клавішами… 4. На екрані, над клавіатурою, будуть з'являтися літери в кружках. Завдання користувача полягає в тому, щоб своєчасно…

Заняття № 8.

Тема:	Пам’ять комп’ютера.
Мета:	Засвоїти теоретичний матеріал по темі “Пам’ять комп’ютера”
Базові поняття та терміни:	Пам’ять, вимоги до пам’яті, кеш-пам’ять, накопичувачі, привід, носій інформації, стример, CD-ROM, доріжка, сектор.
Тип уроку:	Урок засвоєння нових знань.

Структура уроку.

Внутрішня та зовнішня пам’ять комп’ютера.

Відзначимо, що від знання принципів побудови та функціонування запам’ятовуючих пристроїв значною мірою залежить розуміння принципів функціонування… Вимоги до пам’яті [10, c.7]: · пам’ять повинна абсолютно надійно зберігати інформацію;

Оперативна пам’ять.

· cтатична; · динамічна. У перших елементарну комірку утворюють тригерні схеми. Будучи встановленою вхідним імпульсом в один із двох можливих…

Зовнішні запам’ятовуючі пристрої комп’ютера.

Зовнішня пам’ять, яка виготовляється на магнітних носіях, коштує дешево, зберігає великий об'єм інформації i працює досить повільно. До зовнішніх запам'ятовуючих пристроїв належать: · дисковод для дискет (накопичувач на гнучких магнітних дисках - НГМД);

Дискові накопичувачі, їх основні хорактеристики і принципи роботи.

Накопичувач можна розглядати як сукупність носія та відповідного приводу. Розрізняють накопичувачі зі змінними і незмінними носіями. Привід — це поєднання механізму читання-запису з відповідними електронними… Носій інформації – це матеріал для запису, зберігання і відтворення даних. Носій, що є середовищем зберігання…

Технічні характеристики деяких НЖМД наведено в табл. 6.

Таблиця 6.

Накопичувачі випускають десятки фірм. Щоб забезпечити взаємозамінність пристроїв, розроблено стандарти на їхні габаритні й електричні… На швидкодію НЖМД впливають такі характеристики: Частота обертання шпинделя. В наш час випускаються накопичувачі ЕIDЕ з частотою обертання шпинделя 4500…7200 об/хв.…

Розміщення інформації на магнітних дисках.

У випадку магнітних дисків інформація записується на різні ділянки магнітного шару, нанесеного на поверхню диска. Запис виконується по концентричних… Чим більша кількість секторів і доріжок на диску, тим більше інформації можна… Магнітні диски, що надходять у продаж, як правило, не мають правильної розбивки на доріжки і сектори. Така розмітка…

Контрольні питання.

2. Що розуміють під внутрішньою і зовнішньою пам’яттю комп’ютера? 3. Призначення оперативної пам’яті. 4. Які типи мікросхем Ви знаєте? Охарактеризуйте їх.

Структура уроку.

Основні характеристики персонального комп’ютера.

До основних технічних характеристик ПК належать такі [3, c. 64]: ü Модель (тип) мікропроцесора. У комп’ютерах ІВМ РС використовуються… ü Тактова частота – вказує, скільки тактів здійснює мікропроцесор за секунду. Вимірюєтьсяктова частота в МГц ( 1…

Так, процесор Pentium ІІІ-600 виконує 600*106 тактів/сек.

Таблиця № 7. Основні характеристики мікропроцесорів. Модель Тактова частота Розрядність Розрядність шини даних …   Розрядність та тактова частота істотно впливають на на продуктивність роботи персонального комп’ютера, оскільки, чим…

Магістрально-модульний принцип будови ПЕОМ.

· Материнська плата - на ній розміщені мікропроцесор (МП), генератор тактової частоти, мікросхеми кеш-пам’яті і постійної пам’яті (ПЗП), а також… · Оперативна пам'ять - цей вид пам’яті називають також оперативним… · Дисководи - служать для підключення різного роду дисків (твердих і гнучких магнітних дисків, лазерних дисків…

Принципи роботи ЕОМ.

   

Сумiснiсть персональних комп’ютерiв.

Отже, сумiснiсть персональних комп’ютерiв - це можливiсть використовувати на даному комп’ютерi програми та програмнi комплекси, якi розробленi,…   Iснує д в а с п о с о б и забезпечення сумiсностi ПК:

Контрольні запитання.

2. Які Ви знаєте основні технічні характеристики ПК? 3. Перелічіть основні модулі, з яких складається ПК. 4. Що являє собою системна шина (магістарль)?

Заняття № 10.

Структура уроку.

Організаційний момент (2...3 хв).

Нструктаж з техніки безпеки (2...3 хв)..

Тематичне оцінювання (35 хвилин).

Усні питання з інформатики: 3.2. Проводиться тестування на комп’ютері (на протязі 10 хвилин). До даного… Автори програми – викладачі Рожищенського агротехнічного коледжу Климук В.Ф. та Покидько Ф.В.

Використана література

2. Арисава Макото. Что такое компьютер/ Пер. с яп. М.А. Терешина. - 2-е изд., стер. К.: Выща шк., 1990. - 183 с. 3. Верлань А.Ф., Апатова Н.В. Інформатика: Підручник для учнів 10-11 кл.… 4. Великий довідник школяра: 5-11 класи. – Харків: ВД “Школа”, 2003. – 736 с.