Звуковое представление информации

Звуковая плата или аудиоадаптер (иначе называемая аналого-цифровым преобразователем) - это специальное устройство, преобразующее при записи звука электриче­ские колебания звуковой частоты в числовой двоичный код. Она используется и для обратного преобразования при воспроизведении звука. На вход звуковой платы пода­ется непрерывный аналоговый сигнал от микрофона, ам­плитуда которого измеряется через определённые про­межутки времени, а на выходе получают численные зна­чения амплитуды этого сигнала. Эти промежутки времени называются шагом дискретизации, а количество измере­ний амплитуды звука в секунду называют частотой дискре­тизации.

Методика изучения архитектуры компьютера.

В школьном курсе информатики и ИКТ устройство компьютера изучается на уровне архитектуры, под которой понимается описание устройства и принципов его работы без подробностей технического характера.

В базовом курсе принята следующая схема раскрытия архитектуры:

• назначение ЭВМ;

• основные устройства, входящие в состав ЭВМ, и выполняемые функции; • организация внутренней и внешней памяти: • особенности архитектуры персонального компьютера;

•типы и свойства устройств, входящих в состав персонального компьютера.

Начать изучение следует с:

1) Методики изучения архитектуры ЭВМ фон Неймана:

- Рассказать о том, кто такой фон Нейман;

- Когда были установлены основы архитектуры ЭВМ (1940, фон Нейманом)

- Рассказать о принципах фон Неймана:

1. Состав и структура однопроцессорной ЭВМ.

2. Использование двоичной системы счисления в машинной арифметике.

3.Адресуемость памяти ЭВМ.

4. Совместное хранение данных и программ в общей памяти ЭВМ. 5.Структура машинной команды.

6. Состав системы команд процессора.

7. Цикл работы процессора (алгоритм выполнения программы процессором).

В базовом курсе информатики следует лишь кратко рассмотреть принципы фон Неймана, а более подробно – в профильных курсах. Изучая эти принципы с учащимися, учителю следует также осветить некоторые вопросы по истории создания первых ЭВМ и особенностям работы на них (рассказать про десятичный код).

 2) Использование при обучении Учебного компьютера:

- показать внутренне устройство компьютера, подключение внешних устройств и разъемы.

- Важным моментом изучения архитектуры является рассмотрение того, как осуществляется передача информации внутри компьютера.

- Рассмотреть внешнюю и внутреннюю память компьютера (Учебный материал о памяти компьютера частично рассматривается в начале изучения базового курса в разделе хранение информации. Рассматривая внешнюю и внутреннюю память компьютера, следует сформировать у учащихся:

· понятия о физических свойствах памяти;

· понятия о принципах организации хранения в ней информации.)

Корниенкова Ангелина

15 Методика изучения внешней и внутренней памяти компьютера.

Учебный материал о памяти компьютера частично рассматривается в начале изучения базового курса в раз­деле хранение информации. Рассматривая внешнюю и внутреннюю память компьютера, следует сформировать у учащихся:

· понятия о физических свойствах памяти;

· понятия о принципах организации хранения в ней информации.

^ Внутренняя память построена на электронных эле­ментах - микросхемах. Она хранит информацию только при наличии электропитания, поэтому является энергоза­висимой. Эта память является быстрой - время записи и считывания данных составляет микросекунды, поэтому её ещё называют оперативной. Оперативная память входит в состав ОЗУ - оперативного запоминающего устройства.

В компьютере есть ещё один вид внутренней памяти - постоянное запоминающее устройство - ПЗУ. Эта память является энергонезависимой и данные в ней сохраняется при отключении питания. Она предназначена только для чтения и, обычно, не может меняться.

^ Внешняя память реализуется в настоящее время на двух типах носителей - магнитных и оптических дисках. Эта память медленная, по сравнению с оперативной, но объём её существенно больше, а с учётом возможности смены носителей - практически неограничен.

В последнее время очень широкое применение на­ходит новый вид внешней памяти - флеш-память.

^ Организация внутренней памяти основана на свойствах её дискретности и адресуемости. В ячейках памяти хранятся по одному биту информации, т.е. хранятся 0 или 1. Адресуемость оперативной памяти означает, что доступ к данным в ней производится по адресам. При этом адресуются не биты, а байты - 8 расположенных подряд битов памяти. Адрес байта - это его порядковый номер памяти. Поэтому организация внутренней памяти - битово-байтовая. Аналогией здесь является хорошо понятная детям адресация домой и квартир.

Размер оперативной памяти современных персо­нальных компьютеров составляет сотни и более мегабайт.

^ Организация внешней памяти является файловой. Наименьшей единицей внешней памяти является файл. Понятие файла является сложным для учащихся, поэтому должно вводиться постепенно. Аналогией файла может быть параграф учебника, т.е. это наименьший поименованный раздел в книге, который отражается в её содержании (оглавлении). Биты и байты во внешней памяти не адресуются, а их последовательности присваивается уни­кальное имя, под которым она сохраняется. Именованная последовательность байтов и является файлом. Сохранение информации во внешней памяти производится в файле с конкретным именем.

Отдельно следует остановиться на понятии корневого каталога и его назначении. Этот материал также изучается в разделе об операционной системе. Понятной для учащихся аналогией будет сравнение корневого каталога с оглавлением в учебнике. Все файлы сохраняются на диске и если их список вывести на экран, то можно увидеть содержимое диска, что подобно оглавлению в учебнике.

При наличии учебного времени можно более подробно остановиться на физической реализации внутренней и внешней памяти, рассказать, как эти виды памяти осуществлялись на первых ЭВМ. По этой теме учащиеся даже 7-9 классов могут самостоятельно подготовить интересные доклады, рефераты и сообщения о новых перспективных видах носителей информации и устройствах памяти .

16 Методика изучения внешних устройств 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.

Побежимова Юля

17 Методика изучения программных средств вычислительной техники.

Изучению программного обеспечения ЭВМ в базо­вом курсе уделяется все возрастающее внимание, что свя­зано с важностью освоения учащимися приемов работы с операционной системой и необходимостью овладения прикладными программными средствами информационно-коммуникационных технологий. В этом разделе базового курса изучаются следующие вопросы:

- назначение программного обеспечения компьютера и его структура;

- операционная система;

- пользовательский интерфейс;

- файловая система компьютера;

- понятие прикладного программного обеспечения.

Так как подавляющее большинство школ оснащены IBM-совместимыми компьютерами, то учителю следует ориентироваться на изучение операционной системы Windows и прикладных программ под неё. Если на компьютерах установлено свободное программное обеспечение, то учителю приходится изучать операционную систему Linux с офисным пакетом OpenOffice. Как уже отмечалось, школьные учебники написаны в расчёте на Windows, что создаёт дополнительные трудности для учителя, обучающего детей работе с Linux. Изучение операционной системы достаточно сложная для учителя и учащихся тема, поэтому, вначале следует дать общее представление о функциях ОС, не вдаваясь в излишние подробности. На последующих практических занятиях необходимо предусмотреть виды работы, требующие от учащихся умений работать с дисками и файлами. Следует стремиться сформировать прочные навыки работы с файловой системой, что позво­лит в последующем выиграть время и избежать массы не­приятностей, связанных с «потерей файлов» и их поисками. В конце изучения функций операционной системы учителю следует остановиться на принципе управлении внешними устройствами компьютера.

18 Методика обучения информационному моделированию.

Основным содержанием обучения по этой линии является изучение информационных моделей. По этой теме в базовом курсе изучаются следующие вопросы:

- моделирование как метод познания;

- модели материальные и информационные;

- информационное моделирование;

- формализация информационных моделей;

- типы информационных моделей.

Основное содержание темы - это понятие модели и основных типов моделей. Если преподаватель располагает дополнительным временем, то следует познакомить учащихся с такими понятиями как: «граф», «структура», «система», и с представлениями об объектно-информационном типе моделей.

Линия моделирования является теоретической основой курса информатики, так же как и линия информации и информационных процессов. Однако эта линия тесно связана с другими линиями курса. Технологические приемы обработки информации и соответствующие программные средства можно рассматривать как инструменты для работы с различными информационными моделями. В базовом курсе изучаются только начальные понятия, относящиеся к информационному моделированию, и показываются возможности, которые даёт для этого применение компьютерных технологий.

Степанова Ангелина

19 Методика обучения алгоритмизации.

Как уже отмечалось выше, основным необходимым качеством программиста является развитое алгоритмиче­ское мышление. С середины 1980 годов основной задачей обучения информатике было формирование алгоритмиче­ской культуры учащихся. Поэтому раздел алгоритмизации является хорошо разработанным в базовом курсе. Обуче­ние алгоритмизации имеет две стороны:

· обучение структурной методике построения алго­ритмов;

· обучение методами работы с величинами.

При изучении тем: «Программный принцип работы ЭВМ» и «Информация и управление» учащиеся знакомятся с понятиями алгоритма и исполнителя алгоритмов. В пер­вом учебнике по информатике (Основы информатики и вычислительной техники: Пробное учеб. пособие для сред. учеб. заведений: В 2 ч. / Под ред. А.П. Ершова и В.М. Мо­нахова, - М.: Просвещение, 1985-1986.) алгоритмизации отводилось центральное место, а в качестве исполнителя алгоритма выступал человек. Такой прием давал возмож­ность формировать понятие формального исполнителя ал­горитма, позволял учащимся ощутить себя исполнителем алгоритма и находить ошибки в алгоритмах. В то время это обеспечивало изучение информатики в безмашинном ва­рианте.

Для обучения детей алгоритмизации был разработан специальный учебный язык программирования ЛОГО, в состав которого входил исполнитель Черепашка, позволявший изображать на эк­ране компьютера чертежи и рисунки, состоящие из отрез­ков прямых линий. Система команд Черепашки включала в себя команды: вперед, назад, налево, направо, поднять хвост, опустить хвост (Черепашка рисует хвостом, когда он опущен).

Группой академика А.П. Ершова для обучения про­граммированию был разработан язык Робик, в котором использовалось несколько различных исполнителей. Дальнейшее развитие идей академика А.П. Ершова по обучению алгоритмизации нашло в учебнике А.Г. Кушни-ренко, в котором основным методическим приёмом стало использование учебных исполнителей - Робота и Чертеж­ника.

Понятие алгоритма является центральным в данной теме. Кроме этого изучаются свойства алгоритмов и типы алгоритмических задач. Понятие алгоритма относится к исходным математическим понятиям, поэтому не может быть определено через другие, более простые понятия. Из‐за этого определение алгоритма в школьных учебниках по информатике отличается большим разнообразием.

Вводя понятие алгоритма, учителю следует акцентировать внимание учащихся на том, что алгоритм всегда составляется с ориентацией на исполнителя алгоритма. Исполнитель – это объект или субъект, для управления которым составляется алгоритм. В этом случае учителю следует привести примеры алгоритмов для управления действия‐ми различных субъектов (исполнителей). Например, если ваша мама посылает вас в магазин за продуктами, то она дает вам очень подробную инструкцию чего и как купить. А если она посылает с той же целью вашего отца, то инструкция обычно дается в самой общей форме. В этом при мере вы и ваш отец выступают в качестве исполнителей алгоритма, который задается вашей мамой.

Изучая понятие исполнение алгоритма, следует указать учащимся на то, что исполнителю всегда необходимо иметь исходные данные с которыми он будет работать (деньги, продукты, детали, таблицы чисел и т.п.). Например, исполнителю, решающему математическую задачу нужна исходная числовая информация, которая обычно задаётся в условии. Если вам нужно найти номер телефона нужного человека, то исходными данными будут фамилия человека, его инициалы, телефонная книга, а иногда ещё и домашний адрес, ибо Ивановых или Петровых с одинаковыми инициалами может оказаться в телефонной книге несколько. В данном случае набор: «фамилия, инициалы, домашний адрес, телефонная книга» является полным набором данных для исполнителя. При неполных данных за‐дачу либо совсем нельзя решить, либо получить неоднозначное решение.

Закрепление изученных основных понятий темы проводится при решении различных типов учебных алгоритмических задач следующего содержания [1]:

1)Выполнить роль исполнителя: дан алгоритм и надо его формально исполнить.

2)Определить исполнителя и систему команд для данного вида работы.

3)В рамках данной системы команд исполнителя построить алгоритм.

4)Определить необходимый набор исходных данных для решения задачи.

В качестве примера задач первого типа обычно в учебниках рассматривается алгоритм игры Баше, правила которой такие: дано 7, 11, 15, 19 предметов. За один ход можно брать 1, 2 или 3 предмета. Проигрывает тот, кто берёт последний предмет.

К задачам второго типа относятся задачи типа: «Описать систему команд исполнителя Геометр, который выполняет геометрические построения с помощью циркуля и линейки».

К задачам третьего типа относится следующая задача: «Записать для исполнителя Геометр алгоритм построения окружности, для которой задан её диаметр».

К задачам четвёртого типа относится задача: «Определить полный набор данных для вычисления месячной платы за расход электроэнергии в квартире».

Мы поможем в написании ваших работ!