23. Комп’ютер – засіб для збереження, переробки, та зберігання інформації. Методика ознайомлення учнів з пристроями комп’ютера.

Початкове ознайомлення з комп'ютером

Аналіз чинних програм, навчальних посібників з інформатики для школи свідчить, що практично в усіх наявний розділ, у якому об'єктом вивчення є комп'ютер, однак кожний з них має різні назви, найбільш поширені «Пристрої ЕОМ», «Архітектура ЕОМ» або «Принципи будо­ви і роботи ЕОМ».

Однак, незважаючи на різні назви, розділ фактично має однаковий зміст. Він має або абстрактну теоретичну спрямованість, або суто прак­тичну. Необхідність вивчення даного розділу в сучасній школі залишається.

Учням треба знати, як користуватися комп'ютером, як його організовано і які принципи його конструювання. Йдеться про те, що учні повинні бути орієнтовані і як майбутні користувачі ком­п'ютера, і як люди, які в майбутньому можуть обрати професію, пов'я­зану зі створенням, виробництвом та обслуговуванням перетворювачів інформації.

Із відомостями про комп'ютер пов'язана одна із змістових ліній кур­су інформатики. Під час вивчення більшості тем курсу учні матимуть справу з комп'ютером, поглиблюватимуть свої знання про його будову, можливості використання, розвиватимуть власні навички роботи на комп'ютері. Опанування змістовою лінією «Комп'ютер» відбувається за двома напрямами:

• теоретичне вивчення будови, принципів функціонування і орга­нізації даних у комп'ютері;

• практичне опанування комп'ютера; одержання навичок засто­сування комп'ютера для виконання різних видів роботи з інфор­мацією.

У курсі інформатики будова комп'ютера вивчається на рівні його архітектури. Під архітектурою мається на увазі опис будови і принципів роботи комп'ютера без подробиць технічного характеру (електронних схем, конструктивних деталей тощо). Опис архітектури — це уявлення про комп'ютер, якого достатньо для людини, що працює за комп'юте­ром, але не конструює чи не ремонтує його.

Щоб учні розуміли, що комп'ютер використовується не тільки для виконання різного роду обчислень, а й для опрацювання повідомлень різного типу, слід крім поняття комп'ютера вводити також поняття інформаційної системи. Однак при систематизації знань учнів доцільно спочатку говорити про комп'ютер, а потім послідовно з відповідними обґрунтуваннями переходити до поняття інформаційної системи.

На першому етапі необхідно систематизувати та узагальнити знання учнів про комп'ютер, які вони одержали з різних інформаційних джерел.

При формуванні уявлень про комп'ютер слід виходити з того, що вони повинні бути зв'язаними з поняттями інформації й алгоритму. Саме цей етап вже з самого початку дає можливість поєднати три основних поняття курсу — інформація, алгоритм, комп'ютер.

На уроці вчителю слід використати бесіду, побудовану на частково-пошуковій основі, яку можна почати зі спроби порівняти комп'ютер з будь-яким пристроєм, призначеним для опрацювання деякої сировини, наприклад кухонний комбайн.

Аналогічні процеси відбуваються і в комп'ютері, тільки за його допомогою можна опрацьовувати повідомлення (коди повідомлень), які спочатку слід ввести до комп'ютера. Повідомлення при цьому повинні бути подані в певному вигляді, щоб комп'ютер міг їх опрацювати. В результаті цього одержуються нові повідомлення, які людина може вико­ристовувати далі.

Доцільно навести приклади опрацювання повідомлень, в яких звер­тається увага на те, з чого починалось опрацювання -— вхідні дані, і що одержали після опрацювання -— вихідні дані.

Бесіда дозволяє учням самостійно дати описове означення та визначити суттєві ознаки комп'ютера. Практика свідчить, що поняття комп'ютера при цьому засвоюється свідомо й учні легко та вільно пояснюють його функціональне призначення, вказують пристрої, без наявності яких комп'ютер не працюватиме правильно.

Важливо також, щоб учні відразу свідомо користувались поняттям комп'ютера. Для цього доцільно виділити суттєві ознаки комп'ютера, кожну з яких, за можливості, проілюструвати на конкретних прикладах.

1. Комп'ютер — досить складний електронний пристрій, що скла­дається з деякої сукупності взаємопов'язаних і взаємодіючих електронних пристроїв, кожний з яких виконує свої функції, тобто комп'ютер — це система пристроїв.

2. Комп'ютер здатний автоматично, без втручання людини, з великою швидкістю опрацьовувати повідомлення за заздалегідь введеними до його запам'ятовуючих пристроїв правилами, су­купність яких називають програмою.

3. Комп'ютер може опрацьовувати різні (але не будь-які) повідом­лення, які надходять через відповідні пристрої введення, що перетворюють повідомлення на сукупність електричних сигналів, які відповідно фіксуються в пам'яті комп'ютера.

4. Комп'ютер може запам'ятовувати в спеціальних пристроях (зовнішніх та внутрішніх) як вхідні повідомлення, так і повідом­лення, що одержуються після опрацювання.

5. Опрацьовані повідомлення комп'ютер може видавати в різній формі через відповідні пристрої виведення у вигляді малюнків, графіків, текстів, електричних сигналів, звукових повідомлень тощо.

6. Комп'ютер може працювати лише за правилами (програмами), які заздалегідь були розроблені та введені до запам'ятовуючих пристроїв комп'ютера людиною.

Варто підкреслити, що на цьому етапі не слід намагатися дати озна­чення поняття програми. Воно вводиться на інтуїтивному рівні та не викликає в учнів запитань щодо його сутності. Справа в тому, що слово програма часто зустрічається: програма концерту, змагань, телепередач, вечора тощо. Синонім цього слова, який допомагає вчителю дати йому описове означення — сукупність правил, порядок дій.

Виділені основні суттєві ознаки комп'ютера дозволяють швидко і чітко визначити призначення основних його пристроїв, скласти уявлен­ня про сфери застосування комп'ютера, про різні типи комп'ютерів, про доцільність використання того чи іншого типу комп'ютера залежно від кола задач, які розв'язуються з його допомогою та від умов, за яких він експлуатується.

Учні повинні засвоїти, що:

1. комп'ютер працює з такими видами повідомлень: символьними, числовими, графічними, звуковими;

2. будь-яка інформація в пам'яті комп'ютера подається у вигляді двійкового коду. Двійковий код означає, що інформація в пам'яті комп'ютера подається за допомогою лише двох символів: нуля і одиниці. В електронних елементах комп'ютера відбувається пере­давання і перетворення електричних сигналів. Двійкові символи розпізнають так: є сигнал — одиниця, немає сигналу — нуль. На магнітних носіях одиниці відповідає намагнічена дільниця поверхні, нулеві — ненамагнічена.

Після виділення суттєвих ознак комп'ютера доцільно пояснити, що слово комп'ютер у перекладі означає обчислювач. Такий термін виник тоді, коли ці електронні пристрої за своїми можливостями могли опра­цьовувати лише числову інформацію, тобто вони здебільшого викорис­товувались для виконання обчислень. З часом технічні характеристики комп'ютера вдосконалювались, що привело до розширення можливостей його використання щодо опрацювання різ­них повідомлень — текстових, графічних, звукових та ін. Саме тому з наукової точки зору такий пристрій правильно називати не обчислю­вальною системою, а системою для опрацювання інформації, тобто інформаційною системою. У такій системі можна виділити дві частини: апаратну та інформаційну. До інформаційної частини входять про­грами, за якими працює комп'ютер, та різні набори даних (мал. 21.1).