Тема

8 класс

Тема: Предыстория информатики.

Задачи: 1. Познакомить учащихся с основными этапами развития информационной деятельности с давних времен до наших дней.

2. Развивать память, внимание, мышление самостоятельность, сосредоточенность.

3. Воспитывать терпение, трудолюбие, дисциплину, стремление достигнуть высоких результатов в работе, бережное отношение к имуществу.

Оборудование: компьютеры, мультимедиапроектор, презентация к уроку, файл с упражнениями для самостоятельной работы.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Проверка домашнего задания.

∎ Что такое «алфавит»?

∎ Что называют «мощностью алфавита»?

∎ Д/з № 4

1. Подсчитайте в килобайтах количество информации в тексте, если текст состоит из 800 символов, а мощность используемого алфавита — 128 символов.

2. Имеются два текста на разных языках. Первый текст использует 32-символьный алфавит и содержит 200 символов, второй — 16-символьный алфавит и содержит 250 символов. Какой из текстов содержит большее количество информации и на сколько битов?

3. Сколько символов в тексте, если мощность алфавита — 64 символа, а объем информации, содержащейся в нем — 1,5 килобайта?

4. Сравните величины (поставьте знак отношений):

а) 200байтов и 0,25 килобайта;

б) 3 байта и 24 бита;

в) 1536 битов и 1,5 килобайта;

г) 1000 битов и 1 килобайт;

д) 8192 байта и 1 килобайт.

Решение:

а) 200 байтов < 0,25 килобайта;

б) 3 байта = 24 бита;

в) 1536 битов < 1,5 килобайта;

г) 1000 битов < 1 килобайт;

д) 8192 байта > 1 килобайт.

3. Разучивание нового материала (объяснение с демонстрацией презентации).

В любой деятельности человек всегда придумывал и создавал самые разнообразные средства, приспособления, орудия труда. Все это облегчало труд, делало его производительнее, расширяло возможности людей.

Первые вспомогательные средства для работы с информацией появились много позже первых орудий материального труда.

Уже говорилось о том, что информационную деятельность человека можно разделить на три составляющие: хранение, передачу и обработку. Долгое время средства информационного труда развивались отдельно по этим трем направлениям.

Хранение информации.

История хранения информации в письменной форме уходит в глубь веков. До наших дней в некоторых местах сохранились наскальные письмена древнего человека, выполненные 25-20 тысяч лет назад; лунный календарь, выгравированный на кости 20 тысяч лет назад. Для письма также использовались дерево, глина. Многие века письменные документы составлялись на пергаментных свитках. Это было «очень дорогим удовольствием». Пергамент делался из кожи животных. Ее растягивали, чтобы получить тонкие листы. Когда на востоке научились ткать шелк, его стали использовать не только для одежды, но и для письма.

Во IIвеке нашей эры в Китае изобрелибумагу. Однако до Европы она дошла только в XI веке. Вплоть до XV века письма, документы, книги писались вручную. В качестве инструмента для письма использовались кисточки, перья птиц, позже — металлические перья; изобретались краски, чернила. Книг было очень мало, они считались предметами роскоши.

В середине XVвека немецкий типограф Иоганн Гутенберг изобрел первый печатный станок. С этого времени началось книгопечатание. На Руси книгопечатание основал Иван Федоров в середине XVI века. Книг стало значительно больше, быстро росло число грамотных людей.

До сегодняшнего дня лист бумаги остается основным носителем информации. Но у него появились серьезные «конкуренты».

В XIXвеке была изобретена фотография. Носителями видеоинформации стали фотопленка и фотобумага.

В 1895 году французы братья Люмьер продемонстрировали в Париже первый в мире кинофильм, используя аппарат собственного изобретения. Этот год считается годом рождения кино.

В XXвеке был изобретен магнитофон. Магнитная запись позволяет сохранить звук и, в частности, информацию, содержащуюся в человеческой речи. И совсем недавно на магнитную научились записывать не только звук, но и изображение: появился видеомагнитофон.

Передача информации.

Первоначально люди пользовались лишь средствами ближней связи: речь, слух, зрение. Развитие письменности породило первые средства дальней связи — почту.

Для быстрой передачи каких-то важных сведений часто использовались очень оригинальные идеи. Известно, например, применение на Кавказе костровой связи. Два костровых сигнальщика находились на расстоянии прямой видимости на возвышенных местах или башнях. Когда приближалась опасность (нападали враги), сигнальщики, зажигая цепочку костров, предупреждали об этом население. В XVIIIвеке возник семафорный телеграф, это тоже световая связь, но технически более совершенная.

Очень богатым на открытия в области связи был XIX век. В этом веке люди овладели электричеством, которое породило множество изобретений. Сначала П.Л. Шеллинг в России в 1832 году изобрел электрический телеграф. А в 1837 году американец С. Морзе создал электромагнитный телеграфный аппарати придумал специальный телеграфный код — азбуку, которая носит его имя.

В 1876 году американец А. Белл изобрел телефон. И наконец, в 1895 году русский изобретатель А.С. Попов открыл эпоху радиосвязи.

Самым замечательным изобретением XXвека в области связи можно назвать телевидение. Освоение космоса привело к созданию спутниковой связи.

Обработка информации. От пальцев до калькулятора.

Важнейшим видом обработки информации являются вычисления. Появление и развитие счетных инструментов стимулировали развитие земледелия, торговли, мореплавания, астрономии и многих других областей практической и научной деятельности людей.

Нетрудно догадаться, что первым счетным средством для человека были его пальцы. Этот инструмент всегда «под рукой»! Кто из вас им не пользовался?

Вот как описывает пальцевой счет туземцев Новой Гвинеи знаменитый русский путешественник Н.Н. Миклухо-Маклай: «… папуас загибает один за другим пальцы руки, причем издает определенный звук, например „бе, бе, бе“… Досчитав до пяти, он говорит „ибон-бе“ (рука). Затем он загибает пальцы другой руки, снова повторяет „бе, бе“… пока не дойдет до „ибон-али“ (две руки). Затем он идет дальше, приговаривая „бе, бе“… пока не дойдет до „самба-бе“ и „самба-али“ (одна нога, две ноги). Если нужно считать дальше, папуас пользуется пальцами рук и ног кого-нибудь другого».

В Vвеке до нашей эры в Греции и Египте получил распространение абак. Абак — это греческое слово, которое переводится как счетная доска. Вычисления на абаке производились перемещением камешков по желобкам на мраморной доске.

Подобные счетные инструменты распространялись и развивались по всему миру. Например, китайский вариант абака назывался суан-пан. «Потомком» абака можно назвать и русские счеты. В России они появились на рубеже XVIXVIIвеков. И до сих пор в нашей стране счеты можно увидеть не только в музеях.

В начале XVIIвека шотландский математик Джон Непер ввел понятие логарифма, опубликовал таблицы логарифмов. Затем в течение двух веков развивались вычислительные инструменты, основанные на использовании этой математической функции. Логарифмы позволяют свести трудоемкие арифметические операции — умножение и деление — к более простым — сложению и вычитанию. В результате появились логарифмическая линейка. Этот инструмент до недавнего времени был вычислительным средством инженеров. И лишь в последние годы его вытеснили электронные калькуляторы.

В 1645 году французский математик Блез Паскаль создал первую счетную машину. Машина Паскаля позволяла быстро выполнять сложение многозначных чисел.

Немецкий ученый Лейбниц, развив идею Паскаля, создал механический арифмометр, на котором можно было выполнять все четыре арифметические операции с многозначными числами. Позднее арифмометр многократно совершенствовался, в том числе и русскими изобретателями П.Л. Чебышевым и В.Т. Однером.

Арифмометр был предшественником современного калькулятора — маленького электронно-вычислительного устройства. Сейчас практически у каждого школьника есть калькулятор, который помещается в кармане. Любому академику начала XX века такое устройство показалось бы фантастическим.

Чарльз Бэббидж и его «Аналитическая машина»

Арифмометр, как и простой калькулятор, — это средство механизации вычислений. Человек, производя вычисления на таком устройстве, определяет последовательность выполняемых операций. Мечтой изобретателей вычислительной техники было создания считающего автомата, который бы без вмешательства человека производил расчеты по заранее составленной программе.

В период между 1820 и 1856 годами Бэббидж работал над созданием программно-управляемой «Аналитической машиной». Это было настолько сложное механическое устройство, что проект так и не был реализован.

Можно сказать, что Бэббидж опередил свое время. Для осуществления его проекта в ту пору еще не существовало подходящей технической базы. Некоторым ученым современникам Бэббиджа его труд казался бесплодным. Однако пророчески звучат сейчас слова самого Чарльза Бэббиджа: «Природа научных знаний такова, что малопонятные и совершенно бесполезные приобретения сегодняшнего дня становятся популярной пищей для будущих поколений».

Основные идеи, заложенные в проекте аналитической машины, в нашем веке были использованы конструкторами ЭВМ. Все главные компоненты современного компьютера присутствовали в конструкции аналитической машины: это СКЛАД (в современной терминологии — ПАМЯТЬ), где хранятся исходные числа и промежуточные результаты; МЕЛЬНИЦА (арифметическое устройство), в которой осуществляются операции над числами, взятыми из склада; КОНТОРА (устройство управления), производящая управление последовательностью операций над числами соответственно заданной программе; БЛОКИ ВВОДА исходных данных и ПЕЧАТИ РЕЗУЛЬТАТОВ.

Для программного управления аналитической машиной использовались перфокарты — картонные карточки с пробитыми в них отверстиями (перфорацией). Перфокарты были изобретены в начале XIX века во Франции Жозефом М. Жаккардом для управления работой автоматического ткацкого станка.

Интересным историческим фактом является то, что первую программу для машины Бэббиджа в 1846 году написала Ада Лавлейс — дочь великого английского поэта Джорджа Байрона.

Аналитическая машина Бэббиджа — это уже универсальное средство, объединяющее в себе обработку информации, хранение информации и обмен исходными данными и результатами с человеком.