Творческие проекты и работы учащихся

Урок 7. Внутреннее устройство компьютера

В третьем уроке мы узнали для чего нужны процессор, оперативная память и жесткий диск. В четвертом уроке мы увидели компьютер снаружи и узнали для чего нужны различные кнопки и разъёмы. Сегодня мы откроем крышку системного блока и познакомимся со всеми внутренними компонентами.

Когда говорят о внутреннем устройстве компьютера, обычно имеют в виду те компоненты, которые находятся внутри его корпуса. У настольного компьютера корпус – это системный блок, у ноутбуков и нетбуков – это нижняя из раскрываемых половинок (напомню, что разновидностям компьютерной техники у нас был посвящен второй IT-урок).

Подробнее о проекте:

В процессе исследовательской работы по информатике «Компьютер в жизни людей» ученицей 8 класса была поставлена цель получить ответ на вопросы, что такое компьютер, используют ли компьютер школьники, как может он им помочь в процессе обучения. Кроме того в работе рассматривается влияние компьютера на организм ребенка и способы снижения негативного фактора.

В предложенном проекте по информатике «Компьютер в жизни людей» автор составляет инструкцию, в которой изложены рекомендации при работе за компьютером, а также описаны нормы работы за персональным компьютером для детей.

1. Нейронные механизмы восприятия

Сведения о нейронах сенсор­ных систем, накопленные за последние десятилетия, подтверждают детекторный принцип нейронной организации са­мых разных анализаторов. Рассмотрим механизмы восприятия в нервной системе на примере зрительного анализатора.

Для зрительной коры были описаны нейроны-де­текторы, избирательно отвечающие на элементы фигуры, контура — ли­нии, полосы, углы.

Важным шагом в развитии теории сенсорных систем явилось открытие константных нейронов-детекторов, учитывающих, кроме зрительных сигна­лов, сигналы о положении глаз в орбитах. В теменной коре реакция кон­стантных нейронов-детекторов привязана к определенной области внешнего пространства, образуя константный экран. Другой тип константных нейро­нов-детекторов, кодирующих цвет, открыт С. Зеки в экстрастриарной зри­тельной коре. Их реакция на определенные отражательные свойства цвето­вой поверхности объекта не зависит от условий освещения.

Изучение вертикальных и горизонтальных связей нейронов-детекторов различного типа привело к открытию общих принципов нейронной архитек­туры коры. В. Маунткасл — ученый из медицинской школы Университета Джонса Гопкинса — в 60-х годах впервые описал вертикальный принцип ор­ганизации коры больших полушарий. Исследуя нейроны соматосенсорной коры у наркотизированной кошки, он нашел, что они по модальности сгруп­пированы в вертикальные колонки. Одни колонки реагируют на стимуляцию правой стороны тела, другие — левой, а два других типа колонок различа­лись тем, что одни из них избирательно реагировали на прикосновение или на отклонение волосков на теле (т.е. на раздражение рецепторов, располо­женных в верхних слоях кожи), другие — на давление или на движение в суставе (на стимуляцию рецепторов в глубоких слоях кожи). Колонки имели вид трехмерных прямоугольных блоков разной величины и проходили через все клеточные слои. Со стороны поверхности коры они выглядели как пла­стины размером от 20-50 мкм до 0,25-0,5 мм. Позже эти данные подтвер­дились и на наркотизированных обезьянах другие исследователи уже на не­наркотизированных животных (макаках, кошках, крысах) также предста­вили дополнительные доказательства колончатой организации коры.

Благодаря работам Д. Хьюбела и Т. Визеля сегодня мы более детально представляем колончатую организацию зрительной коры. Исследователи ис­пользуют термин «колонка», предложенный В. Маунткаслом, но отмечают, что наиболее подходящим был бы термин «пластина». Говоря о колончатой организации, они подразумевают, что «некоторое свойство клеток остается постоянным во всей толще коры от ее поверхности до белого вещества, но изменяется в направлениях, параллельных поверхности коры» Сначала в зрительной коре были обнаружены группы клеток (колонок), связанных с разной глазодоминантностъю, как наиболее крупные. Было замечено, что всякий раз, когда регистрирующий микроэлектрод входил в кору обезьяны перпендикулярно ее поверхности, он встречал клетки, лучше реагирующие на стимуляцию только одного глаза. Если же его вводили на несколько мил­лиметров в сторону от предыдущего, но также вертикально, то для всех встречающихся клеток доминирующим был только один глаз — тот же, что и раньше, или другой. Если же электрод вводили с наклоном и как можно бо­лее параллельно поверхности коры, то клетки с разной глазодоми-нантно­стью чередовались. Полная смена доминантного глаза происходила примерно через каждый 1 мм.

Кроме колонок глазодоминантности, в зрительной коре разных живот­ных (обезьяна, кошка, белка) обнаружены ориентационные колонки. При верти­кальном погружении микроэлектрода через толщу зрительной коры все клетки в верхних и нижних слоях избирательно реагируют на одну и ту же ориентацию линии. При смещении микроэлектрода картина остается той же, но меняется предпочитаемая ориентация, т.е. кора разбита на колонки, предпочитающие свою ориентацию. Радиоавтографы, взятые со срезов коры после стимуляции глаз полосками, определенным образом ориентирован­ными, подтвердили результаты электрофизиологических опытов. Соседние колонки нейронов выделяют разные ориентации линий.

В коре обнаружены также колонки, избирательно реагирующие на на­правление движения или на цвет. Ширина цветочувствителъных колонок в стриарной коре около 100-250 мкм. Колонки, настроенные на разные длины волн, чередуются. Колонка с максимальной спектральной чувствительностью к 490-500 нм сменяется колонкой с максимумом цветовой чувствительности к 610 нм. Затем снова следует колонка с избирательной чувствительностью к 490-500 нм. Вертикальные колонки в трехмерной структуре коры образуют аппарат многомерного отражения внешней среды.

В зависимости от степени сложности обрабатываемой информации в зри­тельной коре выделено три типа колонок. Микроколонки реагируют на от­дельные градиенты выделяемого признака, например на ту или другую ориентацию стимула (горизонтальную, вертикальную или другую). Макроко­лонки объединяют микроколонки, выделяющие один общий признак (напри­мер, ориентацию), но реагирующие на разные значения его градиента (раз­ные наклоны — от 0 до 180°). Гиперколонка, или модуль, представляет со­бой локальный участок зрительного поля и отвечает на все стимулы, попа­дающие на него. Модуль — вертикально организованный участок коры, вы­полняющий обработку самых разнообразных характеристик стимула (ориен­тации, цвета, глазодоминантности и др.). Модуль собирается из мак­роколо­нок, каждая из которых реагирует на свой признак объекта в локаль­ном уча­стке зрительного поля. Членение коры на мелкие вертикальные подразделе­ния не ограничивается зрительной корой. Оно при­сутствует и в других областях коры (в теменной, префронтальной, моторной коре и др.).

В коре существует не только вертикальная (колончатая) упорядочен­ность размещения нейронов, но и горизонтальная (послойная). Нейроны в колонке объединяются по общему признаку. А слои объединяют нейроны, выделяю­щие разные признаки, но одинакового уровня сложности. Нейроны-детек­торы, реагирующие на более сложные признаки, локализованы в верх­них слоях.

Таким образом, колончатая и слоистая организации нейронов коры сви­де­тельствуют, что обработка информации о признаках объекта, таких, как форма, движение, цвет, протекает в параллельных нейронных каналах. Вме­сте с тем изучение детекторных свойств нейронов показывает, что принцип дивергенции путей обработки информации по многим параллельным каналам должен быть дополнен принципом конвергенции в виде иерархически орга­низованных нейронных сетей. Чем сложнее информация, тем более сложная структура иерархически организованной нейронной сети требуется для ее обработки.

Влияние компьютера на развитие ребенка

Начиная говорить про влияние компьютера, необходимо учитывать несколько аспектов: влияние на здоровье ребенка, а также влияние на психику и развитие ребенка.

Современные научные теории говорят, что многие компьютерные игры оказывают пагубное влияние на ребенка. В связи с длительным нахождением за компьютером снижается работоспособность глаз, нервная система также «страдает», а из-за этого может появиться головная боль, утомляемость, ухудшение самочувствия. Если начать рано использовать компьютер, планшет или смартфон, может произойти такое, что ребенку все, кроме компьютера, станет попросту неинтересным и неувлекательным. Это связано с тем, что по сравнению с ярким и увлекательным компьютерным миром, и виртуальной реальностью, предложенная компьютером, реальный мир начинает уходить на второй план – окружение вдруг становится блеклым и неинтересным.

В связи с этим ребенок перестает удивляться простым вещам, меньше интересуется изучением окружающего мира. Компьютерные игры попросту вытесняют из жизни ребенка все остальные развивающие занятия и интересы. Процесс изучения ребенком становится поверхностным, то есть ребенок начинает меньше прилагать усилий к тому, чтобы что-то начало, допустим, работать. Все становится основываться на компьютере: ребенок хочет просто нажать кнопочку, чтобы все начало двигаться, хочет, чтобы и в настоящей жизни было все также легко и просто. Ребенок начинает привыкать к такому образу жизни. Это приводит к утрате усидчивости, старательности, терпения и творчества. Ребенок начинает задаваться уже другими вопросами, по типу: «зачем стараться или прилагать какие-то усилия?»

Из-за компьютера или других различных информационных технологий часто происходят конфликты между родителями и ребенком. Это связано с тем, что ребенок требует обратно компьютер, если его пытаются забрать или ограничить, поскольку он не может спокойно пережить, что приходит время заканчивать играть, что и приводит к закатыванию истерик ребенком. Для ребенка компьютер становится самым притягательным и наиинтереснейшим объектом в доме.

Родители, в свою очередь, начинают испытывать чувства вины и беспомощности, как только ситуация начинает заходить слишком далеко. Они чувствуют, что теряют контроль над своим ребенком и никак не могут научиться правильно контролировать времяпровождения ребенка за компьютером. Техника постепенно становится удобным заменителем родительского внимания и общения. Родители все меньше начинают заниматься своим ребенком, разговоры становятся реже.

Заключение

Итак, в седьмом IT-уроке мы познакомились с внутренним устройством компьютера и кратко рассмотрели все компоненты системного блока. Для уровня «Новичок» этих знаний вполне достаточно, чтобы осознанно работать в большинстве программ, которые вам могут понадобиться.

В следующем уроке мы узнаем, какие устройства еще можно подключить к компьютеру (внешние устройства), называется он Основные периферийные устройства ПК.

Подписывайтесь на новости сайта, чтобы не пропустить свежие полезные материалы сайта IT-uroki.ru

Если остались вопросы, задавайте их в комментариях, постараюсь на все ответить.

Как написать проект в школе

Все начинается с выбора темы и понимания конечной цели. Она должна быть понятной, четкой и ясной. Чтобы работа продвигалась быстро, ученику тема должна быть интересна. Иначе никакой пользы от проектной деятельности не будет. Не получится успешно защитить проект, который не интересен даже ее создателю.

1. Подготовительный. Определяемся с темой и целью.
2. Планирование. Выясняем, что нужно для проекта в школе, с какими источниками информации будем работать, как будем ее собирать и анализировать. Решаем, в каком виде будем представлять результаты работы.
3. Исследование. Собираем и уточняем информацию, выполняем исследовательские задачи.
4. Выводы. Анализируем информацию, формулируем выводы.
5. Оформление. Учителя каждого конкретного образовательного учреждения выдвигают свои требования, как составлять проекты в школе, и выдают образцы оформления.

На этапе планирования решают, в каком виде представить информацию. Тогда же и определяются, какая нужна программа для создания школьного проекта на компьютере. В школе для проектов в рамках учебного класса достаточно использовать графический редактор Word. В нем набирают текст, дополняют его картинками.

Идея и продукт

Отнеситесь к выбору темы своего проекта внимательно и тщательно. Зачем тратить впустую ближайшие несколько месяцев, верно? Цели могут быть совершенно разные: улучшить мир, выиграть конкурс, заработать денег, но вся ваша команда должна четко понимать, зачем вы тратите силы и ресурсы, создавая что-то новое.

Еще один неочевидный момент: когда вы создаете что-то осязаемое, гораздо выше вероятность того, что проект будет реализован. Очень часто случается так, что, загоревшись идеей, команда не доводит дело до конца, просто четко не понимая, а что же мы делаем?

Итак, первая мысль пришла в голову, вы с этой мыслью походили и решили, что вот оно! Посмотрите аналоги, сделайте подробный поиск уже существующих решений. Может случиться так, что до вас уже все реализовали. Не отчаивайтесь, если вы не хотите менять тему проекта — сделайте подобное, но по-другому, добавьте функций или измените дизайн. Но лучше, все-таки, создать что-то свое.

Темы проектов могут быть очень разными, и очень большую роль здесь играет наставник. Школьник в силу отсутствия опыта просто может не понимать значимость (или отсутствие таковой) той или иной темы. Школьник может делать что-то только ради процесса, не отдавая отчет в бессмысленности создаваемого. Например, давайте сделаем так, чтобы свет в комнате включался по хлопку ладонями? Интересная идея, но спросите себя, а зачем, кому это будет нужно, если таких решений уже пруд пруди. Ради изучения чего-то нового? Да, такую цель тоже можно достигать проектной деятельностью, но она не самая главная. Главное, на мой взгляд, — научить ребят творить и создавать что-то нужное. Анализировать, аргументировать, убеждать и отстаивать свою точку зрения. Искать варианты улучшения существующего, создавать новое. Людей, которые могут придумывать, не так много, и ценность подобных специалистов возрастает с каждым годом.

Итак, что же может быть продуктом учебного проекта в сфере информационных технологий? Выделим основные очевидные варианты.

Это некий интернет — сервис, реализующий что-то новое или дополняющий уже созданную концепцию. Обратите внимание, что вы можете взять уже готовое решение и, не занимаясь плагиатом, а вдохновившись идеей, разработать что-то другое, более совершенное или просто с другим функционалом. Например, можно создать новый сервис для проведения тестирования или анкетирования. Какие технологии изучат ребята? Дизайн сайтов, верстка, программирование. Немало, на самом деле.

Мобильное приложение

Еще интереснее и сложнее, чем сайт. Поле для фантазии не ограничено, причем, всплывает такой интересный момент: вы можете заниматься созданием проекта озеленения территории вашего микрорайона, но оформить результат как мобильное VR — приложение с возможностью “прогуляться” по создаваемой территории для более полного погружения в реализуемую концепцию. Что мы изучаем? Современные тенденции дизайна, объектно — ориентированное программирование. И, конечно, новые инструментальные средства разработки. А заодно и ландшафтный дизайн.

Компьютерная игра

Этот продукт принимается к реализации ребятами без каких-либо лишних объяснений и обычно доводится до логического конца. Игру можно делать для малышей, игру можно делать обучающую. Можно сделать многопользовательскую браузерную игру, можно сделать игру для смартфонов и планшетов. Что изучают ребята? Приемы и методы геймификации, дизайн элементов компьютерной игры, объектно — ориентированное программирование.

Программа

Продукт, который будет что-то автоматизировать. Научите школьников думать о пользователе, ставить себя на место человека, который будет работать с программой. Научите тестировать свои творения. Пусть программа будет небольшая, но с уникальным функционалом. Новый калькулятор, виджет погоды или агрегатор новостей на рабочем столе — просто оглянитесь вокруг.

Еще один отличный метод — создавать что-то для себя. Вы анализируете, а чего вам не хватает в вашей деятельности или повседневной жизни? Гарантированно такой продукт будет популярным, так как если вы создадите решение, автоматизирующее вашу потребность, найдется круг людей, у кого потребность та же. Например, мне недавно надо было при публикации материалов на сайте добавлять подписи по разным шаблонам. Постоянно форматировать разные подписи — утомительно, вот я и написал плагин под WordPress, позволяющий этот процесс частично автоматизировать. Сделал для себя, но выложу в открытый доступ потом.

Фильм, плакат, журнал, трехмерная визуализация — все это может стать результатом вашего проекта.

Давайте ниже приведу мои рекомендации по реализации учебного проекта в сфере информационных технологий. С ними можно соглашаться или мы можем поспорить, но, может, мои мысли помогут и вам. Некоторые этапы пригодятся и для проектов в сфере экологии, туризма, литературы или русского языка, так как несут достаточно общий характер и будут ценны не только айтишникам.

Формулировка концепции

Придумали идею — запишите ее. Сформулируйте актуальность проекта, цели, которые вы хотите достичь, опишите простыми словами конечный результат вашего проекта, конечный продукт.

Общие папки

Обязательно создайте для своего проекта облачное хранилище с совместным доступом участников. Если это Google Диск или Облако Mail.ru, то создайте общие папки. В одном проекте у нас их было 8: “Модели”, “Текстуры”, “База данных”, “Фоны”, “Картинки”, “Скрипты”, “Настройки”, “Общее”. Можно использовать, наверное, более продвинутые инструменты, например, Битрикс24, я не пробовал. Надо, кстати, обратить на это внимание. Наверняка, есть еще инструменты совместного ведения проектной деятельности.

План реализации

Важный документ, потратьте на него побольше времени. В этом документе вам надо разбить ваш проект на маленькие этапы с описанием результата по окончании каждого. Только так вы дойдете до конца. Разрезав слона, мы сможем его съесть целиком. Школьник должен постоянно ощущать, что время было проведено не зря, что маленькая цель достигнута, скоро будет реализована основная концепция. Такой документ можно назвать план — графиком работ. Причем, когда вы будете его создавать, всплывет масса полезных мелочей, которые надо будет реализовать.

Нарисуйте результат

Все, что есть в голове, должно быть скинуто на бумагу. Делаете программу — рисуйте окна. Делаете сайт — рисуйте страницы. Делаете приложение — рисуйте все views. Делаете игру — рисуйте процесс и графические элементы. На обычных листах обычной ручкой или карандашом. Все зарисовки сохраняйте, ничего не выкидывайте. Схемы, идеи, кнопки, окна, рожицы и палочки — все сохраняйте! Вообще, должна быть общая папка, куда будут складываться все бумажные полезности для проекта.

Назовите команду

Обязательно дайте название своей команде! Это сплотит участников. По возможности, выберите логотип, хотя бы из бесплатных, и создайте лозунг, девиз. Пусть вы будете “IT гуру” или “Кодята”, но название команды даже из двух человек может стать началом целой истории. Обязательно придумайте название вашего конечного продукта, пусть оно будет емким и хлестким. “Газонокосилка 2.0”, “Веб заметки” или “Погода в кармане”. Да, обязательно разделите функции внутри вашей команды: пусть кто-то создает дизайн, а кто-то пишет код, кто-то ищет аналоги и тексты, а кто-то подбирает фотографии или звуковые файлы.

Добавляем экономику

Посчитайте затраты на реализацию проекта. пусть суммы будут большими, неважно, самое главное, чтобы они были реальными. Включите в смету оборудование и программное обеспечение, временные затраты, амортизацию и форс-мажорные обстоятельства. Это научит ребят быть более ответственными и не делать того, что нельзя реализовать.

Выбираем инструменты

План есть, эскизы есть, теперь самое время выбрать программные средства для реализации проекта. Почитайте, что сегодня используется в реальной разработке, что в тренде, что пригодится участникам проекта потом. Попробуйте различные IDE и редакторы, но не зацикливайтесь на учебной программе, выйдите за ее рамки. Обратите внимание, что многие разработчики идут навстречу образовательным организациям, просите у них бесплатные версии их продуктов. Так делает Autodesk и JetBrains, например. Посоветуйтесь с экспертами. Делайте учебный проект правильными инструментальными средствами.

Версионный контроль

Если будет код, то обязательно создайте репозиторий для версионного контроля. Это сэкономит кучу времени, и ребята приучатся к этой технологии. Как-то я заметил, что переход на систему версионного контроля кода изменило мое отношение к тому, что я пишу. Код стал для меня очень важным и ценным, что ли. Каждое изменение стало более обдуманным. Удаление кода тем более. Более ценным становится и время на разработку. Храните все файлы удаленно и в совместном доступе.

Создаем прототип

Первый самый большой результат проекта должен быть минимально работающим. Т.е. это должно быть что-то запускающееся и выполняющее основные функции, что-то, реализующее основную идею.

Тестируем

Отдаем первую версию продукта друзьям, знакомым, одноклассникам. Готовимся к критике и сразу настраиваемся на адекватное ее восприятие. Когда внутри себя решаешь, что критика будет, сразу становится легче. Внимательно выслушиваем и записываем, обязательно записываем, все советы и пожелания сохраняем. Вспоминаем про папку, куда все складываем.

Доделываем

Смотрим на часы. Оцениваем сроки и доделываем проект в соответствии с план — графиком. Причем, у вас могут быть как краткосрочные цели (выиграть ближайший конкурс), так и долгосрочные (доделать все до конца и выпустить продукт в свет). Дорабатываем основное, вспоминаем пожелания и выбираем из них самые критичные.

Презентуем

Все готово, отведите время на создание доклада и презентации. Рекомендую придерживаться вот таких разделов в презентации:

• Введение: рассказываем основные положения, назначение проекта, рассказываем о команде;
• Актуальность: говорим о том, насколько проект полезен и что достигаем, меняем, улучшаем его реализацией;
• Цели: тут рассказываем аудитории, а какие же цели были или будут достигнуты реализацией проекта;
• Задачи: показываем те задачи, которые были выполнены во время работы над проектом;
• Обзор аналогов и прототипов: показываем уже существующие решения и говорим о том, чем ваше отличается от остальных;
• Выбор инструментальных средств: в этом разделе презентации обосновываем свой выбор инструментов разработки;
• Экономическая часть: немного говорим о деньгах, чтобы аудитория оценила степень реализуемости проекта;
• Целевая аудитория: рассказываем о вашем потребителе;
• Показываем продукт: тут надо отвести время для демонстрации работы созданного решения;
• Планы развития: рассказываем о том, чем будем заниматься дальше. Можно планы разбить на несколько очередей.

Все, проект готов!