Эклоогиялық мәселелер

ЭЕМ-ның құрылымы мен  қызметінің жалпы сипаттамасы (Архитектураға  компьютердің техникалык, физикалық құрылғыларының сипаттамасы кірмейді).

ЭЕМ архитектурасынынң  негізгі құрылымдары: процессор, ішкі зерде , сыртқы зерде , енгізу және шығару құрылғылары жатады. Қазіргі дербес компьютерлердің архитектурасының барлық үлгісі магсистральді принципке негізделген.

Процессордың қызметі:

1.Берілген программа бойынша ЭЕМ-ның жұмысын басқару;

2.. Информацияны өңдеу амалдарын орындау.

Компьютердің зердесі ішкі және сыртқы болып бөлінеді.

Ішкі зерде оперативті еске сақтау (ОЕС) мен тұрақты еске сақтау (TEC) қүрылғысынан тұрады. ОЕСҚ- жылдам, жартылай өткізгішті энергияға тәуелді зерде. Оперативті есте сақтау құрылғысында осы мезеттегі орындалатын программада тікелей жүмыс істеуге қажетті мәліметтер сақталады . Оперативті есте сақтау құрылгысы информацияны оқуға және сақтауға пайдаланылатын зерде. (Электор тогы өшірілген кезде оперативті есте сақтау құрылгысындағы информация да өшеді).

Тұрақты есте сақтау құрылғысы ~ жылдам энергияға тәуелсіз зерде. Тұрақты есте сақтау құрылғысы- тек информацияны сақтауға арналған. Информация бір рет енгізілсе үнемі сақталады.

Компьютердің құрылымдары  арасындағы информациялық байланыс информациялық магистраль арқылы жүзеге асырылады (басқаша жалпы шина). Магистраль -дегеніміз өткізгіштер жиынтығынан тұратын кабель. Өткізгіштердің әр бір тобына өңделетін информация беріліп, ал басқа бір тобына зерделер адресі немесе сыртқы құрылғығылар жалғасады.

Магистральдің үшінші бөлігі бар- оны басқару шинасы дейді. Ол арқылы басқарылатын сигналдар беріледі (мысалы: құрылғының жұмысқа дайындығы туралы сигнал). Шина бойынша бір мезгілде жіберілетін биттің мөлшері -- шиннің разрядтығы деп аталады.

Процессорда басқа құрылғыға  жіберілетін кез-келген информация, шинадағы мәліметтер адресі арқылы жіберіледі. Бұл оперативті зердедегі ұяшықтың адресі немесе перефериялық құрылғылардың адресі болуы мүмкін.

Копьютер процессорының  негізгі сипаттамалары. Процессор- компьютердің ортаңғы қүрылғысы. Микропроцессор дегеніміз- бүл дербес компьютер процессорының қызметін атқаратын аса жоғары интегралды схема. Микропроцессор күрделі микроэлектроника технологиясынт қолдану жолымен жартылай өткізгіштік кристалдарда қүрылады.

Информациямен жүмыс  істейтін универсал атқарушы ретіндегі компьютер мүмкіндіктері процессордың командалар жүйесі арқылы анықталады. Бұл командалар жүйесі машиналық командалар тілін береді. Машиналық командалар тілінің командаларының компьютерінің жүмысын басқару командалары қүрылады. Әрбір жеке команда компьютердің әрбір жеке әрекетін анықтайды.

Машиналық командалық тілінде  арифметикалық, логикалық амалдарды, командалардың орындалу тізбегін орындалу амалын, мәліметтерді зерденің бір қүрылғысынан баска қүрылғыларына тарту амалдарын атқаратын командалар бар.

Басқару қүрылғысы берілген программа бойынша компьютердің барлық қүрылгыларын жүмысын басқарады. Арифметикалық логикалық қүрылгы -процессордың сеептегіш қүралы. Бүл қүрылғы программаның командалары бойынша арифметикалық, логикалық амалдарды орындайды.

Регисторлар - бұл процессордың ішкі зердесі. Әрбір регисторлар черновик ретінде пайдаланып, процессордың орындаған есептеу жұмыстары арқылы шамалардың нәтижелері сақталады. Әрбір регистордың анықталған қызметі бар. Команда есептегіш регистірінде программаның команданың кезекті атқарылатын командасы сақталатын ЭЕМ зердесі ұяшығының адресі орналасады. Командалар регисторде атқарылып жатқан команда сақталады. Алғашқы мәліметтер мен команданың атқарылуы нәтижесі сақталатын регисторлар бар. Алынған нәтиже регисторда оперативті есте сақтау зердесінің ұяшығына жазылуы мүмкін.

IBM PC дербес компьютерлерінде INTEL фирмасының процессорлары пайдаланылады. Компьютерлердегі INTEL 286,386,486, ал жоғарғы модельді PENTIUM процессорларының сериялары: PENTIUM, PENTIUM MMX, PENTIUM PRO, PENTIUM 2 т.б. MACINTOSH дербес компьютерлерде MATAROLO фирмасының процессорлары қолданылады.

 

 

Лекция 5

Программалау  тiлiн оқыту әдiстемесi

 

Праграммалау  тілін оқытудың мақсаты. Жалпы білім беретін орта мектепте программалау тілін тереңдетіп оқыту информатиканы оқытудың мақсаттары болып табылмайды. Мұның айтарлықтай себептері бар.

1 Оқушылардың ұғымдық аппаратын байытып, білімін бекітуге ұмтылу. Бұл жағдайда МҚБЖ, Паскаль, QBASIC және т.б. тілдердің бірі болуы мүмкін, бірақ машинасыз кәсіптілікті кеңейту мүмкін емес.

2) Олимпиадаға дайындық. Егер олимпиада ескі дәстүр бойынша үлкен комбинаторикалық есептерді программалау ретінде өтетін болса, онда мықты программалау тілісіз жүруі мүмкін емес.

Қазіргі Турбо жүйелер программаны тек аударып, орындап қана қоймайды, сонымен бірге көрнекі диалогты ортада жұмыс істеуге үйретеді. Бұл оқу іc-әрекетінің қуатты да, әдістемелік жүйесін тапқан құралы болып табылады. Мұндай ортада программа тексіне синтаксистік талдау эксперттік жүйедегідей орындалады, ал программаның қадам бойынша орындалуы-экспертік жүйедегі шығару процесін демонстрациялауға үқсас.

Сонымен, программалау тілін оқу бірінші немесе екінші, кей жағдайда үшінші деңгейдегі тілмен шектелуге тиіс: тіл- есеп шьіғарудың тиімді құралы; тіл тұжырымды аса маңызды құрал - оқу объектісі болып табылады.

Оқыту құралы. Оқыту құралы бұл синтаксистік талдаушысымен бірге орнатылған, текст енгізуге арналған редакторы бар компилятор. Ал әдістемелік құралға тілдің баяндалуы жатады. Егер қателер туралы хабарламалар ағлшын тілінде болатын болса, онда нұсқаудың бөлігі ретінде оның ана тіліндегі аудармасын беру қажет.

Оқыту әдісі мен түрлері. Мектептік алгоритмдік тілден кейінгі қарастырылатын екінші тіл тасымалдау, салыстыру және ұқсастыру жолымен оқытылады. Сөзбен түсіндіру барынша азаяды. Мысалы, Паскаль тіліндегі атау мектепгік, алгоритмдік тілдегідей құралады. Егер бірінші тіл машинасыз оқытылса, онда екінші тіл бірінші тілден машинаға алгоритмдерді аударып_; оны жүзеге асыратын құралдың қызметін атқарады. Мүндай жағдайда бірінші тіл, егер оның деңгейі жоғары болса, қызықты болып көрінеді. Онда оқушылар МАТ-де алгоритмді ойланып жазып, одан кейін оны ешқандай ойланбастан программалау тілінде аударады.

Алгоритмнің жазылуынан практикаға көшкенде МАТ-дегі командалар тексіне түсіндірмелері бар ашық программалар әдісін пайдалану өте ыңғайлы.

Мұндағы аса маңызды тәсіл - бірінші тілдің құрылымдарын толық түсіндіріп немесе сол бірінші тілдегі алгоритммлен есепті шығару. Оқушы тілді меңгеріп қана қоймайды, сонымен бірге екі тілді өзара салыстырып отырып түсінеді. Бұл жерде екінші тіл алдыңғы алған біліміне қосымша толықтыру немесе оны екінші жағынан қарастыруға болады.

Тағы бір айта кететін  мәселе - кейбір есепті шығаруға бірінші тілдің жеткіліксіздігі немесе қолайсыздығы болып табылады. Қазіргі уақытта автоматтандырьлған оқыту жүйелері арқылы тідді әдісі  жиі   қолданылатыны   белгілі.  

Мұнда оқушылардың белсенді іс-әрекеті тіл ортасында тұрақтысөздік  талқылауға алмасады. Ізденімпаз оқушылар міндетті түрде үйретуші 
программаның қалай құрылғанын көргісі, яғни оның қаншалықты 
ашықтылығын білгісі келеді. Ашық программалармен жұмыс істеу 
барысында алдымен, программаның жібірілуі, тоқтатуы және үзілуі жөнінде қысқаша түсініктеме беріледі. Бұдан біртіндеп нақты дербес есептерді шығаруға көшеді.

Тілді баяндау тәсілдері бірінші тілмен салыстырғанд екінші тілде 
баяндау формальды болып келеді. Баяндаудың алғашқы тәсілдерінің 
бірі - металингвистикалық формулалар мен олардың ұқсастығы . 
Бұдан синтаксис оқылатын тілде келтірілмеген белгілеулердің 
көмегімен жалпыланған түрде. яғни "метатілдердің * пайдаланылуымен 
сипатталады. Мысалы .

<Атау>:=<Әріп>і<литер>...3

мұндағы бұрышық белгі  арқылы объектінің атауы, квадрат жақша 
ненің болмайтын ,"...*— қайталанатынын көрсетеді. Бұл қатаң, әрі 
*артық * көрнекілік тәсіл . Түсініктілеу болу үшін мұны диаграмма түрінде көрсетуге де болады.

Есептердің типтері . Программалау тілін үйренуге байланысты 
есептерді былай топтауға болады:

• Тілдің құрылымы мен   олардың   арасындағы   байланысқа тәуелді 
  { циклдағы тармақталу т.с.с >;
• Информация   типіне   қарай { сан, текст, кесте, файлдар);

*Оқушылардың    іс-әрекетінің   түріне    қарай:    дайын програмаларды меңгеру ,   дайын    алгоритмді   аудару (MAT- ден    программалау    тіліне немесе    керісінше  )  .    дайын    программаны түрлендіру . ашық программадағы бос орындарды толтыру ,   оқушылардың өздерінің жасаған   програмалары .

Енді есептерге байланысты   үйретілетін тілдің   енгізу   тәсілдерін 
қарастырайық. Бұл жерде есеп   тілдік құралды   пайдалануға түрткі 
(себеп ) ретінде   қарастырылады .

Диалогты сызықтық алгоритмді программалау.

     Егер компьютерде МҚБЖ немесе МАТ болмаса, онда Бейсикпен жұмыс істеуге тура келеді. Алгоритмнің бірыңғайлығы үшін Бейсик тіліндегі алгоритмді қарастырайық.

     Оқыту мақсаты:диалогты  программалар логикасын түсіну, комакданы атқаруды меңгеру, дискіге  жазу және катологгы қарау.

     Ұсынылатын  командалар: енгізу, шығару командалары,  түсіндірмелердің жазылуы. Оқыту әдісі:дайын программа мысалы, ары қарай өзінің жалғастыруы. Мазмұны: формула бойынша есептерді программалау. Диалогты тілдерде оқушылар бірден дисплеймен жұмыс істеп кетеді, өйткені текстінің үлкен бөлігін олар тікелей режимде өздері дайындайды. Есеп былай тұжырымдалады: формула бойынша есептеуте арналған 
сызықтық алгоритмді құрыңдар; берілгендерді диалогпен енгізіңдер.

Ензізу барысындағы  жіберілетін қателерден қорғау.

Диалогты программа құрып үйренген окушылардың белсенділігі арта түседі. Мағынасыз мәліметтер енгізуден программаны қорғау әлі күнге дейін жүзеге асырылған емес (ондай қателердің түріне үшбұрыштың қабырғаларының ұзындығына теріс мән беру, т. с. с. жатады).

     Енді   мысал   келтірейік.    'Кейін"   пайдалану   командасын адамның араласуымен тексеру қажет   болсын. Программа мәліметті қабылдағаннан кейін шартты тексеру, егер ол шарт сақталмаса, мәнді қайтадан енгізеді.

Программа фрагменті  Паскаль тілінде былай жазылады:

REPEAT

WRITE (Ракетаның старт алғандағы массасын енгізіңіз <МО>0):');

READLN <МО>; ('массаны енгіз")

UNTIL mO>0;

Жұмыс мазмұны: жалған мәліметтерді енгізуден программаны қорғауға қажетті тілдің командаларын меңгеру.

Жұмыс түрі: программадағы қателердің жіберілуі жайлы ауызша әңгімелеу, қорғауға арналған мысалды талдау, содын ала дайындалған программаны оны қорғау максатында түрлендіру бойынша оқушылардың дербес жұмысы.

Командалар: көшіру командалары, қайталану командасы, логикалық өрнек.

Оқыту әдісі: өзінің дербес жұмысындағы ашық программа мысалын талдау, жалпылау және нақтылау.

Оқушыларға циклмен  мәліметтерді енгізудегі осындай түрлендіруден  кейін жалған мәлімет енгізіп, программаның жүрмейтіндігіне көз жеткізуге 
болады. Енгізуге арналған мәліметтердің дұрыстық шарты программадағы нұсқауға енгізілген, енгізуде қате болған жағдайда нұсқаумен бірге қайталанады.

Бейсик тілінде одан ары қарай IF және GOTO операторларының «көмегімен циклды ұйымдастырудың құрылымдық тәсілін беруге болады. 
Мұндай цикл екі команданың да қарапайым жөне жалпыланған құрылымын түсінуге жеткілікті.

Программалаудағы диалог оқушылардың қызығушылығын едәуір арттырады.

Егер бірінші тіл  диалогты болмаса, онда бақылауы бар циклдың үлкен дидактикалық міндеті бар:

1. қайталану    санын    оқушылардың    өзі    басқарады,    сондықтан қайталану саны белгісіз циклдың жұмысын түсіндіруді нақтылау қажет;
2. цикл ЭЕМ-  ның ішінде  жасырынып  тұрған   жоқ, ол  циклдың шартын  тексеру  үшін   мәліметтерді  сұраумен,   қадаммен   және кідіріспен орындалады.

 

 

ЛЕКЦИЯ № 6

Оқушылардың білімін  тексеру және бақылау түрлері  және әдістемесі. Есепті шешудің этаптары. Математикалық модельдерді құру. Сөз және кестелік алгоритмді құру.

 

Білім тексерудің оқу  процесіндегі орнын анықтау үшін оның атқаратын қызметін білу қажет. Информатиканы оқыту кезінде білім тексерудің үйретушілік, диагностикалық, баақылаушылық, түзетушілік, дамытушылық, болжаушылық, бағалаушылық, тәрбиелеушілік жөніндегі қызметі көрсетеді.

    Білім тексерудің  үйретушілік қызметі бұрын меңгерген материалдар мен игерген іскерліктің басын қосып жинақтайтын, қайталайтын және одан әрі пысықтай түсетін жаттығулар мен есептер жүйесі арқылы жүзеге асырылады.

     Диагностикалық  қызметі білімдегі жетістіктер  мен кемістіктерді дер кезінде  анықтауға, соның нәтижесінде тапсырмаларға т.үзету енгізу, сабақтың барысы мен мазмұнын өзгертуге, жалпы оқу процесін қайта қарауға мүмкіндік туғызады.

    Бақылаушылық  қызметі оқушылар білімінің күйжатын, олардың ойлау қызметінің даму  деңгейін анықтауға, оқу жұмысын тиімді ұйымдастыру машықтарын зерттеуге мүмкіндік береді.