Внешние устройства. Устройства вывода
Предмет: Информатика, 5 класс
Автор: Попов Владислав Сергеевич

Цель урока: изучение устройств вывода информации: определение понятия «устройство вывода», классификация устройств вывода по способам восприятия информации, изучение основных параметров, понимание устройств, сочетающих в себе функции ввода и вывода информации.

Определение

Устройства вывода информации предназначены для вывода информации из компьютера.

Один из самых известных журналов в области информационных технологий, PC Magazine, даёт следующее определение устройствам вывода: output device is any peripheral that presents output from the computer. Это определение переводится следующим образом: «Устройство вывода – любое периферийное устройство, которое выводит выходные данные из компьютера». В свою очередь, выходные данные являются результатом работы компьютера со входными данными, переданными через устройства ввода информации.

Типы устройств вывода

Устройства вывода удобно рассмотреть в контексте способов восприятия информации. Как вы помните, большую часть информации человек получает с помощью зрения, а следующим по значимости органом чувств выступает слух.

Устройствами вывода визуальной информации являются монитор, проектор, принтер, плоттер или графопостроитель. Плоттер или графопостроитель – это, по своей сути, большой принтер, позволяющий производить печать на больших форматах.

По способу печати принтеры подразделяются на:

- матричные, печатающие с помощью удара иголок о красящую ленту; само-собой, такие принтеры работают довольно шумно;

- струйные, в которых капли краски объёмом несколько пиколитров (это триллионная часть литра) выплёскиваются из картриджей на бумагучерез сопла;

- лазерные, в которых используется сухая краска, называемая тонером, а изображение формируется благодаря лазеру, фоточувствительному валу и электричеству.

В таком же порядке, матричные-струйные-лазерные, увеличивается скорость печати принтеров.

Устройства вывода аудиальной или звуковой информации – это колонки, наушники, динамик.

Примером устройств вывода тактильной информации могут служить 3D-принтеры, позволяющие в прямом смысле слова напечатать трёхмерную модель объекта [1] или вибрирующее кресло для Вашей любимой игры в гонки.

Хотя современные устройства и позволяют печатать пирожные или, скажем, кружки из шоколада [2], но существуют ли устройства вывода вкусовой и обонятельной информации? На счёт устройства вывода вкусовой информации я вам не отвечу, но около десяти лет назад, в далёком 2006 году, в одном из известнейших научных журналов, NewScientist, была опубликована статья инженеров из Токийского технологического института о приборе, способном записывать и воспроизводить запахи. Запах записывается при помощи 15 химических рецепторов-микрочипов, а воспроизводится путём смешения в различных пропорциях 96 химических веществ [3].

Кроме классификации информации по способам её восприятия существуют и другие классификации. Например, классификация по способу представления информации включает следующие виды информации: числовая, текстовая, графическая, звуковая, комбинированная. По приведённой классификации, монитор и принтер являются устройствами вывода числовой, текстовой и графической информации, а колонки – устройством вывода звуковой информации.

Основные параметры устройств вывода

Основными параметрами устройств вывода визуальной информации являются:

- разрешающая способность, измеряющаяся в точках на дюйм для принтеров или в пикселях по горизонтали и по вертикали для мониторов;

- скорость вывода информации

Скорость вывода информации для мониторов называется частотой обновления экрана и измеряется в герцах. Физическая величина Герц – это количество раз в секунду. Таким образом, если частота обновления экрана равна 60 Гц, то картинка экрана обновляется 60 раз в секунду.

Практическая работа - изменение разрешения (разрешающей способности) экрана (см. видеозапись)

Основные параметры устройств ввода (продолжение)

Основные параметры устройств вывода звуковой информации – это диапазон воспроизводимых частот [4], его верхние и нижние границы, измеряемые также в герцах, а также возможная громкость звука, которая зависит от физической величины, называемой мощностью.

Устройство

Характеристика

Пример значения

Монитор

Длина диагонали

18,5 дюймов

Соотношение сторон

16:9

Разрешение

1366 x 768

Тип

LED

Проектор

Соотношение сторон

4:3

Разрешение

800 x 600

Принтер

Разрешающая способность

2400 точек на дюйм

Скорость печати

20 страниц в минуту

Тип

Лазерный

Колонки

Выходная мощность

59 Вт

Диапазон частот

40-20000 Гц

iSmell (устройство воспроизведения запахов)

Количество основных запахов

128

Устройства ввода-вывода

На этом и предыдущем уроках мы рассмотрели устройства ввода и устройства вывода информации, отделили их друг от друга. Однако существуют устройства, которые одновременно являются и устройством ввода, и устройством вывода информации.

Примером таких устройств может служить сенсорный экран. Конечно, вы знаете его название на английском языке – touch screen, образованное английским словом «touch» (касаться) и «screen»(экран). С одной стороны, сенсорный экран выводит информацию, то есть передаёт её от компьютера человеку, а с другой вводит, осуществляя обратный процесс. Одновременно мы можем смотреть на экран и получать информацию Сенсорный экран широко используется производителями телефонов и планшетов во всём мире, но также вы можете встретить его в ноутбуках, банкоматах, сенсорных терминалах.

Другим примером могут служить так называемые МФУ, многофункциональные устройства. Например, принтер может быть объединён со сканером. Ещё один интересный пример устройств такого типа – вибрирующие игровые джойстики: с одной стороны, они являются устройствами ввода, передавая информацию в компьютер, с другой стороны – устройствами вывода, передающими тактильную информацию – вибрацию. В наше время получили широкое распространение интерактивные доски, также являющиеся как устройствами ввода, так и устройствами вывода информации.

Также к устройствам ввода-вывода информации относят устройства, передающие данные – информацию в форме, пригодной для компьютерной обработки. Это такие устройства как дисковод, модем, сетевая плата, USB-контроллер.

Домашнее задание

1) Итак, сегодня на уроке мы с вами узнали, какие бывают устройства для вывода информации и какие характеристики они имеют. Также мы узнали, что некоторые устройства совмещают в себе устройство ввода и устройство вывода. Для закрепления пройденного материала измените разрешающую способность экрана вашего компьютера.

2) Пользуясь информацией, размещённой в глобальной сети Интернет, создайте в тетради или на компьютере список «Типы мониторов» с кратким объяснением способов работы этих устройств.

Тест

1) В чём заключается главное предназначение устройств вывода информации?
А. Для передачи информации от человека компьютеру
Б. Для передачи информации от компьютера человеку
В. Для непосредственной передачи информации от компьютера другому компьютеру
Г. Для непосредственной передачи информации от человека другому человеку

2) Устройства вывода какой информации не были рассмотрены на данном уроке?
А. Визуальной
Б. Звуковой
В. Тактильной
Г. Вкусовой

3) С помощью какого органа чувств человек получает большую часть информации из окружающего мира?
А. Вкус
Б. Осязание
В. Зрение
Г. Слух

4) Какое из приведённых устройств не является устройством вывода визуальной информации?
А. Монитор
Б. Проектор
В. Наушники
Г. Графопостроитель

5) Какое из приведённых устройств не является одновременно устройством ввода и устройством вывода информации?
А. Интерактивная доска
Б. МФУ
В. Сканер
Г. Сенсорный экран

6) Какое из приведённых устройств не является устройством вывода звуковой информации?
А. Монитор
Б. Колонки
В. Наушники
Г. Динамик

7) Какая характеристика наилучшим образом определяет скорость печати принтера?
А. Разрешающая способность
Б. Разрешение
В. Скорость вывода информации
Г. Количество цветов

8) Какой физический смысл имеет физическая величина Герц?
А. Количество энергии
Б. Количество раз в секунду
В. Количество используемых цветов
Г. Количество информации

Ключ к тесту

1

2

3

4

5

6

7

8

Б

Г

В

В

В

А

В

Б

Интересная литература и сайты

Прочитайте параграф из книги известного российского дизайнера Артемия Лебедева под названием «Ководство». § 71. Смерть пиксельной графики. http://www.artlebedev.ru/kovodstvo/sections/71/

Дополнительные задания

1) При разработке сайтов и программ разработчиками учитывается разрешение экранов устройств. Воспользуйтесь следующим сайтом, чтобы узнать популярные разрешения экранов:

https://www.w3counter.com/globalstats.php (найдите таблицу «Top 10 Screen Resolutions»)

Создайте список под названием «Разрешение экрана. Топ 10.», перенесите информацию с сайта в список:

- 1 место – …

- 2 место – …

- …

Какую ещё информацию вы можете получить на этом сайте?

2) Задумывались ли вы, почему разрешение экрана записывается как количество пикселей в строке, умноженное на количество пикселей в столбце, например, 1366x768? Как подсчитать общее количество пикселей экрана, если мы знаем его максимальное разрешение? Подсчитайте количество пикселей экрана своего устройства.

3) Заполните следующую схему. Устройства вывода обонятельной информации найдите в сети Интернет (примером такого устройства может быть iSmell).

Методические комментарии для учителя

Последовательность работы на уроке: ученик просматривает урок на сайте РЭШ, выполняет домашнее и дополнительное задание, соотнесение понятий и определений, изложенных в материале, и тест.

Возможные темы мини-проектов:

- Устройства ввода и вывода запахов

- Всё о принтерах

- Частота в информатике, физике и биологии

- Тактильная информация и устройства вывода

- Эволюция разрешения экранов: от первых компьютеров до наших дней

[1] http://ritworld.com/moskovskie-shkolniki-razrabotali-3d-uchebniki-dlya-nezryachix-detej/

[2] https://www.youtube.com/watch?v=MKQlys-z7SM

[3] http://zoom.cnews.ru/rnd/news/line/yapontsy_izobreli_ustrojstvo_dlya_zapisi_i_vosproizvedeniya_zapahov
https://www.newscientist.com/article/mg19125586-300-device-records-smells-to-play-back-later/

[4] Человеческое ухо способно слышать звуки от 16 до 20000 Гц. Человеческая речь, передающаяся по телефону, имеет диапазон частот от 300 до 3400 Гц, а на высоких частотах (например, 20000 Гц) мы услышим довольно неприятный писк. Звуки с частотой выше 20000 Гц называют ультразвуком, такие звуки могут слышать летучие мыши и дельфины. Звуки с частотой ниже 16 Гц называют инфразвуком.