- 日本文教出版 情報B -

第2章 コンピュータのしくみ
第1節 コンピュータの構成とデータの流れ

1 コンピュータの構成

3104-1
【教師向けコメント】 コンピュータの五大機能、記憶・演算・制御・入力・出力と、それぞれの装置、その関係を学習することができます。
【生徒向け】 コンピュータの5大機能,記憶、演算、制御、入力、出力について理解しましょう。

1101
【教師向けコメント】 生徒に、パソコンとその主な周辺機器にはどのようなものがあるか理解させるのに役立ちます。
【生徒向け】 この図の中でパソコン本体は右から二つ目の長方形の箱であり、画面ではありません。パソコン本体にディスプレイやキーボードなどを接続することで、パソコンからのメッセージを画面に映したり、入力をしたり、画像を取り込むなどの便利な機能をパソコンに付属したりすることが出来ます。

1102-1
【教師向けコメント】 デスクトップ型パソコンの内部構造を見せたい時に使用することが出来ます。その際、各パーツにどのような役割があるのか説明を入れると効果的です。
【生徒向け】 デスクトップ型パソコンの中には様々な部品があります。それぞれの部品はケーブルを介したりしてマザーボードに接続されています。

1102-2
【教師向けコメント】 "デスクトップ型パソコンを構成する主要な部品を見せたい時に使用することが出来ます。 その際、各パーツにどのような役割があるのか説明を入れたり、1102-1の静止画で、実際に取り付けた状態を見せるとよいでしょう。"
【生徒向け】 デスクトップ型パソコンを構成する主な部品です。これらを指定された所に差し、マザーボードとつなぐことでパソコンが出来上がります。

1103-1
【教師向けコメント】 1002-2の静止画(各部品の絵)には、1002-1の静止画(組み立てた状態)で見えなかった部分も描かれています。それらの部品が実際に組み立てた時にはどこにあるのか理解させるのに役立ちます。一つ一つの部品のピックアップ時間が短いので細かく止めながら各部品の役割などの説明をするとよいでしょう。
【生徒向け】 パソコンの構成を理解しましょう。パソコン内部の温度を下げるためのファンとヒートシンクの下にCPU(中央処理装置)が取り付けられています。ハードディスクドライブやフロッピーディスクドライブ、CD-ROMドライブなどはインタフェースケーブルでマザーボードに接続され、電源ユニットから電気の供給を受けています。

1201
【教師向けコメント】 デスクトップ型パソコンの構造を学び、さらにマザーボードの構成を詳しく知りたい生徒に使用するとよいでしょう。各部分には説明はついていないので、簡単に説明を加える必要があります。
【生徒向け】 デスクトップ型パソコンを構成する主要な部品のうちの一つ、「マザーボード」の構造をみてみましょう。デスクトップ型パソコンの様々な部品がケーブルを介したり等して接続される、いわばデスクトップ型パソコンの心臓部です。

1401-1
【教師向けコメント】 CPUの構成を示したいときに利用できます。また、ダイの拡大図がありますが、これに関しては1401-2の静止画に構造がのっています。
【生徒向け】 CPUの構成をみてみましょう。CPUは主に、ダイ・パッケージ・ピンで構成されています。ダイの構造については1401-2に詳しく載っています。ダイは指先に乗るほどの小さなもので、そのままでは配線や取り扱いが難しいため、数cm角のパッケージの表面に乗せられます。パッケージの裏には、マザーボード上のCPUソケットに接続される数百本のピン(端子)が並んでいます。

1401-2
【教師向けコメント】 "1401-1でCPUの3構造を示したとき、ダイの構造に注目し、説明したいときに使えます。 このとき、ダイの中での情報の流れを示すとよいでしょう。"
【生徒向け】 CPUの3つの構成のうち、ダイに注目してみましょう。CPUの基盤に作り込まれた回路は、いくつかのブロックで構成されています。バスインタフェースでメモリから読み込まれた命令群は、一度キャッシュメモリに貯えられ、キャッシュメモリからフェッチユニットで1つの命令を読み込み、命令の意味を解釈して、浮動小数点演算ユニットや整数演算ユニットを動かして命令を実行します。制御ユニットは、CPU全体の動作を管理します。

1404-1
【教師向けコメント】 1403でメモリICの拡大図を説明し、更にその中のメモリチップの説明をしたいときに利用できます。また、パソコンは1と0しか判断できないことを説明した際に、その理由を知りたい生徒への説明に使うことも可能です。
【生徒向け】 1403のメモリICの拡大図の中にメモリチップがありましたね。これはどのような構造になっているのでしょうか。タンクに電荷がたまっているかいないかで判断しているので、パソコンは1と0しか理解できないのですね。

3101-1
【教師向けコメント】 オペレーティングシステム(OS)の働き、種類、必要性などを学習することができます。より詳しい役割については3101-2を学習すると良いでしょう。
【生徒向け】 コンピュータの中にはOSと呼ばれる基本ソフトウェアが必ず存在します。これは一体何なのか理解しましょう。

3101-2
【教師向けコメント】 オペレーティングシステム(OS)の4つの役割、ハードウェアの管理、基本機能の提供、ファイルシステムの提供、ネットワーク機能の提供、を学習することができます。
【生徒向け】 オペレーティングシステム(OS)の4つの役割、ハードウェアの管理、基本機能の提供、ファイルシステムの提供、ネットワーク機能の提供について理解しましょう。

2 コンピュータの内部のデータの流れ

3101-1
【教師向けコメント】 オペレーティングシステム(OS)の働き、種類、必要性などを学習することができます。より詳しい役割については3101-2を学習すると良いでしょう。
【生徒向け】 コンピュータの中にはOSと呼ばれる基本ソフトウェアが必ず存在します。これは一体何なのか理解しましょう。

3101-2
【教師向けコメント】 オペレーティングシステム(OS)の4つの役割、ハードウェアの管理、基本機能の提供、ファイルシステムの提供、ネットワーク機能の提供、を学習することができます。
【生徒向け】 オペレーティングシステム(OS)の4つの役割、ハードウェアの管理、基本機能の提供、ファイルシステムの提供、ネットワーク機能の提供について理解しましょう。

3102-1
【教師向けコメント】 プログラム言語とはどのようなものか、また高級言語や低級言語の意味や代表的なプログラム言語について学習できます。
【生徒向け】 0と1だけで書かれた機械語のプログラムを人間は読むことはできるでしょうか?高級言語と低級言語の違いが何か理解しましょう。

1406-1
【教師向けコメント】 メモリに蓄えられたプログラムをCPUが実行する際のCPU内の流れを説明する時に利用できます。あらかじめCPUがどのような役割を担っているのか説明をしておくとより理解が進むと思います。
【生徒向け】 コンピュータシステムの機能面には入力・出力・記憶・制御・演算の5大機能があり、そのうち演算と制御をCPUが担当しています。ここでわかるように、制御装置と演算装置には密接な関係があるため、それぞれ独立した装置にわけずにCPU(中央演算装置)が担当しています。

1605-1
【教師向けコメント】 グラフィックの表示の仕組みを解説しています。メモリの仕組みなど、ディジタル処理の知識がないと理解が難しい内容です。
【生徒向け】 表示のしくみを見てみましょう。