1. Inleiding

1.1 Oriëntatie

Je weet wat een computer is. Je gebruikt dagelijks een laptop. Toch is dat voor je grootouders helemaal niet zo vanzelfsprekend. Hoe lang bestaat de pc eigenlijk al en hoe is hij ontstaan?

Begrippen als 'harde schijf', 'beeldscherm', 'toetsenbord', 'muis', 'dvd-drive', 'usb-stick' ken je allemaal al.Maar waarschijnlijk heb je je nog nooit druk gemaakt om het binnenwerk...

In deze les gaat het over de geschiedenis van de pc en over de binnekant ervan. Leer er hier meer over, maar je moet er zelf wel wat voor doen.

1.2 Leerdoelen

Na deze leereenheid

weet je wat van de geschiedenis van de computer
begrijp je hoe een pc er van binnen uitziet
kun je zelf een pc samenstellen uit onderdelen

1.3 Aanpak

Tijd: Je hebt 6 lesuren nodig

Werkvorm: Je werkt alleen

Benodigdheden:

Computer met internet
Evt.: TimeRime of een ander digitaal tool om een tijdlijn mee te maken

Inleveren:

Tijdlijn
Document met uitleg bij de computeronderdelen
Configuratie game pc

Afbeelding: Computerarchitectuur (Bron: Flickr.com: wires by mackenzieeeee )

2. Ontstaan computer

Geschiedenis van de computer (bron: Sebastián Hamminga)

In dit filmpje zie je de ontwikkelingen die hebben geleid tot de huidige pc.

De computer is natuurlijk een redelijk nieuwe uitvinding, maar misschien begon de ontwikkeling toch langer geleden dan je denkt. Al in 1642 deed Blaise Pascal een uitvinding die belangrijk was voor de ontwikkeling van de computer. Hij bouwde namelijk een mechanische rekenmachine. Zijn machine, de Pascaline, kon optellen en aftrekken. In 1694 bouwde Gottfried Wilhelm von Leibniz een machine die niet alleen kon optellen en aftrekken, maar ook nog eens kon vermenigvuldigen, delen en worteltrekken. Bovendien bedacht hij het binaire getalstelsel, waarmee de computers van tegenwoordig werken.

Ongeveer in 1800 werd er nog een belangrijke uitvinding gedaan. Joseph Marie Jacquard werkte in een weverij, en hij bedacht een systeem van aan elkaar gekoppelde kaartjes met gaten erin om de machines de juiste weefpatronen te laten weven. Deze ponskaarten zijn voor computers erg belangrijk geweest: dit was de eerste manier waarop je een computer kon programmeren.

Babbage en Lovelace

Charles Babbage bedacht al in de periode van 1821 tot aan zijn dood in 1871 een aantal mechanische rekenmachines. Zijn eerste ontwerp was de ‘difference engine’.

De analytical engine waar hij in de periode van 1841 tot 1849 het ontwerp voor maakte was zelfs programmeerbaar met behulp van ponskaarten. De analytical engine zou beslissingen moeten kunnen nemen, berekeningen maken en uitkomsten onthouden. Je zou de analytical engine dan ook de eerste computer kunnen noemen.

De eerste computerprogrammeur was een vrouw: Ada Lovelace. Zij was een wiskundige die de eerste programma's schreef voor de Analytical Engine van Babbage.

Uiteindelijk werkte Babbage nog aan het ontwerp van de Difference Engine 2.

De machines van Babbage

Jammer genoeg zijn de machines van Babbage nooit helemaal afgebouwd. Ze zouden gigantisch groot moeten worden, compleet met een stoommachine voor de aandrijving en vol met tandwielen en assen. Zijn eerste machine, de ‘difference engine’ zou uit 25.000 onderdelen moeten bestaan en 15 ton gaan wegen! De Difference Engine 2 zou kleiner worden: maar 8.000 onderdelen en 5 ton.

Zouden de machines van Babbage gewerkt hebben? Voor een deel kunnen we die vraag inmiddels beantwoorden. Het Science Museum in Londen heeft namelijk één van de machines van Babbage, de Difference Engine 2, nagebouwd. Ook het Computer History Museum uit Mountain View in de Verenigde Staten heeft dat inmiddels gedaan. En het antwoord is: ja, de Difference Engine werkt.

Kijk naar het filmpje. Het is in het Engels, maar het is niet erg als je niet alles begrijpt. Het gaat erom dat je een indruk krijgt van Babbage en zijn machines.

Wil je nog meer weten? Hierbij een extra link naar nog een filmpje, over de nagebouwde difference engine.

Naar een echte computer

Herman Hollerith richtte in 1880 een bedrijf op met de naam International Business Machines. Dat bedrijf bestaat nu nog als het computerbedrijf IBM.

Alle machines die tot dan toe werden gebouwd, deden alleen dat waar ze voor waren gemaakt: rekenen. Het woord computer betekent zelfs 'rekenaar'.

In de Tweede Wereldoorlog werden er voor het eerst computers gebouwd die niet werkten met tandwielen, maar met electronica. Een beroemde computer uit die tijd was de Colossus die werd gebruikt om de Duitse geheime code te kraken.

Deze computers van de eerste generatie gebruikten radiobuizen. Iedere radiobuis was eigenlijk een klein schakelaartje dat 'aan' of 'uit' kon staan. Door veel van die buizen in te bouwen konden veel combinaties van 'aan' en 'uit' worden gemaakt. Iedere combinatie stelde een binair getal voor.

Gelukkig werd in 1948 de transistor uitgevonden. Een groot nadeel van een radiobuis was namelijk dat deze heel veel elektriciteit en heel veel ruimte nodig had. Een transistor kon hetzelfde, maar was veel kleiner, lichter, sneller en zuiniger. Daardoor konden ook de computers kleiner en sneller worden. Computers die werken met transistoren noemen we computers van de tweede generatie.

Vanaf het midden van de jaren '60 konden de computers van de derde generatie nog veel kleiner worden doordat hele kleine schakelingetjes gecombineerd in een chip konden worden gebruikt.

En toen werd op de helft van de jaren '70 de microchip ontwikkeld. Een microchip is een heel klein plaatje waarop toch een groot aantal schakelaartjes voorkomen. Op dit moment zitten er op één microchip miljoenen schakelaartjes. Op een microchip zitten zóveel schakelingetjes dat ze eigenlijk een zelfstandige computer vormen. Nog steeds worden nieuwe, nog snellere en kleinere microchips op de markt gebracht.

De opkomst van de pc

In 1980 bedacht het bedrijf IBM dat het een goed idee zou zijn om een echte 'personal computer' (een pc dus) te gaan ontwikkelen. De computers die tot dan toe waren gemaakt, waren niet echt geschikt voor persoonlijk gebruik.

In 1981 was de eerste pc van IBM klaar. Programma's moest je invoeren met cassettebandjes. De pc sloeg enorm aan: eind 1982 werd er al een pc per seconde verkocht.

De ontwikkeling van de pc ging voort. Er kwamen pc's met een harde schijf (in 1984 was het bijvoorbeeld heel bijzonder als je een pc had met een harde schijf van 20 Mb)

De eerste draagbare pc's werden ontwikkeld. Je kon ze inderdaad dragen, maar dan kweekte je wel extra spierballen.

Afbeelding 1: Radiobuizen: (Bron: www.flickr.com Paul W. Campbell)

Afbeelding 2: transistoren (Bron: www.flickr.com cshym74)

Afbeelding 3: microchip

Afbeelding 4: De binnenkant van een pc (Bron: www.flickr.com by yeohts)

2.1 Opdracht tijdbalk

Je hebt nu een heleboel informatie over het ontstaan van de computer voorbij zien komen.

Ontwikkeling computer

Zet de belangrijke personen en gebeurtenissen in een tijdbalk. Denk aan de juiste jaartallen, gebruik niet alleen tekst maar ook afbeeldingen.

Je kunt dat op papier doen, maar er zijn ook (gratis) programma's die je daarbij kunnen helpen. Een voorbeeld van zo'n gratis programma is TimeRime. (en: als je de opdracht op de computer maakt, kun je ook geluid en film gebruiken).

Je eigen familie

Zet nu de namen en geboortejaren van je opa/oma, vader/moeder en van jezelf ook in de tijdlijn.

(Gratis) software om een tijdlijn te maken

TimeRime: zelf een tijdlijn maken op internet (Bron: www.TimeRime.com)

Handleiding TimeRime

TimeLine

Maar het kan ook prima in Word

Klaar?

Bekijk samen met een klasgenoot jullie tijdlijnen. Staan dezelfde zaken erin? Kijk eens naar de geboortejaren van jullie familie. Wat valt je op? Bespreek het samen.

3. Onderdelen computer

3.1 Inleiding

De binnenkant van de computer

Randapparatuur

In bijgaande twee filmpjes zie je in vogelvlucht welke onderdelen je ziet als je de systeemkast van een computer openschroeft en welke apparaten je allemaal met die systeemkast kunt verbinden.

3.2 Opdracht onderdelen computer

Opdracht

Over de geschiedenis van de computer heb je nu veel informatie gekregen. Maar over de computer van nu ga je die informatie zelf verzamelen.

Dit onderdeel doe je in tweetallen.

Ieder tweetal maakt een werkstuk in de vorm die jullie zelf kiezen, het kan tekst zijn, maar ook een presentatie, filmpje of infographic van één van de onderwerpen. Vraag aan je docent welk onderwerp jouw tweetal gaat uitwerken. Zoek de informatie en de afbeeldingen die je nodig hebt op internet.

Als jullie klaar zijn wordt het werkstuk van feedback voorzien door je klasgenoten en gaan jullie feedback geven op het werk van andere groepjes.

Daarna krijgt iedereen tijd om het werkstuk nog te verbeteren.

Onderwerpen:

Computer
Harde schijf
Geheugen
Moederbord
Processor
Grafische kaart
Beeldscherm
Invoerapparatuur
Internet
Soorten pc’s

Hieronder vind je meer informatie over de verschillende onderwerpen. Zoek het onderwerp op dat je van je docent hebt gekregen en kijk wat er minimaal in je presentatie moet worden besproken.

Het arrangement Machinearchitectuur is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

Auteur: Linda GrandMondriaan
Laatst gewijzigd: 09-05-2016 10:47:41
Licentie: Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:

het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat

het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken

voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie.

Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

Eindgebruiker: leerling/student
Moeilijkheidsgraad: gemiddeld

Bronnen

Bron	Type
Geschiedenis van de computer (bron: Sebastián Hamminga) https://youtu.be/rxEwjoVep_c	Video

Download
Downloaden

Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

pdf

json

IMSCP package

Metadata

Metadata overzicht (Excel)

LTI

Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

Arrangement

IMSCC package

Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

IMSCC package

Voor developers

Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.
Sluiten
Wikiwijs is een dienst van