簡單邏輯電路教學案例.doc

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《簡單邏輯電路》教學案例 合慶中學 陳燕 一、 背景 “以學生發(fā)展為本，強調(diào)科學探究過程，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力，重視科學—技術(shù)—社會的緊密聯(lián)系，增強學生自主學習的能力”是上海市二期課改物理課程的理念。 我校是是一所全日制公辦完全中學，大多數(shù)學生的成績并不優(yōu)秀，學習物理比較困難，興趣也不濃?！逗唵芜壿嬰娐贰肥歉咧形锢矶昙壍谝粚W期(試用本)第九章《電路》D節(jié)的內(nèi)容，是按新課程標準加入的新知識。學生雖已從高二勞技課中學了一些“簡單邏輯電路”的相關(guān)知識，但這樣又容易出現(xiàn)在物理課堂上提不起學習興趣，課堂教學氣氛不活躍，被動式的接受知識的現(xiàn)象。要改變這種現(xiàn)象，教師需要積極探索學生生理、心理發(fā)展規(guī)律和認知特點，找到一種順應(yīng)學生學習的過程方法。 研究性學習就是一種以學生的自主性、探索性學習為基礎(chǔ)，在教師引導下的主動學習。讓學生從學習、生活及社會生活中去選擇和確定研究專題，以個人或小組合作的方式進行，主動地去探索、發(fā)現(xiàn)，獲得親身體驗和產(chǎn)生積極情感，逐步形成一種在日常學習與生活中喜愛質(zhì)疑，樂于探究，努力求知的心理傾向。 二、 教學環(huán)節(jié) 以自動控制的機器人創(chuàng)設(shè)情景 → 交流學生對數(shù)字化電路的認識 → 介紹簡單的門電路 → 通過演示實驗探究與門電路的邏輯關(guān)系 → 分組實驗探究或門電路的邏輯關(guān)系 → 通過實例討論與門、或門在實際問題中的簡單應(yīng)用。 三、 教學活動過程 （一） 引入新課 [演示實驗] 模塊機器人執(zhí)行不同的指令后，有不同的反應(yīng)。 機器人的控制電路實際上就是由簡單的邏輯電路構(gòu)成的，今天我們就學習簡單的邏輯電路。 （二） 進行新課 （b）數(shù)字信號 0 1 0 0 1 1 0 1 t U 討論下面兩種信號有什么不同。 t U 0 （a）模擬信號 模擬信號：電壓隨時間連續(xù)變化的信號。 數(shù)字信號：電壓隨時間不連續(xù)變化的信號。 通常我們規(guī)定高電壓為“1”，低電壓為“0”，這樣就形成了由“1”或“0”組成的數(shù)字信號。 處理數(shù)字信號的電路叫數(shù)字電路。 圖中：當電鍵閉合時，電路通了，燈亮；電鍵斷開，電路斷了，燈滅。 規(guī)定電路的通“1”狀態(tài)，斷為“0”狀態(tài)，則對應(yīng)的燈亮為“1”，燈滅為“0”。我們的數(shù)字電路因此得名。 數(shù)字電路的基本單元是邏輯電路。邏輯電路有輸入和輸出，它的輸入有兩種信號：高電壓和低電壓，輸出也是有兩種信號：高電壓和低電壓。輸入和輸出的關(guān)系好象是處在一種 “是”與“非”的邏輯判斷中，所以把這樣的電路叫邏輯電路，又稱為數(shù)字邏輯電路。邏輯電路中最基本的電路叫做“門”電路。 學生觀察桌子上的儀器。（門電路的實驗?zāi)K、開關(guān)模塊、小燈模塊、電源。）通過適當?shù)亟M合，可以組合成不同的門電路。門電路分成三種：與門、或門、非門。 問：財務(wù)室有兩扇門，怎樣才能進去呢？(兩扇門都要打開，人才能進入。) 觀察電路圖 S1 S2 L 現(xiàn)象： 開關(guān)S1 開關(guān)S2 燈泡L 斷 斷 滅 斷 合 滅 合 斷 滅 合 合 亮 若規(guī)定電鍵閉合為“1”，斷開為“0”，則對應(yīng)的燈亮為“1”，燈滅為“0”。則： 開關(guān)S1 開關(guān)S2 燈泡L 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 左邊兩列是兩個條件（電鍵的斷開與閉和）“0”與“1”，右邊是結(jié)果（燈泡的亮與滅），這種羅列了各種條件和結(jié)果的表格叫做真值表。 “與”邏輯關(guān)系的定義：如果一個事件的幾個條件都滿足后，該事件才能發(fā)生，我們就把這種關(guān)系叫做“與”邏輯關(guān)系。 實現(xiàn)“與”邏輯關(guān)系的門電路，叫做“與”門。 “與”門真值表 輸入 輸出 A B Z 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 “與”門：輸入A與輸入B均是高電壓時，輸出Z才是高電壓的邏輯電路叫與門。 [學生活動]找一下桌上哪一個是“與”門電路，為什么？ & A BA ZA “與”門電路的符號 [演示實驗]與門實現(xiàn)“與”邏輯關(guān)系 [練習]下圖中用電信號的方式標出了與門輸入端A、B上的輸入信號，請標出輸出端Z輸出的電信號。 & A BA ZA A BA ZA ≥1 觀察桌上另一種門電路，符號 [學生實驗]得到這個門電路的真值表。 輸入 輸出 A B Z 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 這個門電路叫“或”門，實現(xiàn)的是一個“或”邏輯關(guān)系。 “或”邏輯關(guān)系的定義：如果一個事件的幾個條件中，只要有一個條件得到滿足，這個事件就會發(fā)生，這種關(guān)系叫“或”邏輯關(guān)系。 “或”門：輸入A和輸入B任一個或者兩個都為高電壓時，輸出Z就是高電壓的邏輯電路。 S1 S2 L 如果用電路圖來演示“或”邏輯關(guān)系，兩個電鍵應(yīng)該是“并聯(lián)”的關(guān)系。 兩個電鍵只要有一個閉合，這個燈泡就會亮。 [學生活動]思考在日常生活中有哪些事件的發(fā)生是符合“與”邏輯關(guān)系或“或”邏輯關(guān)系的。 （三）總結(jié) （四）例題：與門、或門知識的應(yīng)用 （五）作業(yè) 四、 教學反思 課后，聽課老師做了點評。使我看到，這堂課既有閃光點，還有需要注意或加強的地方。 （一）成功之處 課堂氣氛活潑熱烈，既有學生的積極參與、又有教師的點撥、引導，及時調(diào)控。課堂不再是教師的一言堂，通過生與生，師與生的交流互動，不斷地將教學活動引向深入，使學生在獲取新知識的同時，還訓練和培養(yǎng)了探索精神、協(xié)作精神、自學能力、語言與書面表達能力、分析和解決問題的能力，有力地促進了學生智力的發(fā)展。 通過小組合作的方式進行討論、交流，每個學生發(fā)揮自己的聰明才智，能根據(jù)所學知識尋找在生活中的應(yīng)用實例，感受到物理知識不再枯燥乏味，它和我們的生產(chǎn)生活是緊密相連的。同時通過教師演示“與門”實驗，引導學生進行分工、合作，積極參與探究實驗，得到或門電路的真值表，找到實現(xiàn)的邏輯關(guān)系，體驗與他人合作的愉悅。 （二） 有待改進的地方 1、 課堂內(nèi)容可以針對不同的班級進行調(diào)整。相對活潑，學習程度好的班級可以把“非”門放在課堂上，讓學生也進行實驗，歸納結(jié)論。時間允許的話，還可以在與”門的例題中，把輸出信號和輸入信號做下比較，再把輸出信號改變后做個比較。這樣可以使課堂內(nèi)容更為豐富些。 2、 對于電路和對應(yīng)的邏輯關(guān)系，部分學生還是容易混淆，老師要強調(diào)一下電路與邏輯關(guān)系的區(qū)別。同時學生舉例前，老師可以先示范一個例子，避免學生舉出不恰當例子。比如課上有學生舉了一個天平的例子，他認為是符合與邏輯關(guān)系的，回答時又說成了“與”門。所以在以后的備課中，要更加仔細、考慮周到，多備學生。 3、 上課時要注意“或”的意思理解準確?！盎颉遍T的意思是：輸入A或輸入B中只要一個是高電壓，而不是：輸入A、B中一個或兩個都是高電壓。以后在上課時要更注意語言的準確性。