簡(jiǎn)單邏輯電路教學(xué)案例.doc

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《簡(jiǎn)單邏輯電路》教學(xué)案例 合慶中學(xué) 陳燕 一、 背景 “以學(xué)生發(fā)展為本，強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究過程，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，重視科學(xué)—技術(shù)—社會(huì)的緊密聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)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(xué)，大多數(shù)學(xué)生的成績(jī)并不優(yōu)秀，學(xué)習(xí)物理比較困難，興趣也不濃。《簡(jiǎn)單邏輯電路》是高中物理二年級(jí)第一學(xué)期(試用本)第九章《電路》D節(jié)的內(nèi)容，是按新課程標(biāo)準(zhǔn)加入的新知識(shí)。學(xué)生雖已從高二勞技課中學(xué)了一些“簡(jiǎn)單邏輯電路”的相關(guān)知識(shí)，但這樣又容易出現(xiàn)在物理課堂上提不起學(xué)習(xí)興趣，課堂教學(xué)氣氛不活躍，被動(dòng)式的接受知識(shí)的現(xiàn)象。要改變這種現(xiàn)象，教師需要積極探索學(xué)生生理、心理發(fā)展規(guī)律和認(rèn)知特點(diǎn)，找到一種順應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程方法。 研究性學(xué)習(xí)就是一種以學(xué)生的自主性、探索性學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，在教師引導(dǎo)下的主動(dòng)學(xué)習(xí)。讓學(xué)生從學(xué)習(xí)、生活及社會(huì)生活中去選擇和確定研究專題，以個(gè)人或小組合作的方式進(jìn)行，主動(dòng)地去探索、發(fā)現(xiàn)，獲得親身體驗(yàn)和產(chǎn)生積極情感，逐步形成一種在日常學(xué)習(xí)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(xué)環(huán)節(jié) 以自動(dòng)控制的機(jī)器人創(chuàng)設(shè)情景 → 交流學(xué)生對(duì)數(shù)字化電路的認(rèn)識(shí) → 介紹簡(jiǎn)單的門電路 → 通過演示實(shí)驗(yàn)探究與門電路的邏輯關(guān)系 → 分組實(shí)驗(yàn)探究或門電路的邏輯關(guān)系 → 通過實(shí)例討論與門、或門在實(shí)際問題中的簡(jiǎn)單應(yīng)用。 三、 教學(xué)活動(dòng)過程 （一） 引入新課 [演示實(shí)驗(yàn)] 模塊機(jī)器人執(zhí)行不同的指令后，有不同的反應(yīng)。 機(jī)器人的控制電路實(shí)際上就是由簡(jiǎn)單的邏輯電路構(gòu)成的，今天我們就學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的邏輯電路。 （二） 進(jìn)行新課 （b）數(shù)字信號(hào) 0 1 0 0 1 1 0 1 t U 討論下面兩種信號(hào)有什么不同。 t U 0 （a）模擬信號(hào) 模擬信號(hào)：電壓隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。 數(shù)字信號(hào)：電壓隨時(shí)間不連續(xù)變化的信號(hào)。 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(hào)。 處理數(shù)字信號(hào)的電路叫數(shù)字電路。 圖中：當(dāng)電鍵閉合時(shí)，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(duì)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(hào)：高電壓和低電壓，輸出也是有兩種信號(hào)：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(xué)生觀察桌子上的儀器。（門電路的實(shí)驗(yàn)?zāi)K、開關(guān)模塊、小燈模塊、電源。）通過適當(dāng)?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(cái)務(wù)室有兩扇門，怎樣才能進(jìn)去呢？(兩扇門都要打開，人才能進(jìn)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(duì)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(gè)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(gè)事件的幾個(gè)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(shí)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(shí)，輸出Z才是高電壓的邏輯電路叫與門。 [學(xué)生活動(dòng)]找一下桌上哪一個(gè)是“與”門電路，為什么？ & A BA ZA “與”門電路的符號(hào) [演示實(shí)驗(yàn)]與門實(shí)現(xiàn)“與”邏輯關(guān)系 [練習(xí)]下圖中用電信號(hào)的方式標(biāo)出了與門輸入端A、B上的輸入信號(hào)，請(qǐng)標(biāo)出輸出端Z輸出的電信號(hào)。 & A BA ZA A BA ZA ≥1 觀察桌上另一種門電路，符號(hào) [學(xué)生實(shí)驗(yàn)]得到這個(gè)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(gè)門電路叫“或”門，實(shí)現(xiàn)的是一個(gè)“或”邏輯關(guān)系。 “或”邏輯關(guān)系的定義：如果一個(gè)事件的幾個(gè)條件中，只要有一個(gè)條件得到滿足，這個(gè)事件就會(huì)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(gè)或者兩個(gè)都為高電壓時(shí)，輸出Z就是高電壓的邏輯電路。 S1 S2 L 如果用電路圖來(lái)演示“或”邏輯關(guān)系，兩個(gè)電鍵應(yīng)該是“并聯(lián)”的關(guān)系。 兩個(gè)電鍵只要有一個(gè)閉合，這個(gè)燈泡就會(huì)亮。 [學(xué)生活動(dòng)]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(shí)的應(yīng)用 （五）作業(yè) 四、 教學(xué)反思 課后，聽課老師做了點(diǎn)評(píng)。使我看到，這堂課既有閃光點(diǎn)，還有需要注意或加強(qiáng)的地方。 （一）成功之處 課堂氣氛活潑熱烈，既有學(xué)生的積極參與、又有教師的點(diǎn)撥、引導(dǎo)，及時(shí)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(dòng)，不斷地將教學(xué)活動(dòng)引向深入，使學(xué)生在獲取新知識(shí)的同時(shí)，還訓(xùn)練和培養(yǎng)了探索精神、協(xié)作精神、自學(xué)能力、語(yǔ)言與書面表達(dá)能力、分析和解決問題的能力，有力地促進(jìn)了學(xué)生智力的發(fā)展。 通過小組合作的方式進(jìn)行討論、交流，每個(gè)學(xué)生發(fā)揮自己的聰明才智，能根據(jù)所學(xué)知識(shí)尋找在生活中的應(yīng)用實(shí)例，感受到物理知識(shí)不再枯燥乏味，它和我們的生產(chǎn)生活是緊密相連的。同時(shí)通過教師演示“與門”實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分工、合作，積極參與探究實(shí)驗(yàn)，得到或門電路的真值表，找到實(shí)現(xiàn)的邏輯關(guān)系，體驗(yàn)與他人合作的愉悅。 （二） 有待改進(jìn)的地方 1、 課堂內(nèi)容可以針對(duì)不同的班級(jí)進(jìn)行調(diào)整。相對(duì)活潑，學(xué)習(xí)程度好的班級(jí)可以把“非”門放在課堂上，讓學(xué)生也進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，歸納結(jié)論。時(shí)間允許的話，還可以在與”門的例題中，把輸出信號(hào)和輸入信號(hào)做下比較，再把輸出信號(hào)改變后做個(gè)比較。這樣可以使課堂內(nèi)容更為豐富些。 2、 對(duì)于電路和對(duì)應(yīng)的邏輯關(guān)系，部分學(xué)生還是容易混淆，老師要強(qiáng)調(diào)一下電路與邏輯關(guān)系的區(qū)別。同時(shí)學(xué)生舉例前，老師可以先示范一個(gè)例子，避免學(xué)生舉出不恰當(dāng)例子。比如課上有學(xué)生舉了一個(gè)天平的例子，他認(rèn)為是符合與邏輯關(guān)系的，回答時(shí)又說(shuō)成了“與”門。所以在以后的備課中，要更加仔細(xì)、考慮周到，多備學(xué)生。 3、 上課時(shí)要注意“或”的意思理解準(zhǔn)確?！盎颉遍T的意思是：輸入A或輸入B中只要一個(gè)是高電壓，而不是：輸入A、B中一個(gè)或兩個(gè)都是高電壓。以后在上課時(shí)要更注意語(yǔ)言的準(zhǔn)確性。