簡單邏輯電路教學案例

1、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。簡單邏輯電路是高中物理二年級第一學期(試用本)第九章電路D節(jié)的內容，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，找到一種順應學生

2、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，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)，獲得親身體驗和產生積極情感，逐步形成一種在日常學習與生活中喜愛質疑，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系 分組實驗探究或門電路的邏輯關系 通過實例討論與門、或門在實際問題中的簡單應用。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。機器人的控制電路實際上

3、就是由簡單的邏輯電路構成的，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 1tU討論下面兩種信號有什么不同。tU0（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。1 / 7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

4、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。（門電路的實驗模塊、開關模塊、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 S1S2L 現(xiàn)象：開關S1開關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”，則對應的燈亮為“1”，燈滅為“0”。則：開關S1開關S2燈泡L0000

5、10100111左邊兩列是兩個條件（電鍵的斷開與閉和）“0”與“1”，右邊是結果（燈泡的亮與滅），這種羅列了各種條件和結果的表格叫做真值表。 “與”邏輯關系的定義：如果一個事件的幾個條件都滿足后，該事件才能發(fā)生，我們就把這種關系叫做“與”邏輯關系。實現(xiàn)“與”邏輯關系的門電路，叫做“與”門。 “與”門真值表輸入輸出ABZ000010100111“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？&ABAZA “與”門電路的符號演示實驗與門實現(xiàn)“與”邏輯關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

6、輸出端Z輸出的電信號。&ABAZAABAZA1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ABZ000011101111這個門電路叫“或”門，實現(xiàn)的是一個“或”邏輯關系。 “或”邏輯關系的定義：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，這種關系叫“或”邏輯關系。 “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。S1S2L如果用電路圖來演示“或”邏輯關系，兩個電鍵應該是“并聯(lián)”的關系。 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”邏輯關系或“或”邏輯關系的。（三

7、）總結（四）例題：與門、或門知識的應用（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用實例，感受到物理知識不再枯燥乏味，它和我們的生產生活是緊密相連

8、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)的邏輯關系，體驗與他人合作的愉悅。（二） 有待改進的地方1、 課堂內容可以針對不同的班級進行調整。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。這樣可以使課堂內容更為豐富些。2、 對于電路和對應的邏輯關系，部分學生還是容易混淆，老師要強調一下電路與邏輯關系的區(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系的，回答時又說成了“與