简单逻辑电路教学案例_精品文档.doc

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《简单逻辑电路》教学案例

合庆中学陈燕

一、背景

“以学生发展为本，强调科学探究过程，培养创新精神和实践能力，重视科学—技术—社会的紧密联系，增强学生自主学习的能力”是上海市二期课改物理课程的理念。

我校是是一所全日制公办完全中学，大多数学生的成绩并不优秀，学习物理比较困难，兴趣也不浓。

《简单逻辑电路》是高中物理二年级第一学期（试用本）第九章《电路》D节的内容，是按新课程标准加入的新知识。

学生虽已从高二劳技课中学了一些“简单逻辑电路”的相关知识，但这样又容易出现在物理课堂上提不起学习兴趣，课堂教学气氛不活跃，被动式的接受知识的现象。

要改变这种现象，教师需要积极探索学生生理、心理发展规律和认知特点，找到一种顺应学生学习的过程方法。

研究性学习就是一种以学生的自主性、探索性学习为基础，在教师引导下的主动学习。

让学生从学习、生活及社会生活中去选择和确定研究专题，以个人或小组合作的方式进行，主动地去探索、发现，获得亲身体验和产生积极情感，逐步形成一种在日常学习与生活中喜爱质疑，乐于探究，努力求知的心理倾向。

二、教学环节

以自动控制的机器人创设情景→交流学生对数字化电路的认识→介绍简单的门电路→通过演示实验探究与门电路的逻辑关系→分组实验探究或门电路的逻辑关系→通过实例讨论与门、或门在实际问题中的简单应用。

三、教学活动过程

（一）引入新课

[演示实验]模块机器人执行不同的指令后，有不同的反应。

机器人的控制电路实际上就是由简单的逻辑电路构成的，今天我们就学习简单的逻辑电路。

（二）进行新课

（b）数字信号

01001101

t

U

讨论下面两种信号有什么不同。

t

U

0

（a）模拟信号

模拟信号：

电压随时间连续变化的信号。

数字信号：

电压随时间不连续变化的信号。

通常我们规定高电压为“1”，低电压为“0”，这样就形成了由“1”或“0”组成的数字信号。

处理数字信号的电路叫数字电路。

图中：

当电键闭合时，电路通了，灯亮；电键断开，电路断了，灯灭。

规定电路的通“1”状态，断为“0”状态，则对应的灯亮为“1”，灯灭为“0”。

我们的数字电路因此得名。

数字电路的基本单元是逻辑电路。

逻辑电路有输入和输出，它的输入有两种信号：

高电压和低电压，输出也是有两种信号：

高电压和低电压。

输入和输出的关系好象是处在一种“是”与“非”的逻辑判断中，所以把这样的电路叫逻辑电路，又称为数字逻辑电路。

逻辑电路中最基本的电路叫做“门”电路。

学生观察桌子上的仪器。

（门电路的实验模块、开关模块、小灯模块、电源。

）通过适当地组合，可以组合成不同的门电路。

门电路分成三种：

与门、或门、非门。

问：

财务室有两扇门，怎样才能进去呢？

（两扇门都要打开，人才能进入。

）

观察电路图

S1

S2

L

现象：

开关S1

开关S2

灯泡L

断

断

灭

断

合

灭

合

断

灭

合

合

亮

若规定电键闭合为“1”，断开为“0”，则对应的灯亮为“1”，灯灭为“0”。

则：

开关S1

开关S2

灯泡L

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

左边两列是两个条件（电键的断开与闭和）“0”与“1”，右边是结果（灯泡的亮与灭），这种罗列了各种条件和结果的表格叫做真值表。

“与”逻辑关系的定义：

如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，我们就把这种关系叫做“与”逻辑关系。

实现“与”逻辑关系的门电路，叫做“与”门。

“与”门真值表

输入

输出

A

B

Z

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

“与”门：

输入A与输入B均是高电压时，输出Z才是高电压的逻辑电路叫与门。

[学生活动]找一下桌上哪一个是“与”门电路，为什么？

&

A

BA

ZA

“与”门电路的符号

[演示实验]与门实现“与”逻辑关系

[练习]下图中用电信号的方式标出了与门输入端A、B上的输入信号，请标出输出端Z输出的电信号。

&

A

BA

ZA

A

BA

ZA

≥1

观察桌上另一种门电路，符号

[学生实验]得到这个门电路的真值表。

输入

输出

A

B

Z

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

这个门电路叫“或”门，实现的是一个“或”逻辑关系。

“或”逻辑关系的定义：

如果一个事件的几个条件中，只要有一个条件得到满足，这个事件就会发生，这种关系叫“或”逻辑关系。

“或”门：

输入A和输入B任一个或者两个都为高电压时，输出Z就是高电压的逻辑电路。

S1

S2

L

如果用电路图来演示“或”逻辑关系，两个电键应该是“并联”的关系。

两个电键只要有一个闭合，这个灯泡就会亮。

[学生活动]思考在日常生活中有哪些事件的发生是符合“与”逻辑关系或“或”逻辑关系的。

（三）总结

（四）例题：

与门、或门知识的应用

（五）作业

四、教学反思

课后，听课老师做了点评。

使我看到，这堂课既有闪光点，还有需要注意或加强的地方。

（一）成功之处

课堂气氛活泼热烈，既有学生的积极参与、又有教师的点拨、引导，及时调控。

课堂不再是教师的一言堂，通过生与生，师与生的交流互动，不断地将教学活动引向深入，使学生在获取新知识的同时，还训练和培养了探索精神、协作精神、自学能力、语言与书面表达能力、分析和解决问题的能力，有力地促进了学生智力的发展。

通过小组合作的方式进行讨论、交流，每个学生发挥自己的聪明才智，能根据所学知识寻找在生活中的应用实例，感受到物理知识不再枯燥乏味，它和我们的生产生活是紧密相连的。

同时通过教师演示“与门”实验，引导学生进行分工、合作，积极参与探究实验，得到或门电路的真值表，找到实现的逻辑关系，体验与他人合作的愉悦。

（二）有待改进的地方

1、课堂内容可以针对不同的班级进行调整。

相对活泼，学习程度好的班级可以把“非”门放在课堂上，让学生也进行实验，归纳结论。

时间允许的话，还可以在与”门的例题中，把输出信号和输入信号做下比较，再把输出信号改变后做个比较。

这样可以使课堂内容更为丰富些。

2、对于电路和对应的逻辑关系，部分学生还是容易混淆，老师要强调一下电路与逻辑关系的区别。

同时学生举例前，老师可以先示范一个例子，避免学生举出不恰当例子。

比如课上有学生举了一个天平的例子，他认为是符合与逻辑关系的，回答时又说成了“与”门。

所以在以后的备课中，要更加仔细、考虑周到，多备学生。

3、上课时要注意“或”的意思理解准确。

“或”门的意思是：

输入A或输入B中只要一个是高电压，而不是：

输入A、B中一个或两个都是高电压。

以后在上课时要更注意语言的准确性。