3.5逻辑电路与集成电路

附件附件 2 2 教学设计模板 教学设计模板 教学设计教学设计 课题名称 课题名称 3 5 3 5 逻辑电路与集成电路逻辑电路与集成电路 姓名姓名张春风张春风工作单位工作单位 贺兰县回民高贺兰县回民高 级中学级中学 学科年级学科年级高二年级高二年级教材版本教材版本沪科沪科 20032003 新课标新课标 一 课程标准要求一 课程标准要求 本节内容是直流电这一章的最后一节 同时也为是 3 2 传感器教学做准备 是新增的知 识 符合学生的认知发展 起到了承上启下的作用 同时本节内容与实际联系紧密 紧 跟时代的发展 体现了时代性 有利于培养学生的科学素养 二 教材地位作用二 教材地位作用 用知识结构图说明 本节内容是直流电这一章的最后一节 同时也为是 3 2 传感器教学做准备 是新增 的知识 符合学生的认知发展 起到了承上启下的作用 同时本节内容与实际联系紧密 紧跟时代的发展 体现了时代性 有利于培养学生的科学素养 本节介绍了什么叫数字信号和数字电路 用模拟电路模拟了三种门电路的逻辑关系 要求学生知道最基本的三种门电路有哪些功能及其简单的应用 由于学生是初次接触门 电路的内容 在学习和应用中有较大的困难 所以在教学中要简化原理的学习 选用的 事例力求简单明了 三 学情调查分析三 学情调查分析 学生对预备知识的掌握了解情况 学生在新课的学习方 法的掌握情况 学生刚学习了恒定电流对复杂电路有了一定的认识 但是分析复杂电路的水平有限 加上教材中本节属于对前面 知识的补充和后面传感器知识的引领 学习方法与前面差别 较大 学生存在理解困难的问题 故准备重点讲解三种门电路的特征 逻辑关系及表示 法 本着化难为简的教学主导思想 通过结合生活中的实例 让学生将复杂晦涩的数字 电路逻辑关系简化为看得见 摸得着的实物关系 多于实际联系 降低知识的难度 激 发学生的学习兴趣 培养学生的科学素养 四 教学目标确定四 教学目标确定 从学段课程标准中找到要求 并具体化为本节课的具体 要求 一 知识与技能 1 知道数字电路和模拟电路的概念 了解数字电路的优点 2 知道 与 门 或 门 非 门电路的特征 逻辑关系及表示法 3 初步了解 与 门 或 门 非 门电路在实际问题中的应用 二 过程与方法 突出学生自主探究 交流合作为主体的学习方式 三 情感 态度与价值观 1 感受数字技术对现代生活的巨大改变 2 体验物理知识与实践的紧密联系 五 重点 难点五 重点 难点 重点 三种门电路的逻辑关系 难点 数字信号和数字电路的意义 六 教学过程六 教学过程 教学活动教学活动 一 引入新课 一 引入新课 教师 我们在初中和高中学习过串联电路和并联电路 对这两种电路我们非常熟悉 但是 我们从来没有研究过一个电路可能与不可能 有与没有 是与非的逻辑关系 具有这样逻辑 关系的电路在现代生活中起着非常重要的作用 像我们现在用的数码产品 数字电视 DIS 实验 家电等这些电器中都包含了 智能 化逻辑关系 今天我们就来学习简单的逻 辑电路 二 进行新课 二 进行新课 教师介绍 A 数字信号与模拟信号 1 数字信号在变化中只有两个对立的状态 有 或者 没有 而模拟信号变化则 是连续的 2 调节收音机的音量 声音连续变化 声音信 号是 模拟 量 3 图示数字信号和模拟信息 点评 引导学生了解数字信号和模拟信号的不同 特征 B 数字电路 逻辑电路 门电路 数字信号的 0 和 1 好比是事物的 是 与 非 而处理数字信号的电路称数字电路 因 此 数字电路就有了判别 是 与 非 的逻辑功能 下面我们将学习数字电路中最基本的逻辑电路 门电路 1 与 门 教师介绍 所谓 门 就是一种开关 在一定条件下它允许信号通过 如果条件不满足 信号就被阻挡在 门 外 教师 投影 教材图 2 10 2 教师给出电路图 引导学生分析开关 A B 对电路的控制作用 体会 与 逻辑关系 教师总结 像这样 如果一个事件的几个条件都满足后 该事件才能发生 这种关系叫做 与 逻辑关系 思考与讨论 谈谈生活中哪些事例体现了 与 逻辑关系 教师指出 具有 与 逻辑关系的电路称为 与 门电路 简称 与 门 符号 1 与 逻辑关系的数学表达 寻找 与 电路的真值表 把开关接通定义为 1 断开定义为 0 灯泡亮为 1 熄为 0 图 2 10 2 的情况可以用表 2 的数学语言来描述 这种表格称为真值表 投影 2 总结 与 逻辑关系 有两个控制条件作用会产生一个结果 当两个条件都满足时 结果才会成立 这种关系称为 与 逻辑关系 点评 让学生理解数字信号让学生理解数字信号 与与 逻辑关系间的联系 对逻辑关系间的联系 对 与与 逻辑关系的仔细分析 逻辑关系的仔细分析 理解记住理解记住 与与 逻辑的真值表 逻辑的真值表 3 演示 与 门电路实验 如图 2 10 5 分析左边电路图虚线框内电路特点 即 与 门电路的内部结构 当 A 或 B 接低电 位 0 时 其中的一个二极管导通 用电器两端没有电压 不工作 只有当 A 和 B 都接 高电位 1 时 两个二极管都处于截止 用电器两端获得电压 用电器能正常工作 通过示范性的操作演示讲解 理解 与 门电路实现 与 关系处理的电路原理 为下阶段探究 或 关系及 或 电路作准备 2 或 门 锁门方式的讨论 引入锁门方式的讨论 引入 或或 门 家中的门锁能用门 家中的门锁能用 与与 的关系吗 的关系吗 学生讨论 不能用 与 的关系 教师 让学生自己设计或逻辑电路图 展示学生的设计 然后教师 投影 教材图 2 10 6 引导学生分析开关 A B 对电路的控制作用 体会 或 逻辑关系 教师指出 具有 或 逻辑关系的电路称为 或 门电路 简称 或 门 符号 1 或 逻辑关系的数学表达 寻找 或 电路的真值表 把开关接通定义为 1 断开定义为 0 灯泡亮为 1 熄为 0 将表 3 制成表 4 表 4 就是反 映 或 门输入输出关系的真值表 投影 2 总结 或 逻辑关系 在几个控制条件中 只要有一个条件得到满足 结果就会发 生 这种关系称为 或 逻辑关系 点评 让学生理解数字信号 或 逻辑关系间的联系 对 或 逻辑关系的仔细分析 理解记住 或 逻辑的真值表 3 演示 或 门电路实验 如图 2 10 8 点评 分析左边电路图虚线框内电路特点 即 或 门电路的内部结构 当 A 和 B 接 低电位 0 时 二极管截止 用电器两端没有电压 不工作 当 A 或 B 接高电位 1 时 就有一个二极管导通 用电器两端即获得电压 用电器能正常工作 通过示范性的操作演示讲解 理解 或 门电路实现 或 关系处理的电路原理 为下阶段探究 非 关系及 非 电路作准备 3 非 门 教师 投影 教材图 2 10 9 引导学生分析开关引导学生分析开关 A A 对电路的控制作用 体会对电路的控制作用 体会 非非 逻辑关系 逻辑关系 教师 仍然把开关接通定义为 1 断开定义为 0 灯泡亮为 1 熄为 0 请同学们自己探 究输入与输出间的关系 说明什么是 非 逻辑 学生 讨论 得出结论 输出状态和输入状态成相反的逻辑关系 叫做 非 逻辑 教师指出 具有 非 逻辑关系的电路称为 非 门电路 简称 非 门 教师 请同学们自己画出 非 门的真值表 如下表 教师 介绍集成电路的优点 让学生了解几个 或 门的集成电路和几个 非 门的集 成电路的外引线图 投影 演示 非 门电路实验 结果如图 2 10 13 三 课堂小结 总结本节课所学内容 三 课堂小结 总结本节课所学内容 四 实例探究 四 实例探究 投影 教师引导学生完成对例题的分析和求解 通过实例分析加深对所学知识的理解 七 教学评价七 教学评价 创建量规 向学生展示他们将被如何评价 来自教师和小组 其他成员的评价 也可以创建一个自我评价表 这样学生可以用它对自己的 学习进行评价 本节的主要设计思想本节的主要设计思想 1 贯彻 物理教学的基本特征 以实验为基础 1 以创设问题情境为切入点 用生活中的实例为学生创设情境 如楼道里的声控开关 激发学生学习逻辑电路的热情 用开 关门的例子 帮助学生理解三种逻辑关系 2 以分组实验为基础 提升学生探究能力为重点 学生通过亲 自动手设计电路从而探究门电路的功能 自己观察现象 总