1.2数字电路基础

1、高二年级劳动技术教学设计第一章 电子技术基础第二节 数字电路基础一、教学设计思路本节教学设计包括数字电路基础知识、数/模和模/数转换、逻辑门电路、触发器、存储器和可编程逻辑器件简介、555时基电路、数字电路的综合训练等九个方面。本教学设计的教学思路包括以下几个方面：本节数字电路基础是高二电子技术基础的基础，实践性和应用性很强。数字电子技术是当前电子和信息技术的基石。通过本章节的学习，要使学生掌握数字逻辑电路的基本理论、基础知识、基本分析方法，熟悉各类数字电路器件的特点及应用，掌握常用小规模、中规模集成电路的有关应用知识，为后续课程和今后进一步的技术学习建立必要的基础。传统的教学理论和实训分离，

2、本设计采用一体化的教学方法，主要从分析学生特点、确定教学目标、组织教学内容、选择教学策略、安排教学媒体和教学场地几个方面着手，进行教学设计和效果评价；始终坚持以“学”为中心，教师的教学组织始终以学生的学习过程为主体，“教法”适应“学法”，理论和实训相结合并同步进行，将充分调动学生学习的积极性和创造性，有效的锻炼学生的操作能力和教学效果。本教学设计以实验实训课为主，培养学生数字电路实际操作技能为主要目标。通过对学生进行实验、实习的基本理论、基本方法和基本技能的训练，使学生掌握必要的实验知识和操作技能，比较熟练正确地使用仪器仪表，具有组装、分析、调测数字电路的初步能力；同时注重培养学生善于动手、遵

3、守操作规程、注意安全的良好习惯。完成本节教学内容约需9课时。二、 教学目标1、知识与技能（1）了解数字电路一些基本常识，知道各类数字电路器件的特点。（2）知道常用小规模、中规模集成电路的有关应用知识。（3）了解数字逻辑电路的基本理论、基础知识。（4）初步学会基本分析方法和简单逻辑电路的连接。2、过程与方法（1）通过有系统对具体集成元件有关实验，了解相关基本理论、判断和分析基本电路的方法，初步掌握正确地使用仪器仪表和必要的实验知识和操作技能， （2）通过对具体电路的组装、分析，初步学会调测数字电路的能力；养成善于动手、遵守操作规程、注意安全的良好习惯。（3）通过交流与评价活动，初步学会对不同元件

4、应用和对作品整体的分析能力。3、情感、态度与价值观（1）通过作品制作成功的过程，形成一种成就感、对知识新的追求、对技术精益求精的意识。（3）通过作品的评价、交流与改进，形成技术意识和创新意识。三、教学重点与难点重点：数字电路的基本原理和基本的分析方法，数字逻辑思维方法和系统实现基本技能。难点：数字逻辑思维方法和系统实现基本技能。四、教学器材教具：计算机房、相关课件、实物投影仪、详细的操作步骤电子教案。学具：计算机、面包板、各类数字电路器件。五、教学流程创设情境自学探索组织探讨尝试实践总结评价1、创设情境：该环节是根据教学目标，联系已有知识及生活实际，提出二、三个问题，使之成为具有探索价值的课题

5、。2、自主探索：该环节是放在课外进行的，教师要在前一课堂教学结束时，将下一节课的问题内容告诉学生，使学生有充分的自主探索时间。3、组织探讨：该环节主要是在课堂上进行，在经过自主探索的基础上展开学生与学生之间、学生与教师之间的互相交流和进一步探讨，在教师的启发引导下逐步达成共识。4、尝试实践：该环节可在课堂上进行，也可在课后进行，它是学生在得出了基本规律之后，用来尝试解决实际问题的应用过程。5、总结评价：该环节是指学生在完成了本课题的探索与应用之后，对研究性学习的内容和研究方法进行再认识的过程。六、教学过程（一）创设情境： 展示日常生活中的数码设备，如：数码照相机、数码手机、MP3、手掌游戏机等

6、。模拟信号和数字信号，播放视频：超市中收费台条形码读取器工作。晶体管的开关特性，演示实验：晶体二极管使电路出现灯亮或灯灭两种状态。门电路，播放视频：与门：地铁出站（站台一侧车门）；或门：医院留观室（换液呼叫开关）；非门：电路短路。数字集成电路，展示：计算机的各种板卡，如：声卡、显卡等。触发器，网页展示，如：图片，公司网站等。计数器，展示图片，如： ，或展示其在日常生活中的应用，如： 定时器、数控机床等。说明：创设情境的目的是激发学习兴趣，使学生迅速进入主动探索的学习过程。教师需深入钻研教材，不但挖掘教材的基本内容，还要剖析出：知识的产生和发展过程；隐含在教材中的科学研究方法。数码显示器，展示实

7、物或图片，如：计算器、等。555时基电路，引用八年级555延时电路，复习巩固加以拓展。（二）自学探索： 模拟信号和数字信号，可以提出以下几个问题： 1、日常生活中，我们所用的电器除了功能上的区别外还有什么区别？ 2、模拟信号和数字信号有什么区别？ 3、模拟信号和数字信号各有哪些特点？4、把模拟信号和数字信号的特点进行比较，孰优孰劣？晶体管的开关特性，可以提出以下几个问题：1、晶体管是有什么材料构成？ 2、晶体二极管的种类和特性？ 3、晶体三极管的结构、种类和特性？4、晶体三极管在模拟电路和数字电路中的应用有何区别？门电路，可以提出以下几个问题：1、逻辑门的分类？ 2、与门、或门和非门的逻辑关系

8、、表达式、真值表和波形图？ 3、基本逻辑门的简单组合？数字集成电路，可以提出以下几个问题：1、什么是集成电路？ 2、集成电路与分立元件组成的电路相比有何优点？ 3、TTL和CMOS集成电路的区别及其内部逻辑功能和引脚？4、无线电和红外线专用集成电路？触发器，可以提出以下几个问题：1、触发器的分类和特点？计数器，可以提出以下几个问题：1、电子计数器集成电路的工作原理？数码显示器，可以提出以下几个问题：1、 七段译码器的作用？2、十进制数码显示计数器的工作原理？555时基电路，可以提出以下几个问题：1、555延时电路？2、单稳态触发电路原理及其应用？以上提出的问题，可以帮助学生进行全方位的思考、归

9、纳、总结实际生活中的现象和规律，不但很好地体现了知识的探求和发展过程，而且很好地渗透了科学研究的方法。说明：自学探索的目的是使学生积极参与教学过程，主动发现、主动思考，充分发挥学习潜能，因此要做到以下三点： 1、提供清楚、明确的目标和任务。 2、指导学生认真阅读课本和有关读物，做好自学探索的最基本环节。如：了解性阅读；针对性阅读；总结与反思性阅读。 3、开放实验室为自主探索提供条件。只有给学生充分的自学探索时间，做好以上三点，才能使学生达到能与同伴和老师进行实质性交流和探讨的层次，并进一步完成课堂探讨，产生更多的联想和迸发出智慧的火花。（三）组织探讨： 1、要把美妙的歌声刻录在一张光碟上，首先

10、必须通过一个什么样的电路？2、怎样改变电路，能使晶体三极管处于饱和导通状态和截止状态？ 3、D触发器具有“记忆”功能，想一想，在生活中哪些控制对象需要锁定控制对象，请举例说明？4、能用七段数码显示器显示英文字母AF吗？5、利用555时基电路能制作哪些电子控制电路？各人画出草图后，小组讨论输入电路是否合理？ 说明：组织探讨的目的是培养学生的分析、归纳、类比、总结的能力，培养学生的独立思考能力及表达能力，实现认识上的第一次飞跃。因此在课堂上开展学生之间和师生之间的相互交流与探讨，方法如下： 1、学生典型发言：请学生对自学探究中的提纲、目标、结论，逐一表述，并说明自己的研究过程和方法，以及感受和领悟

11、。其意义是：一、可以培养学生自学探研的能力。二、可以提高学生发现问题和解决问题的能力。三、可以养成科学的态度和科学的表达能力。 2、学生间的相互交流：在学生典型发言后，同学们仍围绕着本节课的课题，展开相互交流和讨论。其作用是：一、可以达到相互启发，相互促进，相互弥补。二、可以增大信息量，达到信息共享。三、可以使思维更加开放，体验更加深刻。 3、师生间的专题探讨：学生间的相互讨论、相互交流之后，大部分的基础性问题得到了解决。但还需要师生一起对重要概念、规律的建立过程，研究问题的方法以及如何将它们引伸拓展等问题，开展专题探讨。其效果是：一、既是一种研究方法的示范，又是对所学知识的整合。二、通过引导

12、达成共识，更加深对学习价值的认识，在思想意识、情感意志、精神境界等方面得到升华。三、培养对社会的责任心和使命感。（四）尝试实践：1、现有一只没有标记的晶体二极管，请用一节1.5V的干电池、一个小电珠测出它的正负极。 2、在图中画出“或门”和“与门”和“非门”电路的工作波形？（图略） 3、验证74LS00门电路。4、验证D触发器是否具有“记忆”功能。5、在电子实验板上连接电路，以低频信号发生器发出的方波信号作计数脉冲，观察电路中的七段数码管是否能正确计数。（图P29）6、完成书P3233综合实践。说明：尝试实践的目的是使知识逻辑化、系统化，并去解决实际问题，实现认识上的第二个飞跃。（五）总结评价

13、：1、能较好地验证三个基本门电路的逻辑功能。 2、制作一个水位报警器，各元件接插整齐、美观，且能正常工作。 3、用555时基电路制作一个多谐震荡器，且能正常工作。4、制作一个数码显示的一位十进制计数器，并能正确显示09的数字。5、实践中能保持场地整洁、爱护公物、相互协作。说明：总结评价目的是让学生对所学的知识及研究方法进行回顾与总结，老师、同学们也一起参与总结、评价。操作上可从下面几方面进行： 1、从知识学习的角度 2、从研究方法的角度 3、从动手实践的角度 4、从改变观念到增强主体意识的角度 总之，要使总结、评价成为学生学会实践反思，感悟升华，发现自我，欣赏别人的过程，要突出对学生的创新精神，实践能力的形成与提高方面的评价，要强调评价的激励性和影响性，努力形成有助于广大学生积极进取，勇于创