Областное
государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Томский
индустриальный техникум»
Сценарий
урока
Построение
логических схем сложных высказываний
Номинация:
лучшая методическая разработка урока теоретического обучения
Алькова
Мария Анатольевна
Преподаватель
информационных технологий
Томск
2020
АННОТАЦИЯ
Данная методическая
разработка представляет собой сценарий урока по дисциплине «Информатика» для
обучающихся 1 курса среднего профессионального образования всех специальностей на
базе основного общего образования.
Цель методической
разработки – раскрытие опыта проведения занятий по изучению темы «Построение
логических схем сложных высказываний» в соответствии с учебной программой по
изучаемой дисциплине.
Представленный в
разработке урок ориентирован на ликвидацию пробелов у обучающихся в
теоретических и практических знаниях по данной теме, на закрепление пройденного
материала, на активизацию самостоятельной работы по теме для дальнейшего
успешного выполнения контрольной работы. Для реализации представленного урока
необходимо наличие кабинета с проектором или
интерактивной доской, презентация к уроку, раздаточный материал для студентов.
Представленный сценарий
разработан с учетом временных интервалов для разных этапов урока:
организационного момента, повторения теоретической части, решения практических
задач и подведение итогов с рефлексией. Сценарий
урока теоретического обучения содержит речь преподавателя, где он задает
вопросы на проверку теоретического материала и выдает задания для
самостоятельной работы. А представленные ответы студентов являются правильными
(эталонными ответами) на поставленные вопросы преподавателя. На уроке
применяются информационно
– коммуникационные технологии и здоровьесберегающие технологии.
В качестве приложения А в
методической разработке представлена презентация, в которой присутствуют примеры
заданий и ответы, а также в приложение Б, в котором представлен раздаточный
материал, содержащий основные логические операции и логические схемы.
Представленная
методическая разработка может быть использована в практической работе
участниками образовательного процесса. Преподавателями дисциплины «Информатика»
для проведения урока по представленной теме, обучающимися для самостоятельного
изучения темы, при выполнении контрольной работы.
ВВЕДЕНИЕ
Тема «Построение логических схем
сложных высказываний» позволяет решать задачи различными вариантами, и является
сквозной практически по всем дисциплинам и модулям профессиональной
направленности технических специальностей. Например, получив хорошую базу по
данной теме на первом курсе, на втором курсе студенты специальности 13.02.11
«Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического
оборудования» изучая дисциплину «Автоматика» для программирования контроллеров
строят логические схемы в программе «OwenLogic».
Логические схемы создаются для
реализации в цифровых устройствах булевых функций. В цифровой схемотехнике
цифровой сигнал - это сигнал, который может принимать только два значения,
рассматриваемые как логическая «1» и логический «0».
Любая логическая схема описывается
таблицей истинности. Эта таблица является исходной информацией для синтеза
схемы на основе логических элементов. Логические схемы реализуются на
логических элементах «НЕ», «И», «ИЛИ», «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ», «Исключающее ИЛИ» и
«Эквивалентность».
В данном сценарии будут
использоваться три логических элемента «НЕ», «И», «ИЛИ», которые позволяют
реализовать любую, сколь угодно сложную логическую функцию в булевой базисе.
Представленная в методической
разработке тема урока относится к разделу «Логика и алгоритмы» и занимает два
академических часа из общего курса «Информатика».
СЦЕНАРИЙ УРОКА
Дисциплина: информатика. Раздел 3.
Логика и алгоритмы
Тема: построение логических схем
сложных высказываний
Цель: овладение приемами составления таблиц истинности и
построения логических схем.
Задачи:
1.
Образовательные:
-
изучить законы булевой алгебры
и логических схем;
-
научиться строить таблицы
истинности сложных высказываний;
-
научиться составлять логические
схемы.
2. Развивающие
-
способствовать развитию логического мышления исследовательской и познавательной деятельности.
3.
Воспитательные
-
способствовать воспитанию
аккуратности, точности, терпения;
-
способствовать культурному и
интеллектуальному развитию студентов.
Требования к знаниям и умениям:
Учащиеся должны знать: - основные
базовые элементы логических схем; - правила составления логических схем.
Учащиеся должны уметь: - составлять
логические схемы.
Тип урока: комбинированный.
План урока:
1)
организационный момент (5
минут);
2)
повторение теоретического
материала (10 минут);
3)
применение изученного
материала на практике (60 минут);
4)
подведение итогов урока (10
минут);
5)
рефлексия (5 минут).
Ход урока:
1.Организационный момент
-
Слова преподавателя: Добрый день! Сегодня мы продолжаем
изучение темы «построение логических схем сложных высказываний», для этого
приготовьте раздаточный материал. Цель нашего сегодняшнего занятия овладеть приемами составления таблиц истинности и
построения логических схем. Для реализации нашей цели будем использовать
следующие задачи которые представлены на слайде: 1. изучить законы булевой алгебры и логических схем; 2. научиться строить
таблицы истинности сложных высказываний; 3. научиться составлять логические
схемы.
2.Повторение теоретического материала
Слова
преподавателя: перейдем к повторению изученного материала: какие логические элементы вы знаете, приводите соответствие
логической операции НЕ, И, ИЛИ ?
Слова студентов: основные логические
элементы: конъюнктор - инвертор - логическое отрицание (НЕ), логическое
умножение (И), дизъюнктор - логическое сложение (ИЛИ).
Слова
преподавателя: рассмотрим элемент И. В каком случае на
выходе будет ток — если сигнал равный 1 - истина?
Слова студентов: на первом входе есть ток
(1, истина), на втором есть (1, истина), на выходе ток идет (1, истина).
Слова
преподавателя: на первом входе есть ток, на втором нет,
однако на выходе ток идет. На входах тока нет и на выходе нет. Какую логическую
операцию реализует данный элемент?
Слова
студентов: элемент
ИЛИ - дизъюнктор.
Слова
преподавателя: рассмотрим логический элемент НЕ. В
каком случае на выходе не будет тока (сигнал равный 0)?
Слова студентов: на
входе есть ток, сигнал равен 1.
Слова
преподавателя: в чем отличие логической схемы от
логического элемента?
Слова студентов: логические
схемы состоят из логических элементов, осуществляющих логические операции.
3.Применение
изученного материала на практике
Слова преподавателя: посмотрите на слайд 3, на нем представлено сложное логическое
высказывание, необходимо составить таблицу истинности и построить логическую
схему.
Во время решения задач
один студент решает у доски, все остальные у себя в тетрадях.
Перед выполнением задания
давайте определим, сколько переменных содержит высказывание и сколько
логических операций необходимо выполнить?
Слова
студентов: количество переменных:
три. Количество логических операций: две.
Решение таблицы
истинности студентом.
Задача 1. A Ù B Ú C
|
A
|
B
|
C
|
A Ù B
|
A Ù
B Ú C
|
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
|
|
|
|
|
Слова преподавателя: давайте посмотрим на слайд 4 на котором представлено правильное
решение примера №1 и сравним с решением у доски, а также кто решает задания у
себя в тетрадях можете сравнить свое решение с правильным.
Слова преподавателя: посмотрите на слайд 3, на нем представлено сложное логическое
высказывание, необходимо составить таблицу истинности и построить логическую
схему.
Перед выполнением задания
давайте определим, сколько переменных содержит высказывание и сколько
логических операций необходимо выполнить?
Слова студентов:
количество переменных: три. Количество логических операций: четыре.
Решение таблицы
истинности студентом.
Задача
2. ØA
Ú ØB
Ù
C
|
A
|
B
|
C
|
ØA
|
ØB
|
ØB Ù C
|
ØA Ú ØB
Ù C
|
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
|
1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
|
0
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
Построение логической
схемы студентом.
Слова преподавателя: давайте посмотрим на слайд 5 на котором представлено правильное
решение примера №2 и сравним с решением у доски, а так же кто решает задания у
себя в тетрадях можете сравнить свое решение с правильным.
Слова преподавателя: посмотрите на слайд 3, на нем представлено сложное логическое
высказывание, необходимо составить таблицу истинности и построить логическую
схему.
Перед выполнением задания
давайте определим, сколько переменных содержит высказывание и сколько
логических операций необходимо выполнить?
Слова
студентов: количество переменных:
три. Количество логических операций: пять.
Решение таблицы
истинности студентом
Задание
3.
(Ø(A Ú B)) Ù (ØC
Ù A)
|
A
|
B
|
C
|
A Ú B
|
Ø(A Ú B)
|
ØC
|
ØC Ù A
|
(Ø(A
Ú B)) Ù (ØC Ù
A)
|
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
1
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
|
0
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
Построение логической схемы
студентом.
Слова преподавателя: давайте посмотрим на слайд 6 на котором представлено правильное
решение примера №3 и сравним с решением у доски, а так же кто решает задания у
себя в тетрадях можете сравнить свое решение с правильным.
Слова преподавателя: посмотрите на слайд 3, на нем представлено сложное логическое
высказывание, необходимо составить таблицу истинности и построить логическую
схему.
Перед выполнением задания
давайте определим, сколько переменных содержит высказывание и сколько
логических операций необходимо выполнить?
Слова студентов:
количество переменных: три.
Количество логических операций: четыре.
Решение таблицы истинности студентом
Задание
4.B Ù C Ú ØA Ù B
|
A
|
B
|
C
|
B
Ù C
|
ØA
|
ØA Ù B
|
B Ù C Ú ØA Ù B
|
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
Построение логической
схемы студентом.
Слова преподавателя: давайте посмотрим на слайд 7 на котором представлено правильное
решение примера №4 и сравним с решением у доски, а так же кто решает задания у
себя в тетрадях можете сравнить свое решение с правильным.
Слова преподавателя: посмотрите на слайд, на нем представлено сложное логическое
высказывание, необходимо составить таблицу истинности и построить логическую
схему.
Перед выполнением задания
давайте определим, сколько переменных содержит высказывание и сколько логических
операций необходимо выполнить?
Слова
студентов: количество переменных:
три. Количество логических операций: четыре.
Решение таблицы истинности студентом
Задание
5.
ØA Ù B Ú ØA
Ù C
|
A
|
B
|
C
|
ØA
|
ØA Ù B
|
ØA Ù C
|
ØA Ù B Ú
ØA Ù C
|
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
|
0
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
Слова преподавателя: давайте посмотрим на слайд 8 на котором представлено правильное
решение примера №5 и сравним с решением у доски, а так же кто решает задания у
себя в тетрадях можете сравнить свое решение с правильным.
Слова преподавателя: посмотрите на слайд, на нем представлено сложное логическое
высказывание, необходимо составить таблицу истинности и построить логическую
схему.
Перед выполнением задания
давайте определим, сколько переменных содержит высказывание и сколько
логических операций необходимо выполнить?
Слова
студентов: количество переменных:
три. Количество логических операций: шесть.
Решение таблицы истинности студентом
Задание
6.(Ø(ØB Ù ØC
Ú ØA))
|
A
|
B
|
C
|
ØB
|
ØC
|
ØA
|
ØB Ù ØC
|
ØB Ù ØC
Ú ØA
|
(Ø(ØB
Ù ØC Ú ØA))
|
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
0
|
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
Построение логической
схемы студентом.
Слова преподавателя: давайте посмотрим на слайд 9 на котором представлено правильное
решение примера №6 и сравним с решением у доски, а так же кто решает задания у
себя в тетрадях можете сравнить свое решение с правильным.
Слова преподавателя.
Немного отвлекаемся от решения таблиц истинности и построения логических схем и
посмотрим небольшой видеоролик, посвященный знакомству с цифровой электроникой.
В данном видеоролике вы в реальности увидите физическую реализацию алгебры
логики в цифровой электронике. Изображаемые нами с вами вентили, на самом деле
это резисторы, транзисторы, диоды, триггеры и.т.д. Внимательно слушайте и
смотрите, что происходит в видеоролике, по его завершению я вам задам несколько
вопросов. https://www.youtube.com/watch?v=RdfzZvA74ac
Слова
преподавателя. С помощью чего передаются входные
параметры?
Слова студентов. С
помощью кнопки или кнопок. Физическое воздействие.
Слова
преподавателя. С помощью чего можно увидеть реакцию
логического элемента?
Слова студентов. С
помощью светодиода.
Слова
преподавателя. Как поступить в случае, когда
входными параметрами необходимо управлять с помощью электрического сигнала?
Слова студентов. С помощью транзистора.
Слова
преподавателя. Одна логическая единичка сколько содержит Вольт?
Слова студентов. В одной логической единицы +5 Вольт
Слова
преподавателя. Для чего вообще нужны логические элементы?
Слова
студентов: На базе логических элементов собраны абсолютно все вычислительные
устройства в современной цифровой технике. Все наши компьютеры и мобильные
телефоны работают с цифровыми сигналами и внутри всех цифровых устройств
используются процессоры которые построены на логических элементах которые мы
изучаем.
4. Подведение итогов урока
Слова преподавателя.
Алгебра логики дала конструкторам мощное средство разработки, анализа и
совершенствования логических схем. Проще, и быстрее изучать свойства и
доказывать правильность работы схемы с помощью выражающей её формулы, чем
создавать реальное техническое устройство.
Алгебра логики используется в
процессоре и оперативной памяти ЭВМ. По ее законам работают элементы, из
которых состоят микросхемы.
Существуют три базовых логических
элемента: «И», «ИЛИ», «НЕ», на которых можно построить процессор.
Цель нашего занятия была достигнута,
мы изучили законы булевой алгебры и логических схем, научились строить таблицы
истинности, и научились составлять логические схемы.
Подведем итог занятия выставлением
оценок студентам, которые решали задачи у доски, а также кто решал
самостоятельно примеры в тетради можете их сдать и тоже получить оценку по
следующим критериям.
Критерии оценивания.
1. Правильно определено количество строк 1б. 2. Определено количество
столбцов: указано правильное количество переменных – 1б; – записаны все
промежуточные результаты (логические операции) – 1б. 3. Заполнена
таблица с учетом таблиц истинности логических операций (по одному баллу
начисляется за каждую правильно выполненную логическую операцию).1-7 б. 4.
Верно выполнены все действия при составлении логических схем – 1б. 5. Верно
указаны все логические элементы – 1б. Процент результативности (от
набранного количества баллов): 90 – 100 % (оценка 5); 80 – 89 % (оценка 4); 70
– 79 % (оценка 3); менее 70 % (оценка 2).
Слова преподавателя: дома вам необходимо подготовится к контрольной работе,
посмотреть задачи, которые мы сегодня решали в классе, проанализировать их
решение, кто на уроке не успел решить какой-то пример,
обязательно решить дома.
5. Рефлексия
Слова преподавателя. Были ли у вас трудности с составлением таблицы истинности или
логической схемы? а что наоборот было легко? Что было интересным на занятии?
Чему новому вы научились? Довольны ли вы своей работой на занятии? Что было
самым важным на занятии? Каким вопросам вы еще дополнительно хотели бы уделить
время?
Спасибо
за урок
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной методической разработке
сценария урока по теме «Построение
логических схем сложных высказываний» был представлен поминутный план занятия
на 2 академических часа, включающий в себя повторение пройденного материала,
перечень практических заданий для студентов, с учетом контроля результатов, с
указанием ссылки на видеоролик по данной теме.
Занятие по данному сценарию было
проведено в группах №191, 395, 396, 394, 391, 397, 393-8 в 2019-2020 гг.
Проанализировав результаты этого учебного года и прошлых лет можно увидеть
заметный рост качественной успеваемости на 18%, что подтверждает необходимость
систематизации знаний после изучения материала. Подобные сценарии в данный
момент разрабатываются по темам «Алгоритмизация и программирование»,
«Архитектура персонального компьютера».
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.Практические
схемы логических элементов. Знакомство с цифровой электроникой [Электронный
источник] https://www.youtube.com/watch?v=RdfzZvA74ac
Дата обращения:05.03.2020г.
2.
О.Л.Соколова “Поурочные разработки по информатике” Москва “ВАКО” 2006 г.
3. Хеннер Е.К. Информатика и ИКТ.
Задачник-практикум. Том 1, 2. – М. БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. – 309 с.
4. Статьи по информатике
и компьютерной науке [Электронный
источник] https://inf1.info/
Дата обращения:07.03.2020г.
5. Поляков К.Ю., Еремин Е.А.
Информатика. Углубленный уровень. Учебник для 10 класса, часть 1/ Издательство
БИНОМ 2013 г.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Презентация
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Раздаточный
материал
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.