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簡(jiǎn)單邏輯電路教學(xué)案例合慶中學(xué) 陳燕一、 背景“以學(xué)生發(fā)展為本，強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究過(guò)程，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，重視科學(xué)技術(shù)社會(huì)的緊密聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)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(xué)，大多數(shù)學(xué)生的成績(jī)并不優(yōu)秀，學(xué)習(xí)物理比較困難，興趣也不濃。簡(jiǎn)單邏輯電路是高中物理二年級(jí)第一學(xué)期(試用本)第九章電路D節(jié)的內(nèi)容，是按新課程標(biāo)準(zhǔn)加入的新知識(shí)。學(xué)生雖已從高二勞技課中學(xué)了一些“簡(jiǎn)單邏輯電路”的相關(guān)知識(shí)，但這樣又容易出現(xiàn)在物理課堂上提不起學(xué)習(xí)興趣，課堂教學(xué)氣氛不活躍，被動(dòng)式的接受知識(shí)的現(xiàn)象。要改變這種現(xiàn)象，教師需要積極探索學(xué)生生理、心理發(fā)展規(guī)律和認(rèn)知特點(diǎn)，找到一種順應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程方法。研究性學(xué)習(xí)就是一種以學(xué)生的自主性、探索性學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，在教師引導(dǎo)下的主動(dòng)學(xué)習(xí)。讓學(xué)生從學(xué)習(xí)、生活及社會(huì)生活中去選擇和確定研究專(zhuān)題，以個(gè)人或小組合作的方式進(jìn)行，主動(dòng)地去探索、發(fā)現(xiàn)，獲得親身體驗(yàn)和產(chǎn)生積極情感，逐步形成一種在日常學(xué)習(xí)與生活中喜愛(ài)質(zhì)疑，樂(lè)于探究，努力求知的心理傾向。二、 教學(xué)環(huán)節(jié)以自動(dòng)控制的機(jī)器人創(chuàng)設(shè)情景 交流學(xué)生對(duì)數(shù)字化電路的認(rèn)識(shí) 介紹簡(jiǎn)單的門(mén)電路 通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)探究與門(mén)電路的邏輯關(guān)系 分組實(shí)驗(yàn)探究或門(mén)電路的邏輯關(guān)系 通過(guò)實(shí)例討論與門(mén)、或門(mén)在實(shí)際問(wèn)題中的簡(jiǎn)單應(yīng)用。三、 教學(xué)活動(dòng)過(guò)程（一） 引入新課演示實(shí)驗(yàn) 模塊機(jī)器人執(zhí)行不同的指令后，有不同的反應(yīng)。機(jī)器人的控制電路實(shí)際上就是由簡(jiǎn)單的邏輯電路構(gòu)成的，今天我們就學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的邏輯電路。（二） 進(jìn)行新課（b）數(shù)字信號(hào)0 1 0 0 1 1 0 1tU討論下面兩種信號(hào)有什么不同。tU0（a）模擬信號(hào)模擬信號(hào)：電壓隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。數(shù)字信號(hào)：電壓隨時(shí)間不連續(xù)變化的信號(hào)。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(hào)。處理數(shù)字信號(hào)的電路叫數(shù)字電路。圖中：當(dāng)電鍵閉合時(shí)，電路通了，燈亮；電鍵斷開(kāi)，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(duì)應(yīng)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，它的輸入有兩種信號(hào)：高電壓和低電壓，輸出也是有兩種信號(hào)：高電壓和低電壓。輸入和輸出的關(guān)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(chēng)為數(shù)字邏輯電路。邏輯電路中最基本的電路叫做“門(mén)”電路。學(xué)生觀察桌子上的儀器。（門(mén)電路的實(shí)驗(yàn)?zāi)K、開(kāi)關(guān)模塊、小燈模塊、電源。）通過(guò)適當(dāng)?shù)亟M合，可以組合成不同的門(mén)電路。門(mén)電路分成三種：與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)。問(wèn)：財(cái)務(wù)室有兩扇門(mén)，怎樣才能進(jìn)去呢？(兩扇門(mén)都要打開(kāi)，人才能進(jìn)入。)觀察電路圖 S1S2L 現(xiàn)象：開(kāi)關(guān)S1開(kāi)關(guān)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(kāi)為“0”，則對(duì)應(yīng)的燈亮為“1”，燈滅為“0”。則：開(kāi)關(guān)S1開(kāi)關(guān)S2燈泡L000010100111左邊兩列是兩個(gè)條件（電鍵的斷開(kāi)與閉和）“0”與“1”，右邊是結(jié)果（燈泡的亮與滅），這種羅列了各種條件和結(jié)果的表格叫做真值表。 “與”邏輯關(guān)系的定義：如果一個(gè)事件的幾個(gè)條件都滿(mǎn)足后，該事件才能發(fā)生，我們就把這種關(guān)系叫做“與”邏輯關(guān)系。實(shí)現(xiàn)“與”邏輯關(guān)系的門(mén)電路，叫做“與”門(mén)。 “與”門(mén)真值表輸入輸出ABZ000010100111“與”門(mén)：輸入A與輸入B均是高電壓時(shí)，輸出Z才是高電壓的邏輯電路叫與門(mén)。學(xué)生活動(dòng)找一下桌上哪一個(gè)是“與”門(mén)電路，為什么？&ABAZA “與”門(mén)電路的符號(hào)演示實(shí)驗(yàn)與門(mén)實(shí)現(xiàn)“與”邏輯關(guān)系練習(xí)下圖中用電信號(hào)的方式標(biāo)出了與門(mén)輸入端A、B上的輸入信號(hào)，請(qǐng)標(biāo)出輸出端Z輸出的電信號(hào)。&ABAZAABAZA1觀察桌上另一種門(mén)電路，符號(hào)學(xué)生實(shí)驗(yàn)得到這個(gè)門(mén)電路的真值表。輸入輸出ABZ000011101111這個(gè)門(mén)電路叫“或”門(mén)，實(shí)現(xiàn)的是一個(gè)“或”邏輯關(guān)系。 “或”邏輯關(guān)系的定義：如果一個(gè)事件的幾個(gè)條件中，只要有一個(gè)條件得到滿(mǎn)足，這個(gè)事件就會(huì)發(fā)生，這種關(guān)系叫“或”邏輯關(guān)系。 “或”門(mén)：輸入A和輸入B任一個(gè)或者兩個(gè)都為高電壓時(shí)，輸出Z就是高電壓的邏輯電路。S1S2L如果用電路圖來(lái)演示“或”邏輯關(guān)系，兩個(gè)電鍵應(yīng)該是“并聯(lián)”的關(guān)系。 兩個(gè)電鍵只要有一個(gè)閉合，這個(gè)燈泡就會(huì)亮。學(xué)生活動(dòng)思考在日常生活中有哪些事件的發(fā)生是符合“與”邏輯關(guān)系或“或”邏輯關(guān)系的。（三）總結(jié)（四）例題：與門(mén)、或門(mén)知識(shí)的應(yīng)用（五）作業(yè)四、 教學(xué)反思課后，聽(tīng)課老師做了點(diǎn)評(píng)。使我看到，這堂課既有閃光點(diǎn)，還有需要注意或加強(qiáng)的地方。（一）成功之處課堂氣氛活潑熱烈，既有學(xué)生的積極參與、又有教師的點(diǎn)撥、引導(dǎo)，及時(shí)調(diào)控。課堂不再是教師的一言堂，通過(guò)生與生，師與生的交流互動(dòng)，不斷地將教學(xué)活動(dòng)引向深入，使學(xué)生在獲取新知識(shí)的同時(shí)，還訓(xùn)練和培養(yǎng)了探索精神、協(xié)作精神、自學(xué)能力、語(yǔ)言與書(shū)面表達(dá)能力、分析和解決問(wèn)題的能力，有力地促進(jìn)了學(xué)生智力的發(fā)展。通過(guò)小組合作的方式進(jìn)行討論、交流，每個(gè)學(xué)生發(fā)揮自己的聰明才智，能根據(jù)所學(xué)知識(shí)尋找在生活中的應(yīng)用實(shí)例，感受到物理知識(shí)不再枯燥乏味，它和我們的生產(chǎn)生活是緊密相連的。同時(shí)通過(guò)教師演示“與門(mén)”實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分工、合作，積極參與探究實(shí)驗(yàn)，得到或門(mén)電路的真值表，找到實(shí)現(xiàn)的邏輯關(guān)系，體驗(yàn)與他人合作的愉悅。（二） 有待改進(jìn)的地方1、 課堂內(nèi)容可以針對(duì)不同的班級(jí)進(jìn)行調(diào)整。相對(duì)活潑，學(xué)習(xí)程度好的班級(jí)可以把“非”門(mén)放在課堂上，讓學(xué)生也進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，歸納結(jié)論。時(shí)間允許的話(huà)，還可以在與”門(mén)的例題中，把輸出信號(hào)和輸入信號(hào)做下比較，再把輸出信號(hào)改變后做個(gè)比較。這樣可以使課堂內(nèi)容更為豐富些。2、 對(duì)于電路和對(duì)應(yīng)的邏輯關(guān)系，部分學(xué)生還是容易混淆，老師要強(qiáng)調(diào)一下電路與邏輯關(guān)系的區(qū)別。同時(shí)學(xué)生舉例前，老師可以先示范一個(gè)例子，避免學(xué)生舉出不恰當(dāng)例子。比如課上有學(xué)生舉了一個(gè)天平的例子，他認(rèn)為是符合與邏輯關(guān)系的，回答時(shí)又說(shuō)成了“與”門(mén)。所以在以后的備課中，要更加仔細(xì)、考慮周到，多備學(xué)生。3、 上課時(shí)要注意“或”的意思理解準(zhǔn)確?！盎颉遍T(mén)的意思是：輸入A或輸入B中只要一個(gè)是高電壓，而不是：輸入A、B中一個(gè)或兩個(gè)都是高電壓。以后在上課時(shí)要更注意語(yǔ)言的準(zhǔn)確性。