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2019-2020年高中物理《簡單的邏輯電路》教案6 新人教版選修3-1 一、教學目標設計： A. 知識與技能：知道數(shù)字電路和模擬電路的概念，了解數(shù)字電路的優(yōu)點。 知道“與”門、“或”門電路的特征、邏輯關系及表示法。 初步了解“與”門、“或”門電路在實際問題中的應用 B. 過程與方法： 突出學生自主探究、交流合作為主體的學習方式。 C. 情感態(tài)度與價值觀： （1）感受數(shù)字技術對現(xiàn)代生活的巨大改變； （2）體驗物理知識與實踐的緊密聯(lián)系； （3）體驗網(wǎng)絡互動課堂在學習活動中的優(yōu)越性。 二、教學內容的重難點分析 教學重點：兩種門電路的邏輯關系。 教學難點：數(shù)字信號和數(shù)字電路的意義。 三、教學對象分析 學生對模擬信號和模擬電路的概念都能比較容易理解，但是，對信息社會中常提到的“數(shù)字”概念，認識是較模糊的。數(shù)字信號是信息技術的基礎，數(shù)字電路是如何處理數(shù)字信號的？分析最小數(shù)字電路單元的邏輯關系，理解數(shù)字電路處理邏輯關系的原理，這是理解數(shù)字電路關鍵。 四、教學策略及教法設計 現(xiàn)代教學系統(tǒng)中，教師、學生、教材和教學媒體相互聯(lián)系，相互作用，構成一個互動的有機整體，使教學內容豐富多彩，教學方式多種多樣。本節(jié)課內容盡管是知識性為主，但不乏學生參與互動的內容。如果采用計算機網(wǎng)絡平臺，借助互動課件，通過引、動、放的方式來開展教學，可將傳統(tǒng)的知識傳授與自主探究式學習相互結合，實現(xiàn)互動交流，共享資源、知識創(chuàng)新和提高學習效率的目標。 五、教學媒體應用設計 數(shù)字電路教學中的演示或操作實驗，僅從教學需求角度，單個數(shù)字邏輯單元電路器件是最佳媒體，但在實際教學中，尋找這樣實驗器材存在非常大的困難。而計算機仿真實驗很好地解決這個困難，并且能夠讓每個學生動手參與。因此，在教學媒體的應用中，除了應用實物讓學生真切地感受外，對數(shù)字電路的理解，則通過計算機仿真來探究實踐而獲得。 六、教學過程設計與分析 教學過程 設計思路及分析 一、創(chuàng)設情景，引入課題 (1) 演示：一盞神奇的燈 接通電源，燈不亮； 有聲，燈不亮； 擋住光線，全場安靜，燈不亮； 擋住光線，拍手，燈亮。 引起學生好奇，探究的欲望。 (2) 教師簡介： 身邊的“數(shù)字”話題：數(shù)碼產(chǎn)品、數(shù)字電視、DIS實驗、家電等。 這些電器中都包含了“智能”化邏輯關系，今天我們就來學習簡單的邏輯電路 通過演示聲光控感應燈，引發(fā)學生好奇心理和探究欲望。 板書： C、簡單的邏輯電路 二、師生互動，獲取知識 A、數(shù)字信號與模擬信號 1、用互動課件模擬實驗： 數(shù)字信號 D.C 開關 LED 開關 燈 狀態(tài) 閉合 亮 1 打開 暗 0 兩種狀態(tài)用“0”和“1”表示。物理上，用高電勢表示“1”，低電勢表示“0”。 (2) 調節(jié)收音機的音量，聲音連續(xù)變化，聲音信號是“模擬”量。 t u t u 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 數(shù)字：分段的 模擬：連續(xù)的 2、圖示數(shù)字信號和模擬信息： 從簡單的應用互動積件操作，引導學生在理解數(shù)字信號和模擬信號同時，學會使用仿真實驗時如何分析實驗現(xiàn)象中數(shù)字關系。 B、數(shù)字電路 邏輯電路 門電路 數(shù)學信號的0和1好比是事物的“是”與“非”，而處理數(shù)字信號的電路稱數(shù)字電路，因此，數(shù)字電路與就有了判別“是”與“非”的邏輯功能。我們將數(shù)字電路中基本單元電路稱邏輯電路。 生活中有許多邏輯關系。 1、“與”邏輯關系 利用互動課件實驗，尋找與電路的真值表 D.C 開關 LED 開關 開關A 開關B 燈LED 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 總結“與”邏輯關系：有兩個控制條件作用會產(chǎn)生一個結果，當兩個條件都滿足時，結果才會成立，這種關系稱為“與”的關系。 能處理“與”關系的電路是一種最小的邏輯電路，稱門電路。 &— 符號： 用互動課件實驗驗證“與”關系。 and LED D.C 指導學生在面包板上進行“與”門電路連接實驗，用實物的集成電路連接一個“與”門，真實再現(xiàn)虛擬。 聲、光控感應燈的再討論： 無光 1 燈亮 (與門電路)結果為1 有聲 1 鎖門方式的討論，引入“或”門：家中的門鎖能用“與”的關系嗎？ 提問：家中的門鎖能用“與”的關系嗎？ 讓學生理解數(shù)字信號“與”邏輯關系間的聯(lián)系，對“與”邏輯關系的細仔分析，理解記住“與”邏輯的真值表。 通過示范性的操作演示講解，理解“與”門電路實現(xiàn)“與”關系處理的電路原理，為下階段自行探究“或”關系及“或”電路作準備。 三、放手學生，自主探究 1、“或”門實驗<學生自主活動> 學生在計算機上根據(jù)學習“與”門電路情形，模擬實驗、填表、總結邏輯關系； 開關A LED D.C or 開關B 指導學生進行模擬實驗； 對學生實驗進行實時輔導； 交流、展示實驗結果 教師利用網(wǎng)絡轉播、交流展示學習結果。 2、知識拓展，創(chuàng)設其它邏輯電路。 學生在計算機上利用互動課件，自主發(fā)揮更多的連接組合，如“與或門”等。 教師利用網(wǎng)絡交流，展示學生的設計成果，讓學生講清自己連接的邏輯關系，發(fā)揮互動課堂的優(yōu)勢。 3、鞏固練習。利用今天所學知識，提出解決實際問題的一個設想（學生作業(yè)）。 有了“與”關系的實驗示例，從模仿得出“或”關系的直值表，并拓展到學生自己設計電路，通過分析解釋實驗現(xiàn)象 通過學生自主設計的電路，解釋實驗現(xiàn)象，從而達到掌握“與”門、“或”門電路的特征、邏輯關系的知識目標。同時實現(xiàn)情感與價值目標。 七、教學反思： 數(shù)字電路在日常生活中應用十分的廣泛，也是物理教材新增的內容和亮點，體現(xiàn)了教學內容的時代性。利用網(wǎng)絡課堂這一新穎的教學形式，真正引發(fā)了全體學生的參與意識。實現(xiàn)了師生互動。學生知識和技能的獲取是在生動有趣和有序活動中進行的，模擬實驗為學生提供了自由發(fā)揮的空間，培養(yǎng)了創(chuàng)新意識，使學生成為課堂的主體。這樣做擺脫了教材的束縛，為學生提供了開放的學習內容和學習資源，營造了最理想的教學環(huán)境。 在信息技術與課程的整合中，并不是媒體用的越多越好，而是要用精、用活，為教與學服務，本節(jié)課所用的媒體，在整個教學活動中，考慮了教師的指導與學生“活動”的關系，考慮了“虛擬”與“真實”的再現(xiàn)，使學生的理解與實際達到一致。防止出現(xiàn)熱鬧的學生“活動”之后，沒有通過觀察、思考、實踐獲得最重要的信息和技能。