《11簡單的邏輯電路》教學(xué)設(shè)計(jì)(遼寧省市級優(yōu)課)x-物理教案

一、設(shè)計(jì)思想建構(gòu)主義和啟發(fā)式教學(xué)理論啟示我們要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，創(chuàng)造以“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生在真實(shí)的情景中完成任務(wù)，改變我們長期存在的教師在臺上講，學(xué)生在臺下聽的灌輸式教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題，分析信息，主動建構(gòu)良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。簡單的邏輯電路這一節(jié)是新教材中增加進(jìn)去，內(nèi)容是討論門電路的邏輯關(guān)系和功能。本節(jié)課的設(shè)計(jì)思想主要是探究實(shí)驗(yàn)與理論實(shí)際相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力,實(shí)踐能力,自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以及學(xué)生實(shí)事求是和勇于探索的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神。提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)促，進(jìn)學(xué)生的發(fā)展這。部分內(nèi)容對高中學(xué)生來是比較抽象，教學(xué)中讓學(xué)生理解三種邏輯電路的基本邏輯關(guān)系是本節(jié)課的重點(diǎn).二、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)對象的大體分析1、教學(xué)內(nèi)容分析教科書分別從生活事例出發(fā)介紹了“與”“或”“非”三種邏輯電路的邏輯關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上介紹了表示這三種邏輯關(guān)系的真值表。教科書通過演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生知道這些邏輯關(guān)系可以通過電路來實(shí)現(xiàn)，從而引入了門電路。又從門電路的組合到“科學(xué)漫步”，讓學(xué)生了解集成電路及其應(yīng)用領(lǐng)域。同時，這里的內(nèi)容也是為選修3-2中傳感器的教學(xué)做準(zhǔn)備的。2.對教學(xué)對象的大體分析（1）初中物理教學(xué)是以直觀教學(xué)為主，而高中物理教學(xué)是以實(shí)驗(yàn)推理為主。高一學(xué)生邏輯推理能力和抽象思維能力不是很強(qiáng)，不注重對知識內(nèi)涵的理解，通常是記住一些相關(guān)的公式和規(guī)律。另一方面，高一學(xué)生可塑性強(qiáng)，如果教師教法得當(dāng)，學(xué)生容易形成科學(xué)的思維方法。所以，在教學(xué)中，要抓住學(xué)生的心理特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。（2）我校學(xué)生的在蘇北地區(qū)是中等程度偏下,學(xué)生思維不敏捷,且動手能力較差,抽象思維能力也相對薄弱,因此,在教學(xué)過程在對問題進(jìn)行分解時要降低難度,使學(xué)生有一個適應(yīng)過程.三、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能（1）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(diǎn)。（2）知道“與”門、“或”門、“非”門電路的特征、邏輯關(guān)系及表示法。（3）初步了解“與”門、“或”門、“非”門電路在實(shí)際問題中的應(yīng)用2.過程與方法突出學(xué)生自主探究、交流合作為主體的學(xué)習(xí)方式。3.情感態(tài)度與價值觀（1）感受數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)代生活的巨大改變；（2）體驗(yàn)物理知識與實(shí)踐的緊密聯(lián)系；（3）體驗(yàn)互動課堂在學(xué)習(xí)活動中的優(yōu)越性（4）實(shí)例、實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系生活，拉近科學(xué)與學(xué)生的距離，使學(xué)生感到科學(xué)就在身邊，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)是三種門電路的邏輯功能難點(diǎn)是數(shù)字信號和數(shù)字電路的意義五、教學(xué)媒體應(yīng)用設(shè)計(jì)數(shù)字電路教學(xué)中的演示或操作實(shí)驗(yàn)，僅從教學(xué)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(shí)際教學(xué)中，尋找這樣實(shí)驗(yàn)器材存在非常大的困難。而計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)很好地解決這個困難，并且能夠讓每個學(xué)生動手參與。因此，在教學(xué)媒體的應(yīng)用中，除了應(yīng)用實(shí)物讓學(xué)生真切地感受外，對數(shù)字電路的理解，則通過計(jì)算機(jī)仿真來探究實(shí)踐而獲得。六、教學(xué)資源準(zhǔn)備1、實(shí)驗(yàn)儀器：電建（每組兩個）、燈泡、電池盒、干電池、導(dǎo)線等。2、視頻：走廊的聲光控開關(guān)3、制作課件七、教學(xué)過程設(shè)計(jì)與分析教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)思路板書:簡單的邏輯電路一、創(chuàng)設(shè)情景，引入課題1、演示：一盞神奇的燈1、接通電源，燈不亮；2、有聲，燈不亮；3、擋住光線，全場安靜，燈不亮；4、擋住光線，拍手，燈亮。學(xué)生思考問題，積極配合老師展示通過演示聲光控感應(yīng)燈，引發(fā)學(xué)生好奇心理和探究欲望。2、智能化邏輯關(guān)系：（1）這盞燈是如何控制的?(2)生活中見過哪些類似的產(chǎn)品？(3)引出課題：簡單的邏輯電路老師依次投影給出問題，讓學(xué)生思考后回答。積極思考、大膽發(fā)言，根據(jù)自身掌握的知識和方法，闡述自己的觀點(diǎn)。板書：簡單的邏輯電路二、師生互動，獲取新知1、數(shù)字信號與模擬信號數(shù)字信號模擬信號數(shù)字電路的邏輯功能2、生活中的邏輯關(guān)系“與”邏輯關(guān)系用互動課件模擬實(shí)驗(yàn)D.CD.C開關(guān)LED兩種狀態(tài)用“0”和“1”表示。調(diào)節(jié)收音機(jī)的音量，聲音連續(xù)變化，聲音信號是“模擬”量。數(shù)學(xué)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。利用互動課件演示實(shí)驗(yàn)andandLEDD.C觀察實(shí)驗(yàn)，完成下表開關(guān)燈狀態(tài)閉合亮打開暗了解數(shù)字信號與模擬信號尋找“與”電路的真值表開關(guān)A開關(guān)B燈00011011從簡單的應(yīng)用互動積件操作，引導(dǎo)學(xué)生在理解數(shù)字信號和模擬信號同時，學(xué)會使用仿真實(shí)驗(yàn)時如何分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中數(shù)字關(guān)系教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)思路（1）總結(jié)“與”邏輯關(guān)系：（2）“與”門電路（3）用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“與”關(guān)系。（4）聲、光控感應(yīng)燈的再討論：（5）鎖門方式的討論：家中的門鎖能用“與”的關(guān)系嗎？三、放手學(xué)生，自主探究1、“或”門實(shí)驗(yàn)<學(xué)生自主活動>請同學(xué)們觀察與思考下列問題:(1)只有S1閉合，燈泡亮嗎？(2)只有S2閉合，燈泡亮嗎？(3)S1S2同時閉合,燈泡亮嗎?(4)用數(shù)學(xué)語言描述與邏輯的關(guān)系：開關(guān)接通定義為“1”，反之用“0”表示；同理燈泡亮為“1”，熄滅為“0”。有兩個控制條件作用會產(chǎn)生一個結(jié)果，當(dāng)兩個條件都滿足時，結(jié)果才會成立，這種關(guān)系稱為“與”的關(guān)系。能處理“與”關(guān)系的電路是一種最小的邏輯電路，稱門電路。給出實(shí)驗(yàn)方案，指導(dǎo)學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)無光燈亮有聲1(與門電路)結(jié)果為11老師投影出問題，讓學(xué)生思考后回答給出問題，聽取學(xué)生發(fā)言，并及時進(jìn)行點(diǎn)撥，總結(jié)“或”門電路的邏輯關(guān)系認(rèn)識“與”門電路，并掌握“與”門電路的特點(diǎn)，能識別“與”門電路的符號&—符號：&—用實(shí)物的集成電路連接一個“與”門，真實(shí)再現(xiàn)虛擬。積極思考、大膽發(fā)言，根據(jù)自身掌握的知識和方法，闡述自己的觀點(diǎn)。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，親身體驗(yàn)“或”門電路，并完成真值表。能識別“或”門電路的符號開關(guān)燈S1S2Q00011011讓學(xué)生理解數(shù)字信號“與”邏輯關(guān)系間的聯(lián)系，對“與”邏輯關(guān)系的細(xì)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(shí)現(xiàn)“與”關(guān)系處理的電路原理，為下階段自行探究“或”關(guān)系及“或”電路作準(zhǔn)備教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)思路2.非門電路實(shí)驗(yàn)請同學(xué)們觀察與思考下列問題:燈泡什么時候亮?(2)燈泡什么時候熄滅?3、匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行展示交流4、知識拓展，創(chuàng)設(shè)其它邏輯電路。學(xué)生利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，自主發(fā)揮更多的連接組合，如“與或門”等。四、知識運(yùn)用，體驗(yàn)生活如圖所示的電路圖是一個應(yīng)用非門構(gòu)成的一個簡易火警報(bào)警器電路．圖中R是可變電阻，R’是一個熱敏電阻，L是一個蜂鳴器，G是一個非門,當(dāng)溫度較低時，熱敏電阻的電阻值非常大，即R’遠(yuǎn)大于R;而當(dāng)火警發(fā)生時，熱敏電阻的阻值就會降低，從而遠(yuǎn)小于電阻R的阻值．請說明工作原理．五、當(dāng)堂訓(xùn)練六、課堂小結(jié)給出問題，聽取學(xué)生發(fā)言，并及時進(jìn)行點(diǎn)撥，總結(jié)“非”門電路的邏輯關(guān)系指定一組匯報(bào)老師引導(dǎo)學(xué)生分析探究思路，巡回指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究讓學(xué)生尋找電路中的0電勢點(diǎn)。R’阻值如何變化？R’阻值很大時，A點(diǎn)電勢為多大？非門電路G的輸入端是高電勢還是低電勢？說明工作原理．布置學(xué)生完成《三維設(shè)計(jì)》中的基點(diǎn)強(qiáng)化引導(dǎo)學(xué)生回顧總結(jié)所學(xué)知識和思想方法學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，親身體驗(yàn)“非”門電路，并完成真值表。能識別“與”門電路的符號開關(guān)燈SQ10小組間相互交流補(bǔ)充展示學(xué)生的設(shè)計(jì)成果，讓學(xué)生講清自己連接的邏輯關(guān)系，發(fā)揮互動課堂的優(yōu)勢。思考后答：接地點(diǎn)溫度低時，R’的阻值很大，反之阻值很小。思考后答：A點(diǎn)電勢接近5V在教師的引導(dǎo)下對電路進(jìn)行分析后得出結(jié)論：G端為高電勢學(xué)生得出結(jié)論學(xué)生獨(dú)立完成，然后交流討論學(xué)生自己小結(jié)并補(bǔ)充、完善有了“與”關(guān)系的實(shí)驗(yàn)示例，從模仿得出“或”和“非”關(guān)系的真值表，并拓展到學(xué)生自己設(shè)計(jì)電路，通過分析解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象通過學(xué)生自主設(shè)計(jì)的電路，解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而達(dá)到掌握“與”門、“或”門電路的特征、邏輯關(guān)系的知識目標(biāo)。同時實(shí)現(xiàn)情感與價值目標(biāo)。通過訓(xùn)練加強(qiáng)記憶和理解，并能提高學(xué)生運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力小結(jié)的過程也是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的過程八、作業(yè)布置：1、課本77問題與練習(xí)2、3、42、完成三維設(shè)計(jì)B級基點(diǎn)強(qiáng)化九、教學(xué)反思： 數(shù)字電路在日常生活中應(yīng)用十分的廣泛，也是物理教材新增的內(nèi)容和亮點(diǎn)，體現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的時代性。利用自主探究的教學(xué)形式，真正引發(fā)了全體學(xué)生的參與意識。實(shí)現(xiàn)了師生互動。學(xué)生知識和技能的獲取是在生動有趣和有序活動中進(jìn)行的，實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了自由發(fā)揮的空間，培養(yǎng)了創(chuàng)新意識，使學(xué)生成為課堂的主體，為學(xué)生提供了開放的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源，營造了理想的教學(xué)環(huán)境。物理二期課改新教材突出了內(nèi)容的時代性，新穎性，信息量很大，而基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的互動課堂能夠較好解決新教材中教與學(xué)的矛盾，提高教與學(xué)的效率，使多媒體教學(xué)煥發(fā)新的活力，躍上更高的臺階十、教學(xué)流程圖開始開始情境設(shè)疑，引入新課演示：與門電路邏輯功能實(shí)驗(yàn)一：或門電路邏輯功能實(shí)驗(yàn)二：非門電路邏輯功能門電路的應(yīng)用簡易火警報(bào)警器鞏固反饋，總結(jié)歸納結(jié)束布置作業(yè)十一、板書設(shè)計(jì)2.10簡單的邏輯電路一、“與”門電路1、演示“與”邏輯電路2、表