Урок информатики в 10-м классе "Базовые логические элементы"

Разделы: Информатика

Цели урока:

  1. Образовательная: ввести понятие базовые логические элементы, сформировать навыки построения логических схем.
  2. Развивающие: развитие логического мышления у учащихся и познавательного интереса к предмету.
  3. Воспитательные: формировать устойчивого внимание у учащихся, воспитывать веру в себя путем преодоления трудностей в учебной работе.

Тип урока: изучение нового материала..

Средства и оборудование: компьютер, обучающая программа “ЛогЭлемент” (Приложение1), программа тестирования “Базовые логические элементы” (Вариант1 – Приложение2, Вариант2 – Приложение3).

Ход урока

Проверка домашнего задания в форме фронтального опроса и проверка решения домашней задачи.

Вопрос:

Что включают в себя логические выражения? Какие выражения называются равносильными?

Ответ:

Логические выражения включают в себя логические переменные и знаки логических операций. Выражения, у которых совпадают таблицы истинности, называются равносильными.

Вопрос:

Как можно определить какое количество различных логических функций двух аргументов может существовать?

Ответ:

Для определения количества функций можно воспользоваться формулой N= 2I, тогда получается N=24=16

Вопрос:

Назовите два закона Моргана.

Ответ:

1. Отрицание суммы есть произведение отдельных отрицаний:

2. Отрицание произведения есть сумма отдельных отрицаний:

Вопрос:

Назовите законы исключения констант.

Ответ:

1. Для логического сложения: Av1=1; Av0=A.

2. Для логического умножения: A&1=A; A&0=0

Решение задачи 3.26(в)

1.

2.

Вопрос:

Какие основные логические операции мы знаем?

Ответ:

Основные логические операции:

  • логическое умножение – конъюнкция;
  • логическое сложение – дизъюнкция;
  • логическое отрицание – инверсия.

2. Изучение нового материала.

a. Вы уже знаете из курса информатики 9 класса, что существуют материальные воплощения логических операций в одноименных логических элементах “И”, “ИЛИ”, “НЕ”. Поэтому все микросхемы компьютера можно рассматривать как совокупность большого количества простых логических элементов.

b. Запуск программы “ЛогЭлемент”. Логические операции оперируют простыми высказываниями, а базовые логические элементы – электрическими сигналами и на выходе дают также электрический сигнал (“0” – нет сигнала, “1” – есть сигнал). При этом следует отметить, что быстродействие компьютера объясняется именно быстродействием его логических элементов, так как электрические сигналы передаются со скоростью близкой к скорости света.

c. Преобразование сигнала логическим элементом задается таблицей состояния, которая фактически является таблицей истинности, соответствующей логической функции. Попробуйте при помощи щелчка мыши изменять значение входных сигналов, и вы увидите, что значение на выходе меняется мгновенно вместе со щелчком.

d. Вы знаете, что существует 16 различных логических функций от двух переменных. Для их материальной реализации используют несколько базовых логических элементов. Завершаем работу с программой “ЛогЭлемент”

e. Рассмотрим какая логическая схема будет реализовать следующую логическую функцию: .

Решение:

1) расставим порядок выполнения функций, если есть возможность упростить выражение;

2) построение следует начинать с функции, которая реализуется в последнюю очередь (“И”);

3) построить два элемента “ИЛИ”;

4) построить два элемента “НЕ”.

f. Для отработки практических умений и навыков решаем пример №3.13 из практики стр. 105

g. После решения проводим по вариантам обучающую самостоятельную работу.

Ответы:

Вариант I

  1. c
  2. b
  3. c
  4. d
  5. a

Вариант II

  1. a
  2. c
  3. a
  4. d
  5. b

Оценки ставим только по желанию ученика.

3. Домашняя работа §3.7.1. №3.72 (F1 – F8)-II группа

§3.7.1. №3.72 (F2 – F6)-I группа

4. Итог урока в виде фронтального опроса.

a. Вопрос:

Как называются логические элементы реализующие основные логические операции?

Ответ:

Базовые логические элементы.

b. Вопрос:

С чем работают логические элементы?

Ответ:

Электрическими импульсами.

c. Вопрос:

Чем задается преобразование сигнала логическим элементом?

Ответ:

Преобразование сигнала логическим элементом задается таблицей состояния, которая фактически является таблицей истинности, соответствующей логической функции.

d. Вопрос:

Как следует строить схемы сложных логических функций?

Ответ:

Определить порядок выполнения действий, если есть возможность упростить выражение, построение начинать с операции, которая выполняется самой последней и двигаться к операции, которая выполняется первой.

5. Выставление оценок.