《简单的逻辑电路》教学设计

一、指导思想与理论依据 随着现代信息技术的迅猛发展，数字技术已经成为衡量居民生活水平的一个重要标志，因此作为现代公民应当对数字技术有所了解。但是经过课前访谈，发现学生这方面的知识非常困乏。   调查发现：学生对于类似模拟信号、数字信号这种看不见摸不到的抽象事物学习起来困难较大，不能很好地掌握。尽管学生在高一年级学习了计算机基础，了解二进制，但是“与”“或”“非”三种基本逻辑运算，是与学生学习的二进制和普通代数完全不同的运算。这是本节课要着重解决的问题。   基于以上原因，根据建构主义理论，教学设计的指导思想是：根据学生的原有知识水平，引导学生通过学生探究小组课前调查活动，充分利用现代信息技术手段，把模拟信号、数字信号这种抽象的事物在课堂上可视化，降低学生接受难度。在教学过程中，借助电路图作为工具，并通过实际举例和分析设计简单的逻辑电路，给学生自主建构的台阶，这样在完成知识构建的同时，扩展学生的知识视野，了解现代数字技术。 二、教学背景分析 教学内容：本节内容是第二章恒定电流的最后一节，同时也是为选修3-2传感器的教学做准备，是新增加的知识，符合学生的认知发展。同时本节内容与实际联系紧密，紧跟时代的发展，体现了时代性，有利于培养学生的科学素养。   学生情况：通过课前访谈了解到，学生对于分析电路中的电压关系比较熟练，对逻辑关系有一定的感性认识，但是学生对于模拟信号、数字信号这种抽象概念理解起来非常困难，对逻辑电路尚不清楚，这是本节课要着重解决的问题。   教学方式：探究式、归纳式   教学手段：运用新闻视频、测量汽车电脑板输出波形视频、Cool Edit录音软件 、门电路演示板、多媒体课件辅助教学   技术准备：计算机、投影、PPT演示文稿、话筒、视频 三、教学目标(内容框架) 知识目标 （1）初步了解模拟信号和数字信号。 （2）知道三种门电路的逻辑关系、符号及真值表； （3）会用真值表表示一些简单的逻辑关系； （4）会分析、设计一些简单的逻辑电路； (5)初步了解集成电路。 能力目标 查小组（1）分工合作，培养学生的探究能力以及团队合作的意识； 通过简（2）单的逻辑电路的分析，培养学生的思维能力； （3）通过设计报警器，培养学生的应用能力。 情感态度与价值观 通过引导学生分析、设计一些简单的逻辑电路，激发学生的学习兴趣，培养学生的科学探索精神，使学生体会到物理知识在生活中的价值，以及学习物理的重要性。 四、教学流程示意图 1．模拟信号和数字信号     2．基本逻辑运算       3．逻辑门电路   4．提高 拓展训练：设计报警器并画出电路图 演示试验：验证报警功能能否实现 介绍：集成电路 教学阶段 教师活动 学生活动 设置意图 创设问题情境 【展示】   播放新闻联播视频（关于美国全国停播模拟电视信号的新闻）   【提出问题】   什么是模拟信号？什么是数字信号？ 探究小组交流调查结果：   第一组介绍模拟信号：介绍模拟信号的由来、概念、并利用Cool Edit 录音软件现场录制并展示本班同学声音的波形   第二组介绍数字信号：介绍数字信号的优点、A/D转换、概念，并展示汽车电脑板输出数字信号波形视频 通过课前小组调查，培养学生的探究能力和团队合作能力。   通过观看信号采集过程和视频，为学生搭建台阶，让抽象的概念可视化，使学生易于掌握概念。 新课讲解 【介绍】 （1）信号从产生、传输到输出的转换过程。（以电视信号为例） 自然界的物理量－传感器－模拟信号－A/D转换器－数字信号－处理或传输－D/A转换器－模拟信号－输出   （2）常见模拟信号和数字信号的波形图   （3）数字信号中“0”“1”代表的一般意义，着重强调他们并不代表大小。 了解信号传递的基本过程，进一步加深理解模拟信号和数字信号。             知道“0”“1”还可以表示物体所处的状态，知道与普通代数的区别。 澄清模糊认识，对信号传递过程有较全面地了解，激发学生的学习兴趣，培养学生的科学素养，并为学习简单逻辑电路作准备。     【介绍】处理数字信号的电路称为数字电路，不同的数字产品因为功能和用途不同，所以具体电路差别非常大，但他们都具有几乎相同的功能框图。  

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