Логическа игра на кристали за компютърни науки. Симулатор за изучаване на логически елементи. симулатор за изучаване на логически елементи

Открит урок “Логически елементи” 8 клас

Планирани образователни резултати:

    Предмет – представа за логически елементи (конюнктор, дизюнктор, инвертор) и електронни схеми;

    Метасубект – възможност за представяне на една и съща информация в различни форми (таблица на истинност, логически израз, електронна схема);

    Лична – разбиране на ролята на фундаменталните знания като основа на съвременните информационни технологии.

Разрешими учебни задачи:

    познаване на дискретни преобразуватели на информация и прости електронни схеми;

    разглеждане на примери за анализ на логически схеми;

    обобщение на въпроси, свързани с теоретичните основи на средствата на информационните технологии;

    спазване на санитарните стандарти при работа с компютър, спазване на правилата за безопасност, оптимална комбинация от форми и методи за предотвратяване на прекомерна работа.

Тип урок: комбинирани.

Тип урок: урок-игра.

Форми на работа в урока: колективен, групов, индивидуален.

Образователни технологии: игрови, информационни и комуникационни, здравеопазващи.

Основни понятия, изучавани в урока:

    логически елемент;

    конюнктор;

    дизюнктор;

    инвертор;

    електронна схема.

ИКТ инструменти, използвани в урока:

    персонален компютър (PC) на учителя, мултимедиен проектор, екран;

    Компютри за ученици.

Електронни образователни ресурси:

    презентация “Логически елементи”;

    симулатор “Logic2” ( ).

    симулатор “Logic1” ( )

Структура на урока:

    Организиране на времето.

    Проверка на предварително придобитите знания.

    1. Фронтално проучване.

      Групова работа.

    Учене на нов материал.

    Физически упражнения.

    Обобщаване и систематизиране на знанията

    Домашна работа.

    Обобщаване, отбелязване.

По време на часовете

1. Организационен момент.

Поздравления. Проверка на отсъстващите.

Поставяне на цели на урока.

Учениците записват датата и темата на урока „Логически елементи” в тетрадките си.(слайд 1) .

2. Проверка на предварително придобитите знания.

Момчета, в предишните уроци разгледахме основните логически операции. Тъй като сте постигнали значителен успех в съставянето и преобразуването на логически изрази, предлагам ви да станете инженер по електроника. Първо трябва да се разделите на групи (общо 4 групи)

а) Фронтално проучване (работа с екрана).

За да проверите дали наистина сте подходящи за взискателна задача, трябва да издържите изпит. На екрана има 8 билета. Представител от всяка група избира всеки два номера на билета и отговаря на въпроси. За всеки верен отговор отборът получава 1 точка(Слайд 2) .

В зависимост от това кой номер на билета е избрал студентът, на екрана се появяват въпроси. След като ученикът е дал отговор, правилният вариант се показва на дъската.

Въпроси:

    Колко прости твърдения се съдържат в тази сложна: „Само прозрачната гора почернява, смърчът зеленее през сланата и реката блести под леда“?(Три)

    Колко изречения са твърдения: „Числото 6 е четно“, „Внимание!“, „Някои риби са хищници“, „Обичаш ли да четеш?“(2)

    A = „Лазерните принтери са безшумни и осигуряват най-добро качествоНатиснете"
    В=“7*7=47 или 7*8=56”
    Кои от тези твърдения са верни?(IN)

    Запишете твърдение на езика на логическата алгебра: „Меркурий е планета от Слънчевата система и няма спътници“(A&¬B)

    Каква е стойността на логическия израз А и (не А)?(0)

    Запишете твърдението на езика на логическата алгебра: „Не е вярно, че Слънцето се движи около Земята.“(¬A)

    Изчислете: 1vA&0(1)

    Определете истинността на съставния израз: (2*2=4 или 3*3=10) и (2*2=5 или 3*3=9).(Вярно)

б) Работа в група (работа със симулатора Logic 1).

И така, разбрахме, че сте доста подготвен теоретично, нека да видим как ще се справите с практическата задача.

Студентите са помолени да попълнят практическа задача. За тази цел се използва симулаторът “Logic1” на Владимир Василиевич Попов. Програмата е предназначена да затвърди понятията: конюнкция, дизюнкция, инверсия. Състои се от 5 задачи, изпълнявани последователно, в които е необходимо да се изчислят стойностите на логическите изрази. Всеки отбор изпълнява задачи на компютъра и получава точки (максимум 5 точки).

Накрая учениците ще видят:

или

3. Изучаване на нов материал (възприемане и осмисляне на знания).

Вие завършихте успешно теста и сте готови да получите важната информация, необходима за изпълнение на важна задача.

Ще ви кажа как да анализирате електронните схеми.

Алгебрата на логиката е дял от математиката, който играе важна роля в проектирането на автоматични устройства и разработването на хардуер и софтуер за информационни и комуникационни технологии.

Вече знаете, че всяка информация може да бъде представена в дискретна форма - като фиксиран набор от индивидуални стойности. Устройствата, които обработват такива стойности (сигнали), се наричат ​​дискретни. Дискретният преобразувател, който след обработка на двоични сигнали, произвежда стойността на една от логическите операции, се наричалогически елемент .

Слайдшоутата символи(схема) логически елементи, реализиращи логическо умножение, логическо събиране и инверсия.

И порта (конюнктор) реализира операцията логическо умножение. Единица на изхода на този елемент ще се появи само когато има единици на всички входове.

ИЛИ врата (дизюнктор) изпълнява операцията за логическо добавяне. Ако поне един вход е един, тогава изходът на елемента също ще бъде един.

НЕ порта (инвертор) изпълнява операцията за отрицание. Ако входът на даден елемент е 0, тогава изходът е 1 и обратно.

Компютърните устройства, които извършват операции с двоични числа и клетки, които съхраняват данни, са електронни схеми, състоящи се от отделни логически елементи.

Начертайте диаграми на логически елементи в тетрадката си.

4. Физически упражнения.

Упражнение за очите. Първото упражнение е да проследите движещ се обект по затворена пътека с очи.

Второто упражнение е последователно да премествате погледа си от точка към голям кръг. Промяна на фокуса.

5. Обобщаване и систематизиране на знанията (работа със симулатора Logic2).

Студентите са поканени да преминат през последния етап от играта - симулатора „Logic2“ от Константин Юриевич Поляков.

Правила на играта: вашата задача е последователно да прехвърлите кристала от горната платформа на долната. Чрез прилагане на ток към входа на механизмите от дясната страна на веригата можете да преместите подложките по пътя на кристала. Ако няма ток на входа на механизма, платформата се отстранява.

За да контролирате механизмите, използвайте превключвателите от лявата страна на полето. Тяхното състояние се променя с щракване на мишката. Ако ключът е включен, токът протича през веригата и влиза в логикавключени в тази верига (средната част на полето). Логическите схеми преобразуват входните сигнали съгласно следните правила:

    схемаНЕ : ще има ток на изхода (сигнал 1), ако няма ток на входа (сигнал 0), и обратно;

    схемаИ : изходът ще бъде 1, ако и двата входа са 1;

    схемаИЛИ : изходът ще бъде 1, ако поне един вход е 1;

Кристалът не може да бъде прехвърлен през няколко „полета“ наведнъж - в този случай той се счупва и трябва да започнете нивото отново. Освен това имате само 5 кристала за цялата игра, ако ги счупите всичките, задачата се счита за незавършена.

Играта се състои от 10 нива. Ако можете да завършите всички нива, като запазите поне един кристал и спечелите повече от нула точки, ще видите картина.

Всеки ученик носи на отбора точка, равна на максималното ниво, завършено в симулатора “Logic2”. Средно аритметичното от максималните нива на участниците в отбора се изчислява и се добавя към предварително спечелените точки. Че. Отборът победител е определен.

6. Домашна работа.

Подгответе се за теста.

7. Обобщаване. Отражение.

Федерален държавен образователен стандарт по информатика: учебник за 8 клас: Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. – М.: БИНОМ. Лаборатория на знанието, 2016.

Федерален държавен образователен стандарт по компютърни науки: Работна тетрадка за 8 клас (2 части): Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. – М.: БИНОМ. Лаборатория на знанието, 2016.

симулатор за изучаване на логически елементи

Какво е?

Симулаторът “Логика” е предназначен за провеждане на практически занятия по темата “ Математическа логика "по игрив начин. Подобна играпреди е бил написан за компютри Yamaha (програмисти П. МеняйлоИ М. Щекочихин). Оригиналната програма заедно с компютърния симулатор MSX могат да бъдат изтеглени (благодаря Михаил Бондаревски).

Програмата работи под операционните системи на линията Windows 95/98/NT/2000/XP/2003 на всички съвременни компютри. След разопаковането на архива е в изправност и не изисква без допълнителни настройки.

Изтегли

Програмата е безплатна за некомерсиална употреба. Изходният код на програмата не се разпространява.

Програмата идва " както е“, тоест авторът не носи никаква отговорност за всички възможни последици от използването му, включително морални и материални загуби, повреда на оборудването, физически и психически наранявания.

Предимства

  • униформа за играконсолидиране на учебен материал;
  • програмата има вграден набор логически схеми(задачи) за всяко от 10-те нива;
  • възможно е да се композира нови схемии проверявайте работата им, без да напускате програмата;
  • Можете да свържете своя собствена схема с всяко ниво; списък нестандартни схемисъхранявани във файла за инициализация LOGIC.INI ; по този начин можете да създадете няколко ini-файлове с различни типове задачи;
  • В допълнение към стандартния набор от логически елементи (И, ИЛИ, НЕ), в схемите можете да използвате елементите, включени (не е ясно защо) в училищната програма " внушение», « еквивалентност", и половин суматор, суматорИ RS тригер.

Правила на играта

Задачата е последователно прехвърляне на кристала от горната платформа към дъното. Чрез прилагане на ток към входа на механизмите от дясната страна на веригата можете излагат напредместа по пътя на кристала. Ако няма ток на входа на механизма, платформата се отстранява.

Използват механизми за управление превключвателиот лявата страна на полето. Състоянието им се променя с щракване на мишката. Ако ключът е включен, токът протича през веригата и влиза в логическите схеми, включени в тази верига (средната част на полето). Логическите схеми преобразуват входните сигнали съгласно следните правила:

  • схема НЕ: ще има ток на изхода (сигнал 1), ако няма ток на входа (сигнал 0), и обратно;
  • схема И: изходът ще бъде 1, ако и двата входа са 1;
  • схема ИЛИ: изходът ще бъде 1, ако поне един вход е 1;
  • схема XOR(изключващо ИЛИ): изходът ще бъде 1, ако само един вход е 1;
  • схема внушение (1—>2 ): изходът ще бъде 0, ако първият вход е 1, а вторият е 0; в противен случай изходът е 1;
  • схема еквивалентност(): изходът ще бъде 1, ако и двата входа са равни; в противен случай изходът е 0.

Кристалът не може да бъде прехвърлен през няколко „полета“ наведнъж - в този случай той прекъсванияи трябва да започнете нивото отново. Освен това имате само 5 кристала за цялата игра, ако ги счупите всичките, задачата се счита за незавършена.

Играта се състои от 10 нива. Ако можете да завършите всички нива, като запазите поне един кристал и спечелите повече от нула точки, ще видите картина.

Свързани публикации