Spellogik på informatikkristaller. Simulator för att studera logiska element. logikelementsimulator

Öppen lektion "Logiska element" årskurs 8

Planerade utbildningsresultat:

    ämne – förståelse för logiska element (konjunktor, disjunktor, växelriktare) och elektroniska kretsar;

    Metasubjekt - förmågan att presentera samma information i olika former (sanningstabell, logiskt uttryck, elektronisk krets);

    Personlig – Förstå vilken roll grundläggande kunskap spelar som grunden för modern informationsteknik.

Lösta pedagogiska uppgifter:

    förtrogenhet med diskreta informationsomvandlare och enkla elektroniska kretsar;

    övervägande av exempel på analys av logiska kretsar;

    generalisering av frågor relaterade till de teoretiska grunderna för informationsteknologiska verktyg;

    överensstämmelse med sanitära standarder när du arbetar med en dator, överensstämmelse med säkerhetsföreskrifter, den optimala kombinationen av former och metoder som utesluter överarbete.

Lektionstyp: kombinerad.

Typ av lektion: spellektion.

Arbetsformer i lektionen: kollektiv, grupp, individuell.

Utbildningsteknik: spel, information och kommunikation, hälsosparande.

Grundläggande begrepp som studeras i lektionen:

    logiskt element;

    konjunktor;

    disjunktor;

    inverter;

    elektrisk krets.

IKT-verktyg som används i lektionen:

    lärarens persondator (PC), multimediaprojektor, duk;

    Studenter PC.

Elektroniska utbildningsresurser:

    presentation "Logiska element";

    simulator "Logic2" ( ).

    simulator "Logic1" ( )

Lektionens struktur:

    Att organisera tid.

    Kontrollera tidigare förvärvade kunskaper.

    1. främre omröstningen.

      Grupparbete.

    Att lära sig nytt material.

    Fizminutka.

    Generalisering och systematisering av kunskap

    Läxa.

    Sammanfattning, markering.

Under lektionerna

1. Organisatoriskt ögonblick.

Hälsningar. Kontrollerar frånvarande.

Att sätta lektionsmål.

Eleverna skriver i anteckningsböcker datum och ämne för lektionen "Logiska element"(bild 1) .

2. Kontrollera tidigare förvärvade kunskaper.

Killar, i de tidigare lektionerna har vi övervägt de grundläggande logiska operationerna. Eftersom du har gjort betydande framsteg i konstruktionen och omvandlingen av logiska uttryck, föreslår jag att du blir en elektronik. Först måste du delas in i grupper (totalt 4 grupper)

a) Frontalundersökning (arbeta med skärmen).

För att kontrollera om du verkligen är lämplig för en ansvarsfull uppgift måste du klara ett prov. Det finns 8 biljetter på skärmen. En representant från varje grupp väljer två valfria biljettnummer och svarar på frågor. Laget får 1 poäng för varje rätt svar.(Bild 2) .

Beroende på vilket biljettnummer eleven har valt så dyker frågor upp på skärmen. Efter att eleven har gett ett svar visas det rätta svaret på svarta tavlan.

Frågor:

    Hur många enkla påståenden finns i detta komplexa: "Enbart den genomskinliga skogen blir svart, och granen blir grön genom rimfrosten, och floden lyser under isen"?(Tre)

    Hur många meningar är påståenden: "Siffran 6 är jämn", "Observera!", "Vissa fiskar är rovdjur", "Gillar du att läsa?"(2)

    A=“Laserskrivare är tysta och ger bästa kvalitet skriva ut"
    B="7*7=47 eller 7*8=56"
    Vilket av dessa påståenden är sant?(PÅ)

    Skriv ner påståendet på logikens algebras språk: "Mercurius är en planet i solsystemet och har inga satelliter"(A&¬B)

    Vad är värdet av det logiska uttrycket A och (inte A)?(0)

    Skriv ner påståendet på logikens algebras språk: "Det är inte sant att solen rör sig runt jorden."(¬A)

    Beräkna: 1vA&0(1)

    Bestäm sanningen av det sammansatta uttrycket: (2*2=4 eller 3*3=10) och (2*2=5 eller 3*3=9).(Sann)

b) Arbeta i grupp (arbeta med simulatorn Logic1).

Så vi fick reda på att du är ganska förberedd teoretiskt, låt oss se hur du klarar den praktiska uppgiften.

Eleverna uppmanas att slutföra praktisk uppgift. För detta används simulatorn "Logic1" av Vladimir Popov. Programmet är utformat för att konsolidera begreppen: konjunktion, disjunktion, inversion. Består av 5 uppgifter som utförs sekventiellt, där det är nödvändigt att beräkna värdena för logiska uttryck. Varje lag utför uppgifter på datorn och får poäng (max 5 poäng).

I slutet kommer eleverna att se:

eller

3. Att lära sig nytt material (uppfattning och förståelse av kunskap).

Du klarade testet med värdighet och är redo att ta emot viktig information som behövs för att utföra en ansvarsfull uppgift.

Jag kommer att berätta för dig hur man analyserar elektroniska kretsar.

Logikens algebra är en gren av matematiken som spelar en viktig roll i designen av automatiska enheter, utvecklingen av hårdvara och mjukvara för informations- och kommunikationsteknik.

Du vet redan att all information kan representeras i en diskret form - som en fast uppsättning individuella värden. Enheter som behandlar sådana värden (signaler) kallas diskreta. En diskret omvandlare som, efter att ha bearbetat binära signaler, matar ut värdet på en av de logiska operationerna kallaslogiskt element .

På rutschkanan finns konventioner(schema) logiska element, som implementerar logisk multiplikation, logisk addition och inversion.

Logiskt element AND (konjunktor) implementerar den logiska multiplikationsoperationen. Enheten vid utgången av detta element visas endast när det finns ettor vid alla ingångar.

Logiskt element OR (disjunktor) implementerar den logiska additionsoperationen. Om minst en ingång är en, kommer elementets utgång också att vara en.

Gate INTE (växelriktare) implementerar negationsoperationen. Om elementets ingång är 0, är ​​utgången 1 och vice versa.

Datorenheter som utför operationer på binära tal, och celler som lagrar data, är elektroniska kretsar som består av separata logiska element.

Skissa diagrammen över logiska element i din anteckningsbok.

4. Fysiska minuter.

Ögonladdare. Den första övningen är att följa ett rörligt föremål längs en sluten bana med ögonen.

Den andra övningen - blicken översätts växelvis från en punkt till en stor cirkel. Fokus ändras.

5. Generalisering och systematisering av kunskap (arbete med simulatorn "Logic2").

Studenter är inbjudna att gå igenom det sista steget av spelet - simulatorn "Logic2" Polyakov Konstantin Yuryevich.

Spelregler: din uppgift är att konsekvent skicka kristallen från den översta plattformen till botten. Genom att applicera ström till ingången av mekanismerna på höger sida av kretsen är det möjligt att skjuta plattformarna i kristallens väg. Om det inte finns någon ström vid mekanismens ingång tas plattformen bort.

För att styra mekanismerna, använd omkopplarna på vänster sida av fältet. Deras tillstånd ändras med musklick. När strömbrytaren är på, flyter ström genom kretsen och tillförs logik ingår i denna krets (mitten av fältet). Logiska kretsar transformerar insignaler enligt följande regler:

    schemaINTE : det kommer att finnas ström vid utgången (signal 1) om det inte finns någon ström vid ingången (signal 0), och vice versa;

    schemaOch : utgången blir 1 om båda ingångarna är 1;

    schemaELLER : utgången blir 1 om minst en ingång är 1;

Kristallen kan inte passera genom flera "spans" samtidigt - i det här fallet går den sönder och du måste starta nivån igen. Dessutom har du bara 5 kristaller för hela spelet, bryter du alla så anses uppgiften vara misslyckad.

Spelet består av 10 nivåer. Om du kan slutföra alla nivåer, behålla minst en kristall och få mer än noll poäng, kommer du att se en bild.

Var och en av eleverna tar med sig en poäng till laget som är lika med hans högsta nivå i Logic2-simulatorn. Det aritmetiska medelvärdet av de maximala nivåerna för deltagare i laget beaktas och läggs till de tidigare intjänade poängen. Den där. det vinnande laget bestäms.

6. Läxor.

Förbered dig för kontrollarbete.

7. Sammanfattning. Reflexion.

Informatik GEF: lärobok för årskurs 8: L. L. Bosova, A. Yu. Bosova. – M. : BINOM. Knowledge Lab, 2016.

Informatik GEF: Arbetsbok för årskurs 8 (2 delar): L. L. Bosova, A. Yu. Bosova. – M. : BINOM. Knowledge Lab, 2016.

logikelementsimulator

Vad det är?

Simulatorn "Logic" är designad för praktisk träning i ämnet " matematisk logik » på ett lekfullt sätt. Liknande spel skrevs tidigare för Yamaha-datorer (programmerare P. Menyailo och M. Shchekochikhin). Originalprogrammet tillsammans med MSX datorsimulator kan laddas ner (tack Mikhail Bondarevsky).

Programmet körs under linjens operativsystem Windows 95/98/NT/2000/XP/2003 på vilken modern dator som helst. Efter uppackning av arkivet är det i fungerande skick och kräver inte inga ytterligare inställningar.

Ladda ner

Programmet är gratis för icke-kommersiellt bruk. Källkoden för programmet distribueras inte.

Programmet medföljer i befintligt skick”, det vill säga att författaren inte bär något ansvar för alla möjliga konsekvenser av dess användning, inklusive moraliska och materiella förluster, utrustningsfel, fysiska och psykiska skador.

Fördelar

  • spelform konsolidering av utbildningsmaterial;
  • programmet har en inbyggd uppsättning logiska kretsar(uppgifter) för var och en av de 10 nivåerna;
  • det går att göra nya system och kontrollera deras arbete utan att lämna programmet;
  • med varje nivå kan du associera ditt schema; lista icke-standardiserade system lagras i initialiseringsfilen LOGIC.INI ; Det är alltså möjligt att göra flera ini-filer med olika typer av uppgifter;
  • utöver standarduppsättningen av logiska element (AND, OR, NOT) i kretsarna, kan du använda de element som ingår (det är inte klart varför) i skolans läroplan " inblandning», « likvärdighet", såväl som halv huggorm, huggorm och RS flip-flop.

Spelets regler

Uppgiften är att sekventiellt överföra kristallen från topp till tå. Genom att applicera ström till ingången av mekanismerna på höger sida av kretsen kan du nominera plattformar på kristallens väg. Om det inte finns någon ström vid mekanismens ingång tas plattformen bort.

Används för att styra maskiner växlar på vänster sida av fältet. Deras tillstånd förändras musklick. Om omkopplaren är påslagen flyter ström genom kretsen och tillförs de logiska kretsarna som ingår i denna krets (mitten av fältet). Logiska kretsar transformerar insignaler enligt följande regler:

  • schema INTE: det kommer att finnas ström vid utgången (signal 1) om det inte finns någon ström vid ingången (signal 0), och vice versa;
  • schema Och: utgången blir 1 om båda ingångarna är 1;
  • schema ELLER: utgången blir 1 om minst en ingång är 1;
  • schema XOR(exklusivt ELLER): utgången blir 1 om bara en ingång är 1;
  • schema inblandning (1—>2 ): utgången blir 0 om den första ingången är 1 och den andra ingången är 0; annars vid utgång 1;
  • schema likvärdighet(): utgången blir 1 om båda ingångarna är lika; annars är utgången 0.

Kristallen kan inte överföras genom flera "spann" samtidigt - i det här fallet kraschar och du måste börja nivån igen. Dessutom har du bara 5 kristaller för hela spelet, bryter du alla så anses uppgiften vara misslyckad.

Spelet består av 10 nivåer. Om du kan slutföra alla nivåer, behålla minst en kristall och få mer än noll poäng, kommer du att se en bild.

Liknande inlägg