"Логические элементы и логические схемы"

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Хотетовская основная общеобразовательная школа»

Открытый урок

информатики

по теме:

«Логические элементы и логические схемы»

Учитель: Андреева О.П.

2019-2020 учебный год

Тема: «Логические элементы и логические схемы» (слайд 1)

Тип урока: комбинированный

Цели:

1. продолжить развитие навыков логического анализа;

2. выработать умение корректно и логически безупречно формулировать определение понятий;

3. продолжить решение логических задач с целью тренировки ума и его развития;

4. научить выполнять вычисления по логическим схемам, и строить логические выражения.

Планируемые образовательные результаты:
— предметные – представление о логических элементах (конъюнкторе, дизъюнкторе, инверторе) и электронных схемах; умения анализа электронных схем;
— метапредметные – умения представления одной и той же информации в разных формах (таблица истинности, логическое выражение, электронная схема);
— личностные – понимание роли фундаментальных знаний как основы современных информационных технологий.

Решаемые учебные задачи:
1) знакомство с дискретными преобразователями информации и простейшими электронными схемами;
2) рассмотрение примеров анализа логических схем;
3) обобщение вопросов, связанных с теоретическими основами средств информационных технологий.

Основные понятия, изучаемые на уроке:
— логический элемент;
— конъюнктор;
— дизъюнктор;
— инвертор;
— электронная схема.

Используемые на уроке средства ИКТ:
— персональный компьютер (ПК) учителя, мультимедийный проектор, экран;
— ПК учащихся.

Электронные образовательные ресурсы
— презентация «Логические элементы»;
— ресурсы федеральных образовательных порталов:
1) тренажер «Логика» (https://kpolyakov.spb.ru/prog/logic.htm);
2) информационный модуль «Достоинcтва и недостатки двоичной системы счисления при использовании ее в компьютере» (fcior.edu.ru).

План урока:

1. Организационный момент (1 мин.).

2. Постановка цели и формулировка задач урока (2 мин.).

3. Проверка домашнего задания (10 мин.).

4. Изучение нового материала (12 мин).

5. Закрепление изученного материала (10 мин.).

6. Рефлексия (2 мин.).

7. Домашнее задание (2 мин.).

8. Итог урока (1 мин.).

Ход урока

1. Организационный момент (1 мин.).

Здравствуйте ребята, садитесь.

1. Постановка цели и формулировка задач урока (2 мин.).

Сегодня на уроке мы должны с вами повторить основные понятия формальной логики, вспомнить все изученные на прошлых двух уроках логические выражения и логические операции, порядок выполнения логических операций в сложном логическом выражении, а так же закрепить построение таблиц истинности для сложных логических выражений. Так же основной задачей нашего урока будет познакомиться с логическими элементами и основными логическими устройствами компьютера.

1. Проверка домашнего задания.

- Дома вам необходимо было повторить основные понятия логики, алгоритм составления таблиц истинности, определения.

Задание

1. Кто основоположник алгебры логики? (Английский математик Джордж Буль). Сообщение короткое

2. Перечислите все логические операции, которые вы знаете? (Конъюнкция, дизъюнкция, инверсия).

3. Дайте определение конъюнкции. (Логическая операция , ставящая в соответствие двум простым логическим выражениям новое – сложное логическое выражение, которое будет истинным тогда и только тогда, когда истинны оба исходных (простых) логических выражения).

4. Дайте определение дизъюнкции. (Логическая операция , ставящая в соответствие двум простым логическим выражениям новое – сложное логическое выражение, которое будет истинным тогда и только тогда, когда истинно хотя бы одно из исходных (простых) логических выражений).

5. Дайте определение инверсии. (Логическая операция, определяется над одним аргументом следующим образом: если исходное выражение истинно, то результат его отрицания будет ложным, и наоборот).

6. Расскажите порядок логических операций в сложном логическом выражении. (Инверсия, скобки, конъюнкция, дизъюнкция).

7. Соедините правильные определения или обозначения: за каждый правильный ответ ставим 1 балл. Взаимопроверка. Карточка

1. Провести аналогию и соотнести каждую логическую операцию с соответствующей ей таблицей истинности

Задача. Постройте таблицы истинности для сложного логического выражения.

Решения учащиеся записывают в тетради. Ученик выходит к доске и проверяет себя у доски. Затем учитель показывает правильное решение на слайде.

1. (слайд 2)

1. Изучение нового материала.

Как известно, любая информация при обработке на компьютере представляется в двоичной форме, то есть кодируется некоторой последовательностью 0 и 1. Такую обработку в любом компьютере выполняют так называемые логические элементы, из которых составляются логические схемы, выполняющие различные логические операции. Реализация любых логических операций над двоичными сигналами основана на использовании логических элементов трех типов: И, ИЛИ, НЕ.

Логический элемент (вентиль) – это электронное устройство, реализующее одну из логических функций (слайд 5). Рассмотрим указанные три простейших элемента. В зависимости от типа элемента на его вход подается один или несколько входных сигналов, а на выходе – снимается один выходной сигнал. Названия и условные обозначения этих логических элементов являются стандартными и используются при составлении и описании логических схем компьютеров.

Логический элемент И (конъюнктор) выполняет логическое умножение (слайд 6). Сигнал на выходе этого логического элемента будет только в том случае, если есть сигнал на всех входах.

Логический элемент ИЛИ (дизъюнктор) выполняет логическое сложение (слайд 7). Он имеет несколько входов и один выход. Сигнал на выходе будет, если есть сигнал хотя бы на одном входе.

Логический элемент НЕ (инвертор) выполняет логическое отрицание (слайд 8). Он имеет один вход и один выход. Отсутствие сигнала (напряжения) обозначим через «0», а наличие сигнала через «1». Сигнал на выходе всегда противоположен входному сигналу. Это видно из таблицы истинности, которая показывает зависимость выходного сигнала от входного.

Условное обозначение                                   Таблица истинности 

Правила построения логических схем при использовании логических функций:

1. Определяется число логических переменных;

2. Определяется количество базовых логических операций и их порядок;

3. Изображается для каждой логической операции соответствующий ей вентиль;

4. Вентили соединяются в порядке выполнения логических операций.

Поскольку любая логическая операция может быть представлена в виде комбинации трех основных операций, любые устройства компьютера, производящие обработку или хранение информации, могут быть собраны из базовых логических элементов, как из «кирпичиков».

1. Закрепление изученного материала.

Пример 1.(слайд 11)

Составить логическую схему для логического выражения: F=A ∨B ∧ A.

1. Две переменные – А и В.

2. Две логические операции: 1-∧, 2-∨.

3. Строим схему:

Если мы можем строить логические схемы из выражений, то соответственно мы можем составлять логические выражение я из логических схем. Стр. 40 задание 16.

1. Рефлексия.

На уроке по теме «Логические элементы»я узнал ______. Сегодня я научился _________. Лучше всего у меня получилось_______. Основные трудности при изучении темы ________. (Учащиеся по одному отвечают с места). Слабоуспевающие

1. Домашнее задание. (слайд 13)

1 .Построить логические схемы по формулам:

• F= A∨B∧C

• F =A&B

2.Составить логические выражения по схемам: (слайд 14)

1. Итог урока. Всем спасибо за урок, до свидания! (слайд 15)