Методическая разработка урока информатики «Логические основы построения компьютера. Основные понятия алгебры логики»

«Логические основы построения компьютера.

Основные понятия алгебры логики» 8класс

2017

Конспект урока в 8 классе

«Логические основы построения компьютера.

Основные понятия алгебры логики»

Цель урока: рассмотреть и изучить основные понятия алгебры логики (высказывание, логические операции) и научиться строить таблицы истинности для логических высказываний; способствовать развитию логического мышления, оперативной памяти, произвольного внимания, наглядно-действенного мышления; воспитывать информационную культуру, интерес к предмету, культуру поведения при фронтальной работе, индивидуальной работе.

Этапы урока

1. Организационный этап

Сегодня мы с вами начинаем новый раздел информатики, который я надеюсь, для вас не будет очень сложным, хотя на самом деле он действительно очень сложный. И то, что мы сегодня его начнём далеко не означает, что вы его закончите очень, очень скоро, т.к. вы с ним будете встречаться и в 10 классе и в 11 классе. И даже если кто-то из вас надумает сдавать ОГЭ и ЕГЭ, то это вам пригодиться.

Что бы понять, что это за раздел такой, без которого, принципе, не смогли бы существовать информационные технологии, без которого бы работа компьютера была бы просто невозможна, я предлагаю вам посмотреть на экран. Я думаю это ваш любимый канал ТНТ. И вы смотрели данное телешоу.

1. Подготовка обучающихся к усвоению материала: активное целеполагание.

На экране отрывок из телешоу «Где логика».

Какие у вас мысли? Как вы думайте, что объединяет эти картинки?

Это всё название конфет.

В этом шоу, как и в принципе в нашей жизни мы постоянно ищем логику. Те варианты, которые предлагали вы и участники шоу, они имеют право быть?

У человека логика вариативна, т.е. мы с вами можем использовать различные формы мышления. А для компьютера это подошло бы? Нет

Компьютер выполняет алгоритмы, т.е. программисты закладывают в нём законы, по которым он должен работать. И мы с вами должны чётко понимать, что если у нас есть исходные данные и алгоритм работы, то мы должны получить некий результат. Т.е. вся работа компьютер подчиняется неким законам, и чтобы понять эти законы мы должны начать изучать с азов.

Может быть мне, кто-то скажет, какую тему мы начали изучать? (Логика)

Данную тему вы не только будете изучать со мной, на помощь к вам придёт учебник. Откройте учебник на странице _____ и прочитайте, как называется раздел. (Логические основы построения компьютера. Основные понятия алгебры логики)

В тетради запишите название раздела и параграфа, так как они записаны в учебнике.

1. Поисково-исследовательский этап.

Я вам предлагаю сыграть в игру, «Крестики-нолики». Только эта игра у нас будет модернизирована. Играть будут девочки против мальчиков. Поэтому каждая группа выбирает своего капитана, и я их приглашаю к себе. Вы наверно думаете, что играть будут ваши капитаны. На самом деле вы ошибаетесь, играть вы будете все вместе. Капитаны только выбирают сектора, и назначать отвечающих.

Все наши вопросы будут начинаться со слов «Верно ли что…»

Капитан выбирают сектор. Если группа отвечает правильно, то на импровизированном поле ставится знак (крестик или нолик)

1 сектор. Верно, ли что число в двоичной системе записывается при помощи нулей и единичек? (Верно)

2 сектор. Верно ли что, информация в компьютере храниться в виде двоичного кода? (верно)

3 сектор. Верно, ли что в русском языке предложения по цели высказывания бывают только вопросительные и повествовательные? (Нет)

4 сектор. Верно ли что мышь – это устройств вывода информации? (Нет)

5 сектор. Верно ли что монитор – это устройство ввода информации? (Нет)

6 сектор. Верно ли что, процессор – это устройство обработки информации? (Да)

7 сектор. Верно ли что, жёсткий диск – это устройство хранения данных? (Да)

У нас вами осталось неоткрыты два сектора. Посмотрите на эти предложения, что их объединяет. Что у них общее? (На все эти предложения мы можем дать ответ либо да, либо нет).

Логика имеет дело с повествовательными предложениями, и называются эти предложения высказываниями.

Найдите в учебнике определение, что такое высказывание и выпишите его в тетрадь.

Высказывание – это повествовательное предложение, о котором можно сказать истинно оно или ложно.

А сейчас давайте поработаем с заданием. На слайде задание. Будут ли эти предложения высказываниями? У вас на парте у каждого лежат сигнальные карточки. Зелёная карточка – это высказывание и оно истинное. Красная карточка – это высказывание и оно ложное. Желтая карточка – это вообще не высказывание.

Задание 1.

Примеры предложений:

• Какое сегодня число?

• Маша любит конфеты. (Мы не можем дать однозначный ответ, значит это не высказывание)

• 5+5 = 11

• 2*2 = 4

Задание 2. Задание на доске. Даны предложения. Нужно их раскидать на 3 группы: истинное высказывание, ложное высказывание, не является высказыванием.

• 3*3 = 10

• Арбуз вкуснее дыни.

• В городе N живут 2 млн. человек.

• Лондон - столица Великобритании.

• Март – весенний месяц.

• Который час.

• Жирафы летят на север.

• У квадрата 10 сторон и все разные.

• Март – не весенний месяц.

В алгебре логики высказывания являются переменными, логическими переменными. И каждую логическую переменную можно обозначать, какой либо латинской буквой.

Могу ли я высказывание Лондон – столица Великобритании, обозначить латинской буквой А?

Посмотрите внимательно на два последних высказывания: Март - весенний месяц и марта – не весенний месяц. Что про них вы можете сказать? (Высказывания противоположные по смыслу). С помощью чего это достигнуто? (При помощи частицы НЕ)

Тогда если я высказывание «Март – весенний месяц» обозначу латинской буквой С, тогда как я могу обозначить противоположное высказывание? (НЕ С). Когда мы с вами добавили частицу НЕ, то, какое высказывание получилось? (Вначале оно было истинным, а стало ложным). Т.е. мы проделали с этим высказыванием какую-то операцию.

И сейчас мы перейдём к логическим операциям. А для этого будем заполнять таблицу, состоящую из 4 столбцов.

1 логическая операция НЕ или инверсия, или логическое отрицание. Второй столбец обозначение: черта над обозначением логической переменой. Если мы с вами будем программировать на языке Паскаль, то это будет, английская версия частицы «не» звучит, как not, в некоторых учебникам можно встретить значок, который похож на обозначение приставки в русском языке.

3 столбец – это таблица истинности.

У нас с вами логические переменные могут принимать разные значения, могут быть истинными, или ложными. Мы в таблице истинности рассматриваем все варианты или комбинации вариантов значений переменных, для того чтобы определить как в каждом варианте действует данная операция.

(Заполнение таблицы инверсии)

Осталось нам дать определение. Найдите его в учебнике и запишите.

На слайде предложение «Монитор – это устройство ввода информации и мышь – это устройство вывода информации»

Посмотрите на предложение. Высказывание ли это? (Ответы учащихся)

С чего вы это взяли? (Это повествовательное предложение)

Какое оно истинное или ложное? На самом деле нужны какие-нибудь основания, т.е. просто сказать, что это так или так это не доказательство. Нужно попробовать это доказать.

Как это доказать? Чего-то не хватает. Давайте тогда вспомним русский язык.

У нас предложения, какие бывают по количеству основ? (Простые и сложные) Так же и в логике высказывания могут быть простые и сложные. В данном случае, что бы понять высказывание это или нет, нам надо посмотреть каждое предложение. Если они будут высказыванием, то и всё предложение будет высказыванием.

Посмотрите, простые предложения являются у нас высказыванием? (Да)

А раз они являются высказывание, можем ли мы их обозначить буквами?

Давайте обозначим первое высказывание А, а второе В. (Происходит обозначение).

Как бы мы эту запись смогли прочитать на языке алгебры логики?

Есть у нас высказывание А, В и что стоит между ними? (Сочинительный союз И)

Мы с вами подошли к одному важному моменту, что у нас помимо простых высказываний есть ещё и сложные высказывания, в которых также встречаются логические операции. Запомните один важный момент: если мы каждое высказывание называем логической переменно, то когда запись содержит логические переменные и логические операции, то это уже называется логическим выражением. Раз это логическое выражение, то союз «и» играет какую-то роль.

Союз «и» в этом случае обозначает еще одну логическую операцию «конъюнкция».

Заполняем таблицу. Обозначение конъюнкции или логическое умножение, А*В, А ^ В, на языке Паскаль енд, и если вы используйте поиск в сети интернет, то очень удачно будет использовать символ & амперсанд заменяющим союз «и». Придумал этот знак основатель стенографии, секретарь, раб и друг Цицерона Тирон.

Где же используется амперсанд в наши дни?

В названиях компаний, торговых марок, обозначая союз «и» . Произносится как «энд» , «и» или просто опускается. Например, «Procter&Gamble» - «проктер энд гэмбл», «Работа & Зарплата» - «работа и зарплата» «L&M» - «эл эм».

Сейчас давайте заполним таблицу истинности. Что у меня будет в первом столбце? (А). Во втором столбце В. В третьем А и В.

Чему у нас равна переменная А в нашем примере: Монитор это устройство ввода? (0). Мышь устройства вывода, чему равна переменная В? (О). Соответственно их результат тоже равен 0.

А если данном высказывании я поменяю слова местами. Монитор – это устройство вывода информации, мышь – устройство – ввода информации. Какие значения тогда примут переменные А и В? (1)

Монитор – это устройство ввода информации и мышь – это устройство ввода информации. Какие значения тогда примут переменные? (А-0, В-1) Соответственно и конъюнкция примет значение 0.

Монитор – это устройство вывода информации и мышь – это устройство вывода информации. (А-1, В-0) Соответственно (А и В) -0

Записываем определение логической операции конъюнкция.

А теперь давайте рассмотрим то же самое предложение, но только с союзом или. Будет ли это логическая операция? Эта логическая операция будет называться – дизъюнкция. Операция достаточно сложная, но интересная.

Дизъюнкция или логическое сложение, обозначается А+В, А v В, Паскаль и интернет.

Заполнение таблицы истинности.

Наш раздел называется «Алгебра логики», посмотрите на логические операции конъюнкцию и дизъюнкцию. Конъюнкция – это логическое умножения и по правилам умножения 1 получается в одном случае 1*1=1, дизъюнкция – логическое сложение и 1 получается, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=1

1. Практический этап

Задание на закрепление. Выбрать из списка только истинные высказывания.

1. Ленинград расположен на Неве и 2 + 3 = 5

2. 7 – простое число и 9 – простое число

3. 2 * 2 = 4 и 2 * 2 ≤ 5

4. Москва – столица России и Екатеринбург – столица Сибири

5. Книга – источник информации и 5 не больше 8

6. Девочки обычно любят играть в куклы и не любая машина - автомобиль

7. Все гуси – птицы и все игрушки – машины

8. 7 – простое число или 9 – простое число

9. Число 2 четное или это простое число

10. 2 * 2 = 4 или белые медведи живут в Африке

11. Каша – вкусное блюдо или математика – интересный предмет

12. Луна – спутник Марса или Луна – спутник Земли

13. Сегодня плохая погода или Кислород – вода

14. Microsoft Word – текстовый редактор или Paint – графический редактор

1. Рефлексивно-оценочный этап

Подведем итоги работы на уроке:

- Назовите тему урока

- Расскажите, чему вы научились на уроке.

- Оцените свою деятельность на уроке.

Оценка 3 – решено 1 задание

Оценка 4 - решено с 1 по 3 задание

Оценка 5 – решены все задания