教学内容:
苏教版小学科学五年级上册第三单元《电和磁>的第一课《简单电路》的第一课时
教材分析:
《简单电路》是苏教版小学科学五年级上册第三单元《电和磁》的第一课,既是本单元学习的基础,也是学生学习电学的开始.通过本节课的学习,学生应了解简单电路的基本组成,知道简单电路的工作原理,尝试并学会连接一个简单的电路,并画出电路连接方法,同时通过观察,实验等方法进行探究,并运用理性思维比较,概括,提高分析能力和动手能力。
学情分析:
学生在日常生活中已经接触过很多运用简单电路原理的小用电器,并对简单电路中的基本材料有一些初步的认识,但对其工作原理并不知晓。因此本节课应该让学生在连接电路的活动中由浅入深地认识电路的工作原理,经历从模糊了解到简单明白的过程。
设计意图:
本节课一共有四个板块的活动。第一个板块“导入”:出示图片,把学生的注意力集中到灯光上,讨论小灯泡是怎么亮起来的,然后激发学生点亮小灯泡的兴趣。第二个板块“点亮小灯泡”:让学生先结合生活经验思考“需要什么材料”,然后小组设计并尝试连接,通过观察了解这些材料的特点,最后引导分析、总结原理。第三板块“在电路中加入开关”:让学生知道在电路中加入开关,可以灯泡的控制灯泡的亮灭,同时意识到电路是否工作取决于电流是否通畅,开关就可以人为控制电路的通畅。第四板块“总结”:总结本节课的知识点,同时把课本问题引入生活,同时强调用电安全。
教学目标:
1、知道一个简单电路的组成部分,认识简单电路的工作原理。
2、能够连接一个简单的电路,让小灯泡亮起来,并画出电路连接方法。
3、认识开关的作用,能够把它加入到简单电路中,控制灯泡的亮灭。
4、知道基本的安全用电常识,培养安全用电的意识。
5、愿意与同学一起动手连接电路,学会合作、交流、分享。
教学重点:
学会连接一个简单电路,理解电路的工作原理。
教学难点:
画出简单的电路连接方法。
教学准备:
电池,导线,灯泡,开关,电池盒,灯泡底座,多媒体课件
教学过程:
一、图片导入,激发兴趣
1、出示图片
谈话:同学们,这是什么?这棵圣诞树漂亮吗?为什么看起来很漂亮?
2、提问:圣诞树上的小灯泡是怎么亮起来的呢?
学生说:小灯泡用电线连起来了,通了电就能亮起来。
教师介绍:今天我们就要研究让小灯泡亮起来。
相机板书:让小灯泡亮起来
二、点亮小灯泡
1、观察材料
提问:要让小灯泡亮起来,你认为需要哪些材料呢?
学生说:小灯泡、电池、电线、
出示干电池
教师,介绍:要让小灯泡亮起来,需要用电池给小灯泡供电。看,这是电池,电池有很多种类,实验室里用这种电池来供电,它叫做干电池,它的电量很小,对人体基本没有没有伤害,我们用它来给小灯泡供电既安全又方便。
板书:电池(干电池)
出示导线
教师介绍:这是你们所说的电线,在科学上,我们把它叫做导线,一般用来把电池的电输送到小灯泡上。
板书:导线
出示:小灯泡
师:这就是小灯泡,今天我们要用电池和导线让小灯泡亮起来。
板书:小灯泡
提问:你能让小灯泡亮起来吗?
师:科学实验往往需要从对材料的仔细观察开始。特别是不熟悉的材料,更应该在动手前仔细地观察一下。下面让我们来仔细观察这三种材料,看看它们是什么样子的。
(材料员把抽屉里的材料拿出来,用一分钟的时间观察一下三种材料,老师宣布时间到,请材料员把材料收到盆子里,放在桌子的中间。)
学生观察材料,指名介绍。
教师相机介绍:电池的上面凸起的部分是正极,用“+”表示,下面凹进去的部分是负极,用“-”表示。
板书: 正极(+)
负极(-)
导线的外面有一层橡胶皮,里面是铜丝,导线是靠里面的铜丝来输送电。两端有铁片夹,方便我们连接电池和灯泡。生活中的导线一般没有铁片夹。在使用时,不能用力拉拽,铁片夹很容易会掉下来。
灯泡的上面是玻璃罩,里面有两根金属线,在两根金属线上架着一根灯丝,当有电从灯丝通过时,灯丝就会发光。灯泡的下面是黄色的铜柱,铜柱的侧面有灰色的小球。铜柱的下面有黑色的尖尖的小凸起,就像是灯泡的小尾巴,这个小尾巴的中间也是灰色的。
教师相机板书小灯泡的结构。
2、尝试让小灯泡亮起来。
提问:你们能用一节电池、两根导线让小灯泡亮起来吗?
师:下面让我们先来想一想怎么做,再拿出材料,动手试一试。
学生活动:用导线连接电池和小灯泡,让小灯泡亮起来。
3、教师了解完成情况。表扬成功的小组,安慰没有成功的小组。
师:为什么有些小组的小灯泡亮起来了,有些小组的小灯泡没有亮呢?让我们来找一找原因吧!
分析电池正确的连接方法。
教师相机介绍:电池里面的电要从正极流出,从负极流入。那我们就需要用一根导线连接到正极,另一根导线连接到负极。这样电就能从正极流出,再从负极流回。
提问:连接了电池的导线应该怎样连接到小灯泡上呢?
师介绍:这和小灯泡的内部结构有关系。让我们来看看灯泡的内部结构。
出示:灯泡的内部构造图。
提问:观察小灯泡内部构造,你有什么发现?
学生说一说。
教师相机小结:连接灯丝的两根金属线分别接在了灯泡铜柱的侧面小灰球上和铜柱下面的小尾巴的底部。要让小灯泡亮起来,就要让电流到小灯泡的灯丝上,因此,我们把两根导线连接到灯泡上时,一根要连接到灯泡铜柱的侧面或侧面的小灰球上,另一根要连接到铜柱下面的小尾巴的底部。
4、学生再次尝试连接。
连接完成后,把连接的方法画到实验册做中学部分第一题的方框里。
指名展示连接方法。
5、提问:怎样用导线连接电池和灯泡,小灯泡才能亮起来呢?
学生说一说。
教师总结:我们用导线把电池的正级和负极连接到灯泡铜柱的侧面和小尾巴的底部,小灯泡就会亮起来。
6、提问:为什么用导线把灯泡和电池像这样连接起来,灯泡就亮了呢?电在哪里?电虽然看不到,但是它像水一样会流动,谁来模拟一下电的流动?(全体学生手指电流路径,说出电流到哪里)
总结:连接灯泡的导线两端分别接在电池的正极和负极上,电就会从电池的正极流出,经过导线,流到灯泡的灯丝上,然后经过另一根导线,又从电池的负极进入,源源不断地给灯泡供电,形成一条通畅的线路,我们把它叫做电流的通路,小灯泡就会亮起来。
教师相机:电流的通路
7、提问:如果只有一根导线,能连接电池和小灯泡,让灯泡亮起来吗?
布置任务:课后思考怎么连接,把连接方法画在科学本上,能想到几种就画出几种,下节课我们来展示、交流。
8、揭示课题。
师介绍:我们用导线连接灯泡和电池,让灯泡亮起来,就是连通了一个简单电路。今天我们学习的是第三单元的第一课《简单电路》。
板书课题:简单电路
提问:一个简单电路由哪些部分组成呢?
学生说,师板书:电池 导线 灯泡
三、在电路中加入开关
1、师:同学们真是了不起,不仅认识了简单电路,还能动手连接一个简单电路了。只是我们连接的电路还有不足:一松手小灯泡就会熄灭。怎么办呢?
师:老师给大家介绍两个好查。
出示:电池盒、灯泡座
小组活动:把电池盒,灯泡底座接入电路中。
汇报小组成果,展示学生连接作品。
2、师:现在我们的电路连接更快捷了,展示交流也更方便了。如果我们让灯泡一直亮着会怎么样?
学生说:灯泡一直亮着会把电池里面的电全部用完的。
教师相机教育学生:当我们不需要小灯泡亮时,就应该及时把小灯泡灭掉。我们在生活中,要养成节约用电的好习惯。
小组活动:将电路断开,让小灯泡灭掉。
3、提问:我们连通电路后,小灯泡亮了,断开电路,小灯泡就灭了。怎样才能方便地控制灯泡的亮和灭呢?
引导学生回答:接入开关
师出示开关,板书:开关
提问:怎样把开关加到电路里,来控制灯泡的亮和灭的?下面让我们先来想一想怎么连接,在活动记录纸上摆一摆,画一画连接方法,画好后到老师这里来领取材料动手连一连。
学生小组讨论、画出连接方法。
学生领取材料,活动:在电路连接中加入开关,控制灯泡的亮和灭。
实物投影展示各组的连接方法,引导学生分析:这样把开关加到电路里能控制灯泡的亮和灭吗?
教师逐个引导学生分析连接方法,手指描述电流的路线。
展示正确的连接方法。
没有成功的小组修改连接方法。
4、提问:开关有什么作用?它是怎么控制灯泡亮灭的?
师介绍:开关能够控制灯泡的亮和灭。开关是靠打开、合上来控制灯泡的亮灭。按下开关,开关合上了,电路就连通了,电流就可以循环流动了,灯泡就亮。松开开关,开关就分开了,电路就断开了,电流不能流动了,灯泡就灭了。
四、拓展
1、提问:今天这节课你有什么收获?
学生说一说。
2、提问:今天,我们学会了连接电路,回家后能去连接家里的电路吗?
师:不能,我们实验室连接电路的电源是干电池,它的电量不大,对人体没有伤害,可以安全使用。但是家里的电路,我们小学生不能去碰。它使用的电是供电站提供的,电量很大。如果触电的话,会有生命危险。如果有同学对简单电路感兴趣,课后想继续研究,只能用干电池来做电源。
3、提问:你知道哪些安全用电的知识。
学生说一说。
教师补充介绍,出示安全用电小知识。
课型
新授课
教学目标
(一)知识与技能
1、知道数字电路和模拟电路的概念,了解数字电路的优点。
2、知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。
3、初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用
(二)过程与方法
突出学生自主探究、交流合作为主体的学习方式。
(三)情感、态度与价值观
1、感受数字技术对现代生活的巨大改变;
2、体验物理知识与实践的紧密联系;
教学重点、难点
重点
三种门电路的逻辑关系。难点数字信号和数字电路的意义。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
声光控感应灯、投影仪、多媒体教学设备、三种门电路演示示教板、电压表等
教学活动(一)引入新课
(1)演示:一盏神奇的灯
接通电源,灯不亮;有声,灯不亮;挡住光线,全场安静,灯不亮;挡住光线,拍手,灯亮。点评:通过演示声光控感应灯,引发学生好奇心理和探究欲望。(2)教师简介:身边的“数字”话题:数码产品、数字电视、DIS实验、家电等。这些电器中都包含了“智能”化逻辑关系,今天我们就来学习简单的逻辑电路。(二)进行新课
教师介绍:
A、数字信号与模拟信号(1)数字信号在变化中只有两个对立的状态:“有”,或者“没有”。而模拟信号变化则是连续的。(2)调节收音机的音量,声音连续变化,声音信号是“模拟”量。(3)图示数字信号和模拟信息:
点评:引导学生了解数字信号和模拟信号的不同特征。B、数字电路逻辑电路门电路数学信号的0和1好比是事物的“是”与“非”,而处理数字信号的电路称数字电路,因此,数字电路就有了判别“是”与“非”的逻辑功能。下面我们将学习数字电路中最基本的逻辑电路---门电路。1、“与”门教师介绍:所谓“门”,就是一种开关,在一定条件下它允许信号通过,如果条件不满足,信号就被阻挡在“门”外。
教师:(投影)教材图2.10-2
引导学生分析开关A、B对电路的控制作用。体会“与”逻辑关系。
思考与讨论:谈谈生活中哪些事例体现了“与”逻辑关系。
教师指出:具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路,简称“与”门。
符号:。
(1)“与”逻辑关系的数学表达,寻找“与”电路的真值表
把开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,熄为0,图2.10-2的情况可以用表2的数学语言来描述。这种表格称为真值表。投影:
(2)总结“与”逻辑关系:有两个控制条件作用会产生一个结果,当两个条件都满足时,结果才会成立,这种关系称为“与”逻辑关系。
点评:让学生理解数字信号“与”逻辑关系间的联系,对“与”逻辑关系的仔细分析,理解记住“与”逻辑的真值表。(3)演示“与”门电路实验,如图2.10-5。
通过示范性的操作演示讲解,理解“与”门电路实现“与”关系处理的电路原理,为下阶段探究“或”关系及“或”电路作准备。
(4)声、光控感应灯的再讨论:2、“或”门
锁门方式的讨论,引入“或”门:家中的门锁能用“与”的关系吗?学生讨论:不能用“与”的关系。
教师:(投影)教材图2.10-6
引导学生分析开关A、B对电路的控制作用。体会“或”逻辑关系。
教师指出:具有“或”逻辑关系的电路称为“或”门电路,简称“或”门。
符号:
(1)“或”逻辑关系的数学表达,寻找“或”电路的真值表
把开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,熄为0,将表3制成表4。表4就是反映“或”门输入输出关系的真值表。投影:
(2)总结“或”逻辑关系:在几个控制条件中,只要有一个条件得到满足,结果就会发生。这种关系称为“或”逻辑关系。
点评:让学生理解数字信号“或”逻辑关系间的联系,对“或”逻辑关系的仔细分析,理解记住“或”逻辑的真值表。(3)演示“或”门电路实验,如图2.10-8。
点评:通过示范性的操作演示讲解,理解“或”门电路实现“或”关系处理的电路原理,为下阶段探究“非”关系及“非”电路作准备。
3、“非”门
教师:(投影)教材图2.10-9
引导学生分析开关A对电路的控制作用。体会“非”逻辑关系。
教师:仍然把开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,熄为0,请同学们自己探究输入与输出间的关系。说明什么是“非”逻辑。
学生:讨论,得出结论:输出状态和输入状态成相反的逻辑关系,叫做“非”逻辑。
教师指出:具有“非”逻辑关系的电路称为“非”门电路,简称“非”门。
符号:
教师:请同学们自己画出“非”门的真值表。如下表。
教师:介绍集成电路的优点。让学生了解几个“或”门的集成电路和几个“非”门的集成电路的外引线图。投影:
演示“非”门电路实验,结果如图2.10-13。
(三)实例探究
投影:
教师引导学生完成对例题的分析和求解,通过实例分析加深对所学知识的理解。
学生活动
作业
1、思考并回答P81“问题与练习”中的题目。2、课下阅读课本80页“科学漫步”中的文章《集成电路》。
板书设计
教学后记
《简单电路》教学反思
也许学生对有一些难度的探究活动具有更高的积极性,本节课学生始终保持着极高的热情。
在利用一个电池盒、两个小灯座和四根导线组成一个电路探究活动中,前面两个班的学生都不约而同地选择了这样的连接方式:从两个灯座的两个接线柱上接出的导线分别与电池的正极和负极连接。(并联的一种方式)而课前我认为简单的,学生会首先想到的串联方式却没有出现。起初我感到很奇怪,后来找到了答案:在这之前,第一个探究活动是利用一个电池盒、一个灯座和两根导线组成一个电路。所以后来增添了一个灯座后,学生就很自然的在前面电路的基础上照样子又连接了一个灯座。在第三个班级课上,我在布置探究任务时就明确了,用三根导线组成一个电路,再用四根导线组成一个电路。于是,那种串联的方式出现了。课后回想这一环节,深深感到,我们经常说,在备课时要备学生,要站在学生的角度去思考,可事实上往往我们认为很简单的、学生一下就能想到的,在实际教学中却迟迟不出现。只有真正从学生角度出发,考虑到实验中可能出现的状况,那么在实际教学中的引导就会越明确。
教学目标
(一)知识与技能
1、知道数字电路和模拟电路的概念,了解数字电路的优点。
2、知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。
3、初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用
(二)过程与方法
突出学生自主探究、交流合作为主体的学习方式。
(三)情感、态度与价值观
1、感受数字技术对现代生活的巨大改变;
2、体验物理知识与实践的紧密联系;
教学重点
三种门电路的逻辑关系。
教学难点
数字信号和数字电路的意义。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
声光控感应灯、投影仪、多媒体教学设备、三种门电路演示示教板、电压表等
教学过程
(一)引入新课
(1)演示:一盏神奇的灯
接通电源,灯不亮;
有声,灯不亮;
挡住光线,全场安静,灯不亮;
挡住光线,拍手,灯亮。
点评:通过演示声光控感应灯,引发学生好奇心理和探究欲望。
(2)教师简介:
身边的“数字”话题:数码产品、数字电视、DIS实验、家电等。
这些电器中都包含了“智能”化逻辑关系,今天我们就来学习简单的逻辑电路。
(二)进行新课
教师介绍:
A、数字信号与模拟信号
(1)数字信号在变化中只有两个对立的状态:“有”,或者“没有”。而模拟信号变化则是连续的。
(2)调节收音机的音量,声音连续变化,声音信号是“模拟”量。
(3)图示数字信号和模拟信息:
点评:引导学生了解数字信号和模拟信号的不同特征。
B、数字电路 逻辑电路 门电路
数学信号的0和1好比是事物的“是”与“非”,而处理数字信号的电路称数字电路,因此,数字电路就有了判别“是”与“非”的逻辑功能。下面我们将学习数字电路中最基本的逻辑电路---门电路。
1、“与”门
教师介绍:所谓“门”,就是一种开关,在一定条件下它允许信号通过,如果条件不满足,信号就被阻挡在“门”外。
教师:(投影)教材图2.10-2
引导学生分析开关A、B对电路的控制作用。体会“与”逻辑关系。
思考与讨论:谈谈生活中哪些事例体现了“与”逻辑关系。
教师指出:具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路,简称“与”门。
符号: 。
(1)“与”逻辑关系的数学表达,寻找“与”电路的真值表
把开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,熄为0,图2.10-2的情况可以用表2的数学语言来描述。这种表格称为真值表。
投影:
(2)总结“与”逻辑关系:有两个控制条件作用会产生一个结果,当两个条件都满足时,结果才会成立,这种关系称为“与”逻辑关系。
点评:让学生理解数字信号“与”逻辑关系间的联系,对“与”逻辑关系的仔细分析,理解记住“与”逻辑的真值表。
(3)演示“与”门电路实验,如图2.10-5。
通过示范性的操作演示讲解,理解“与”门电路实现“与”关系处理的电路原理,为下阶段探究“或”关系及“或”电路作准备。
(4)声、光控感应灯的再讨论:
2、“或”门
锁门方式的讨论,引入“或”门:家中的门锁能用“与”的关系吗?
学生讨论:不能用“与”的关系。
教师:(投影)教材图2.10-6
引导学生分析开关A、B对电路的控制作用。体会“或”逻辑关系。
教师指出:具有“或”逻辑关系的电路称为“或”门电路,简称“或”门。
符号: 。
(1)“或”逻辑关系的数学表达,寻找“或”电路的真值表
把开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,熄为0,将表3制成表4。表4就是反映“或”门输入输出关系的真值表。
投影:
(2)总结“或”逻辑关系:在几个控制条件中,只要有一个条件得到满足,结果就会发生。这种关系称为“或”逻辑关系。
点评:让学生理解数字信号“或”逻辑关系间的联系,对“或”逻辑关系的.仔细分析,理解记住“或”逻辑的真值表。
(3)演示“或”门电路实验,如图2.10-8。
点评:通过示范性的操作演示讲解,理解“或”门电路实现“或”关系处理的电路原理,为下阶段探究“非”关系及“非”电路作准备。
3、“非”门
教师:(投影)教材图2.10-9
引导学生分析开关A对电路的控制作用。体会“非”逻辑关系。
教师:仍然把开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,熄为0,请同学们自己探究输入与输出间的关系。说明什么是“非”逻辑。
学生:讨论,得出结论:输出状态和输入状态成相反的逻辑关系,叫做“非”逻辑。
教师指出:具有“非”逻辑关系的电路称为“非”门电路,简称“非”门。
符号: 。
教师:请同学们自己画出“非”门的真值表。如下表。
教师:介绍集成电路的优点。让学生了解几个“或”门的集成电路和几个“非”门的集成电路的外引线图。
投影:
演示“非”门电路实验,结果如图2.10-13。
(三)实例探究
投影:
教师引导学生完成对例题的分析和求解,通过实例分析加深对所学知识的理解。
一、说教材
本课是教科版小学科学四年级下第一单元《电》学的第三个教学内容。在前两节的教学中,学生们已经获得了一定的电路经验,能够用一根导线、一节电池使小灯泡发光了。在操作的过程中他们会发现:这样用手来按住导线的两头与电池和小灯泡连接,太不方便了,有什么办法能解决这个问题呢?在本课中,一开始就来解决这个问题。认识了一些装置后,就引导学生探究用更多的材料来组装电路,让小灯泡亮起来,从而加深学生对电学的认识。
二、说学生
学生已经可以自己建立使小灯泡亮起来的简单电路。在这一课中,他们将学会使用新的装置一小灯座和电池盒,用导线连接完整的电路。在使用这些装置建立电路和探索使更多的小灯泡亮起来的过程中,学生将获得更多的建立电路的经验。一个简单电路需要一个能持续提供电能的装置一电池。电从电池的一端经过导线和用电器返回到电池的另一端,就组成了一个完整的电路。使用相同的材料,电路可以有不同的连接方法。
三、说学法、说教法
教师介绍必要的设备使用方法,学生自主探究电路的不同连接方法。
四、说过程
整节课分两大部分进行。
第一部分:带灯座和电池盒的电路
关于电路,学生们已经获得了一定的经验,能够用一根导线、一节电池使小灯泡发光了。在操作的过程中他们会发现:这样用手来按住导线的两头与电池和小灯泡连接,太不方便了,有什么办法能解决这个问题呢?在本课中,一开始就来解决这个问题。
给每个小组一个小灯座、一个电池盒,引导学生仔细观察这些元件的构造。电池盒内的两端分别装有铜片,并连接外面的两个接头,应让学生注意观察接头的弹簧夹、小灯座的螺口,以及旁边的两个接线头,想想这些构造的用处。
了解了这些元件的构造后,能用这些元件使小灯泡亮起来吗?我引导学生用三个步骤进行安装。
1.在电池盒的两端各连接好一根导线,把电池安装在电池盒里。
2.用连接电池的两根导线的另一端接触小灯泡,确定能使小灯泡发光。
3.把小灯泡安装在小灯座上,再连接上导线一我们的小灯泡亮了!
这样的安装步骤,特别是第二步,可以强化学生对前一课学到的知识的理解。
对实验结果进行记录是科学学习的一种方法。小灯泡亮了以后,要让学生拿出科学文件夹,把电路用实物图画下来。在画的过程中,学生们会觉得画实物电路图比较费时间,这时可以引人一种简单的方法,即简单电路图。要指导学生认识一些简单的符号,并说明它们分别表示电路中的哪一部分,再告诉他们用线段连接的方法。
第二部分:让更多的灯泡亮起来
在学生们已经学会使用电池盒、小灯座后,用这些材料来组建一个比较复杂电路的活动就可以开始了。点亮更多的灯泡,意味着要提供比较多的材料。
给每组准备2个小灯泡,2个小灯座,4根导线、电池盒和电池,让学生探究电池在电路中怎么连接。连接之前,要求学生先画好电路图,对接下来的操作做到心中有数。当新的电路连好时,要让他们把这些电路画在科学文件夹上,以便在讨论、交流时使用。教师可以从这些图中,了解学生对电路的掌握情况。
学生已经能让两个小灯泡亮起来了,这时提出:我们能连接更多的小灯泡,使用更多的电池,让小灯泡亮起来吗?在这堂课上,学生已经没有时间去做这样的尝试,这个问题可以让学生根据已有的经验总结出:只要使用电池、小灯泡、导线等元件构成一个完整的电路就会使更多的小灯泡亮起来。这样可以使学生对电路的认识得到进一步的发展。
教学目标
(一)知识与技能
1、知道数字电路和模拟电路的概念,了解数字电路的优点。
2、知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。
3、初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用
(二)过程与方法突出学生自主探究、交流合作为主体的学习方式。
(三)情感、态度与价值观
1、感受数字技术对现代生活的巨大改变;
2、体验物理知识与实践的紧密联系;
教学重点、难点
重点:三种门电路的逻辑关系。
难点:数字信号和数字电路的意义。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
声光控感应灯、投影仪、多媒体
教学设备
三种门电路演示示教板、电压表等
教学活动
(一)引入新课
(1)演示:一盏神奇的灯接通电源,灯不亮;有声,灯不亮;挡住光线,全场安静,灯不亮;挡住光线,拍手,灯亮。点评:通过演示声光控感应灯,引发学生好奇心理和探究欲望。
(2)教师简介:身边的“数字”话题:数码产品、数字电视、dis实验、家电等。这些电器中都包含了“智能”化逻辑关系,今天我们就来学习简单的逻辑电路。
(二)进行新课教师介绍:
a、数字信号与模拟信号
(1)数字信号在变化中只有两个对立的状态:“有”,或者“没有”。而模拟信号变化则是连续的。
(2)调节收音机的音量,声音连续变化,声音信号是“模拟”量。
(3)图示数字信号和模拟信息:
点评:引导学生了解数字信号和模拟信号的不同特征。
b、数字电路逻辑电路门电路数学信号的0和1好比是事物的“是”与“非”,而处理数字信号的电路称数字电路,因此,数字电路就有了判别“是”与“非”的逻辑功能。下面我们将学习数字电路中最基本的逻辑电路———门电路。
1、“与”门教师介绍:所谓“门”,就是一种开关,在一定条件下它允许信号通过,如果条件不满足,信号就被阻挡在“门”外。教师:(投影)教材图2。10—2
引导学生分析开关a、b对电路的控制作用。体会“与”逻辑关系。思考与讨论:谈谈生活中哪些事例体现了“与”逻辑关系。教师指出:具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路,简称“与”门。符号:。
(1)“与”逻辑关系的数学表达,寻找“与”电路的真值表把开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,熄为0,图2。10—2的情况可以用表2的数学语言来描述。这种表格称为真值表。投影:
(2)总结“与”逻辑关系:有两个控制条件作用会产生一个结果,当两个条件都满足时,结果才会成立,这种关系称为“与”逻辑关系。点评:让学生理解数字信号“与”逻辑关系间的联系,对“与”逻辑关系的仔细分析,理解记住“与”逻辑的真值表。
(3)演示“与”门电路实验,如图2。10—5。
通过示范性的操作演示讲解,理解“与”门电路实现“与”关系处理的电路原理,为下阶段探究“或”关系及“或”电路作准备。
(4)声、光控感应灯的再讨论:
2、“或”门锁门方式的讨论,引入“或”门:家中的门锁能用“与”的关系吗?学生讨论:不能用“与”的关系。教师:(投影)教材图2。10—6
引导学生分析开关a、b对电路的控制作用。体会“或”逻辑关系。教师指出:具有“或”逻辑关系的电路称为“或”门电路,简称“或”门。符号:。
(1)“或”逻辑关系的数学表达,寻找“或”电路的真值表把开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,熄为0,将表3制成表4。表4就是反映“或”门输入输出关系的真值表。投影:
(2)总结“或”逻辑关系:在几个控制条件中,只要有一个条件得到满足,结果就会发生。这种关系称为“或”逻辑关系。点评:让学生理解数字信号“或”逻辑关系间的联系,对“或”逻辑关系的仔细分析,理解记住“或”逻辑的真值表。
(3)演示“或”门电路实验,如图2。10—8。
点评:通过示范性的操作演示讲解,理解“或”门电路实现“或”关系处理的电路原理,为下阶段探究“非”关系及“非”电路作准备。
3、“非”门教师:(投影)教材图2。10—9
引导学生分析开关a对电路的控制作用。体会“非”逻辑关系。教师:仍然把开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,熄为0,请同学们自己探究输入与输出间的关系。说明什么是“非”逻辑。学生:讨论,得出结论:输出状态和输入状态成相反的逻辑关系,叫做“非”逻辑。教师指出:具有“非”逻辑关系的电路称为“非”门电路,简称“非”门。符号:。教师:请同学们自己画出“非”门的真值表。如下表。
教师:介绍集成电路的优点。让学生了解几个“或”门的集成电路和几个“非”门的集成电路的外引线图。投影:
演示“非”门电路实验,结果如图2。10—13。
(三)实例探究投影:
教师引导学生完成对例题的分析和求解,通过实例分析加深对所学知识的理解。
学生活动
作业
1、思考并回答p81“问题与练习”中的题目。
2、课下阅读课本80页“科学漫步”中的文章《集成电路》。
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