Методическая разработка «Экологические проблемы и логические операции»

Логические операции с элементами экологии.

Цели урока:

- обучающие:

ознакомить с понятиями: логика, понятие, высказывание, умозаключение;

ввести обозначения логических операций: инверсия, конъюнкция, дизъюнкция, импликация, эквиваленция и исключающая «или»;

дать понятия таблиц истинности логических операций;

способствовать формированию умений переводить высказывания на язык алгебры логики, определять истинность (ложность) высказываний;

познакомить с экологической ситуацией при работе и утилизации компьютеров.

-развивающие:

создать условия для развития мышления, внимания, памяти, коммуникативных навыков, умений работать с ЭОР и ЦОР, умений анализировать ответ одноклассника;

способствовать развитию познавательного интереса;

-воспитательные:

воспитывать культуру общения в ходе групповой и фронтальной работы.

План работы.

Организационный момент – 2 мин.

Подготовка к усвоению нового материала - 8 мин.

Новый материал- 25 мин.

Подведение итогов- 3 мин.

Домашнее задание- 2 мин.

Оборудование

Доска, компьютер, презентация

ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ.

- Приветствие, готовность к уроку.

- Отметить отсутствующих.

- Знакомство с планом урока.

ПОДГОТОВКА К УСВОЕНИЮ НОВОГО МАТЕРИАЛА

Компьютер стал мне лучшим другом,

А раньше я дружил с людьми,

Сейчас сижу я днем и ночью,

И в выходные рядом с ним.

Не езжу ни к родным, ни близким,

Ведь он мне близкий и родной,

Компьютер стал мне лучшим другом,

Я изменился. Я другой.

Давайте устно ответим на несколько вопросов.

- Наука об отношениях организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой.

- от греч. oikos — дом, жилище, местопребывание и логос — слово, учение.

Как вы думаете, о чем идет речь? (Экология).

Ребус на доске. (Ответ: Человек)

Давайте подумаем, к какому же типу относятся данные задачи? (логические)

Конечно же, мы отнесем их логическим, то есть от нашего умения мыслить мы можем прийти к правильному решению.

А как человек мыслит? Что в нашей речи является высказыванием, а что - нет?

На эти и некоторые другие вопросы мы с вами постараемся ответить сегодня на уроке. Так же познакомимся с основными логическими выражениями и операциями, узнаем некоторые составляющие нашего мышления. Позже узнаем, как они связаны с компьютером и информатикой. Также сегодня мы узнаем о воздействии работы компьютеров на окружающую среду, т.е. поговорим о информатике и экологии.

НОВЫЙ МАТЕРИАЛ

- Запишите, пожалуйста, сегодняшнее число и тему урока «Элементы алгебры логики. Основные логические операции».

- Что же изучает логика? (слайд 2)

Логика – (от древнегреч. logoz - слово, мысль, понятие, рассуждение) - наука о законах и формах мышления.

- И тогда, давайте попробуем понять, чем же занимается алгебра логики!? Алгебра логики изучает общие операции над высказываниями.

Основы данной алгебры были положены английским математиком Джорджем Булем в 19 веке, также называли булевой алгеброй.

Определим, что же такое высказывание?

Высказывание (суждение) - это повествовательное предложение на любом языке, содержание которого можно однозначно определить как истинное или ложное. По поводу любого высказывания можно сказать истинно оно или ложно.

Доклад ученика о работе компьютеров и выделение ими углекислого газа.

Рассмотрим примеры:

Из данных предложений выберите те, которые являются высказываниями:

Ученики: устно отвечают, обосновывая ответ.

Человечество выбрасывает в атмосферу огромное количество углекислого газа.

2% всех выбросов приходится на электронику?

Ученик спросил: «Вы спасаете окружающую среду?».

Запрос в Google порождает углекислого газа, сколько выброшено при работе двигателя автомобиля длительностью около минуты.

x<12

18 грамм СО2 выделяется каждый раз, когда очередной предмет выставляется на интернет-аукционе.

Запишите домашнее задание.

Приведите два-три примера предложений, которые будут являться высказываниями.

Из данных высказываний необходимо выбрать истинные:

Ученые предсказывают лишь увеличение выбросов СО2 в пять раз. (Ложно)

К снижению темпов роста выбросов углекислоты приведёт установка нового ПО. (Истинно)

Создание чипсетов компьютеров будет происходить по технологии 22 нм, а не 50 нм. (Ложно)

Все мощные ресурсы Сети обладают большими серверными лабораториями, в которых может находиться один сервер. (Ложно)

При работе сервера в окружающую среду выделяется очень большое количество тепла и углекислого газа. (Истинно)

Высказывания могут быть простыми и составными;

Истинность простых высказываний определяется на основании здравого смысла;

Истинность составных высказываний определяется с помощью алгебры высказываний.

В алгебре высказываний простым высказываниям ставятся в соответствие логические переменные, обозначаемые латинскими буквами:

Например: A – «Все мощные ресурсы Сети обладают большими серверными лабораториями, в которых может находиться один сервер»,

B – «Ученые предсказывают увеличение выбросов в полтора раза»

Если высказывание истинно, то ему соответствует значение логической переменной 1, если ложно – 0;

Тогда: A = 0, B = 1

Над высказываниями можно производить определенные логические операции, в результате которых получаются новые, составные высказывания.

Рассмотрим основные логические операции.

Логическое отрицание (инверсия)

Л огическое отрицание образуется из высказывания с помощью добавления частицы «не» или использования оборота речи «неверно, что…».

Обозначения: ¬А; .

Примечания:

Логики при образовании инверсии предпочитают иметь дело с оборотом речи «неверно, что», поскольку тем самым подчёркивают отрицание всего высказывания.

Рассмотрим следующий пример:

Постройте отрицания следующих высказываний:

Не требуется принимать меры по уменьшению выбросов в атмосферу.

Компании-владельцы серверных лабораторий признаются в том, что они каким-либо образом пагубно влияют на природу вокруг, в частности на выбросы углекислоты.

Доклад ученика о проблеме утилизации компьютеров.

Логическое умножение (конъюнкция)

Логическое умножение - конъюнкция (лат. conjunctio — соединение) образуется соединением двух высказываний в одно с помощью союза «и».

Обозначения: А·В; А^В; А&В.

Рассмотрим следующий пример.

Даны высказывания: D – «Постепенно возникает проблема: а что делать со старой техникой», (Истинно)

S – «На сегодняшний день (по разным оценкам специалистов), объём выпущенных в мире ПК составляет 10 миллиардов», (Ложно)

Давайте вместе попробуем сформулировать на обычном языке высказывание A=S&D, и определим его истинность.

Ученики: пробуют самостоятельно сформулировать высказывания.

Логическое сложение (дизъюнкция)

Логическое сложение – дизъюнкция (лат. disjunctio — разделение) образуется соединением двух высказываний в одно с помощью союза «или».

Обозначение: А В; A+B.

Рассмотрим следующий пример.

Даны высказывания: M – «Утилизация пластиков, содержащих ароматические углеводороды, органические хлорпроизводные соединения не является насущной проблемой экологии». (Ложно)

N – «Вся оргтехника включает в свой состав как органические составляющие (пластик различных видов, материалы на основе поливинилхлорида, фенолформальдегида), так и почти полный набор металлов». (Истинно)

Сформулируйте на обычном языке высказывание K=M Ú N, и определить его истинность.

Ученики: самостоятельно формулируют высказывания.

Приоритет операций:

инверсия;

конъюнкция;

дизъюнкция;

- Именно в таком порядке реализуется приоритет логических операций.

ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ.

- Какие существуют основные формы мышления?

- Может ли быть высказывание выражено в форме вопросительного предложения?

- С какими логическими операциями вы познакомились?

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ.

- к сл. среде – 2 доклада Дж. Буль, Аристотель

- Записи в тетради (таблицы истинности),

Задание 1. Приведите по 1 ложному и одному истинному высказыванию из школьных дисциплин: математики, литературы, географии, биологии и т.д.

Задание 2. В следующих высказываниях выделите простые, обозначив каждое из них буквой. Запишите их с помощью букв и знаков логических операций и определите - ложны они или истины.

Утилизация оргтехники физическими лицами происходит так - выбросил на свалку или разборка на части для дальнейшего применения.

В аккумуляторах ноутбуков и экранах устаревших моделей имеется определенное количество ртути, которая также очень опасна для организма.

Металлы, как свинец, сурьма, ртуть, кадмий, мышьяк входящие в состав электронных компонентов переходят под воздействием внешних условий в органические и растворимые соединения и становятся сильнейшими ядами.