Технологическая карта урока-рефлексии по информатике в 8 классе по теме: «Логические элементы»

8 класс. Урок 12. Глава 1. Математические основы информатики.

1.3.6. Логические элементы.

Тема: «Логические элементы» (урок 12)

Предмет: информатика.
Класс: 8.
Тип урока: урок рефлексии.

Учебник: Босова Л.Л. Информатика: учебник для 8 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. – 2-е изд., испр. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. – 160 с.: ил.

Тетрадь: Босова Л.Л. Информатика: рабочая тетрадь для 8 класса: в 2 ч. Ч.1./ Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. – 3-е изд., стереотип. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2018. – 88 с.: ил.

Планируемые 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.

Цели урока:

Обучающие: знакомство с дискретными преобразователями информации и простейшими электронными схемами; рассмотрение примеров анализа логических схем; формирование навыков построения логических схем.

Развивающие: развитие алгоритмического мышления; развитие умений получения и обработки информации.

Воспитательные: обобщение вопросов, связанных с теоретическими основами средств информационных технологий; привитие интереса к информатике.

Основные понятия, рассматриваемые на уроке:

• логический элемент;
• конъюнктор;
• дизъюнктор;
• инвертор;
• электронная схема.

Средства ИКТ, используемые на уроке: персональный компьютер (ПК) учителя, мультимедийный проектор, экран.

Электронное приложение к учебнику: презентация «Элементы алгебры логики».

Федеральный центр информационных образовательных ресурсов: информационный модуль «Достоинства и недостатки двоичной системы счисления при использовании её в компьютере».

Свободное программное обеспечение:

Тренажёр «Логика» (http://kpolyakov.narod.ru/prog/logic.htm).

Структура урока:

1. Этап мотивации (самоопределения) к учебной деятельности

2. Актуализация и пробное учебное действие

3. Этап выявления места и причины затруднений

4. Этап построение проекта коррекции выявления затруднений

5. Реализация построенного проекта

6. Этап обобщения затруднений во внешней речи

7. Этап самостоятельной работы

8. Этап включения в систему знаний и повторения

9. Этап рефлексии учебной деятельности на уроке

Ход урока:

I. Этап мотивации (самоопределения) к учебной деятельности

Приём «Верные-неверные утверждения»

Задача ученика – согласиться или не согласиться с данными предположениями, поставить «плюс» или «минус». Раздать карточки каждому ученику (Приложение 1).

II. Актуализация и пробное учебное действие

1. Визуальная проверка домашнего задания

Рассмотрение заданий, вызвавших затруднения при выполнении домашнего задания.

2. Домашнее задание

§ 1.3 (пункт 6), задание № 13 к параграфу; РТ - № 94.

Давайте вспомним прошлый урок. Мы с вами решали логические задачи. Сколько способов решения логических задач мы с вами разобрали на прошлом уроке? Назовите их. (3 способа. 1) при помощи таблицы истинности, 2) при помощи законов алгебры логики, 3) при помощи рассуждений.)

Предлагаю решить ещё пару логических задач.

3. Решение задач

Решение:

Составим таблицу истинности, в которой представим высказывание каждого подозреваемого.

Проанализируем условия задачи и таблицу. Находим в таблице строку, которая содержит в каком-либо порядке три комбинации значений: 11 – тот, кто дважды сказал правду, 00 – тот, солгал дважды, 10 или 01 – тот, кто один раз солгал, один раз сказал правду.

В итоге, Смит дважды сказал правду, значит, он и должен быть оправдан.

Ответ: Смит должен быть оправдан.

Решение:

1) при помощи законов алгебры логики:

(Г+5)*(Ф+3)*(НЕ Г+4) = 1

(ГФ+Г3+5Ф+53)*(НЕ Г+4) = 1

(Г3+5Ф)*(НЕ Г+4) = 1

(Г*3*НЕ Г)+(Г*3*4)+(5*Ф*НЕ Г)+(5*Ф*4) = 1

5*Ф*НЕ Г = 1

2) при помощи рассуждений:

Ознакомившись с условиями задачи, можно понять, что сосуд либо из Греции, либо из Финикии, других вариантов страны быть не может. Начнём рассуждать с предположений Гриши. Допустим, что его высказывание: «Этот сосуд не греческий» - верное, тогда, то, что сосуд изготовлен в 5 веке – ложь.

Так как сосуд не греческий, значит он финикийский, т.е. предположение Бори: «Это сосуд финикийский» - истинное, а то, что сосуд изготовлен в 3 веке – ложно.

Так как сосуд не греческий, а финикийский, то высказывание Алёши: «Это сосуд греческий» - ложно, а значит истинно другое: «изготовлен в V веке».

Ответ: сосуд финикийский и изготовлен в 5 веке.

III. Этап выявления места и причины затруднений

1. Формулирование темы и целей  урока:

Отгадайте ребус и узнаете тему урока:

Ответ: логические элементы.

Давайте сформулируем цели урока: узнать: о логических элементах и их применении; познакомиться: с принципами работы логических элементов.

На доске написать 3 слова: конъюнктор, дизъюнктор, инвертор.

С какими уже знакомыми вам понятиями можно соотнести данные слова? (конъюнкция, дизъюнкция и инверсия).

Перед вами 3 логических элемента (рис.1). Посмотрите внимательно на них. Как вы думаете что из изображённого является конъюнктором, дизъюнктором и инвертором? (высказывают свои предположения)

IV. Этап построение проекта коррекции выявления затруднений

Для того, что бы разобраться в логических элементах, нужно:

1) изучить теоретический материал (познакомиться с дискретными преобразователями информации и простейшими электронными схемами);

2) рассмотрение примеров анализа логических схем;

3) самостоятельно построить логические схемы (выполнить практические упражнения).

Планируемые УУД:
Р: планирование - определение последовательности промежуточных целей с учётом конечного результата; составление плана и последовательности действий.	П: поиск и выделение информации; умение структурировать знания; выдвижение гипотез; их обоснование.	К: инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации.

V. Реализация построенного проекта

1. Изучение теоретического материала.

Конъюнктор (логический элемент И)	Дизъюнктор (логический элемент ИЛИ)	Инвертор (логический элемент НЕ)
реализует операцию логического умножения. Единица на выходе этого элемента появится только тогда, когда на всех входах будут единицы.	реализует операцию логического сложения. Единица на выходе этого элемента появится, если хотя бы на одном входе будет единица.	реализует операцию логического отрицания. Если на входе элемента 0, то на выходе 1 и наоборот.

2. Анализ логической схемы

Проанализируем электронную схему, выясним, какой сигнал должен быть на выходе и опишем её с помощью логического выражения (рис. 2).

 

 

Рис. 2. Логическая схема

Логическая схема состоит из двух логических элементов: конъюнктора и инвертора.

1) Рассмотрим преобразование сигнала при прохождении через инвертор и запишем полученный результат в таблицу истинности.

2) Рассмотрим преобразование сигнала при прохождении через конъюнктор и запишем полученный результат в таблицу истинности.

 

 

A	B	НЕ B	НЕ B И A	F = A И НЕ B
0	0	1	0
0	1	0	0
1	0	1	1
1	1	0	0

Планируемые УУД:
Р: коррекция – внесение необходимых дополнений и корректив в план и способ действия в случае расхождения эталона, реального действия и его результата.	П: действия постановки и решения проблем включают формулирование проблем и самостоятельное создание способов решения проблем творческого и поискового характера.

VI. Этап обобщения затруднений во внешней речи

3. Выполнение практических упражнений

Задание 1. Для данной схемы заполните таблицу истинности. Каким логическим выражением описывается схема?

 

Решение:

 

X	Y	НЕ X	НЕ Y	X ИЛИ НЕ Y	НЕ X ИЛИ Y	F	F = (X ИЛИ НЕ Y) И (НЕ X ИЛИ Y)
0	0	1	1	1	1	0
0	1	1	0	0	1	1
1	0	0	1	1	0	0
1	1	0	0	1	1	1

Задание 2 (учебник - № 16, с. 39). Выясните, какой сигнал должен быть на выходе электронной схемы при каждом возможном наборе сигналов на входах. Составьте таблицу работы схемы. Каким логическим выражением описывается схема?

 

Решение:

 

A	B	НЕ A	НЕ B	НЕ A ИЛИ НЕ B	F = НЕ A ИЛИ НЕ B
0	0	1	1	1
0	1	1	0	1
1	0	0	1	1
1	1	0	0	0

Планируемые УУД:

К: умение слушать и вступать в диалог; интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие и сотрудничество со сверстниками и взрослыми; планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками; инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации; разрешение конфликтов; управление поведением партнера; умение выражать свои мысли в соответствии с условиями коммуникации.

 

VII. Этап самостоятельной работы

Выполнение самостоятельной работы по вариантам (Приложение 2).

После выполнения ученики сдают свои работы учителю.

Планируемые УУД:
Р: коррекция – выделение и осознание учащимися того, что уже усвоено и что ещё нужно усвоить, осознание качества и уровня усвоения.	П: умение структурировать знания; умение применения знаково-символических действий, включая моделирование; построение логической цепи рассуждений.

VIII. Этап включения в систему знаний и повторения

Решение заданий из ОГЭ.

Задания 2. Значение логического выражения

1. Для какого из приведённых значений числа X ложно высказывание: НЕ (X<6) ИЛИ (X<5)?

1) 7

2) 6

3) 5

4) 4

Решение:

НЕ (X<6) = X>=6

X>=6 ИЛИ (X<5)

Ответ: 5 (вариант № 3).

2. Для какого из приведённых значений числа X истинно высказывание: НЕ (X<6) И (X<7)?

1) 5

2) 6

3) 7

4) 8

Решение:

НЕ (X<6)=X>=6

X>=6 И (X<7)

Ответ: 6 (вариант № 2).

Планируемые УУД:
Р: контроль в форме сличения способа действия и его результата с заданным эталоном с целью.	П: рефлексия способов и условий действий; контроль и оценка процесса и результатов действия.	Л: личностное самоопределение на основе выработки ценностных ориентаций.

 

IX. Этап рефлексии учебной деятельности на уроке

Приём "Плюс-минус-интересно"

Учитель раздаёт карточки с таблицей (Приложение 3).

В графу «П» - «плюс» записывается:

·       Что понравилось на уроке.

·       Информация и формы работы, которые вызвали положительные эмоции.

В графу «М» - «минус» записывается:

·       Что не понравилось на уроке, показалось скучным, вызвало неприязнь, осталось непонятным.

·       Информация, которая, оказалась не нужной, бесполезной с точки зрения решения жизненных ситуаций.

В графу «И» - «интересно» вписывают:

·       Любопытные факты, о которых узнали на уроке.

Что бы еще хотелось узнать по данной проблеме, вопросы к учителю.

Планируемые УУД:

П: умение структурировать знания; умение адекватно передавать содержание текста; анализ объектов с целью выделения признаков; классификация объектов; установление причинно-следственных связей.

Приложение 1

 

Вопрос	«+» / «–»
1. Побудительные и вопросительные предложения высказываниями не являются.
2. Высказывания могут быть только простыми.
3. Для записи конъюнкции используются следующие знаки: ИЛИ, v, |, +.
4. Дизъюнкция – это логическая операция, которая двум высказываниям ставит в соответствие новое высказывание, являющееся истинным, когда хотя бы одно из исходных высказываний истинно.
5. Высказывание – это предложение на любом языке, содержание которого можно однозначно определить как истинное или ложное.
6. Инверсия и логическое отрицание это разные логические операции
7. В алгебре логики логические переменные могут быть равны только 0, 1 и 2.
8. Логические операции при выполнении имеют следующий приоритет: инверсия, конъюнкция, дизъюнкция.
9. Законы алгебры логики могут быть доказаны с помощью таблиц истинности.
10. Логические задачи можно решить только при помощи логических рассуждений.

 Приложение 2.

Самостоятельная работа по теме: «Логические элементы»

Вариант 1

1. Какой логический элемент изображён на рисунке?

 

 

2. Выясните, какой сигнал должен быть на выходе электронной схемы при каждом возможном наборе сигналов на входах. Составьте таблицу работы схемы. Каким логическим выражением описывается схема?

 

 

Самостоятельная работа по теме: «Логические элементы»

Вариант 2

 

1. Какой логический элемент изображён на рисунке?

 

 

2. Выясните, какой сигнал должен быть на выходе электронной схемы при каждом возможном наборе сигналов на входах. Составьте таблицу работы схемы. Каким логическим выражением описывается схема?

 

 

Приложение 3.

"Плюс-минус-интересно"

«П» плюс	«М» минус	«И» интересно