Учебная ситуация Урок по логическим операциям «И», «ИЛИ», «НЕ»
Автор
Участник: Гаммадов Шахабас Маликшаевич
Категория участника
- дополнительное образование (13-14 лет)
- Средняя школа
Описание учебной ситуации
Эта ситуация – эксперимент. Последовательно проводя эксперименты, обучающиеся научатся правильно подключать кнопки к плате arduino и установят связи между физической и программной реализацией операторов «И», «ИЛИ», «НЕ».
План урока:
1. Что такое кнопка? Для чего она нужна? Как вы думаете, как подключить кнопку к входу ардуино?
2. Подключаем кнопки ко входу ардуино, схема 1. "Слушаем" вход через монитор порта входа. Подключаем светодиод к выходу ардуино, схема 2. Пишем программу: кнопка нажата – горит светодиод, иначе светодиод не горит (программа 1).
3. Подключение двух кнопок в одному входу ардуино: какие есть варианты? – Последовательно/Параллельно.
4. Последовательное соединение кнопок, схема 3. Составляем таблицу состояний. Параллельное соединение кнопок, схема 4. Составляем таблицу состояний
5. Алгебра логики. Таблицы истинности для «И» и для «ИЛИ». Установить соответсвие.
6. Переподключаем кнопки: по одной кнопке на вход (2 кнопки – 2 входа), схема 5. Модификация программы по шаблону («И»), программа 2. Составляем таблицу состояний. Устанавливаем соответствие между таблицами.
7. Даём задание самостоятельно модифицировать программу для соответствия «ИЛИ» (программа 3).
8. Убираем одну из кнопок. Получается схема 2. Модифицируем программу по шаблону («НЕ»)программа 4. Даём задание построить таблицу состояний и таблицу истинности для операции «НЕ». Изменяем программу к виду программа 1. Предлагаем самостоятельно собираем схему с «НЕ» (правильная схема – схема 6).
Работа от имени ученика
Думаю над тем, для чего нужна кнопка. Вспоминаю примеры из жизни. Используем кнопку, чтобы выключить/выключить что-то электрическое. Значит кнопка нужна для подачи электричества. Думаю над способом подключения кнопки к порту ардуино. Вспоминаю, как подключался светодиод к плате ардуино.
Собираю схему 1. Самостоятельно собираю схему 2. Через ардублок подаю на порт... напряжение – включаю светодиод. Усложняю программу, используя блок «если, то, иначе». Теперь светодиод включается по кнопке.
Думаю над тем, как подключить к одному порту ардуино две кнопки. Предлагаю вариант. Собираю схему 3. Составляю таблицу состояний для последовательного подключения кнопок. Собираю схему 4. Составляю таблицу состояний для параллельного подключения кнопок.
Вижу, что таблица истинности операции «ИЛИ» похожа на таблицу состояний схемы 4. А таблица истинности операции «И» похожа на таблицу состояний схемы 3. Значит схема 3 – физическая реализация операции «И», а схема 4 – физическая реализация операции «ИЛИ»
Собираю схему 5. Переписываю программу с доски.Составляю таблицу состояний. В программе использовался оператор «И» и таблица состояний схожа с таблицей состояних схемы 3. Значит оператор «И» – это программная реализация операции «И». Предполагаю, что оператор «ИЛИ» – это программная реализация операции «ИЛИ». Проверяю, изменив программу, и составив таблицу состояний. Всё верно!
Собираю схему 2. В программе удаляю оператор «ИЛИ» и использую оператор «НЕ». Составляю таблицу состояний. Понимаю, как работает операция «НЕ». Составляю таблицу истинности для операции «НЕ». Размышляю над физической реализацией операции «НЕ».