Учебный проект Жизнь и логика

Материал из Saratov FIO Wiki
Перейти к: навигация, поиск

Автор проекта

Шабалдина Наталья Владимировна

Название проекта

ЖИЗНЬ И ЛОГИКА

Краткая аннотация проекта

Элементы математической логики становятся обязательным компонентом школьного образования, усиливающим его прикладное и практическое значение. Этот материал необходим, прежде всего, для формирования функциональной грамотности – умений воспринимать и анализировать информацию, представленную в различных формах, понимать характер многих реальных зависимостей, производить простейшие расчеты. Знание логики является необходимым для получения призовых мест на олимпиадах по информатике базового курса, успешного написания ЕГЭ.

Проект охватывает тему «Элементы алгебры логики». которая изучается в курсе информатики для 10 класса информационно-технологического профиля. Он охватывает такие вопросы, как

  • Законы логики и их применение для решения логических задач
  • Способы решения логических задач
  • Логические элементы и схемы компьютера

Предполагается изучение данной темы с позиций проектно-исследовательского метода.В ходе работы учащиеся делятся на группы и рассматривают вопросы применения логики с различных точек зрения. В рамках проекта часть уроков отводится под обсуждение в классе основных теоретических положений в рамках учебной темы с использованием методических материалов учителя. Но основной упор делается на проведение группами школьников самостоятельных исследований. Результаты работы учащиеся оформляют в виде презентации, публикации.

Работа над проектом предполагает формирование коммуникативной компетентности, представление результатов в форме презентаций позволяет развить и совершенствовать навыки работы с информационно-коммуникационными технологиями.

В результате своей работы учащиеся должны прийти к выводу, что разделы логики взаимосвязаны,и чтобы не ошибиться, нужно уметь логически мыслить, делать правильные умозаключения, расчеты,что одни и те же логические задачи можно решить разными способами, что существует связь между алгеброй логики и двоичнм кодированием.

Направляющие вопросы

Основополагающий вопрос:

Жизнь логична или логика жизненна?

Вопросы учебной темы (проблемные):

  • Логика - наука или жизненная необходимость?
  • Как обрабатывается информация в компьютере?
  • Может ли компьютер быть нелогичным?
  • Повседневные задачи – решаются ли они с помощью алгебры логики?
  • Какими логическими приемами владел Шерлок Холмс?
  • Как действуют законы логики в жизненных ситуациях?

Вопросы по содержанию:

  • Что такое наука логика?
  • Каковы основы формальной логики?
  • Какие виды мышления вам известны?
  • Что такое логическое выражение?
  • Как можно упростить логическое выражение?
  • Подчинена ли работа компьютера логическим законам?
  • Как устроены логические элементы компьютера?
  • Можно ли решить логическую задачу?
  • Возможно ли при помощи компьютера решить логические задачи?

План проекта

план проведения проекта

Презентация учителя для выявления представлений и интересов учащихся

пример публикации

пример презентации

Пример ученической работы

Введение

Над возможностями применения логики в технике ученые и инженеры задумывались уже давно. Например, голландский физик Пауль Эренфест (1880 – 1933), кстати, несколько лет работавший в России, писал еще в 1910 году: «…Пусть имеется проект схемы проводов автоматической телефонной станции. Надо определить: 1) будет ли она правильно функционировать при любой комбинации, могущей встретиться в ходе деятельности станции; 2) не содержит ли она излишних усложнений. Каждая такая комбинация является посылкой, каждый маленький коммутатор есть логическое «или-или», воплощенное в эбоните и латуни; все вместе – система чисто качественных…»посылок», ничего не оставляющая желать в отношении сложности и запутанности…правда ли, что, несмотря на существование алгебры логики, своего рода «алгебра распределительных схем» должна считаться утопией?». Созданная позднее М. А. Гавриловым (1903 – 1979) теория релейно-контактных схем показала, что это вовсе не утопия.

В данной работе рассматривается связь алгебры логики и двочного кодирования. Рассматривается работа микросхем, электрических контактных схем, реализующих логические операции.

Почему необходимо уметь строить логические схемы?

Дело в том, что из вентилей составляют более сложные схемы, которые позволяют выполнить арифметические операции и хранить информацию. Причем схему, выполняющую определенные функции, можно построить из различных по сочетанию и количеству вентилей. Поэтому значение формального представления логической схемы чрезвычайно велико. Оно необходимо для того, чтобы разработчик имел возможность выбрать наиболее подходящий ему вариант построения схемы из вентилей. Процесс разработки общей логической схемы устройства (в том числе и компьютера в целом) таким образом, становится иерархическим, при чем на каждом следующем уровне в качестве «кирпичиков» используются логические схемы, созданные на предыдущем этапе.

Алгебра логики дала в руки конструкторам мощное средство разработки, анализа и совершенствования логических схем. В самом деле, гораздо проще, быстрее и дешевле изучать свойства и доказывать правильность работы схемы с помощью выражающей ее формулы, чем создавать реальное техническое устройство.

Данный проект посвящен проблеме хранения и обработки информации на компьютере. Разобраны принципы работы переключательных, логических, структурных схем, сформулированы этапы построения логического устройства

Цели исследования:

Найти связь между алгеброй логики и двоичным кодированием. Установить, подчинена ли работа компьютера логическим законам.

Ход исследования:

Группа теоретиков.

Задачи:найти в сети Интернет и справочной литературе информацию о истории создания контактных, логических схем и проанализировать эту информацию. Ход работы:

1.поиск информации в компьютерных энциклопедиях и справочниках и некомпьютерных источниках информации;

2. создание презентации о истории создания контактных и логических схем.

Группа практиков.

Задачи: познакомиться с работой логических элементов, разобрать работу и построение структурных и переключательных схем, разработать план конструирования логических устройств.

Ход работы:

  • поиск информации в справочниках и учебниках, а также в сети Интернет;
  • создание презентации о работе триггера, сумматора.

Выводы:

В ходе выполнения данного проекта было установлено, что:

  • Логические элементы имеют один или несколько входов и только один выход.
  • Одни и те же устройства компьютера могут быть использованы для обработки и хранения как числовой информации представленной в двоичной системе счисления, так и лгичексих переменных:
  • На этапе конструирования аппаратных средств, алгебра логики позволяет значительно упростить логические функции, описывающие функционирование схем компьютера, и как следствие уменьшить число вентилей.

Описание процедур оценивания

критерий оценивания

самооценка работы учащихся

Дидактические материалы

тест

карточки

памятка

анкета

Другие документы

визитная карточка