資源簡介

非門振蕩電路
執教：華師大張江實驗中學
謝建樑
教材分析
本課內容是上海科技教育出版社的高二《勞動技術》教材中的第一章第二節“數字電路基礎”中的“綜合實踐”實例“水位報警器”的部分內容。學生對常用電子元器件的基礎知識有了一些了解，學過一些門電路的知識，也已經使用過電子實驗箱并對CD4069集成電路有了一定的認識，但對門電路應用的認識還非常膚淺，僅停留在理論階段，需要通過實踐應用，加以逐步理解消化。故在此安排這一內容，學習門電路的簡單應用——非門振蕩電路，作為對前面學習門電路的應用探究，也為后面學習“水位報警器”作技術和知識的準備。
振蕩電路是數字電路中的最基本的電路，它在現實生活中有著廣泛應用。對非門振蕩電路的學習、實踐、探究、應用，有助于學生更進一步認識數字電路，更有助于學生對數字電路的學習和應用。
學情分析
本班級學生在前階段學習了常用電子元器件的基本知識，對電阻、電容、二極管等有了一定的了解，學過一些門電路的知識，也使用過電子實驗箱，在此基礎上從已有的電路入手，學習、探究非門振蕩電路，可以引導學生拓寬思路，開拓視野，有助于培養學生分析問題解決問題的能力，有助于學生對簡單電路設計能力的提高。
教學目標：
知識與技能
認識簡單電路圖，會根據電路圖搭建電路。
了解非門振蕩電路組成和電路原理。
了解振蕩頻率的影響因素。
過程與方法
通過對非門振蕩電路的搭建，了解非門電路在現實生活中的應用。
通過對非門振蕩電路的搭建，體驗電子產品設計制作的一般過程。
情感、態度與價值觀
非門振蕩電路的搭建，增加了技術體驗。
電子產品設計制作，體驗學習的快樂。
教學重點與難點
教學重點：非門振蕩電路的組成搭建。
教學難點：非門振蕩電路的電路原理。
教學流程
情景導入（明確需求）——動手實踐（搭建非門振蕩電路）——分析電路（振蕩電路的組成和原理）——拓展設計（拓展電路功能）——交流與小結
教學過程
　
教師活動
學生活動
設計意圖
情景導入
1．產生需求
培養學生關注社會需求，關注生活和生產中的安全意識及解決實際問題的能力和意識，讓學生了解技術需求來源于實際生活和生產過程，落實以解決實際問題為途徑，培養學生的實際能力的課程理念。
從多媒體屏幕上的某一處正在閃爍的圖標入手，收到一封某公司的求助信，要求為消除安全隱患而設計制作一款能使“燈”閃爍的電路。
觀察、思考、分析、討論，選擇合理方案。
問：屏幕上的閃爍圖標有何作用？
答：有提示作用。
問：對于公司的要求，遇到困難這么辦？
答：查閱相關資料解決。
　
　
2．收集資料
問：收集資料的途徑有哪些？
答：咨詢專家、查閱書本、搜索網絡等。
模擬網絡搜索，收到若干種解決方案。
問：在這些方案中你將選擇哪一種
答：能自動閃爍的一種。
　
（收集并篩選信息產生方案）
　
　
動手實踐
布置任務
學生進行技術活動實踐，學會根據電路圖搭建簡單電路。體現勞技課的實踐性的課程特點，讓學生通過技術實踐獲得直接經驗。
從若干種方案中選擇一個方案
顯示電路圖
1．搭建電路（根據電路圖搭建電路）
2．嘗試不同效果（調換電阻電容觀察不同的效果并思考）
圖一
　
　
　
用非門電路制作一款能閃爍的燈
　
分析電路
分析電路
嘗試根據相關信息進行分析、推理、判斷。把實踐過程上升為理論。
用動畫方式將圖一簡化成下列圖二
　
　
圖二
　
1．問：非門振蕩電路的組成
答：兩組非門電路、一個電阻和一個電容
2.非門振蕩電路的原理:
答：對電容的充放電
　
如發光二極管不發光，則abc電位分別為“0、1、0”；此時電流從b經過電阻R1流向a并對電容充電，a點電位慢慢上升，變為“1”，bc電位分別變為“0、1”，發光二極管點亮。
觀察、分析、思考并回答問題。
緊接著電流從a經過R1流向b，電容C放電，a點電位下降變為“0”，bc電位分別變為“1、0”，發光二極管熄滅。如此循環，完成不停地振蕩。
（整個過程用動畫演示，師生問答）
　
顯示輸出波形：
　
　
圖三
　
思考題：圖四中的發光二極管將如何？
答：常亮。
　
圖四
　
　
　
拓展設計
明確電路功能拓展
體驗拓展設計并獲得成功，增加信心與成就感。
問：用于提示是否有其他方案。
答：將發光二極管替換成能發聲的元件
　
（蜂鳴器）。
直接替換發出不連續的聲響。
動手實踐，發現問題，聲音不連續。
問：如何才能發出連續聲響？
答：改變振蕩頻率。
　
嘗試不同電容。
從一個閃光電路拓展成能發聲的電路。
完成拓展任務。
　
　
顯示不同波形圖
　
圖五
理解不同波形的聲音特征。
交流與小結
一、體驗了電子產品設計制作的一般過程
成果分享，經驗提升
1、明確需求
2、查找資料，篩選方案
3、動手實踐，制作產品，測試調整。
4、創新嘗試，改進產品功能。
二、知道了非門振蕩電路的組成及原理。
1.組成：兩組非門電路、一個電阻和一個電容
2.原理：對電容的充放電。
三、根據波形圖完成了電路拓展任務。
　
教學反思
本節課教學設計比較合理，充分利用了啟發式和探究式教學方法來調動學生的學生積極性和主動性，教學引入部分設計更是恰到好處，通過問題讓學生了解光電循跡小車調試知識和技能，學生在問題沖突中產生學習的愿望，在小組交流合作中極大地調動了學生的學習興趣。同時教師能夠充分利用Flash等多媒體軟件來和實物進行演示，讓教學內容更加直觀、更加豐富，吸引了學生的注意力，提高了學生的參與度。

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