Ηλεκτρολογία (Ε.Ε.) (Επαγγελματικό Λύκειο)
Κατεβάστε σε μορφή PDF
 2 ώρες

ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ - 'Τα κύτταρα των ψηφιακών συστημάτων'

Γενική περιγραφή περιεχομένου: 

Εισαγωγή στην ύλη του σεναρίου

Μία λογική πύλη αποτελεί ένα στοιχείο το οποίο υλοποιεί μια λογική πράξη της άλγεβρας Boole. Σε μια λογική πύλη ως λογικό μηδέν (0), θεωρείται δυναμικό μικρότερο από την τιμή των 0,5V.  Αντίστοιχα, ως λογικό ένα (1), θεωρείται η τάση κοντά στο δυναμικό των 5V για τεχνολογία TTL. Για την αποφυγή διδακτικού θορύβου μέσα στο εργαστήριο ορίζουμε με τους μαθητές ότι, το λογικό μηδέν (0) αντιστοιχεί στη γείωση, και το λογικό ένα (1) στην τάση τροφοδοσίας της λογικής πύλης.

Πληροφορίες για τον διδάσκοντα

1. Κατά τη διδασκαλία θα πρέπει να ανακτηθούν οι γνωστικές περιοχές που εμπλέκονται στο σενάριο: Αλγεβρικές πράξεις κατα Boole, Ηλεκτρονική σχεδίση, Μεθοδολογία προσομοίωσης.

2. Τα σενάριo είναι συμβατά βάση τόσο του Αναλυτικού Πρόγραμματος Σπουδών (Α.Π.Σ.), όσο και του Διαθεματικού Ενιαίου Πλαίσιου Προγράμματος Σπουδών (Δ.Ε.Π.Π.Σ.) του Τομέα Ηλεκτρολογίας, Ηλεκτρονικής και Αυτοματισμού.

3. Λίστα με λογισμικά που είναι διαθέσιμα περιλαμβανομένου των εγχειρίδιων, Βιβλίο Καθηγητή και Βιβλίο μαθητή, για το λογισμικό MultiSim από τα οποία μπορούμε να αντλήσουμε φύλλα έργου βρίσκουμε στην διεύθυνση http://iasonas.cti.gr/

Διδακτικό μοντέλο του σεναρίου

Στο διδακτικό σενάριο γίνετε εφαρμογή του μοντέλου της βιωματικής μάθησης.  Σύμφωνα με το μοντέλο της βιωματικής μάθησης ο μαθητής εμπλέκεται άμεσα στην πραγματικότητα που διδάσκεται ή ερευνά. Αυτό σημάνει ότι ο μαθητής παύει να είναι ένας απλός δέκτης μηνυμάτων ή παρατηρήσεων άλλα ενεργεί με δραστική συμμετοχή στην όλη διαδικασία της μάθησης.

Κατά το μοντέλο, ο μαθητής που βιώνει το ζήτημα ή το φαινόμενο που ερευνά αυξάνει το επίπεδο της μάθησης του και αποκτά βαθύτερη κατανόηση των εννοιών και των φαινομένων που μελετά. Εξάλλου η εμπειρική έρευνα είναι ένας από τους βασικούς τρόπους με τους οποίους ο άνθρωπος εξετάζει το περιβάλλον του (Κόκκοτας &  Βλάχος, 2000). Ειδικότερα η εφαρμογή της βιωματικής μάθησης δίνει στους μαθητές δυνατότητες να βιώσουν το ζήτημα αλλά και να αυξήσουν την εκτίμηση τους αναφορικά με αξίες (Καλοβρέκτης Κ, 2011).

Η βιωματική μάθηση ωθεί τους μαθητές στην ουσιαστικότερη κατανόηση και απόκτηση γνώσεων στο αντικείμενο ενασχόλησης τους. Τέλος, το μοντέλο της βιωματικής μάθησης θεωρείται ιδιαίτερα κατάλληλο για να βοηθήσει τους μαθητές να αναπτύξουν την νοημοσύνης τους, την κριτική σκέψη τους και γενικότερα την προσωπικότητά τους (Τριλιανός, 2002).

Βιβλιογραφία

  1. Τριλιανός, Θ. (2002), ‘Η παρώθηση του μαθητή για μάθηση’,  Αθήνα 2002 Αυτοέκδοση
  2. Κόκκοτας, Π., Βλάχος, Ι. (2000), ‘Ο ρόλος του πειράματος στην επιστήμη, τη διδασκαλία και τη μάθηση’, Διδακτικές προσεγγίσεις στις Φυσικές Επιστήμες. Αθήνα: Τυπωθήτω
  3. Καλοβρέκτης Κ, Πηγαδάς Β, (2011), ‘Ενίσχυση του μοντέλου βιωματικής μάθησης μέσω ανάπτυξης λογισμικού Συλλογής πραγματικών μεγεθών – Μελέτη περίπτωσης στην περιβαλλοντική εκπαίδευση’, 2 Πανελλήνιο Συνέδριο Πατρα 28-30/4/2011
  4. Καλοβρέκτης Κ, ‘MultiSIM για Μηχανικούς- Εγχειρίδιο Αναλογικών και Ψηφιακών Κυκλωμάτων, Περιβάλλον Προσομοίωσης και Μετρήσεων με Διασύνδεση LabVIEW ’, ISBN: 978-960-418-164-3
Εκπαιδευτικό Πρόβλημα: 

Ένα απο τα σημαντικότερα προβλήματα στη σημασία των ψηφιακών κυκλωμάτων είναι ότι οι μαθητές δεν μπορούν να διακρίνουν τη σημασία των λογικών πυλών στη χρήση τους για την υλοποίηση ενός ψηφιακού κυκλώματος. Το διδακτικό σενάριο αποσκοπεί στην κατανόηση της λειτουργίας των λογικών πυλών. Ιδιαίτερα μέσα από το διδακτικό σενάριο οι μαθητές θα αποκτήσουν δεξιότητες όσο αφορα τη χρήση των λογικών πυλών με χρήση λογισμικού προσωμοίωσης.

Φάσεις Ψηφιακού Σεναρίου: 
10 λεπτά
Φάση 1: Φ1 - ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ: Από τα αναλογικά στα ψηφιακά
Χώρος Διεξαγωγής: Αίθουσα διδασκαλίας
20 λεπτά
Φάση 2: Φ2 - ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ: Λογικές πυλές & πίνακες αληθείας
Χώρος Διεξαγωγής: Αίθουσα διδασκαλίας
45 λεπτά
Φάση 3: Φ3 - ΕΦΑΡΜΟΓΗ: Λογικές πύλες και EWΒ
Χώρος Διεξαγωγής: Εργαστήριο
15 λεπτά
Φάση 4: Φ4 - ΑΝΑΣΤΟΧΑΣΜΟΣ: Ολα όσα μάθαμε!
Χώρος Διεξαγωγής: Αίθουσα διδασκαλίας
Διδακτικοί Στόχοι: 
  1. (ΓΝΩΣΗ): Οι μαθητές να είναι ικανοί να αναγνωρίζουν τις λογικές πύλες
  2. (ΓΝΩΣΗ) :Οι μαθητές να είναι ικανοί να κατανοούν τους πίνακες αληθείας κάθε λογικής πύλης
  3. (ΔΕΞΙΟΤΗΤΕΣ) :Οι μαθητές να είναι ικανοί να χρησιμοποιούν λογικές πύλες σε λογισμικό προσομοίωσης
Λέξεις κλειδιά που χαρακτηρίζουν τη θεματική του σεναρίου: 
ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ
AND
OR
GATES
ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ
Υλικοτεχνική υποδομή: 
ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ Electronics Workbench ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ MULTISIM
Δημιουργός Σεναρίου: ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΚΑΛΟΒΡΕΚΤΗΣ (Εκπαιδευτικός)
Έλεγχος Σεναρίου με τα Προγράμματα Σπουδών: ΠΑΓΚΑΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ (Σχολικός Σύμβουλος)
Έλεγχος Επιστημονικής Επάρκειας Σεναρίου: ΚΑΡΑΙΣΑΣ ΠΕΤΡΟΣ (Συντονιστής)