探索邏輯數學在PlC教學中的運用

陳 晨

(浙江省紹興市上虞區職業中等專業學校 浙江紹興 312300)

PlC控制與應用是邏輯性應用性強，既強調理論，重視實訓操作，又與工程緊密聯系，且應用廣泛的重要課程。在“兩臺電動機主控選擇運行控制”項目中，梯形圖編寫是本次教學的重點，以項目教學為依托，以翻轉課堂的形式為手段突出重點。異或邏輯關系是本次教學的難點，利用學生較為熟悉的邏輯數學思維方式來突破難點[1]。

筆者針對項目特點在本課中對課前、課中、課后三個環節進行實踐與反思。

一、基于PlC與數學融合的教學設計

（一）課前研學，在自學討論中梳理問題

（二）課中融合，在推理中深入認知，交流歸納

本次課的難點在于如何實現：同一個按鈕按一下電動機啟動，再按一下電動機停止。數學教師不難發現電動機和按鈕之間存在異或關系。我們團隊設計了一系列推導游戲，專業教師和數學教師共同引導學生得出這一結論。

1.初步融合，尋找共同點

專業教師和數學老師分別講解各自的內容，引導學生發現梯形圖和數學公式的相通之處。即邏輯相乘是串聯，邏輯相加為并聯。

2.具體問題具體分析，進一步融合

本次項目控制難點：同一個按鈕按一下電動機啟動，再按一下電動機停止。通過列表，學生不難發現其與數學教師所講述的異或是相同的邏輯關系。即

Y1⊕X1=Y1

3.深度融合，編寫程序

數學教師講解并給出異或的數學解析式。

專業教師引導學生結合第一部分第二部分以及數學教師的表達式得出

結合異是串聯，或是并聯，即乘是串聯，加為并聯得出此段程序

4.實訓操作，解決問題

本環節中設計的推理過程從簡單到復雜，數學教師和專業教師的融合從淺到深，使學生在學習過程中不知不覺掌握了較復雜的問題，在學習中體會到了成就感和滿足感，符合中學生的認知規律。用學生較為熟悉的數學來解決學生畏懼的編程，有助于學生克服學習的畏難情緒，同時讓學生體會到各學科之間的相通性，明確學習目標，提高學習興趣。

（三）課后反思，在實踐中提升認識

1.教師工作內容

對學生進行過程性評價。主要包括學生在學習過程中的表現、態度、能力及參與度；總結性評價主要依據學生提交的課題報告及各組展示的成果解說。除了這兩種評價，本次項目的成績還參考學生的自評和互評。教師根據本次項目中反饋的問題與不足，提出改進措施。

2.學生工作內容

經過探究活動、展示和交流，每個學生在本組的項目方案上進行改進，獨立思考，設計出屬于自己的方案，完成課題報告。要求用思維導圖的方法羅列出實現過程中用到的PlC知識點以及PlC和數學的融合點。學生根據自身對知識與能力的收獲情況，評價實驗設計方案、流程等，并對組內人員進行評價。

該環節中多維評價與思維導圖的引入給課后教學提供了保障。多維評價讓老師對學生，學生對自己，有了更全面的了解，讓學生更好地明確了今后努力的方向，讓老師能更有針對性地開展后續的教學工作；思維導圖是發現知識點間的聯系并建立完整知識體系的重要工具。因此，實驗結束后讓學生根據學習過程以及收獲繪制思維導圖，不僅使學生對學習內容有了更深刻的理解，而且有助于學生發現知識點這之間的聯系，有助于學生記憶[2]。

二、PlC與數學融合的教學理念

本課中異或邏輯表達式運用在PlC程序編寫中，即布爾表達式用于PlC中的一個特例。PlC編程對各方面基礎相對薄弱的中職生來說具有一定的困難，如何用簡單的方法來完成復雜的編程成為PlC教學中必須突破的難點。與數學融合就是很好的一個突破口。

三、結束語

數學與PlC有著天然的融合屬性，如何在PlC+數學的基礎上實現PlC+藝術，引入3D打印技術。PlC+人文，深入生活，利用PlC解決生活中不便的問題是我們以后思考和努力的方向。