СТРУКТУРЫ ЦАП

Игры первых трех видов содействуют формированию у учеников умений активного, целенаправленного восприятия информации из различных источников знаний в сочетании с умениями классификации и самоконтроля. Наблюдение в этом случае выступает как деятельность, подчиненная опре­деленной познавательной задаче, обогащающая ребенка вер­ными и яркими образами окружающей действительности и служащая основой формирования представлений и понятий. Такое наблюдение тесно связано с развитием мыслитель­ных операций анализа, синтеза, сравнения, классификации.

Последняя операция — классификация — с обязательнос­тью включает предыдущие и обоснованно относится к числу универсальных, присутствующих почти в каждом мысли­тельном акте.

В основе любой классификации лежит логическое действие разбиения, при осуществлении которого раскрываются связи

¹ При работе с дошкольниками используются 4 вида игр (исключаются игры 3-го и 6-го видов).

и отношения между классами и группами объектов, происхо­дит первичное обобщение. Необходимость совершить в игре классификацию (образовать группы объектов) ставит учени­ка перед задачей выделения в предметах, явлениях, понятиях общих значимых признаков. Выявление того или иного при­знака, в свою очередь, основывается на восприятии качеств, которыми объект обладает, умении понимать все многообра­зие его свойств и отношений, умении абстрагировать конк­ретное свойство в заданном объекте и выделить его в других.

Этот путь формирования действий классификации подска­зан самой логикой развития мышления детей: от конкретно­го, наглядно-действенного и наглядно-образного мышления к отвлеченному, словесно-логическому мышлению, благодаря которому появляется возможность усваивать подлинно науч­ные понятия и оперировать ими.

Поэтому игры первого вида— это игры, в которых учени­кам для группировки предлагаются сначала реальные объек­ты — геометрические фигуры, небольшие игрушки и предме­ты, находящиеся непосредственно в поле их зрения в классе, на улице. На первых порах педагог сам задает игрокам осно­вание для группировки, которую они должны выполнить. В других играх этого вида игровая задача, стоящая перед уче­никами, усложняется, и поиск основания для классификации объектов осуществляется ими самостоятельно.

«Группировку зрением» дети проводят и в тех играх, где в качестве игрового материала выступают изображения пред­метов (картинки). Они помогают педагогу познакомить детей с возможностями включения одного и того же объекта в раз­ные группы в зависимости от того, какое свойство каждый раз лежит в основе группировки, тем самым для определен­ной степени преодолевая формирование «однолинейности» детского мышления, прикованности к какой-либо одной сто­роне рассматриваемого объекта.

Кроме того, игры этой группы должны помочь учителю обратить внимание детей на то, что признаки, по которым может быть проведена классификация, весьма разнообразны и не могут быть сведены только к внешним (цвет, форма, ве­личина и др.). Он учит их группировать объекты по матери­алу, из которого они сделаны, функциональным признакам, месту нахождения в пространстве и т.п., постепенно подводя к наиболее сложному виду группировки — смысловой (кате­гориальной), в основе которой лежит выделение родо-видо­вых отношений между объектами.

Игры второго виданаправлены на развитие у учеников умений анализировать поступающие посредством слуха сиг­налы и определенным образом группировать их. В качестве игрового материала сначала могут выступать неречевые звуки (бытовые шумы, звучание музыкальных инструментов, мело­дий и др.)- Постепенно следует подводить учеников к группи­ровке речевых звуков — слов по акустическим, формально-структурным или смысловым признакам. Например, в играх, сходных с игрой «Кто сказал комплимент?» дети учатся раз­личать голоса друг друга по индивидуальным тембровым ха­рактеристикам, в игре «Угадай, кого позову» — по ритмичес­кому рисунку и слоговой структуре слов, а в игре «Летает — не летает» основой группировки слов служит их значение. Игровая задача может быть значительно усложнена, если клас­сифицировать поступающую на слух информацию ученикам придется по самостоятельно найденному основанию.

Игры третьего виданацелены на развитие сочетанных умений чтения, классификации и самоконтроля. В целом все игры, в ходе которых дети совершают классификационные действия, предполагают обязательное и органичное включе­ние в них контрольно-корректировочных действий. Сначала внешний, идущий от учителя и организующий деятельность детей в ходе игры контроль и постепенный переход к взаимо-и самоконтролю помогают объективно оценить ход и резуль­тат каждой игры, правильность действий игроков и опреде­лить в ней победителя (победителей).

Формирование у учащихся комплекса умений анализиро­вать зрительно представленную информацию и обобщать ее, находя общее в частном, устанавливать родо-видовые отно­шения — суть дидактических игр четвертого вида.Выпол­нение этих действий требует от детей высокого уровня разви­тия операций анализа, синтеза, сравнения, абстрагирования, но в то же время и сами они являются основой формирова­ния подлинно научных знаний, обеспечивают перевод приоб­ретенных знаний из системы конкретного мышления в сис­тему мышления абстрактного. В играх четвертого вида педа­гог стремится научить детей выделять наиболее значимые, сущностные признаки в предметах и явлениях и на этой ос­нове познавать главное, составляющее внутреннее единство объектов, скрытое за разнообразием их внешних выражений, несущественных признаков, т.е. «поднять» их от ситуатив­ных обобщений («бессвязной связности» по определению Л.С. Выготского) к метаобобщениям — понятиям.

Обобщение признаков предметов, явлений ученики осу­ществляют в играх пятого вида.Фактически игровым мате­риалом таких игр являются представленные в той или иной форме загадки. Определение загадки позволяет рассматри­вать ее как логическую задачу, содержащую проблемную си­туацию, а поэтому ее отгадывание требует от детей определен­ного уровня развития интеллектуальных действий, активизи­рует логическое мышление. Важно и то, что загадка всегда является описанием не конкретного предмета или явления, а описанием вида предметов (явлений). Следовательно, чтобы ее отгадать, требуется не только знание признаков объекта, но и умение увидеть среди них существенные, установить их иерар­хию, соотнести слово с существенными признаками, составля­ющими содержание понятия и закрепленными в слове.

Игры последнего, шестого видаспособствуют становлению у детей умений обобщать прочитанный материал, проверять правильность его обобщения. Такие игры по своему содержа­нию уже близки к собственно учебным заданиям, но при уме­лой методической инструментовке могут проходить очень интересно и с большой пользой для учеников.

Таким образом, проводимые в определенной системе ди­дактические игры обеспечивают единство и- взаимосвязь в формировании информационно-ориентировочной, операционно-исполнительной и контрольно-коррекционной функций учебной деятельности. Но, как убедится педагог, помимо не­посредственной реализации этой задачи все игры в значи­тельной степени будут эффективно содействовать развитию познавательной сферы и личности каждого играющего ребен­ка путем совершенствования зрительного и слухового вос­приятия, мыслительных операций, речи, непроизвольной и про­извольной логической памяти, внимания, воли и т.п. Уясне­ние принципа включения игр в программу и переосмысление с позиций представленного выше подхода дидактических и игровых задач, игровых действий, правил и результатов тех игр, которые педагог использует в своей практике или нахо­дит в методических сборниках поможет ему более рационально использовать их интеллектуально-развивающие ресурсы и самостоятельно создавать авторские, оригинальные дидакти­ческие игры, проводя их с детьми на уроках или в часы досу­га. Важным при этом является то обстоятельство, что плани­рование игр в течение учебного года программой жестко не регламентируется, а главным ориентиром их включения в образовательный процесс служит уровень развития общеучебных интеллектуальных умений и учебной деятельности уче­ников (высокий, средний или низкий, требующий начинать работу практически с «нуля»).

Приступая к реализации игровой программы, учитель дол­жен помнить о двойственности своей позиции в любой детс­кой игре. Являясь ее инициатором, организатором, он одно­временно выступает в роли равноправного партнера детей по игре, ее активного участника. Поэтому от доброжелательного, мажорного тона, который задает взрослый на протяжении всей игры, во многом зависят интерес к ней детей, их эмоциональ­ный настрой, характер взаимоотношений друг с другом, ус­пешность игровых действий, достижение игрового результата и многое другое. Можно уверенно утверждать, что игра, в от­личие от всех прочих методических средств, требует «особого состояния» проводящего ее педагога, и если он сам это хоро­шо понимает, то, без сомнения, сможет сделать так, чтобы игра действительно стала для его учеников «школой мышления» — школой естественной, радостной и совсем не трудной!

Таблица 1

Классификация игр детей раннего, дошкольного и младшего школьного возраста

СТРУКТУРЫ ЦАП

Большинство обычно используемых структур ЦАП (отличных от простого одноразрядного ЦАП, основанного на одном коммутаторе с использованием опорного напряжения) являются двоичными взвешивающими ЦАП или многозвенными схемами лестничного типа. Данные схемы, хотя и являются несложными по структуре, требуют весьма тщательного анализа. Мы начнем рассматривать одну из простейших структур – делитель Кельвина, представленный на рис.4.1. N-разрядная версия этого ЦАП просто содержит 2N равных по величине последовательно соединенных резисторов. Выходной сигнал снимается с соответствующего отвода замыканием одного из 2N коммутаторов после декодирования N-разрядных данных. Современные ЦАП, использующие эту архитектуру, называются строковыми ЦАП.

Делитель Кельвина – простейший цап с выходом напряжения (строковый цап)

Эта архитектура проста, имеет выход с изменяющимся значением напряжения ZOUT, и изначально обеспечивает монотонный сигнал (даже если сопротивление одного из резисторов равно 0, OUTPUTN не может превышать OUTPUTN+1). Архитектура линейна, если все резисторы равны по значению, но может быть преднамеренно сделана нелинейной, если требуется нелинейный ЦАП. Так как в момент переключения работают только два коммутатора, эта архитектура обладает малым ложным сигналом (low-glitch).

Ее главным недостатком является большое количество резисторов, требуемых для обеспечения высокой разрешающей способности, поэтому в качестве отдельного устройства она обычно не используется, но, как мы увидим позже, применяется в роли компонента более сложных структур ЦАП.

Существует аналогичный ЦАП с токовым выходом, который также состоит из 2N резисторов, или источников тока, но подключенных теперь параллельно между входомопорного напряжения и виртуальным заземленным выходом (рис.4.2).