Studying the laws of boolean algebra in the logic circuit simulator

The article examines the didactic potential of studying the laws of Boolean algebra (properties of logical connectives) in the logic circuit simulator. It describes the role of Boolean algebra in the subject planning of federal work programs in informatics at the basic and advanced levels and in educational literature. The relevance and novelty of the study are substantiated. The examples of both individual logic gates and logical circuits implemented in the logic circuit simulator illustrating the laws of Boolean algebra: double negation, idempotence, De Morgan's laws (De Morgan's theorem), and the associativity of conjunction, are considered. The areas of developing pre-professional competencies are presented. The didactic potential of studying the laws of Boolean algebra in the logic circuit simulator is outlined. The involved intraand interdisciplinary connections are identified. Future research areas include the creation of logical circuits demonstrating the laws of Boolean algebra (properties of logical operations) not discussed in the article.

1. Алефиренко Е. А. Распределительный закон алгебры логики при аналитическом решении задания 2 КЕГЭ по информатике // Информатика: проблемы, методы, технологии. Материалы XXV Международной научно-практической конференции им. Э. К. Алгазинова (Воронеж, 12–13 февраля 2025 года). Воронеж: Воронежский государственный университет, 2025. С. 1212–1217. EDN: MMMJMD.

2. Босова Л. Л., Босова А. Ю. Информатика: учебник для 8 класса. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. 155 с.

3. Босова Л. Л., Босова А. Ю. Информатика. 10 класс. Базовый уровень. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017. 288 с.

4. Булах Д. А., Казеннов Г. Г., Лапин А. В. Использование модификации алгоритма работы сетей Петри для функционального моделирования логических схем, представленных на вентильном уровне // Известия высших учебных заведений. Электроника. 2017. Т. 22. № 4. С. 379–385. EDN: ZCIAXV. DOI: 10.24151/1561-5405-2017-22-4-379-385.

5. Бурова Е. В. Преподавание информатики в средней школе. Элементы алгебры логики // Конференциум АСОУ. Сборник научных трудов и материалов научно-практических конференций. 2022. № 3. С. 277–284. EDN: DMOWNV.

6. Иванова А. В., Митющенко Е. В. Урок информатики в системно-деятельностном подходе по теме «Элементы алгебры логики» // Информатика в школе. 2023. № 2 (181). С. 13–24. EDN: VUFGMG. DOI: 10.32517/2221-1993-2023-22-2-13-24.

7. Казинец В. А., Редько Е. А. Информатика в педагогическом образовании // Современное педагогическое образование. 2021. № 4. С. 139–142. EDN: YIGZKS.

8. Козлов С. В., Быков А. А. Обучение анализу логических выражений с использованием языка программирования Python // Современные наукоемкие технологии. 2025. № 4. С. 121–126. EDN: UUBYBQ. DOI: 10.17513/snt.40375.

9. Кун Т. Структура научных революций: Сборник: пер. с англ. М.: АСТ; ЗАО НПП «Ермак», 2003. 365 с.

10. Лисяк Н. К. Программные продукты проектирования электронных устройств на базе ПЛИС // Известия ЮФУ. Технические науки. 2008. № 4 (81). С. 61–68. EDN: KNOFRF.

11. Луговской К. И. Формирование системы учебных задач на примере темы «Алгебра логики» курса информатики // Информатика и образование. 2017. № 4 (283). С. 39–45. EDN: YTXZYJ.

12. Меньшиков В. В. Урок на тему «Элементы схемотехники. Логические схемы» // Информатика в школе. 2022. № 4 (177). С. 56–69. EDN: MVBZWG. DOI: 10.32517/2221-1993-2022-21-4-56-69.

13. Поляков К. Ю., Еремин Е. А. Информатика. Углубленный уровень: учебник для 10 класса. В 2 ч. Ч. 1. М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2013. 344 с.

14. Стащук П. В. Выбор симулятора логических схем при изучении цифровых автоматов для неэлектротехнических специальностей вузов // Электротехнические системы и комплексы. 2015. № 4 (29). С. 63–68. EDN: VCYVZL.

15. Федеральная рабочая программа основного общего образования. Информатика (базовый уровень) (для 7–9 классов образовательных организаций). М.: Институт стратегии развития образования, 2023. 45 с.

16. Федеральная рабочая программа основного общего образования. Информатика (углублённый уровень) (для 7–9 классов образовательных организаций). М.: Институт стратегии развития образования, 2023. 51 с.

17. Федеральная рабочая программа среднего общего образования. Информатика (базовый уровень) (для 10–11 классов образовательных организаций). М.: Институт стратегии развития образования, 2023. 38 с.

18. Федеральная рабочая программа среднего общего образования. Информатика (углубленный уровень) (для 10–11 классов образовательных организаций). М.: Институт стратегии развития образования, 2023. 52 с.

19. Федоров С. В. Аппаратная реализация решателя ключевых уравнений Берлекэмпа—Месси для кодов Рида—Соломона на ПЛИС // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2011. № 7. С. 6. EDN: NXQCPZ.

20. Черницына Л. Ю. Построение таблиц истинности базовых логических операций в электронных таблицах онлайн-редактора Яндекс Документы // Преподавание информационных технологий в Российской Федерации. Сборник научных трудов Двадцать третьей открытой Всероссийской конференции (Омск, 15–16 мая 2025 года). Омск: Изд-во Омского государственного университета им. Ф. М. Достоевского, 2025. С. 343–345.

21. IEEE 91/91a-1984 — IEEE Standard Graphic Symbols for Logic Functions (Including and incorporating IEEE Std 91a1991, Supplement to IEEE Standard Graphic Symbols for Logic Functions). 160 p. DOI: 10.1109/IEEESTD.1984.7896954.