Kênh giáo viên » Giáo án chuyên đề Tin học 10 theo định hướng khoa học máy tính cánh diều

Giáo án chuyên đề Khoa học máy tính 10 cánh diều CĐ 3 Bài 4: Dự án học tập: Robot của tôi

Giáo án giảng dạy theo sách Chuyên đề học tập Tin học 10 - Định hướng Khoa học máy tính bộ sách cánh diều CĐ 3 Bài 4: Dự án học tập: Robot của tôi. Bộ giáo án giúp giáo viên hướng dẫn học sinh mở rộng kiến thức, phát triển năng lực, nâng cao khả năng định hướng nghề nghiệp cho các em sau này. Thao tác tải về rất đơn giản, tài liệu file word có thể chỉnh sửa dễ dàng, mời quý thầy cô tham khảo bài demo.

Hướng dẫn tải giáo án

Xem toàn bộ: Giáo án chuyên đề Khoa học máy tính 10 cánh diều đủ cả năm

Ngày soạn: …/…/…

Ngày dạy: …/…/…

BÀI 4: DỰ ÁN HỌC TẬP: ROBOT CỦA TÔI (9 TIẾT)

MỤC TIÊU BÀI HỌC
Kiến thức

Sau dự án học tập, HS sẽ:

Tự lắp ráp và lập trình điều khiển được một robot đơn giản hướng đến phục vụ cho cuộc sống.
Nâng cao khả năng phát hiện vấn đề, tự đặt mục tiêu, lập kế hoạch và triển khai các công việc theo nhóm để đạt được mục tiêu đề ra.

Năng lực

Năng lực chung:
Tự chủ và tự học: biết lắng nghe và chia sẻ ý kiến cá nhân với bạn, nhóm và GV. Tích cực tham gia các hoạt động trong lớp.
Giao tiếp và hợp tác: có thói quen trao đổi, giúp đỡ nhau trong học tập; biết cùng nhau hoàn thành nhiệm vụ học tập theo sự hướng dẫn của GV.
Giải quyết vấn đề và sáng tạo: chủ động giải quyết vấn đề, có sáng tạo khi tham gia các hoạt động tin học.
Năng lực riêng:
Có khả năng lập kế hoạch và thực hành triển khai một dự án học tập theo định hướng giáo dục STEM.
Có khả năng phối hợp trong hoạt động nhóm để đạt được hiệu quả cao.
Có khả năng sử dụng phần mềm và ngôn ngữ lập trình điều khiển robot giáo dục.

Phẩm chất

Chăm chỉ, năng động, chịu khó tìm tòi, sáng tạo, vận dụng.
Có ý thức làm việc nhóm, tôn trọng ý kiến các thành viên khi hợp tác.
Tôn trọng các yêu cầu, quy tắc an toàn khi thực hành.

THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
Đối với giáo viên

Sách Chuyên đề học tập Tin học ứng dụng 10, SGV Chuyên đề học tập Tin học ứng dụng 10, Giáo án (kế hoạch dạy học).
Máy tính, máy chiếu (nếu có).
Robot Arduino.
Máy tính đã cài phần mềm EasyCode.

Đối với học sinh

Sách chuyên đề học tập Tin học ứng dụng 10.
Đọc trước bài học trong SGK, tìm kiếm và đọc trước tài liệu có liên quan đến bài học Bài 4 - Dự án học tập: Robot của tôi.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
Mục tiêu: Tạo hứng thú, gợi mở, dẫn dắt kiến thức để HS bước vào bài học.
Nội dung: GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi liên quan đến thực tiễn.
Sản phẩm: HS trả lời câu hỏi dựa vào hiểu biết của bản thân.
Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV đặt câu hỏi cho HS: Em thấy công việc hàng nào của mình nếu được robot làm thay sẽ rất thú vị?

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS suy nghĩ và trả lời câu hỏi.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS xung phong trình bày câu trả lời.

- GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét phần trả lời của HS.

- GV dẫn dắt HS vào bài học: Bài 4 - Dự án học tập: Robot của tôi.

HOẠT ĐỘNG THỰC HÀNH

Hoạt động 1: Đặt vấn đề, giao nhiệm vụ dự án (thời lượng 1 tiết)

Mục tiêu: HS tiếp nhận được nhiệm vụ chế tạo robot và hiểu rõ các tiêu chí đánh giá bản báo cáo ý tưởng và sản phẩm, xác định được những việc cần làm và kế hoạch về thời gian, địa điểm để thực hiện được nhiệm vụ.
Nội dung: GV chia nhóm để HS phân công nhiệm vụ các thành viên, thảo luận và lựa chọn dự án.
Sản phẩm: Các nhóm thống nhất được đề tài và lên kế hoạch triển khai.
Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành các nhóm, yêu cầu các nhóm thảo luận để lựa chọn dự án:

- GV gợi ý cho HS lựa chọn đề tài thực hiện thông qua các câu hỏi:

+ Tại sao các em muốn tự chế tạo ra một robot?

+ Robot của các em sẽ thực hiện được công việc gì?

+ Các em sẽ đặt tên cho robot của mình là gì?

- GV yêu cầu các nhóm xác định vấn đề, sự cần thiết của việc chế tạo loại robot mình chọn dựa trên gợi ý:

+ Vấn đề hoặc nhu cầu là gì?

+ Ai có vấn đề hoặc nhu cầu này?

+ Tại sao việc giải quyết vấn đề này lại quan trọng?

- Khi HS hiểu rõ được ý nghĩa của dự án, GV tiến hành làm rõ các tiêu chí cũng như thống nhất kế hoạch thực hiện dự án, động viên, khích lệ và lấy cam kết thực hiện của HS (Bảng tiêu chí đính kèm tại Hồ sơ dạy học).

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS lập nhóm và phân công nhiệm vụ các thành viên.

- Các nhóm thảo luận, lựa chọn dự án.

- Xác định mục tiêu dự án.

- Dự kiến tiêu chí sản phẩm.

- Thống nhất kế hoạch triển khai.

- Cam kết thực hiện.

- Nhận thiết bị cho nhóm.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- Đại diện nhóm báo cáo lại đề tài nhóm mình đã thống nhất.

- HS trình bày được mục tiêu, ý nghĩa của dự án.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhấn mạnh: Khi báo cáo phương án thiết kế sản phẩm, HS phải vận dụng kiến thức nền để giải thích, trình bày thuật toán điều khiển hoạt động của sản phẩm. Tiêu chí này có trọng số điểm lớn nhất.

- GV tham khảo hai bảng Rubic trong mục c để xây dựng tiêu chí đánh giá sản phẩm và năng lực của HS khi làm dự án (Đính kèm tại Hồ sơ dạy học).

- Lựa chọn 1 trong 4 dự án:

+ Robot lau nhà

+ Robot xe tự hành

+ Robot vận chuyển hàng hóa

+ Robot báo cháy.

- Xác định mục tiêu dự án:

Ví dụ robot xe tự hành: Nhu cầu nâng cao tiện nghi và chất lượng cuộc sống cho tất cả mọi người dẫn tới mục tiêu chế tạo một robot xe tự hành nhằm giúp con người di chuyển mà không cần lái xe, đồng thời giảm lượng phát thải CO₂ trong giao thông...

- Dự kiến tiêu chí sản phẩm:

Ví dụ yêu cầu cho robot xe tự hành:

+ Có khả năng tự hành: di chuyển theo lộ trình và tránh được vật cản.

+ Không phát thải khí CO₂, bảo vệ môi trường...

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và chuẩn bị bản thiết kế sản phẩm (thời lượng 1 tuần HS tự học ở nhà theo nhóm + 2 tiết trên lớp) và báo cáo phương án thiết kế (2 tiết trên lớp)

Mục tiêu:

- HS hiểu được ý nghĩa của kiến thức các môn học trong chương trình phổ thông ứng dụng vào việc tạo ra các sản phẩm công nghệ ứng dụng ngoài đời sống.

- Kích thích HS say mê nghiên cứu khoa học để hoàn thành nhiệm vụ được giao cũng như có những ý tưởng sáng tạo sau này.

- HS trình bày được phương án thiết kế cho dự án của nhóm.

Nội dung:

- HS vận dụng kiến thức đã học để thực hiện bản vẽ kết nối thiết bị và thiết kế sản phẩm, xây dựng thuật toán điều khiển robot.

- Sử dụng kiến thức nền để giải thích nguyên lí hoạt động của robot và phương án thiết kế mà nhóm đã lựa chọn.

Sản phẩm: HS thiết kế và trình bày bản báo cáo ý tưởng bao gồm: Thuật toán, phương án kết nối thiết bị điện tử, mô hình sản phẩm dự án.
Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV động viên HS thiết kế bài báo cáo ý tưởng của nhóm trên các phần mềm máy tính hoặc trên giấy A0 có sử dụng bút màu để HS được rèn luyện kĩ năng ứng dụng công nghệ thông tin và khả năng thiết kế kĩ thuật, thẩm mĩ.

- GV yêu cầu HS quay lại video làm minh chứng cho những hoạt động tại nhà và kiểm tra tiến độ của HS trong tiết làm việc tại lớp để có kế hoạch đôn đốc, động viên kịp thời trước buổi báo cáo trình diễn sản phẩm.

- GV nhấn mạnh: Trong buổi báo cáo ý tưởng, HS cần chứng minh được kiến thức đã được học để báo cáo thuyết trình.

- GV tổ chức cho HS báo cáo ý tưởng trước lớp, phát phiếu đánh giá đội bạn cho các nhóm HS (Phiếu đánh giá số 2: đính kèm Hồ sơ dạy học).

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tìm hiểu cơ chế hoạt động của sản phẩm dự án.

- Ôn tập lại các kiến thức có liên quan trong các chuyên đề đã học.

- Các nhóm tiến hành thiết kế bản báo cáo ý tưởng: Thuật toán, phương án kết nối thiết bị điện tử, mô hình sản phẩm dự án.

- Trong thời gian một đội báo cáo, các đội còn lại lắng nghe, có ít nhất 1 câu hỏi hoặc đóng góp ý kiến cho đội báo cáo, hoàn thành phiếu đánh giá đội bạn.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- Đại diện HS trình bày tiến độ của nhóm, nộp video làm minh chứng cho những hoạt động tại nhà.

- Các nhóm báo cáo ý tưởng trước lớp, nộp lại phiếu đánh giá đội bạn.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét tiến độ của HS.

- GV có thể đặt câu hỏi làm rõ ý và kiểm tra kiến thức của HS, góp ý cho bản thiết kế ý tưởng và chốt kiến thức.

* Ví dụ thiết kế ý tưởng cho robot xe tự hành:

- Với bảng mạch chính sử dụng: bảng mạch Arduino, bảng mạch Microbot.

- Với giải pháp dẫn đường sử dụng: camera hoặc cảm biến hồng ngoại hoặc cảm biến siêu âm...

- Lựa chọn giải pháp: Sử dụng bảng mạch Arduino dẫn đường bằng cảm biến hồng ngoại và cảm biến siêu âm, nguồn cấp năng lượng bằng pin sạc vì tính khả thi của giải pháp này.

...

Hoạt động 3: Chế tạo, thử nghiệm sản phẩm (1 tuần HS tự làm ở nhà theo nhóm + 2 tiết trên lớp) và triển lãm, giới thiệu sản phẩm (2 tiết trên lớp)

Mục tiêu:

- Các nhóm thực hành, chế tạo được xe robot căn cứ trên bản thiết kế đã chỉnh sửa.

- HS biết giới thiệu về sản phẩm của nhóm mình; biết đưa ra ý kiến nhận xét, phản biện, giải thích được bằng các kiến thức liên quan; có ý thức cải tiến, phát triển sản phẩm.