Giáo án Khoa học máy tính 12 Cánh diều bài 1: Giới thiệu về Học máy

BÀI 1: GIỚI THIỆU VỀ HỌC MÁY

I. YÊU CẦU CẦN ĐẠT

1. Kiến thức 

Sau bài học này, HS sẽ:

• Giải thích được sơ lược về khái niệm Học máy.

• Nêu được vai trò của Học máy trong những công việc như: lọc thư rác, chẩn đoán bệnh, phân tích thị trường, nhận dạng tiếng nói và chữ viết, dịch tự động,…

2. Năng lực

Năng lực chung: 

• Năng lực học tập, tự học: HS biết tự tìm kiếm, chuẩn bị và lựa chọn tài liệu, phương tiện học tập trước giờ học, quá trình tự giác tham gia các và thực hiện các hoạt động học tập cá nhân trong giờ học ở trên lớp,…

• Năng lực giao tiếp và hợp tác: Khả năng phân công và phối hợp thực hiện nhiệm vụ học tập.

• Năng lực giải quyết vấn đề sáng tạo: HS đưa ra các phương án trả lời cho câu hỏi, bài tập xử lý tình huống, vận dụng kiến thức, kĩ năng của bài học để giải quyết vấn đề thường gặp.

Năng lực Tin học:

• Giải thích được khái niệm Học máy.

• Hiểu được vai trò của Học máy trong lọc thư rác, phân tích thị trường, nhận dạng tiếng nói và chữ viết.

3. Phẩm chất

• Hình thành ý thức chủ động tìm hiểu và cập nhật những kiến thức mới, không ngừng học hỏi.

• Nghiêm túc, tập trung, tích cực chủ động.

• Nâng cao kĩ năng làm việc nhóm và hợp tác trong học tập.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 

• GV: SGK, SBT Tin học 12 – Định hướng Khoa học máy tính – Cánh diều, bài trình chiếu (Slide), máy chiếu.

• HS: SGK, SBT Tin học 12 – Định hướng Khoa học máy tính – Cánh diều, vở ghi.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG 

a) Mục tiêu: Tạo hứng thú học tập cho HS, giúp HS thấy được lợi ích của máy tính trong việc tự động thực hiện nhiệm vụ thay con người.

b) Nội dung: HS nghiên cứu nội dung hoạt động Khởi động SGK trang 126, suy nghĩ trả lời câu hỏi theo kiến thức của mình.

c) Sản phẩm: Từ yêu cầu, HS vận dụng kiến thức đã học để trả lời câu hỏi Khởi động SGK trang 126.

d) Tổ chức thực hiện: 

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ: 

- GV chia lớp thành các nhóm 3 – 4 HS, sau đó nêu câu hỏi Khởi động tr.126 SGK cho các nhóm thảo luận: 

Cho Hình 1 và ba nhãn phân loại là “vuông”, “tròn”, “tam giác”. Cần gán nhãn phân loại cho từng đối tượng trong Hình 1. Em hãy trả lời các câu hỏi sau:

1) Nếu con người thực hiện thì nhiệm vụ trên là dễ hay khó?

2) Theo em, máy tính có thể tự động thực hiện nhiệm vụ trên thay con người hay không? Lập trình để máy tính làm công việc này là dễ hay khó?

Hình 1. Ví dụ một số đối tượng cần phân loại

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập: 

- Các nhóm HS thảo luận và trả lời câu hỏi.

- GV quan sát quá trình các nhóm thảo luận, giải đáp thắc mắc nếu HS chưa rõ.

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

- GV mời một số nhóm báo cáo kết quả thảo luận.

Gợi ý trả lời: 

1) Nếu con người thực hiện thì nhiệm vụ trên là dễ vì:

• Hình ảnh có độ phân giải cao, các đối tượng được phân biệt rõ ràng.

• Các hình dạng cơ bản (vuông, tròn, tam giác) dễ nhận biết.

• Nhiệm vụ chỉ yêu cầu gán nhãn đúng cho từng đối tượng.

2) Máy tính có thể tự động thực hiện nhiệm vụ trên thay con người:

• Sử dụng các thuật toán học máy, cụ thể là phân loại hình ảnh, để tự động gán nhãn cho các đối tượng.

• Các mô hình học máy đã được huấn luyện trên tập dữ liệu ảnh lớn có thể nhận diện các hình dạng cơ bản với độ chính xác cao.

Việc lập trình để máy tính làm công việc này là khó vì:

• Yêu cầu kiến thức chuyên môn về học máy, xử lý ảnh và lập trình.

• Cần thu thập và chuẩn bị tập dữ liệu huấn luyện phù hợp.

• Lựa chọn và điều chỉnh mô hình học máy phù hợp với nhiệm vụ.

Tuy nhiên:

• Việc lập trình sẽ dễ dàng hơn nếu sử dụng các thư viện và công cụ học máy có sẵn.

• Có nhiều mô hình học máy được phát triển sẵn có thể áp dụng cho bài toán phân loại hình ảnh.

- Các nhóm khác lắng nghe và góp ý.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện: 

GV đánh giá kết quả của HS, dẫn dắt HS vào bài học mới: Bài toán trong phần Khởi động có thể được giải quyết bằng thuật toán Học máy. Ở Chủ đề A, bài “Giới thiệu về Trí tuệ nhân tạo” cũng đã đề cập đến Học máy như một nhánh nghiên cứu trong ngành AI nhằm làm cho máy tính có khả năng học từ dữ liệu. Vậy để giúp các em hiểu hơn về lĩnh vực này, chúng ta sẽ cùng nhau đến với Bài 1: Giới thiệu về Học máy.

--------------

………Còn tiếp……….