Giáo án Khoa học máy tính 12 chân trời Bài F18: Kĩ thuật mô phỏng

HĐ CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV chia lớp thành 4 nhóm và yêu cầu các nhóm thực hiện tìm hiểu nội dung theo sự phân chia của GV, đồng thời trả lời các câu hỏi sau:

+ Nhóm 1, tìm hiểu ứng dụng kĩ thuật mô phỏng trong Giao thông để trả lời câu hỏi:

Câu 1:  Kỹ thuật mô phỏng đóng vai trò như thế nào trong việc nghiên cứu, thiết kế, đánh giá và cải thiện các hệ thống giao thông phức tạp?

Câu 2: Những lợi ích chính mà kỹ thuật mô phỏng mang lại cho việc quản lý, điều khiển, và đào tạo trong lĩnh vực giao thông là gì?

+ Nhóm 2, tìm hiểu ứng dụng kĩ thuật mô phỏng trong Giáo dục để trả lời câu hỏi:

Câu 1: Những lợi ích chính mà kỹ thuật mô phỏng mang lại cho quá trình học tập và giảng dạy trong nhiều lĩnh vực khác nhau là gì? 

Câu 2: Kỹ thuật mô phỏng được ứng dụng như thế nào để hỗ trợ người học hình dung các khái niệm trừu tượng, thực hành kỹ năng, và chuẩn bị cho các tình huống thực tế trong học tập và công việc? 

+ Nhóm 3, tìm hiểu ứng dụng kĩ thuật mô phỏng trong Y tế để trả lời câu hỏi:

Câu 1: Kỹ thuật mô phỏng đóng vai trò như thế nào trong việc cải thiện chất lượng đào tạo y khoa, nghiên cứu, phát triển thiết bị và chẩn đoán trong lĩnh vực y tế?

Câu 2: Những lợi ích chính mà mô phỏng y tế mang lại cho sinh viên y khoa, nhân viên y tế, nhà nghiên cứu và bệnh nhân, đặc biệt là thông qua việc sử dụng thực tế ảo?

+ Nhóm 4, tìm hiểu ứng dụng kĩ thuật mô phỏng trong Thiên văn học để trả lời câu hỏi:

Câu 1: Kỹ thuật mô phỏng có vai trò như thế nào trong việc hỗ trợ nghiên cứu, dự đoán, và khám phá các hiện tượng và cấu trúc trong vũ trụ?

Câu 2: Mô phỏng vũ trụ mang lại những lợi ích gì cho việc truyền đạt kiến thức và khơi gợi sự hứng thú với thiên văn học, đặc biệt thông qua trải nghiệm thực tế ảo?

- Sau thời gian quy định, GV mời đại diện các nhóm trình bày các câu hỏi.

+ Các nhóm khác chú ý lắng nghe.

+ GV nhận xét câu trả lời của HS, chuẩn hoá kiến thức.

- GV yêu cầu HS thực hiện cá nhân phần Câu hỏi trong SGK:

Em hãy liệt kê một số công việc có sử dụng kĩ thuật mô phỏng trong lĩnh vực giáo dục, y tế.

+ GV mời ngẫu nhiêm 4-5 HS trình bày câu trả lời.

+ GV nhận xét, tuyên dương.

- GV trình bày Khung kiến thức.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: 

- HĐ cá nhân: HS suy nghĩ, hoàn thành vở.

- HĐ cặp đôi, nhóm: các thành viên trao đổi, đóng góp ý kiến và thống nhất đáp án.

Cả lớp chú ý thực hiện các yêu cầu của GV, chú ý bài làm các bạn và nhận xét.

- GV: quan sát và trợ giúp HS. 

Bước 3: Báo cáo, thảo luận: 

- HS trả lời trình bày miệng/ trình bày bảng, cả lớp nhận xét, GV đánh giá, dẫn dắt, chốt lại kiến thức.

Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm 

+ Kĩ thuật mô phỏng trong một số lĩnh vực của đời sống.

1. Kĩ thuật mô phỏng trong một số lĩnh vực của đời sống.

- Các nhóm thực hiện trả lời.

- Nhóm 1:

Câu 1: Vai trò

+ Nghiên cứu & Thiết kế: Tạo mô hình số hóa, thiết kế hệ thống hiệu quả.

+ Đánh giá: Ước lượng hiệu suất dự án & giải pháp trước triển khai.

+ Cải thiện: Phân tích, thử nghiệm để tối ưu lưu lượng & an toàn.

Câu 2: Lợi ích

+ Quản lý: Cái nhìn toàn cảnh, hỗ trợ quyết định sáng suốt về hạ tầng.

+ Điều khiển: Dự đoán hiệu suất, giảm tác động tiêu cực, tăng hiệu quả.

+ Đào tạo: Tái tạo tình huống, phát triển kỹ năng lái xe an toàn.

- Nhóm 2:

Câu 1: Những lợi ích chính của kỹ thuật mô phỏng trong học tập và giảng dạy:

+ Tạo môi trường học tập sinh động, giúp áp dụng kiến thức vào thực tế.

+ Giúp hình dung khái niệm trừu tượng, hiểu sâu các hiện tượng tự nhiên.

+ Cung cấp môi trường an toàn để thực hành, tăng sự tự tin.

+ Hỗ trợ đào tạo các lĩnh vực đòi hỏi kỹ năng cao.

Câu 2: Ứng dụng của kỹ thuật mô phỏng trong học tập:

+ Sử dụng mô hình số, thử nghiệm ảo để tiếp xúc tình huống thực tế.

+ Tương tác với mô hình 3D, nắm bắt cách thiết bị hoạt động.

+ Tham gia kịch bản tương tác, phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề.

Ví dụ: 

- Nhóm 3: 

Câu 1: Vai trò của mô phỏng trong y tế:

+ Cải thiện đào tạo: Cho phép thực hành không gây hại, tái tạo tình huống phức tạp.

+ Hỗ trợ nghiên cứu: Tìm hiểu cơ thể, dự đoán phản ứng sinh lý.

+ Phát triển thiết bị: Đánh giá hiệu suất, an toàn trước thử nghiệm.

+ Hỗ trợ chẩn đoán.

Câu 2: Lợi ích của mô phỏng y tế (kể cả thực tế ảo):

+ Sinh viên & NVYT: Nâng cao kỹ năng, chuẩn bị cho tình huống khẩn cấp.

+ Nghiên cứu viên: Hiểu rõ hơn về cơ thể và phản ứng sinh lý.

+ Bệnh nhân: Phát triển và thử nghiệm an toàn các thiết bị mới.

+ Cải thiện kỹ năng giao tiếp, tư duy lâm sàng (thông qua thực tế ảo).

- Nhóm 4: 

Câu 1: Vai trò của mô phỏng trong nghiên cứu vũ trụ:

+ Giúp hiểu rõ hơn về cấu trúc, sự phát triển của hệ thiên thạch.

+ Giả lập sự kiện thiên văn phức tạp.

+ Tái tạo, theo dõi chuyển động thiên thể.

+ Dự đoán hiện tượng như nhật thực, nguyệt thực.

+ Nghiên cứu hệ thiên thạch xa xôi.

Câu 2: Lợi ích của mô phỏng vũ trụ (kể cả thực tế ảo):

+ Mở ra khả năng mới trong truyền đạt kiến thức thiên văn học.

+ Giúp người học tương tác với mô hình 3D.

+ Tăng cường hiểu biết về vũ trụ.

+ Kích thích sự tò mò, đam mê.

+ Tạo trải nghiệm thực tế ảo về không gian.

Câu hỏi

- Lĩnh vực giáo dục:

+ Mô phỏng học đường: Tạo ra môi trường học tập ảo để giúp học sinh trải nghiệm và thực hành các kỹ năng và kiến thức trong môi trường an toàn và tương tác.

+ Mô phỏng hóa thực tế ảo: Sử dụng công nghệ mô phỏng và thực tế ảo để tạo ra trải nghiệm học tập sống động và chân thực, giúp học sinh hiểu bài học một cách sâu sắc hơn.

- Lĩnh vực y tế:

+ Mô phỏng quá trình điều trị: Sử dụng mô phỏng để mô phỏng quá trình điều trị, giúp bác sĩ và y tá nắm vững các kỹ năng thực hành và quy trình y tế trước khi tiến hành trên bệnh nhân thực tế.

+ Mô phỏng phẫu thuật: Sử dụng mô phỏng để huấn luyện và phát triển kỹ năng phẫu thuật cho các bác sĩ và học viên y khoa, giúp cải thiện độ chính xác và an toàn trong quá trình phẫu thuật.

+ Mô phỏng tác động của thuốc: Sử dụng mô phỏng để đánh giá tác động của thuốc và dự đoán kết quả điều trị trong điều kiện điều trị ảo, giúp tối ưu hóa quy trình điều trị và giảm rủi ro.

Khung kiến thức

Kĩ thuật mô phỏng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống (giao thông, giáo dục, y tế, thiên văn, …) với nhiều lượi ích khác nhau.