Giáo án NLS chuyên đề Công nghệ 10 TK&CN Bài 5: Công nghệ cảm biến

BÀI 5: CÔNG NGHỆ CẢM BIẾN

I. MỤC TIÊU BÀI HỌC

1. Kiến thức

Sau bài học, HS sẽ

• Kể tên, mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của một số loại cảm biến thường được sử dụng trong ngôi nhà thông minh.

2. Năng lực

• Năng lực công nghệ:
• Nhận diện và mô tả được cấu tạo của một số loại cảm biến.
• Trình bày được nguyên lí làm việc của một số loại cảm biến.
• Liên hệ thực tế một số loại cảm biến được sử dụng trong căn hộ, khu chung cư,…
• Biết ứng dụng các cảm biến trong bài học để xây dựng kịch bản trong ngôi nhà thông minh.
• Năng lực chung: 
• Chủ động, tích cực thực hiện những nhiệm vụ học tập trong quá trình khám phá kiến thức mới về cảm biến trong ngôi nhà thông minh.
• Vận dụng được một cách linh hoạt các kiến thức, kĩ năng đã học về cảm biến để sử dụng hiệu quả trong ngôi nhà thông minh.
• Năng lực số: 
• 1.1.NC1b: Áp dụng được kỹ thuật tìm kiếm để lấy được dữ liệu, thông tin và nội dung trong môi trường số.
• 2.1.NC1a: Sử dụng được nhiều công nghệ số để tương tác.
• 3.3.NC1a: Áp dụng được các quy định khác nhau về bản quyền và giấy phép cho dữ liệu, thông tin và nội dung số.
• 5.3.NC1b: Áp dụng được các công cụ và công nghệ số khác nhau để tạo ra kiến thức cũng như các quy trình và sản phẩm đổi mới. 
• Năng lực AI: 
• 10.A3.1: Luật pháp với AI (HS nhận thức và thảo luận được các quy định pháp luật liên quan đến quyền riêng tư khi tích hợp các cảm biến (như camera nhận diện khuôn mặt AI, micro AI) trong nhà thông minh, hiểu rằng việc thu thập dữ liệu sinh trắc học phải tuân thủ nghiêm ngặt Luật An ninh mạng).
• 10.C2.1: Liên hệ các ứng dụng AI và vấn đề trong thực tế (HS liên hệ được sự kết hợp giữa công nghệ cảm biến và AI để giải quyết các vấn đề thực tiễn tại Việt Nam (Ví dụ: Ứng dụng cảm biến độ ẩm kết hợp AI phân tích thời tiết để tự động tưới tiêu trong sản xuất nông nghiệp công nghệ cao, tối ưu hóa năng suất)).

3. Phẩm chất

• Có ý thức tìm hiểu về công nghệ.
• Chủ động vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề trong quá trình học và thực tiễn.
• Thích tìm hiểu thông tin mới về xu hướng các công nghệ cảm biến dùng trong ngôi nhà thông minh để mở rộng hiểu biết và ứng dụng vào cuộc sống.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với giáo viên

• Sách Chuyên đề học tập Công nghệ Thiết kế công nghệ 10, SGV Chuyên đề học tập Công nghệ Thiết kế công nghệ 10, KHBD.
• Tranh, ảnh hoặc video liên quan đến bài học Công nghệ cảm biến.
• Máy tính, máy chiếu (nếu có).
• Máy tính cá nhân/Laptop, màn hình máy chiếu/Tivi tương tác, kết nối Internet tốc độ cao. Các phần mềm ứng dụng: Quizizz/Kahoot (tạo câu hỏi trắc nghiệm), website kenhhoctap.edu.vn, nền tảng AI (ChatGPT/Gemini), ứng dụng Padlet/Google Drive.
• Video AI tạo bằng công cụ AI được dùng để khởi động bài học.

2. Đối với học sinh

• Sách chuyên đề học tập Công nghệ Thiết kế công nghệ 10. 
• Đọc trước bài học trong SGK, tìm kiếm và đọc trước tài liệu có liên quan đến công nghệ cảm biến.
• Điện thoại thông minh (Smartphone) hoặc máy tính bảng có kết nối Internet, cài sẵn trình duyệt web. 

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

2. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1: Hoạt động tự học của học sinh

a. Mục tiêu: 

- HS nghiên cứu tài liệu về công nghệ cảm biến trong SGK và các thông tin liên quan trên Internet: cấu tạo, nguyên lí hoạt động, hình dạng, phân loại.

- Các nhóm tự trao đổi với nhau để hoàn thành các nội dung trong các hộp chức năng Vận dụng, Luyện tập trong bài.

- HS chủ đông học tập trong giờ học hoặc ngoài giờ lên lớp, tích cực tương tác với nhau trên kênh thông tin riêng của nhóm.

b. Nội dung: 

- Tìm hiểu phân loại, cấu tạo, nguyên lí hoạt động của một số cảm biến.

- Ứng dụng của cảm biến trong ngôi nhà thông minh.

c. Sản phẩm: 

- Bảng tổng hợp thông tin, kiến thức và ý kiến riêng của HS (có thể lập sơ đồ tư duy).

- Các câu hỏi muốn trao đổi, làm rõ trong buổi thảo luận.

- Các kiến thức mới nhóm muốn chia sẻ thêm.

d. Tổ chức hoạt động:

Hoạt động 2: Tìm hiểu khái quát về cảm biến

a. Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS khái quát được khái niệm cảm biến trong ngôi nhà thông minh, một số loại cảm biến thông dụng và ứng dụng.

b. Nội dung: 

- HS đọc mục I trong SGK để trả lời cho câu hỏi: Theo em, thiết bị cảm biến là gì?Em hãy nêu một số loại cảm biến thông dụng và ứng dụng của tương ứng.

- GV khái quát về cảm biến.

- GV giới thiệu một số loại cảm biến thông dụng được ứng dụng trong ngôi nhà thông minh.

c. Sản phẩm: HS khái quát được các loại cảm biến và tiện ích của cảm biến trong ngôi nhà thông minh.

d. Tổ chức hoạt động:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

Hoạt động 3: Hoạt động thảo luận về một số loại cảm biến thường dùng trong ngôi nhà thông minh

a. Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS 

- Trình bày những hiểu biết về một số loại cảm biến: phân loại, cấu tạo và nguyên lí làm việc, ứng dụng.

- Đưa ra các câu hỏi muốn thảo luận, làm rõ thêm.

- Phản biện được ý kiến của các nhóm khác.

b. Nội dung: 

- Các nhóm trình bày nội dung đã tìm hiểu về bốn loại cảm biến trong bài, vai trò và ứng dụng của cảm biến trong ngôi nhà thông minh.

- Các nhóm nhận xét, phản biện và bổ sung cho các nhóm khác.

c. Sản phẩm: 

- Các bài thuyết trình, các tài liệu trình chiếu, các tranh ảnh minh họa, học cụ để nhận diện, video trải nghiệm,…

- Các cuộc đối thoại phản biện.

- Các tài liệu học tập được hoàn thiện, chỉnh sửa, bổ sung sau thảo luận.

d. Tổ chức hoạt động:

3. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

a. Mục tiêu: Kiểm tra, đánh giá mức độ ghi nhớ kiến thức toàn chuyên đề và kĩ năng trưng bày của học sinh thông qua bài tập trắc nghiệm số. 

b. Nội dung: HS làm bài kiểm tra trắc nghiệm trên nền tảng trực tuyến. 

c. Sản phẩm: Kết quả điểm số trắc nghiệm trực tuyến của học sinh.

d. Tổ chức thực hiện:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

4. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG VÀ THỰC HÀNH

a. Mục tiêu: 

- Tìm hiểu về một số thiết bị có sử dụng cảm biến được sử dụng phổ biến trong nhà, giúp HS hình dung cụ thể được vai trò của cảm biến trong ngôi nhà thông minh.

- Thông qua việc sử dụng một thiết bị đo (ví dụ: đo cường độ ánh sáng sử dụng ứng dụng trên điện thoại di động), giúp HS có cảm nhận trực quan về hoạt động của cảm biến: một thiết bị đo sử dụng cảm biến sẽ phản ánh chính xác được sự thay đổi của đại lượng cần đo.

- HS có thể lắp các mạch đơn giản để thực hành việc sử dụng cảm biến. Điều này giúp HS nắm được nguyên lí hoạt động của cảm biến.

b. Nội dung: Các nhóm thực hiện các yêu cầu trong các hộp chức năng Vận dụng, Luyện tập và Thực hành trong SGK. Tùy vào điều kiện cơ sở vật chất của lớp học, GV có thể chọn thực hành với các cảm biến đơn giản (ví dụ: nếu không có cảm biến phát hiện chuyển động có thể dùng cảm biến quang trở, cảm biến nhiệt điện trở,…)

c. Sản phẩm: 

- Thông tin về các thiết bị đo trong các hộp chức năng Vận dụng trong SGK có thể trình bày dưới dạng bảng, gồm tên thiết bị, đặc tính kĩ thuật (loại cảm biến, khoảng đo, sai số,…).

- Sản phẩm của hoạt động với các hộp chức năng Luyện tập, Thực hành trong SGK có thể trình bày dưới dạng trình diễn trực tiếp trên lớp hoặc quay video.

d. Tổ chức thực hiện:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..