Giáo án NLS chuyên đề Công nghệ 11 CK Bài 10: Triển vọng và xu hướng phát triển công nghệ in 3D
Giáo án chuyên đề NLS Công nghệ 11 - Cơ khí (bộ SGK thống nhất từ 2026 - 2027) Bài 10: Triển vọng và xu hướng phát triển công nghệ in 3D. Với năng lực số được tích hợp, tiết học sẽ giúp học sinh tăng cường khả năng ứng dụng công nghệ, phương pháp mới vào việc tìm hiểu các chuyên đề học tập. KHBD này là file word, tải về dễ dàng.
=> Giáo án công nghệ 11 - Công nghệ cơ khí kết nối tri thức
Các tài liệu bổ trợ
Ngày soạn:…/…/…
Ngày dạy:…/…/…
CHUYÊN ĐỀ 3: CÔNG NGHỆ IN 3D
BÀI 10: TRIỂN VỌNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG NGHỆ IN 3D
I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
1. Kiến thức
Sau bài học, HS sẽ:
- Phân tích được triển vọng và xu hướng phát triển của công nghệ in 3D.
2. Năng lực
Năng lực chung:
- Năng lực tự học: Lựa chọn được các nguồn tài liệu học tập phù hợp.
- Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định và tìm hiểu được các thông tin liên quan đến vấn đề, đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề trong bài học.
- Năng lực giao tiếp và hợp tác: Thực hiện việc tìm hiểu kiến thức thông qua việc chia nhóm nhỏ, cùng tìm hiểu, trao đổi và trình bày ý tưởng với các câu hỏi và vấn đề được đặt ra.
Năng lực riêng:
- Năng lực nhận thức công nghệ: Trình bày các kĩ thuật cơ bản cần chú ý trong quá trình in để đảm bảo chất lượng của mẫu in.
Năng lực số:
- 1.2.NC1b: Tiến hành đánh giá được các dữ liệu, thông tin và nội dung số khác nhau.
- 2.1.NC1a: Sử dụng được nhiều công nghệ số để tương tác.
- 3.1.NC1b: Chỉ ra được những cách thể hiện bản thân thông qua việc tạo ra các nội dung số.
- 5.3.NC1b: Áp dụng xử lý nhận thức của cá nhân và tập thể để giải quyết các vấn đề khái niệm và tình huống có vấn đề khác nhau trong môi trường số.
Năng lực AI:
- 11.A2.1: Bền vững và công bằng (HS phân tích được sự kết hợp giữa công nghệ in 3D sinh học/y tế và AI sẽ mang lại cơ hội chữa bệnh công bằng hơn cho mọi người (in nội tạng, chân tay giả giá rẻ) và thúc đẩy sử dụng vật liệu thân thiện, hướng tới sự phát triển bền vững).
- 11.D2.1: Vận hành và tối ưu hoá hệ thống AI (HS hiểu và nêu được vai trò của việc vận hành hệ thống AI kết hợp với máy in 3D trong công nghiệp 4.0: AI giúp tự động phân tích dữ liệu, phát hiện lỗi in theo thời gian thực và tự động tối ưu hóa kết cấu sản phẩm để tiết kiệm vật liệu).
3. Phẩm chất
- Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập và thực hành.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1. Đối với giáo viên
- SGK Chuyên đề học tập Công nghệ 11 – Công nghệ cơ khí, SGV Chuyên đề học tập Công nghệ 11 - Công nghệ cơ khí, KHBD.
- Video, clip và hình ảnh minh họa về triển vọng công nghệ in 3D trong nghiên cứu và phát triển sản phẩm (R&D), trong sản xuất, trong y học và thực phẩm.
- Video, clip và hình ảnh minh họa về xu hướng phát triển công nghệ in 3D trong công nghệ 4.0, công nghệ in 4D,...
- 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
- SGK Chuyên đề học tập Công nghệ 11 – Công nghệ cơ khí.
- Đọc trước bài học trong SGK, tìm kiếm và đọc trước tài liệu có liên quan đến bài học theo yêu cầu của GV.
- 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
a. Mục tiêu: Tạo tâm thế sẵn sàng học tập và gợi mở nhu cầu nhận thức, kích thích sự tò mò, hứng thú của HS trong việc tìm hiểu tiềm năng và xu hướng phát triển của công nghệ in 3D.
b. Nội dung: GV tổ chức cho HS quan sát Hình 10.1 SGK trang 47 và trả lời câu hỏi mở đầu.
c. Sản phẩm học tập: HS mô tả được cách thức kết nối của máy in 3D trong dây chuyền sản xuất tự động.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV yêu cầu HS quan sát Hình 10.1.
- GV đặt câu hỏi: Mô tả cách thức kết nối của máy in 3D trong dây chuyền sản xuất tự động ở Hình 10.1.
- GV yêu cầu HS xem video AI được thiết kế để phục vụ bài dạy và trả lời câu hỏi xuất hiện trong video đó.
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS quan sát hình, suy nghĩ để trả lời câu hỏi.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận
- GV mời đại diện 2 – 3 HS xung phong trả lời:
+ Máy in 3D trong dây chuyền sản xuất tự động thì toàn bộ khâu lấy sản phẩm ra đều được thực hiện tự động nhờ sự trợ giúp của robot vận chuyển, băng tải. Các chức năng và thao tác điều khiển máy cũng được thực hiện nhờ hệ thống điều khiển trung tâm.
- 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
- GV nhận xét câu trả lời của HS và dẫn dắt vào bài: Các dây chuyền sản xuất tự động với máy công cụ CNC khá phổ biến hiện nay trong các nhà máy gia công chế tạo máy. Tuy nhiên, các dây chuyền sản xuất tự động với máy in 3D là một thành phần cơ bản trong đó còn chưa nhiều. Khi máy in 3D trong dây chuyền sản xuất tự động, các máy cũng cần có sự giao tiếp truyền thông trực tuyến với nhau, các hệ thống vận chuyển như robot công nghiệp hay băng tải cũng cần được trang bị để phục vụ cho quy trình chuẩn bị và kết thúc quá trình in. Trong bài học hôm nay - Bài 10: Triển vọng và xu hướng phát triển của công nghệ in 3D chúng ta sẽ tìm hiểu triển vọng và một số xu hướng phát triển của công nghệ in 3D trong đời sống sản xuất hiện đại.
[2.1.NC1a]: HS quan sát, lắng nghe thiết bị hiển thị và thực hiện tương tác với nội dung số (Video AI) để nhận biết tình huống khởi động bài học.
2. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1. Hoạt động tự học của học sinh
a. Mục tiêu:
- HS biết được triển vọng của công nghệ in 3D.
- HS trình bày được xu hướng của công nghệ in 3D.
b. Nội dung: GV hướng dẫn HS tìm hiểu về triển vọng và xu hướng phát triển của công nghệ in 3D.
c. Sản phẩm học tập:
- HS liệt kê được các triển vọng và tiềm năng ứng dụng của công nghệ in 3D.
- HS liệt kê được các xu hướng phát triển của công nghệ in 3D trong tương lai.
d. Tổ chức thực hiện:
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
Hoạt động 2. Hoạt động tìm hiểu triển vọng của công nghệ in 3D
a. Mục tiêu: HS hiểu tiềm năng và triển vọng ứng dụng của công nghệ in 3D.
b. Nội dung: GV tổ chức cho HS quan sát video, hình ảnh ứng dụng nghệ in 3D trong đời sống; hướng dẫn HS đọc thông tin SGK tr.47-49 và trả lời câu hỏi.
c. Sản phẩm học tập: HS nêu được ba triển vọng của công nghệ in 3D.
d. Tổ chức hoạt động:
| HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS | DỰ KIẾN SẢN PHẨM | NLS/AI |
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS quan sát hình 10.2.
- GV yêu cầu HS dựa vào hình ảnh đã quan sát và thông tin trong SGK, suy nghĩ, trả lời câu hỏi: Cho biết những sản phẩm nào có thể chế tạo bằng công nghệ in 3D. Công nghệ in 3D trở thành công cụ thiết kế không thể thiếu - GV mô tả sự phổ biến của các máy in 3D của các kĩ sư trong thiết kế sản phẩm. - GV tổ chức cho HS xem video minh họa máy in 3D trong quy trình thiết kế và chế tạo sản phẩm để thấy vai trò của công nghệ in 3D. Công nghệ in 3D ngày càng phổ biến trong sản xuất - GV yêu cầu HS cho biết vì sao công nghệ in 3D ngày càng phổ biến trong sản xuất. Công nghệ in 3D trong một số lĩnh vực mới - GV mô tả vai trò của công nghệ in 3D trong y học tái tạo, chế tạo và truyền dẫn thuốc. - GV cho HS quan sát video giới thiệu về máy in 3D sinh học để thấy các tiềm năng của máy in 3D sinh học trong lĩnh vực y học và chăm sóc sức khỏe. - GV cho HS quan sát một số hình vẽ minh họa công nghệ in 3D sử dụng trong y học tái tạo.
- GV yêu cầu HS tìm hiểu mô hình máy in 3D sinh học với ứng dụng trong y học tái tạo thông qua hộp chức năng thông tin bổ sung (trang 49 SGK). - GV trình bày các ưu điểm của công nghệ in 3D trong chế biến thực phẩm. - Thảo luận: "Việc ứng dụng công nghệ in 3D kết hợp với trí tuệ nhân tạo (AI) để chế tạo tay chân giả hoặc nội tạng nhân tạo với chi phí rẻ có ý nghĩa như thế nào đối với sự bền vững và công bằng trong y tế xã hội?" - GV theo dõi, hướng dẫn, đánh giá HS trong quá trình trả lời câu hỏi, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập - HS quan sát tranh ảnh, video, đọc thông tin trong SGK để trả lời các câu hỏi. - HS suy nghĩ, thảo luận về giá trị nhân văn của công nghệ mới. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận - GV mời đại diện HS trình bày nội dung đã thực hiện. - HS trả lời câu hỏi đầu hoạt động: Tất cả các sản phẩm trong Hình 10.2 đều là sản phẩm của công nghệ in 3D. Công nghệ in 3D cho phép biến điều không thể thành có thể. Những sản phẩm tưởng như không thể chế tạo được bằng in 3D như trong y tế và thực phẩm nhưng lại là tiềm năng ứng dụng rất lớn của công nghệ in 3D trong tương lai. - Báo cáo AI: Ứng dụng này mang lại sự công bằng, giúp người nghèo, người khuyết tật có cơ hội tiếp cận y tế kĩ thuật cao với chi phí rẻ; sử dụng vật liệu sinh học tương thích giúp phát triển y học bền vững, cá nhân hóa cho từng bệnh nhân. - 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 chuyển sang nội dung mới. | I. TRIỂN VỌNG CỦA CÔNG NGHỆ IN 3D 1. Máy in 3D trở thành công cụ thiết kế phổ biến - Máy in 3D dần sẽ phổ biến trong các văn phòng như máy in 2D trên giấy, đặc biệt là các văn phòng nghiên cứu và phát triển. - Chính nhờ sự phổ biến của máy in 3D dẫn đến kĩ năng sử dụng máy in 3D trở thành một kĩ năng cần có của các kĩ sư thiết kế. 2. Công nghệ in 3D ngày càng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất - Các sản phẩm cuối cùng chế tạo bằng công nghệ in 3D được sử dụng trực tiếp trong sản xuất ngày càng nhiều. Khi công nghệ in 3D ngày càng phát triển, vật liệu in ngày càng đa dạng, các sản phẩm in 3D không cần phải trải qua các bước xử lí bổ sung được dùng như sản phẩm lần cuối. 3. Công nghệ in 3D được sử dụng trong một số lĩnh vực mới của đời sống - Nhờ vào tính cá nhân hóa của in 3D, khả năng tạo hình vật thể phức tạp trực tiếp từ mô hình vật thể 3D, nên công nghệ in 3D hiện nay thể hiện bước phát triển mạnh mẽ không chỉ trong những lĩnh vực ứng dụng trước đây như chân tay giả, răng thẩm mĩ mà còn có tiềm năng phát triển rộng mở trong việc tạo ra các bộ phận hay cơ quan bị hỏng của con người từ chính tế bào của từng bệnh nhân, tránh được sự khan hiếm nguồn cung hiện nay hoặc là cơ sở để nghiên cứu và phát triển loại thuốc tương thích với từng bệnh nhân. Từ đó, công nghệ in 3D truyền thống đã phát triển thành máy in 3D sinh học. - Ưu điểm chủ yếu của công nghệ in 3D trong chế biến thực phẩm là vật liệu in có lợi cho sức khỏe, kiểm soát thành phần nhưng vẫn bắt mắt, hấp dẫn các thực khách.
|
[11.A2.1]: HS phân tích và nhận thức được các ứng dụng AI kết hợp in 3D không chỉ mang tính kĩ thuật mà còn giải quyết các bài toán về công bằng xã hội (y tế giá rẻ) và phát triển vật liệu bền vững. |
Hoạt động 3. Hoạt động tìm hiểu xu hướng phát triển của công nghệ in 3D
a. Mục tiêu: HS hiểu được xu hướng phát triển của công nghệ in 3D.
b. Nội dung: GV tổ chức cho HS quan sát tranh, video về xu hướng phát triển của công nghệ in 3D; hướng dẫn HS đọc thông tin SGK tr.49-51 và trả lời câu hỏi.
c. Sản phẩm học tập: HS nêu được bốn xu hướng phát triển của công nghệ in 3D.
d. Tổ chức thực hiện:
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
3. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
a. Mục tiêu: HS củng cố lại kiến thức thông qua hệ thống câu hỏi trắc nghiệm.
b. Nội dung: GV trình chiếu câu hỏi, HS suy nghĩ trả lời.
c. Sản phẩm học tập: HS đưa ra được các đáp án đúng liên quan đến triển vọng và xu hướng phát triển của công nghệ in 3D
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV tổ chức game trắc nghiệm trên Quizizz/Kahoot.
- GV sử dụng ứng dụng kenhhoctap.edu.vn để tham khảo và cho sinh làm trắc nghiệm online.
- GV cung cấp mã phòng thi.
- GV trình chiếu lần lượt các câu hỏi trắc nghiệm:
Khoanh tròn vào câu trả lời đúng:
Câu 1. Công nghệ in 3D được dùng trong lĩnh vực nào trong hình dưới đây?
A. Y học tái tạo. B. Công cụ thiết kế sản phẩm.
C. Sản xuất hàng thủ công. D. Y học phẫu thuật.
Câu 2. Công nghệ in 3D có bao nhiêu triển vọng chính?
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Câu 3. Công nghệ in 3D có triển vọng trong chế biến thực phẩm nhờ khả năng
A. Kiểm soát tốt thành phần dinh dưỡng, lượng calo theo nhu cầu của khách hàng.
B. Chế biến được các thực phẩm có chứa chất độc.
C. Xây dựng các tháp dinh dưỡng phù hợp với từng khách hàng.
D. Tạo nên các món ăn giúp tái tạo và trẻ hóa các bộ phận của cơ thể.
Câu 4. …………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS tiếp nhận câu hỏi, nhớ lại kiến thức đã học, tìm đáp án đúng.
- HS sử dụng thiết bị di động truy cập, hoàn thành bài tập trong thời gian 5 phút.
Bước 3: HS báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- Hệ thống tự động chấm điểm và xếp hạng.
- GV chiếu bảng xếp hạng và chữa nhanh câu sai nhiều nhất.
- HS lần lượt đưa ra đáp án cho các bài tập:
| 1 - A | 2 - C | 3 - A | 4 - B | 5 - D |
Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập và chuyển sang nội dung vận dụng.
[2.1.NC1a: Sử dụng được nhiều công nghệ số để tương tác. HS sử dụng Smartphone truy cập thành công vào nền tảng Kahoot/Quizizz, đọc hiểu câu hỏi trên màn hình và thực hiện tương tác (chọn đáp án) trong một môi trường số đa người dùng.]
4. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
a. Mục tiêu: HS vận dụng được kiến thức và nêu được định hướng phát triển công nghệ in 3D ở Việt Nam trong tương lai.
b. Nội dung: GV chiếu câu hỏi, yêu cầu HS suy nghĩ trả lời.
c. Sản phẩm học tập: HS nêu định hướng phát triển công nghệ in 3D ở Việt Nam trong tương lai.
d. Tổ chức thực hiện:
…………………………………………..
…………………………………………..
…………………………………………..