Giáo án NLS chuyên đề Công nghệ 12 Đ-ĐT Bài 2: Hệ thống cảnh báo tự động sử dụng vi điều khiển

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI 2: HỆ THỐNG CẢNH BÁO TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN 

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

• Trình bày được cấu trúc, nguyên lí hoạt động của hệ thống cảnh báo tự động sử dụng vi điều khiển.

2. Năng lực

Năng lực chung: 

• Năng lực tự học: Có thể tự tìm tòi, mở rộng các kiến thức vè hệ thống cảnh báo tự động qua liên hệ các nội dung bài học với thực tiễn và các học liệu khác.
• Năng lực giao tiếp hợp tác: Thảo luận nhóm, tiếp thu sự góp ý và hỗ trợ thành viên trong nhóm khi tìm hiểu về cảnh báo tự động sử dụng vi điều khiển.
• Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định được và biết tìm hiểu các thông tin liên quan đến hệ thống cảnh báo tự động sử dụng vi điều khiển.

Năng lực công nghệ: Hiểu và trình bày được cấu trúc, nguyên lí hoạt động của các hệ thống cảnh báo tự động sử dụng vi điều khiển.

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.
• 2.4.NC1a: Đề xuất được các công cụ và công nghệ số khác nhau cho các quá trình hợp tác.
• 5.2.NC1b: Áp dụng được các công cụ số khác nhau và các giải pháp công nghệ có thể có để giải quyết những nhu cầu đó. 

Năng lực AI: 

• 12.A1.1: Quyền kiểm soát của con người trong dự án AI (HS nhận thức rõ nguyên tắc quyền kiểm soát của con người: Dù hệ thống cảnh báo có thông minh hay tích hợp AI tự động ra lệnh (bật vòi phun, hú còi), con người vẫn phải nắm quyền cao nhất, có khả năng reset, tùy chỉnh độ nhạy hoặc can thiệp thủ công để tránh rủi ro báo động giả gây hoảng loạn).
• 12.C2.1: Các yêu cầu dành cho công cụ AI hỗ trợ các hoạt động học tập và xã hội (HS thiết lập và tùy chỉnh được các yêu cầu (prompt) trên công cụ Chatbot AI (Ví dụ: "Đóng vai kĩ sư điện tử, hãy giải thích nguyên lí hoạt động của cảm biến chuyển động PIR một cách đơn giản, dễ hiểu nhất cho học sinh lớp 12") để AI hỗ trợ đơn giản hóa các thuật ngữ kĩ thuật phức tạp).

3. Phẩm chất

• Chăm chỉ và trách nhiệm: Tích cực học tập, nghiên cứu, hoàn thành các nhiệm vụ được giao.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với giáo viên:

• Máy chiếu, máy tính, màn hình hiển thị, hoặc ti vi.
• Hình vẽ và tranh ảnh trong SGK.
• KHBD, SGK, SGV Chuyên đề học tập Công nghệ 12 – Công nghệ Điện – Điện tử.
• 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 Google Docs/ Padlet, Canva.
• Video AI tạo bằng công cụ AI được dùng để khởi động bài học. 

2. Đối với học sinh:

• HS cả lớp: Hình vẽ liên quan đến nội dung bài học và các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV; SGK Chuyên đề học tập Công nghệ 12 – Công nghệ Điện – Điện tử.
• 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: Giúp HS 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 chức năng hoạt động của hệ thống cảnh báo tự động.

b. Nội dung: GV sử dụng câu hỏi của phần dẫn nhập trong SGK để thu hút sự chú ý của HS vào bài học.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS về các các tình huống trong hình. GV gợi ý HS trả lời.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu hình 2.1 (SGK – tr8) cho HS quan sát và yêu cầu trả lời nội dung Khởi động (SGK – tr8)

Quan sát Hình 2.1 và cho biết hệ thống có chức năng gì và hoạt động như thế nào?

- GV tiếp tục 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 vận dụng hiểu biết, kinh nghiệm của bản thân, suy nghĩ và trả lời câu hỏi.

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

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

- GV mời đại diện HS trả lời câu hỏi.

- GV yêu cầu HS khác nhận xét, bổ sung (nếu có).

Gợi ý trả lời:

1. Thiết bị thu nhận tín hiệu (đầu báo khói, đầu báo nhiệt) có thể phát hiện có khói hoặc quá nhiệt trong khu vực cần cảnh báo. 
2. Công tắc nhấn giúp con người có thể nhấn, phát tín hiệu báo động thủ công.
3. Bộ điều khiển trung tâm xử lí tín hiệu thu được và ra lệnh điều khiển các thiết bị khi có cháy như: bật đèn led và chuông báo động, bật thiết bị phun nước tự động để dập cháy, quay số tự động tới điện thoại của chủ nhà hoặc người có trách nhiệm.

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

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức.

- GV dẫn dắt vào bài học mới: Hệ thống cảnh báo tự động sử dụng vi điều  khiển trong hình 2.1 được chia thành các khối đảm nhiệm các vai trò khác nhau. Để hiểu rõ hơn về các hệ thống này ta vào bài học ngày hôm nay – Bài 2: Hệ thống cảnh báo tự động sử dụng vi điều khiển. 

[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. Tìm hiểu về hệ thống cảnh báo tự động

a. Mục tiêu: HS hiểu cấu trúc hệ thống cảnh báo tự động.

b. Nội dung: GV sử dụng các câu hỏi khám phá, yêu cầu HS quan sát hình ảnh, đọc thông tin trong SGK và trả lời câu hỏi.

c. Sản phẩm: HS hiểu và trình bày được cấu trúc hệ thống cảnh báo tự động.

d. Tổ chức thực hiện:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

Hoạt động 2. Tìm hiểu về nguyên lí hoạt động của hệ thống cảnh báo tự động

a. Mục tiêu: HS hiểu được nguyên lí hoạt động của hệ thống cảnh báo tự động.

b. Nội dung: GV cho HS hoạt động theo nhóm, đọc nội sung SGK kết hợp quan sát video để trả lời các câu hỏi hình thành kiến thức.

c. Sản phẩm: Nguyên lí hoạt động của hệ thống cảnh báo tự động và ví dụ minh hoạ.

d. Tổ chức thực hiện:

3. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

a. Mục tiêu: HS sử dụng kiến thức về hệ thống cảnh báo tự động để trả lời câu hỏi và giải được các bài tập có liên quan.

b. Nội dung: GV trình chiếu câu hỏi, HS suy nghĩ trả lời các câu hỏi trắc nghiệm liên quan đến khái quát chung về hệ thống cảnh báo tự động.

c. Sản phẩm học tập: HS đưa ra được các đáp án đúng và chuẩn kiến thức của GV.

d. Tổ chức thực hiện:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

4. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

a. Mục tiêu: Sử dụng kiến thức đã biết về hệ thống cảnh báo tự động để thực hiện mà GV đưa ra.

b. Nội dung: GV chiếu câu hỏi, yêu cầu HS suy nghĩ trả lời.

c. Sản phẩm học tập: HS xác định được loại hệ thống cảnh báo trong gia đình.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV giao nhiệm vụ về nhà cho HS:

Em hãy cho biết trong gia đình em đang lắp đặt hệ thống cảnh báo tự động nào? Hãy mô tả hệ thống đó.

- Để bài mô tả đạt tính kĩ thuật chuyên nghiệp, HS hãy áp dụng các giải pháp công nghệ: Sử dụng phần mềm Canva hoặc PowerPoint để vẽ lại Sơ đồ khối (Block Diagram) của hệ thống cảnh báo nhà em (chỉ rõ đâu là khối cảm biến, điều khiển, chấp hành) dưới dạng một bản vẽ/Infographic kĩ thuật số.

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

- HS thực hiện nhiệm vụ theo GV đã hướng dẫn.

- HS thao tác phần mềm đồ họa thiết kế Sơ đồ khối số hóa.

- GV theo dõi, động viên, hỗ trợ HS trong quá trình thực hiện.

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

- HS nộp file thiết kế (Ảnh/PDF) cho GV vào tiết học tiếp theo.

- Một số HS trình chiếu sơ đồ và thuyết minh trước lớp.

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

- GV nhận xét, đánh giá sản phẩm của HS.

- GV tổng kết nội dung chính và hướng dẫn HS tự đánh giá sau bài học.

[5.2.NC1b]: Bằng việc sử dụng các phần mềm thiết kế (Canva/PPT) để vẽ và hệ thống hóa cấu trúc kĩ thuật dưới dạng Sơ đồ khối kĩ thuật số, HS đã áp dụng giải pháp công nghệ để mô tả một vấn đề thực tiễn một cách chuyên nghiệp, thay thế cho việc vẽ tay truyền thống.

HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ

- Xem lại kiến thức đã học ở bài 2.

- Xem trước nội dung Bài 3: Dự án: Thiết kế, chế tạo hệ thống cảnh báo tự động trong gia đình.