Giáo án NLS chuyên đề Công nghệ 12 Đ-ĐT Bài 8: Hình thành ý tưởng, lập kế hoạch cho dự án thiết kế và chế tạo robot tự hành

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI 8. HÌNH THÀNH Ý TƯỞNG VÀ LẬP KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU DỰ ÁN THIẾT KẾ ROBOT TỰ HÀNH 

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

• Hình thành được ý tưởng, lập kế hoạch nghiên cứu một dự án thuộc lĩnh vực robot và máy thông minh.

2. Năng lực

Năng lực chung: 

• Năng lực tự học: Tìm hiểu tài liệu, tổng hợp thông tin, liên hệ và mở rộng các kiến thức đã có để đề xuất các hướng tiếp cận khả dĩ cho vấn đề nghiên cứu.
• 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 hình thành ý tưởng và lập kế hoạch nghiên cứu thiết kế một dự án robot và máy thông minh.
• Năng lực giải quyết vấn đề: Phân tích, đánh giá các hướng giải quyết tiềm năng cho vấn đề nghiên cứu, từ đó xác định lộ trình nghiên cứu và lên kế hoạch thực hiện nhằm tìm ra hướng giải pháp tối ưu trong khuôn khổ xác định của dự án.

Năng lực công nghệ: 

• Nhận biết được các yêu cầu kĩ thuật, từ đó vận dụng được các phương pháp và công cụ phù hợp để hình thành ý tưởng và lập kế hoạch tổng thể cho một dựa án nghiên cứu cụ thể trong lĩnh vực robot và máy thông minh.

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.NC1a: Áp dụng được các cách tạo và chỉnh sửa nội dung ở các định dạng khác nhau.
• 4.3.NC1c: Trình bày được các công nghệ số khác nhau giúp tăng cường thịnh vượng xã hội và sự hòa hợp trong xã hội. 

Năng lực AI: 

• 12.A1.1: Quyền kiểm soát của con người trong dự án AI (HS nhận thức được quyền kiểm soát của con người: Dù robot tự hành có khả năng tự động né vật cản, con người vẫn là người thiết lập không gian hoạt động, lập trình ngưỡng an toàn và luôn phải bố trí tính năng "dừng khẩn cấp" (kill switch) để kiểm soát rủi ro).
• 12.C3.1: Một số công cụ thiết kế và phát triển hệ thống AI (HS nêu được một số công cụ mã nguồn mở hoặc miễn phí (như Teachable Machine, TensorFlow.js) có thể tích hợp vào dự án để thiết kế, huấn luyện mô hình AI giúp robot tự hành nhận diện chính xác các loại vật cản trên đường đi).

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), phần mềm Mindmap, Excel, 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 các nội dung tiếp theo.

b. Nội dung: GG hướng dẫn HS trả lời câu hỏi mở đầu sgk trang 43.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu video về robot hút bụi có khả năng di chuyển tránh mọi vật cản:

https://www.youtube.com/shorts/Li5K3i-gHcQ

- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi khởi động: Em hãy cho biết làm cách nào để robot di đến đích một cách an toàn?

- 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.

Đáp án: Robot có khả năng xác định được vị trí hiện tại và vị trí đích cần tới và di chuyển tới đích, trong khi di chuyển robot phát hiện các vật ở gần và tránh được các vật đó một cách an toàn.

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

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

- GV mời đại diện các nhóm HS trả lời câu hỏi

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

- GV không đánh giá tính đúng sai câu trả lời của HS.

- GV dẫn dắt vào bài học mới: Khả năng tự hoạt động hay tự hành của robot trong môi trường nhiều vật được ứng dụng rộng rãi trong các robot di dộng ngày nay. Trong bài học ngày hôm nay sẽ nghiên cứu về robot tự hành – Bài 8. Hình thành ý tưởng và lập kế hoạch nghiên cứu dự án thiết kế robot tự hành.

[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. Giới thiệu

a. Mục tiêu: HS hiểu được đặc điểm và ứng dụng của robot tự hành.

b. Nội dung: GV giới thiệu vai trò của việc thực hiện dự án theo quy trình, quy trình thực hiện dự án.

c. Sản phẩm: HS biết được đặc điểm của robot tự hành và nhiệm vụ cần thực hiện trong dự án nghiên cứu và chế tạo robot tự hành. 

d. Tổ chức thực hiện:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

Hoạt động 2: Hình thành ý tưởng

a. Mục tiêu: HS hiểu việc hình thành ý tưởng của dự án nghiên cứu robot tự hành.

b. Nội dung: GV nêu vai trò của bước hình thành ý tưởng, đặt câu hỏi và nhiệm vụ để HS tìm hiểu về ý tưởng, hướng nghiên cứu của dự án.

c. Sản phẩm: HS đề xuất được ý tưởng nghiên cứu cho dự án nghiên cứu robot tự hành. 

d. Tổ chức thực hiện:

Hoạt động 3: Lập kế hoạch dự án

a. Mục tiêu: HS hiểu được các bước lập kế hoạch dự án thiết kế và chế tạo robot tự hành. 

b. Nội dung: GV mô tả quy trình, nội dung và yêu cầu HS suy nghĩ, thảo luận để lập kế hoạch dự án.

c. Sản phẩm: HS lập được các bước thực hiện dự án thiết kế và chế tạo robot tự hành. 

d. Tổ chức thực hiện:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

3. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP 

a. Mục tiêu: Củng cố lại kiến thức về dự án thiết kế robot tự hành thông qua bài tập trắc nghiệm. 

b. Nội dung: HS tương tác trả lời trắc nghiệm trực tuyến. 

c. Sản phẩm học tập: Kết quả bài trắc nghiệm của HS. 

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 yêu cầu HS chọn ra 1 đáp án đúng:

Câu 1: Đặc điểm quan trọng nhất của robot tự hành là gì?

A. Phải luôn có người dùng điều khiển từ xa bằng tay cầm.

B. Khả năng tự di chuyển, tránh va chạm và xử lí thông tin môi trường độc lập.

C. Chỉ có thể di chuyển trên đường ray cố định.

D. Chỉ hoạt động được khi cắm điện trực tiếp.

Câu 2: Việc ý tưởng chế tạo robot thu gom rác y tế ra đời dựa trên cơ sở nào?

A. Qua quan sát thực tiễn công việc nặng nhọc, độc hại của con người.

B. Do yêu cầu bắt buộc của môn học Công nghệ.

C. Do muốn tham gia một cuộc thi để nhận thưởng.

D. Do xem phim khoa học viễn tưởng.

Câu 3: …………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

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:

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: Sử dụng kiến thức đã biết để thực hiện nhiệm vụ được giao về hình thành ý tưởng, lập kế hoạch cho dự án thiết kế và chế tạo robot tự hành.

b. Nội dung: GV đưa ra nhiệm vụ về nhà, yêu cầu HS hoàn thành và báo cáo kết quả.

c. Sản phẩm học tập: Các nhóm HS hình thành ý tưởng, lập kế hoạch cho dự án thiết kế và chế tạo robot tự hành.

d. Tổ chức thực hiện:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..