Giáo án NLS chuyên đề Tin học 12 KHMT Bài 1: Mô hình dữ liệu ngăn xếp và hàng đợi

Giáo án chuyên đề NLS Tin học 12 - Khoa học máy tính (bộ SGK thống nhất từ 2026 - 2027) Bài 1: Mô hình dữ liệu ngăn xếp và hàng đợi. Với năng lực số được tích hợp, tiết học sẽ giúp học sinh tăng cường khả năng ứng dụng công nghệ, tin học vào việc tìm hiểu các chuyên đề học tập. KHBD này là file word, tải về dễ dàng.

=> Giáo án tích hợp NLS chuyên đề Tin học 12 Khoa học máy tính

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

   

CHUYÊN ĐỀ 1: TÌM HIỂU MỘT VÀI KIỂU DỮ LIỆU TUYẾN TÍNH

BÀI 1: MÔ HÌNH DỮ LIỆU NGĂN XẾP VÀ HÀNG ĐỢI

(2 tiết)

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

  • Biết và mô tả được mô hình dữ liệu ngăn xếp và hàng đợi thông qua cơ chế hoạt động của các kiểu dữ liệu này.

2. Năng lực

Năng lực chung: 

  • Năng lực giao tiếp và hợp tác: Biết lựa chọn hình thức làm việc nhóm với quy mô phù hợp với yêu cầu và thực hiện tốt nhiệm vụ.
  • Năng lực tự chủ và tự học: Chủ động học tập, tìm hiểu nội dung bài học, biết lắng nghe và trả lời nội dung trong bài học.
  • Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Trả lời được các câu hỏi, giải quyết được các vấn đề với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin và truyền thông.

Năng lực Tin học:

  • Mô tả được mô hình dữ liệu ngăn xếp và hàng đợi thông qua cơ chế hoạt động của các kiểu dữ liệu này.

Năng lực số:

  • 1.3.NC1a: Quản lý dữ liệu, thông tin và nội dung số (HS thực hiện thao tác vẽ sơ đồ, mô phỏng các phần tử của ngăn xếp và hàng đợi để tổ chức, lưu trữ và truy xuất các giá trị dữ liệu theo đúng cơ chế LIFO/FIFO).
  • 2.1.NC1a: Tương tác thông qua công nghệ số (HS xem video được tạo bởi công cụ AI và trả lời câu hỏi, sử dụng máy tính cá nhân hoặc thiết bị di động có kết nối Internet để làm bài tập trắc nghiệm củng cố trên môi trường số).
  • 5.2.NC1b: Xác định nhu cầu và giải pháp công nghệ (HS áp dụng công cụ tìm kiếm và trợ lý AI để giải quyết nhu cầu tra cứu, mở rộng tri thức về các ví dụ ứng dụng thực tế của cấu trúc ngăn xếp và hàng đợi trong khoa học máy tính).
  • 6.2.NC1a: Sử dụng trí tuệ nhân tạo (HS sử dụng công cụ AI hoặc sản phẩm số do GV cung cấp để tiếp nhận thông tin, trả lời câu hỏi đơn giản).
  • 1.1.NC1a: Duyệt, tìm kiếm và lọc dữ liệu, thông tin và nội dung số (HS tiếp cận, khai thác được thông tin từ nguồn học liệu số dưới sự hướng dẫn của GV).

Năng lực AI:

  • 12.A3.1: Trách nhiệm công dân trong xã hội có AI (HS thể hiện thái độ tự chủ, cam kết tự lực tư duy để hoàn thành các bài toán lập luận ngăn xếp hàng đợi; chỉ sử dụng AI làm trợ lý học tập có kiểm soát để đối chiếu, kiểm chứng; chịu trách nhiệm về tính chính xác của sản phẩm học tập của mình, tuyệt đối không lạm dụng để AI giải hộ hoàn toàn bài tập).
  • 12.C2.1: Các yêu cầu dành cho công cụ AI hỗ trợ các hoạt động học tập và xã hội (HS biết cách đặt câu lệnh (prompt) thích hợp, lựa chọn chatbot AI (như ChatGPT, Gemini) làm công cụ hỗ trợ giải thích cơ chế bộ đệm và tìm kiếm các ứng dụng của ngăn xếp/hàng đợi trong hệ thống tin học).

3. Phẩm chất

  • Chăm chỉ: Tích cực tìm tòi và sáng tạo trong học tập.
  • Trung thực: Thực hiện đúng phần việc của bản thân và hợp tác làm việc nhóm khi được giao nhiệm vụ. Có ý thức báo cáo kết quả một cách chính xác.
  • Trách nhiệm: Hoàn thành các bài tập theo yêu cầu của GV thông qua hệ thống câu hỏi, phiếu học tập, thông qua sản phẩm.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với giáo viên

  • SGK, KHBD Chuyên đề học tập Tin học 12 – Định hướng Khoa học máy tính.
  • Phòng thực hành máy tính cài đặt sẵn môi trường lập trình Python (IDLE, PyCharm, VS Code,…) và có kết nối Internet, máy trình chiếu.
  • Học liệu số & Công cụ AI:
  • Bộ câu hỏi trắc nghiệm trên phần mềm Quizizz/website kenhhoctap.edu.vn hoặc phiếu bài tập số.
  • Video AI được tạo bằng các công cụ AI để khởi động bài học.
  • Công cụ Chatbot AI (ChatGPT/Gemini).

2. Đối với học sinh

  • SGK Chuyên đề học tập Tin học 12 – Định hướng Khoa học máy tính.
  • Vở ghi. 

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

   

2. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu mô hình dữ liệu ngăn xếp

a. Mục tiêu: HS hiểu được cơ chế hoạt động của ngăn xếp, các thao tác chính và ý nghĩa của các thao tác này.

b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ; HS tìm hiểu nội dung mục 1. Mô hình dữ liệu ngăn xếp, kết hợp với những hiểu biết về thực tiễn, thảo luận nhóm thực hiện nhiệm vụ.

c. Sản phẩm: Mô tả được mô hình dữ liệu ngăn xếp thông qua cơ chế hoạt động của nó.

d. Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HSDỰ KIẾN SẢN PHẨMNLS/AI

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS đọc, trao đổi và thảo luận theo nhóm đôi tìm hiểu nội dung mục 1 SGK tr.5 – 6, trả lời các câu hỏi sau:

+ Mô hình dữ liệu ngăn xếp hoạt động theo cơ chế gì?

+ Em hãy nêu một ví dụ khác về ngăn xếp và mô tả cách hoạt động của ví dụ này.

+ Em hãy mô tả mô hình dữ liệu ngăn xếp.

kenhhoctap

Hình 1.2. Mô hình ngăn xếp

+ Hãy ghép nối các nội dung cột A với cột B để có kết quả đúng nhất.

kenhhoctap

- GV yêu cầu HS đọc hiểu Ví dụ 1, 2 tr.6 SGK.

- GV yêu cầu các nhóm sử dụng thiết bị số kết nối mạng, mở Chatbot AI (như ChatGPT hoặc Gemini) và đặt câu lệnh: "Bên cạnh tính năng Undo khi soạn thảo văn bản, hãy cho biết thêm 2 ứng dụng thực tế khác của cấu trúc dữ liệu Stack trong tin học hoặc đời sống. Giải thích ngắn gọn cách Stack hoạt động trong các ứng dụng đó".

- GV yêu cầu HS vận dụng kiến thức vừa tìm hiểu, trả lời câu hỏi Củng cố tr.7 SGK:

Câu 1. Muốn lấy ra phần tử nằm ở đáy của ngăn xếp thì phải làm như thế nào?

Câu 2. Cho S là một ngăn xếp rỗng. Em hãy cho biết, khi thực hiện các lệnh sau thì S sẽ chứa những phần tử nào?

push(S,1); push(S,5); pop(S); push(S,10).

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tìm hiểu nội dung mục 1 SGK tr. 5 – 6 sau đó trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

- Các nhóm tương tác với máy tính, viết prompt và phân tích câu trả lời của AI.

- GV quan sát, 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 báo cáo kết quả thảo luận.

Hướng dẫn trả lời câu hỏi Củng cố tr.7 SGK:

Câu 1. Để lấy ra phần tử nằm ở đáy của ngăn xếp thì phải pop(S) tất cả các phần tử trong Stack.

Câu 2. S sẽ chứa phần tử 1, 10.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

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

- Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ.

- GV chính xác hoá lại các nội dung kiến thức.

- GV kết luận: 

+ Đặc điểm: Ngăn xếp (stack) thuộc kiểu dữ liệu tuyến tính có các hàm cơ bản: hàm push() để đưa dữ liệu vào và hàm pop() để lấy dữ liệu ra ở cùng một đầu là đỉnh của ngăn xếp. Một số hàm khác là isEmptyStack(), top().

+ Cơ chế hoạt động: Ngăn xếp hoạt động theo cơ chế “vào sau, ra trước” (LIFO).

- GV chuyển sang nội dung Thực hành làm quen với phần mềm GanttProject.

1. Mô hình dữ liệu ngăn xếp

- Cơ chế hoạt động của mô hình dữ liệu ngăn xếp: “vào sau, ra trước” (LIFO – Last In, First Out).

- Ví dụ khác về ngăn xếp: chức năng Undo khi soạn thảo văn bản. Mỗi khi thực hiện một thao tác mới, trạng thái hiện tại của văn bản được đưa vào đỉnh của ngăn xếp Undo. Khi yêu cầu Undo, trạng thái hiện tại được lấy ra từ đỉnh ngăn xếp và khôi phục lại.

- Mô hình dữ liệu ngăn xếp được mô tả như sau:

+ Ngăn xếp là một dãy tuyến tính các phần tử dữ liệu.

+ Ngăn xếp có các thao tác đưa phần tử vào và lấy phần tử ra tại cùng một đầu của ngăn xếp. Thao tác đưa dữ liệu vào là push và lấy dữ liệu ra là pop.

+ Quy ước đầu dùng để đưa dữ liệu vào và lấy dữ liệu ra là đỉnh (top) của ngăn xếp. Đầu ngược lại là đáy (bottom) của ngăn xếp.

+ Mô hình dữ liệu ngăn xếp hoạt động theo cơ chế LIFO.

- Các thao tác cơ bản trên dữ liệu ngăn xếp:

   

kenhhoctap

Nhiệm vụ NLS/AI:

+ Ứng dụng 1: Nút Back (Quay lại) trên trình duyệt web (Trang web truy cập sau cùng sẽ được lấy ra và hiển thị đầu tiên khi nhấn nút Back). 

+ Ứng dụng 2: Thuật toán duyệt đồ thị theo chiều sâu (DFS) sử dụng Stack để lưu vết các đỉnh đang duyệt.

- 1.3.NC1a: HS thực hiện vẽ sơ đồ các trạng thái của Stack trên giấy/vở để minh họa các trạng thái push/pop dữ liệu tuyến tính.

- 5.2.NC1b: HS sử dụng công cụ tìm kiếm trên Internet để tìm tư liệu liên quan.

- 12.C2.1: HS biết cách thiết lập prompt phù hợp để nhờ Chatbot AI hỗ trợ giải thích, mở rộng ứng dụng thực tế của ngăn xếp nhằm phục vụ nhu cầu tự học.

Hoạt động 2. Tìm hiểu mô hình dữ liệu hàng đợi

a. Mục tiêu: HS hiểu được cơ chế hoạt động, các thao tác cơ bản của hàng đợi và ý nghĩa của các thao tác này.

b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ; HS tìm hiểu nội dung mục 2. Mô hình dữ liệu hàng đợi, kết hợp với những hiểu biết về thực tiễn, thảo luận nhóm thực hiện nhiệm vụ.

c. Sản phẩm: Mô tả được mô hình dữ liệu hàng đợi thông qua cơ chế hoạt động của nó.

d. Tổ chức thực hiện:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

   

3. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

a. Mục tiêu: Giúp HS hệ thống lại kiến thức đã học.

b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ cho HS, HS hoàn thành phiếu bài tập.

c. Sản phẩm học tập: Phiếu bài tập.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV tổng hợp các kiến thức cần ghi nhớ cho HS.

- GV tạo phiếu bài tập số bằng Google Forms/Liveworksheets/Azota hoặc tổ chức trò chơi trắc nghiệm trên Quizizz/website kenhhoctap.edu.vn để củng cố toàn bài.

- GV cung cấp mã QR hoặc đường Links cho HS chơi và làm bài tập.

Trường THPT:…………………………………………

Lớp:……………………………………………………..

Họ và tên:……………………………………………….

   

PHIẾU BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ TIN HỌC 12 

ĐỊNH HƯỚNG KHOA HỌC MÁY TÍNH

BÀI 1: MÔ HÌNH DỮ LIỆU NGĂN XẾP VÀ HÀNG ĐỢI

   

Khoanh tròn vào chữ cái đứng trước câu trả lời đúng nhất:

Câu 1. Lệnh tạo một ngăn xếp rỗng là

A. Stack = ().         

B. Q = Queue().              

C. S = Stack().                

D. S = isEmptyStack().

Câu 2. Có thể thiết lập các lệnh thực hiện các thao tác cơ bản trên dữ liệu hàng đợi đều có độ phức tạp thời gian là bao nhiêu?

A. kenhhoctap với kenhhoctap là độ dài của hàng đợi.       

B. kenhhoctap.

C. kenhhoctap với kenhhoctap là độ dài của hàng đợi.                 

D. kenhhoctap với kenhhoctap là độ dài của hàng đợi.

Câu 3. Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về mô hình dữ liệu ngăn xếp?

A. Xếp hàng chờ lên máy bay là một ví dụ về ngăn xếp.

B. Ngăn xếp thuộc kiểu dữ liệu phi tuyến tính.

C. Ngăn xếp có hàm pop() để đưa dữ liệu vào và hàm push() để lấy dữ liệu ra.

D. Ngăn xếp hoạt động theo cơ chế LIFO.

Câu 4. …………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

   

- GV yêu cầu HS hoạt động cá nhân hoàn thành bài tập phần Luyện tập SGK trang 8.

Câu 1. Cho trước một dãy số, nếu đưa các số này lần lượt từ trái qua phải vào một ngăn xếp, sau đó lại lấy các số này ra từ ngăn xếp và xếp theo thứ tự lấy ra cũng từ trái qua phải, thì sẽ thu được dãy số mới như thế nào?

Câu 2. Giả sử cho một dãy các số, ví dụ 2, 5, 1, 0, 10, các số này lần lượt được kiểm tra, nếu là số chẵn sẽ được đưa vào hàng đợi Q, nếu là số lẻ thì đưa vào ngăn xếp S. Sau đó lần lượt lấy tất cả các số từ S và in ra màn hình. Hỏi các số được in ra màn hình lần lượt là các số nào?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS suy nghĩ, hoàn thành các bài tập GV yêu cầu.

- GV quan sát và hỗ trợ, hướng dẫn.

Bước 3: HS báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- HS trả lời nhanh câu hỏi trắc nghiệm.

- Mỗi bài tập GV mời 1 đến 2 HS trình bày. Các HS khác chú ý chữa bài, theo dõi nhận xét bài làm của các bạn.

Gợi ý đáp án: 

PHẦN TRẮC NGHIỆM 

Câu 1Câu 2Câu 3Câu 4Câu 5Câu 6Câu 7
CBDCABC

PHẦN LUYỆN TẬP

Câu 1. Dãy số mới thu được là đảo ngược của dãy số đưa vào.

Câu 2. Các số được in ra màn hình lần lượt là 1, 5.

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

- GV chữa bài, chốt đáp án, tuyên dương các hoạt động tốt, nhanh và chính xác.

[2.1.NC1a: HS thực hiện tương tác số bằng cách truy cập và hoàn thành phiếu học tập trên nền tảng số.]

4. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

a. Mục tiêu: HS nắm chắc kiến thức về mô hình dữ liệu ngăn xếp và hàng đợi.

b. Nội dung: HS vận dụng các kiến thức đã học, thảo luận trả lời theo yêu cầu của GV.

c. Sản phẩm học tập: HS hoàn thành tìm hiểu kiến thức.

d. Tổ chức thực hiện:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

   

Thông tin tải tài liệu:

Phía trên chỉ là 1 phần, tài liệu khi tải sẽ có đầy đủ. Xem và tải: Giáo án tích hợp NLS chuyên đề Tin học 12 Khoa học máy tính (cả năm) - Tại đây

Tài liệu khác

Chat hỗ trợ
Chat ngay