Giáo án tích hợp NLS chuyên đề Công nghệ 11 Cơ khí

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu các nhóm HS tự tìm hiểu nội dung Bài 1 SGK trong giờ tự học hoặc ngoài giờ lên lớp.

- GV hướng dẫn HS đọc và tìm hiểu nội dung mục I và II (tr5,6,7 - SGK) theo nhóm để hiểu được tổng quan về dự án nghiên cứu.

- HS đọc và tìm hiểu nội dung mục III (tr7,8 - SGK) về các bước thực hiện một dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực kĩ thuật cơ khí.

- HS đọc và tìm hiểu nội dung mục IV (tr8,9 - SGK) về nội dung kĩ thuật có liên quan trong thực hiện một dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực cơ khí.

- GV hướng dẫn các nhóm trình bày thông tin tìm hiểu được trên GoogleDocs, Excel, PowerPoint để GV có thể theo dõi tiến độ của các nhóm, các thành viên trong quá trình tự học. 

- Trong quá trình tự học ở nhà, HS hãy áp dụng kỹ thuật tìm kiếm trên Google/YouTube (bằng các từ khóa như "Dự án chế tạo máy cơ khí sinh viên", "Đồ án cơ khí chế tạo máy") để tìm đọc các tài liệu thực tế. Tổng hợp thông tin trên Google Docs/PPT để GV theo dõi tiến độ.

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

- HS chia thành các nhóm, tự tìm hiểu Bài 1 SGK trong giờ tự học hoặc ngoài giờ lên lớp.

- HS tự học, phân nhóm tìm kiếm tài liệu trên không gian mạng.

- GV định hướng, góp ý, khuyến khích các nhóm thông qua các kênh quản lí, có thể cho hai nhóm cùng tìm hiểu một nội dung rồi đánh giá để thấy ưu, nhược điểm của từng nhóm.

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

- GV yêu cầu HS có báo cáo định kì (lớp tự quy ước trong kế hoạch học tập).

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

- GV nhận xét, đánh giá tinh thần, thái độ chuẩn bị bài của HS.

HOẠT ĐỘNG TỰ HỌC CỦA HỌC SINH

HS chuẩn bị bài trong giờ tự học hoặc ngoài giờ lên lớp.

[1.1.NC1b]: HS áp dụng kỹ thuật tìm kiếm bằng từ khóa đặc thù trên môi trường Internet để lấy được các dữ liệu, tài liệu tham khảo thực tế mở rộng cho quá trình tự học.

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SGK và trả lời các câu hỏi sau:

+ Nêu khái niệm của dự án nghiên cứu.

+ Chu trình dự án nghiên cứu bao gồm các bước nào?

+ Nêu đặc điểm của một dự án nghiên cứu.

- GV kết luận khái niệm về dự án nghiên cứu, chu trình, đặc điểm của một dự án nghiên cứu

- GV yêu cầu HS làm việc cá nhân, nghiên cứu SGK và nêu khái niệm dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực kĩ thuật cơ khí.

- Trên cơ sở hiểu biết tổng quan về một dự án nghiên cứu, GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và tìm hiểu về một dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực cơ khí.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SGK và trả lời nội dung hộp chức năng Khám phá (tr7 - SGK)

Em hãy nêu các đặc điểm của một dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực kĩ thuật cơ khí.

- Để thảo luận câu hỏi Khám phá, GV thiết lập một bảng ảo Padlet. HS hãy truy cập và áp dụng xử lý nhận thức tập thể: Mỗi nhóm đăng các gạch đầu dòng về đặc điểm lên Padlet, bình luận bổ sung ý kiến cho nhóm bạn để xây dựng bức tranh toàn cảnh.

- GV kết luận về nội dung dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực kĩ thuật cơ khí.

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

- HS làm việc cá nhân, sau đó hoạt động theo nhóm đọc thông tin SGK mục I, II SGK tr.5,6,7 để tìm hiểu về đặc điểm của một dự án nghiên cứu trong lĩnh vực kĩ thuật cơ khí.

- HS truy cập Padlet, gõ ý kiến và phản biện.

- HS thảo luận theo cặp đôi để thực hiện trả lời câu hỏi mà GV đưa ra và câu hỏi Khám phá.

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

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

- GV mời đại diện HS trình bày bằng Padlet khái niệm về dự án nghiên cứu, chu trình, đặc điểm của một dự án nghiên cứu và khái niệm, đặc điểm của dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực kĩ thuật cơ khí.

- GV mời đại diện cặp đôi trả lời các hoạt động trong hộp Khám phá.

*Trả lời Khám phá (tr7 – SGK): Ngoài những đặc điểm chung của một dự án, thì một dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực cơ khí còn có những đặc điểm sau:

+ Dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực cơ khí thường phải có sự kết hợp liên ngành.

+ Sản phẩm của một dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực kĩ thuật cơ khí là sản phẩm cơ khí.

+ Những người tham gia vào một dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực cơ khí phải có chuyên môn về kĩ thuật cơ khí và những lĩnh vực liên quan.

+ Hồ sơ của dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực kĩ thuật cơ khí ngoài những hồ sơ chung còn có bộ hồ sơ kĩ thuật.

+ Quy trình thực hiện một dự án thuộc lĩnh vực kĩ thuật cơ khí phải có việc sử dụng các máy móc thiết bị cơ khí.

- 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 nhận xét, đánh giá và kết luận về đặc điểm của một dự án nghiên cứu trong lĩnh vực kĩ thuật cơ khí.

- GV chuyển sang nội dung mới. 

I. TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN NGHIÊN CỨU

- Dự án nghiên cứu là một nghiên cứu độc lập của cá nhân hoặc một nhóm về một chủ đề khoa học, kĩ thuật nào đó nhằm khám phá thông tin mới, đạt được những hiểu biết mới hoặc ứng dụng mới trong thực tiễn.

- Chu trình dự án nghiên cứu là toàn bộ vòng đời của dự án bao gồm:

(1) Xác định, lựa chọn đề tài dự án;

(2) Thiết kế dự án;

(3) Xây dựng hồ sơ, tài liệu dự án;

(4) Xin phê duyệt;

(5) Triển khai thực hiện dự án;

(6) Đánh giá, kết thúc dự án.

- Một dự án nghiên cứu thường có những đặc điểm sau đây:

+ Mục tiêu của dự án nghiên cứu là xác định.

+ Dự án nghiên cứu có sự tham gia của nhiều cá nhân và đơn vị, liên quan đến nhiều ngành, đòi hỏi chuyên môn khác nhau.

+ Dự án nghiên cứu có tính sáng tạo và duy nhất, chứa đựng những yếu tố bất định.

+ Vòng đời của dự án nghiên cứu có giới hạn.

+ Môi trường nghiên cứu của dự án nghiên cứu là phức tạp.

II. DỰ ÁN NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC KĨ THUẬT CƠ KHÍ

- Dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực cơ khí là một dự án nghiên cứu với mục tiêu là nghiên cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo hay cải tiến một thiết bị, một hệ thống, một quy trình hoặc giải quyết một vấn đề.

[5.3.NC1b]: HS áp dụng xử lý nhận thức tập thể bằng cách sử dụng công cụ số (Padlet) để cùng nhau brainstorm (giải quyết vấn đề), thảo luận, tổng hợp các đặc điểm của dự án cơ khí, tạo ra tri thức chung một cách trực quan và tương tác cao.

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành các nhóm 4 – 5 HS.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm, nghiên cứu SGK và trả lời nội dung hộp chức năng Khám phá (tr8 – SGK)

Từ các nội dung của mục III, em hãy vẽ sơ đồ khối tiến trình thực hiện các bước khi thực hiện một dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực kĩ thuật cơ khí.

- GV yêu cầu HS vẽ sơ đồ khối và sắp xếp các bước theo thứ tự và giải thích các thứ tự đó.

- Thay vì vẽ ra giấy, HS hãy làm việc với nội dung SGK, sử dụng phần mềm Canva, PowerPoint hoặc Mindmeister để sửa đổi, tinh chỉnh và thiết kế một Sơ đồ khối (Infographic) thật đẹp mắt, chuyên nghiệp và có tư duy logic cao để trình chiếu.

- Sau khi HS thực hiện, GV tổng hợp các ý kiến bằng một ma trận thông tin trên một slide, trên bảng hoặc trên phần mềm để HS có thể tương tác trực tiếp và chỉnh sửa cùng nhau.

- GV kết luận về các bước thực hiện một dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực cơ khí.

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

- HS làm việc cá nhân, sau đó hoạt động theo nhóm đọc thông tin SGK mục III, SGK tr.7,8 để tìm hiểu các bước thực hiện một dự án nghiên cứu trong lĩnh vực kĩ thuật cơ khí.

- HS sử dụng thiết bị số (Laptop/Tablet) thiết kế sơ đồ khối.

- HS thảo luận theo nhóm để thực hiện trả lời câu hỏi mà GV đưa ra và câu hỏi Khám phá.

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

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

- GV mời đại diện HS trình bày các bước thực hiện dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực kĩ thuật cơ khí.

- Các nhóm trình chiếu Sơ đồ khối số hóa lên màn hình lớn.

- GV mời các nhóm tổng hợp ý kiến, làm rõ và phản biện về thực hiện dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực cơ khí.

- 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 nhận xét, đánh giá và kết luận về các bước thực hiện một dự án nghiên cứu trong lĩnh vực kĩ thuật cơ khí.

- GV chuyển sang nội dung mới. 

III. CÁC BƯỚC THỰC HIỆN MỘT DỰ ÁN NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC KĨ THUẬT CƠ KHÍ

1. Xác định yêu cầu

- Nội dung của giai đoạn này là đề xuất những yêu cầu thiết kế cần phải đạt được. 

- Dựa vào mục tiêu của dự án, dựa vào bối cảnh thực hiện, kinh phí thực hiện để xác định các yêu cầu.

- Yêu cầu thiết kế cần được xác định và được phát biểu rõ ràng.

2. Nghiên cứu tài liệu liên quan đến đề tài

- Việc nghiên cứu tài liệu liên quan đến đề tài sẽ thừa hưởng kinh nghiệm của người khác, tránh được các sai lầm khi nghiên cứu.

3. Đề xuất và lựa chọn các giải pháp

- Với yêu cầu và tiêu chí đã đặt ra, luôn luôn có nhiều giải pháp tốt để giải quyết. 

- Trong giai đoạn này, người nghiên cứu tìm cách đề xuất số lượng tối đa các giải pháp khả thi có thể, bám sát với yêu cầu thiết kế đã nêu.

- Trên cơ sở các giải pháp đã đề xuất, cần xem xét và đánh giá một cách toàn diện về mức độ phù hợp với yêu cầu đã đặt ra cho sản phẩm để từ đó lựa chọn giải pháp tốt nhất.

4. Chế tạo thử nghiệm và hoàn thiện

- Làm mô hình, chế tạo sản phẩm thử nghiệm để xem xét, đánh giá, kiểm tra sản phẩm có đáp ứng các yêu cầu, tiêu chí đặt ra hay chưa.

- Quá trình hoàn thiện thiết kế liên quan tới các hoạt động có tính lặp lại hướng tới có một sản phẩm tốt nhất.

- Sản phẩm được thử nghiệm và theo dõi trong một thời gian, ghi nhận những lỗi phát sinh,…

5. Lập hồ sơ kĩ thuật của dự án

- Căn cứ vào phương án thiết kế đã hoàn thiện, tiến hành hoàn chỉnh hồ sơ, viết thuyết minh tính toán thiết kế; lập bảng thống kê vật liệu và kinh phí thực hiện sản phẩm; lập các bản vẽ chi tiết để chế tạo và bản vẽ lắp của sản phẩm để lắp ráp các chi tiết của sản phẩm.

[3.2.NC1a]: HS làm việc với các khối kiến thức quy trình mới, áp dụng phần mềm (Canva/PPT) để tinh chỉnh, kết nối và tích hợp chúng nhằm tạo ra một sản phẩm số (Sơ đồ khối/Infographic) trực quan, sáng tạo mang bản sắc riêng của nhóm.

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SGK và trả lời hộp chức năng Khám phá (tr9 – SGK)

Em hãy nêu các nội dung kĩ thuật khi thực hiện một dự án nghiên cứu.

- GV chia lớp thành 2 nhóm và yêu cầu thực hiện yêu cầu sau:

Nhóm 1: Tìm hiểu về các nội dung cơ bản khi thực hiện một dự án nghiên cứu thuộc lĩnh cơ kĩ thuật cơ khí.

Nhóm 2: Tìm hiểu những nội dung thuộc lĩnh vực cơ khí khi thực hiện một dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực này.

- Sau khi HS thảo luận và trả lời, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

+ Tại sao lại phải có những hiểu biết về những nội dung đó trong khi thực hiện dự án.

- Ở mục "Sử dụng được một số phần mềm thiết kế", HS hãy dùng điện thoại mở Chatbot AI (ChatGPT/Gemini), thực hành đặt prompt để hỏi AI: "Đóng vai một kĩ sư cơ khí, hãy liệt kê 3 phần mềm thiết kế 3D phổ biến nhất hiện nay và phân tích ưu nhược điểm ngắn gọn để học sinh cấp 3 dễ hiểu."

- Thảo luận nhanh: "AI có thể viết mã lệnh CNC hoặc thiết kế bản vẽ hộ chúng ta rất nhanh. Vậy vì sao người học vẫn phải học và hiểu nền tảng về vật liệu và gia công cơ khí? Việc sử dụng AI mang ý nghĩa gì?"

- GV kết luận về nội dung kĩ thuật có liên quan trong thực hiện một dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực kĩ thuật cơ khí.

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

- HS làm việc cá nhân, đọc thông tin mục IV SGK tr.8,9 để tìm hiểu nội dung kĩ thuật có liên quan trong thực hiện một dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực kĩ thuật cơ khí.

- HS đọc mục IV. Thực hành đặt câu lệnh (prompt) trên AI.

- HS thảo luận về vai trò của con người và công nghệ AI.

- HS thảo luận theo nhóm để trả lời câu hỏi với hộp chức năng Khám phá và các câu hỏi GV đưa ra.

*Trả lời Khám phá (tr9 – SGK)

Các nội dung kĩ thuật khi thực hiện một dự án nghiên cứu: các hiểu biết cơ bản và hiểu biết về cơ khí.

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

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

- GV mời đại diện HS trình bày về hiểu biết về những nội dung cơ bản và nội dung thuộc lĩnh vực cơ khí khi thực hiện dự án.

- Báo cáo AI 1: AI gợi ý phần mềm như AutoCAD, SolidWorks, Inventor.

- Báo cáo AI 2: Máy móc/AI chỉ là công cụ hỗ trợ để tính toán, mô phỏng nhanh. Nền tảng chuyên môn giúp kĩ sư biết bản vẽ đó có chế tạo thực tế được không (tính khả thi). AI không thay thế tư duy sáng tạo của con người.

- 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 nhận xét, đánh giá và kết luận về những nội dung kĩ thuật có liên quan trong thực hiện một dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực kĩ thuật cơ khí.

- GV chuyển sang nội dung luyện tập. 

IV. NHỮNG NỘI DUNG KĨ THUẬT CÓ LIÊN QUAN TRONG THỰC HIỆN MỘT DỰ ÁN NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC KĨ THUẬT CƠ KHÍ

1. Các hiểu biết cơ bản

- Hiểu và đọc được các bản về kĩ thuật: đọc hiểu bản vẽ cơ khí vì nó được dùng để thể hiện các chi tiết, đặc điểm của máy móc, hệ thống,…

- Sử dụng được một số phần mềm: cần biết sử dụng phần mềm thiết kế hoặc để mô phỏng và phân tích.

- Có một số hiểu biết về tài chính: một dự án nghiên cứu sẽ không thể thực hiện được khi không có nguồn lực về tài chính.

2. Các hiểu biết về cơ khí

- Vật liệu cơ khí: hiểu biết về vật liệu cơ khí sẽ giúp chọn được vật liệu chế tạo các chi tiết máy phù hợp, đảm bảo yêu cầu về kĩ thuật và kinh tế.

- Gia công cơ khí: là quá trình chế tạo ra sản phẩm cơ khí.

- Các cơ cấu truyền và biến đổi chuyển động: giúp thiết kế và chế tạo các máy móc theo đúng yêu cầu sử dụng.

[11.C3.1]: HS thực hành cách đặt prompt phù hợp, có chỉ định vai trò và đối tượng mục tiêu cụ thể cho Chatbot AI để thu được câu trả lời chuyên ngành cơ khí hữu ích và dễ hiểu nhất.

[11.A1.2]: HS hiểu được mục đích sử dụng AI là để nâng cao năng lực (tìm kiếm phần mềm, tính toán nhanh), nhưng không phụ thuộc hoàn toàn vào nó; kĩ sư vẫn phải làm chủ các nguyên lí cơ bản (vật liệu, động học) để quyết định tính khả thi của thiết kế.