Ngày soạn: …/…/…

Ngày dạy: …/…/…

CHUYÊN ĐỀ 1: THỰC HÀNH VỚI CÁC BỘ PHẬN CỦA ROBOT GIÁO DỤC

BÀI 1: CẤU TẠO CHUNG CỦA ROBOT GIÁO DỤC (2 TIẾT)

1. MỤC TIÊU
2. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

• Biết cấu tạo chung của các loại robot giáo dục.
• Biết một số robot giáo dục có trên thực tế.

2. Năng lực

• Năng lực chung:
• Giải quyết được những nhiệm vụ học tập một cách độc lập, theo nhóm và thể hiện sự sáng tạo.
• Góp phần phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác qua hoạt động nhóm và trao đổi công việc với giáo viên.
• Năng lực riêng:
• Thông qua các hoạt động, HS hình thành được năng lực phân tích và giải quyết vấn đề, kĩ năng phát triển tư duy lôgic, kĩ năng giao tiếp và trình bày vấn đề.
• Ngoài ra, HS còn có thể phát triển năng lực sáng tạo, năng lực và kĩ năng chia sẻ, năng lực ứng dụng kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề thực tế.

3. Phẩm chất

• Hình thành ý thức trách nhiệm, phẩm chất làm việc chăm chỉ, chuyên cần.
• Năng động, chịu khó tìm tòi, sáng tạo.

1. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
2. Đối với giáo viên

• Sách chuyên đề học tập Định hướng khoa học máy tính 10, SGV, Kế hoạch bài dạy.
• Máy tính cài một số phần mềm lập trình điều khiển rôbốt để nếu có điều kiện thì cho HS quan sát trực tiếp trên lớp, ví dụ các phần mềm sau: makeCode, Arduino IDE, GaraBlock, mBlock, Easycodev, Scratch…
• Một số bảng mạch và phụ kiện:

+ Micro:bit

+ Bảng mạch Arduino UNO (hoặc bất kì bảng mạch Arduino nào khác).

+ Một số cảm biến như cảm biến siêu âm, cảm biến dò đường.

+ Một số phụ kiện khác như động cơ, pin, bánh xe,…

• Một robot giáo dục hoàn chỉnh như G-robot, mBot, kcBot.
• Máy tính, máy chiếu (nếu có).

2. Đối với học sinh: Sách chuyên đề học tập Định hướng khoa học máy tính 10, vở ghi, bút.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
2. Mục tiêu:

- Hướng HS đến khái niệm robot sẽ là chủ đề chính của toàn bộ cuốn sách.

- Tạo tâm thế hứng khởi, hào hứng cho HS trước khi vào bài học mới.

1. Nội dung: HS quan sát các hình ảnh liên quan đến robot, trả lời câu hỏi về chức năng của một số robot mà HS biết.
2. Sản phẩm học tập: HS trả lời câu hỏi dựa vào hiểu biết của bản thân.
3. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ:

- GV cho HS quan sát các hình ảnh liên quan đến robot và trả lời câu hỏi:

Em đã từng nghe từ "robot" bao giờ chưa? Hãy kể tên và chức năng của một số robot mà em biết.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập: HS chú ý theo dõi, suy nghĩ câu trả lời.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận: HS dựa vào hiểu biết của bản thân để đưa ra câu trả lời, HS khác nhận xét bổ sung.

- Một số loại robot:

+ Robot công nghiệp: hỗ trợ con người trong công việc tại các nhà máy, dây chuyền sản xuất.

+ Robot thám hiểm: đóng vai trò quan trọng trong việc thám hiểm những vùng con người khó tiếp cận và đặc biệt nguy hiểm.

+ Robot y tế: giúp chăm sóc sức khỏe, giám sát bệnh nhân.

+ Robot giáo dục: Áp dụng các mô hình robot trong quá trình dạy học, là công cụ cung cấp tri thức cho con người.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện: GV nhận xét câu trả lời của HS, trên cơ sơ đó dẫn dắt vào bài học:

Robot là một trong những phát minh vĩ đại của con người từ gần 100 năm qua và không ngừng được phát triển để ngày càng thông minh hơn, hữu ích và an toàn hơn. Với sự phát triển của khoa học công nghệ, các nước, các nền công nghiệp trên toàn thế giới đang chạy đua để cải tiến và chế tạo ra những robot hiện đại nhất cho mọi lĩnh vực trong cuộc sống và phục vụ sản xuất. Bài học ngày hôm nay sẽ giới thiệu cho các em về robot nói chung và robot giáo dục nói riêng – Bài 1: Cấu tạo chung của robot giáo dục.

1. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1: Robot và robot giáo dục

1. Mục tiêu: HS biết được vài nét về sự phát triển của robot và biết được sự khác nhau giữa robot và robot giáo dục.
2. Nội dung: GV hướng dẫn HS đọc mục 1, HS xung phong trả lời các câu hỏi xây dựng kiến thức bài học mới.
3. Sản phẩm học tập: HS ghi được vào vở:

- Vài nét về sự phát triển của robot.

- Phân biệt robot và robot giáo dục.

1. Tổ chức hoạt động:

Hoạt động 2: Cấu tạo và hoạt động của robot giáo dục

1. Mục tiêu: HS biết được cấu tạo và nguyên lí hoạt động của robot giáo dục hiện nay.
2. Nội dung: HS đọc nội dung mục 2 để tìm hiểu cấu tạo chung và nguyên lí hoạt động của robot giáo dục.
3. Sản phẩm học tập: HS ghi được vào vở cấu tạo và nguyên lí hoạt động của robot giáo dục hiện nay.
4. Tổ chức hoạt động:

Hoạt động 3: Nguồn điện dùng cho robot

1. Mục tiêu: HS biết và trình bày được các loại nguồn điện và cách cấp nguồn điện và cách cấp nguồn điện cho robot giáo dục hoạt động.
2. Nội dung: HS đọc nội dung mục 3 kết hợp quan sát các hình minh họa để nắm kiến thức, củng cố kiến thức bằng cách trả lời Câu hỏi SCĐ tr.8.
3. Sản phẩm học tập: HS ghi được vào vở các cách cấp nguồn điện 1 chiều cho robot.
4. Tổ chức hoạt động:

Hoạt động 4: Một số robot ở Việt Nam

1. Mục tiêu: HS nhận biết được một số robot ở Việt Nam.
2. Nội dung: HS đọc nội dung mục 4 kết hợp quan sát các hình minh họa để biết được một số loại robot giáo dục đang có hiện nay.
3. Sản phẩm học tập: HS ghi được vào vở một số robot giáo dục ở Việt Nam.
4. Tổ chức hoạt động:

1. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
2. Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS được củng cố kiến thức về cấu tạo chung và nguyên lí hoạt động của robot.
3. Nội dung: HS đọc SCĐ, dựa vào các kiến thức vừa học để trả lời câu hỏi.
4. Sản phẩm học tập: Bài làm của học sinh, kĩ năng giải quyết nhiệm vụ học tập.
5. Tổ chức hoạt động:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV giao nhiệm vụ cho HS, hoàn thành các bài tập 1, 2 phần Luyện tập (SCĐ - tr.8):

Bài 1. Em hãy mô tả cấu tạo chung của robot.

Bài 2. Tại sao nói hoạt động của robot cũng tương tự với các thiết bị xử lí thông tin khác?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS trao đổi theo nhóm đôi, thực hiện nhiệm vụ.

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

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

- HS xung phong trình bày kết quả.

- HS khác lắng nghe, nhận xét, chỉnh sửa.

Kết quả:

Bài 1. Cấu tạo chung của robot gồm ba phần chính là: Bảng mạch điều khiển; các cảm biến và cơ cấu nhận tín hiệu; các cơ cấu chấp hành và phụ kiện tiếp nhận điều khiển.

Bài 2. Vì hoạt động của robot là quá trình lặp đi lặp lại các bước:

- Nhận các tín hiệu vào.

- Chuyển đổi tín hiệu đầu vào sang tín hiệu số.

- Chip vi điều khiển thực hiện việc tiếp nhận, xử lí dữ liệu vào và đưa dữ liệu ra.

Các bước trên được thực hiện nhờ chương trình điều khiển được cài đặt bên trong robot.

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

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

1. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
2. Mục tiêu: Vận dụng các kiến thức vừa học quyết các vấn đề học tập và thực tiễn.
3. Nội dung: HS vận dụng kiến thức, trả lời câu hỏi.
4. Sản phẩm học tập: HS nêu được hiểu biết về tính mở của kiến trúc các robot hiện nay, tìm được thông tin về một số robot hiện nay ở Việt Nam trên Internet.
5. Tổ chức hoạt động:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS hoàn thành các bài tập 1, 2 phần Vận dụng (SCĐ - tr.8):

Bài 1. Em hiểu thế nào là tính mở của kiến trúc các robot hiện nay?

Bài 2. Em hãy tìm hiểu thông tin về một số robot hiện nay ở Việt Nam trên Internet.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS trao đổi theo nhóm, thực hiện nhiệm vụ.

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

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

- HS xung phong trình bày kết quả.

- HS khác lắng nghe, nhận xét, chỉnh sửa.

Kết quả:

Bài 1. Tính mở của kiến trúc robot giáo dục hiện nay được thể hiện ở những đặc điểm sau:

- Cấu trúc của bảng mạch mở cho phép thiết kế và kết nối với các cơ cấu cảm biến và chấp hành khác nhau.

- Phần mềm điều khiển có mã nguồn mở và miễn phí.

- Không giữ bản quyền các sơ đồ vi mạch xử lí các nguyên lí hoạt động khác.

Bài 2. HS tự tìm thêm thông tin về robot giáo dục trên Internet.

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

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

* Hướng dẫn về nhà

- Ôn lại các kiến thức đã học.

- Đọc và chuẩn bị trước bài sau - Bài 2: Bảng mạch điều khiển và cơ cấu chấp hành.