GA tích hợp NLS - AI Toán 12 Bài 10: Phương sai và độ lệch chuẩn

Giáo án năng lực số và AI Toán 12 Bài 10: Phương sai và độ lệch chuẩn được biên soạn theo định hướng phát triển phẩm chất – năng lực. Nội dung có tích hợp NLS và AI giúp HS rèn luyện khả năng ứng dụng công nghệ, thao tác số ngay trong tiết học. Tài liệu ở dạng file Word, dễ chỉnh sửa – dễ tải về, phù hợp cho GV sử dụng từ năm học 2026.

Nội dung chi tiết

Ngày soạn: .../.../...

Ngày dạy: .../.../...

BÀI 10. PHƯƠNG SAI VÀ ĐỘ LỆCH CHUẨN

(2 tiết)

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức 

Học xong bài này, HS đạt các yêu cầu sau:

  • Tính được phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm.
  • Hiểu được ý nghĩa, vai trò của phương sai, độ lệch chuẩn trong việc đo mức độ phân tán.

2. Năng lực 

Năng lực chung

  • Năng lực tự chủ và tự học trong tìm tòi khám phá.
  • Năng lực giao tiếp và hợp tác trong trình bày, thảo luận và làm việc nhóm.
  • Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong thực hành, vận dụng.

Năng lực riêng:

  • Năng lực tư duy và lập luận toán học: So sánh, phân tích, lập luận để nêu được vai trò, ý nghĩa của phương sai, độ lệch chuẩn trong mẫu việc đo mức độ phân tán.
  • Năng lực mô hình hóa toán học: Mô tả, biểu diễn các số liệu dưới bảng tần số ghéo nhóm, từ đó áp dụng công thức tính phương sai và độ lệch chuẩn của mẫu dữ liệu.
  • Năng lực giải quyết vấn đề toán học: Tính được phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm.
  • Năng lực giao tiếp toán học: Đọc được bảng tần số ghép nhóm.
  • Năng lực sử dụng công cụ học toán: Sử dụng được máy tính cầm tay.

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.
  • 5.2.NC1b: Áp dụng được các công cụ số khác nhau và các giải pháp công nghệ có thể có để giải quyết vấn đề.
  • 6.2.NC1a: Lựa chọn và sử dụng được các công cụ AI phù hợp để nâng cao hiệu suất và giải quyết các vấn đề phức tạp.

Năng lực AI:

  • 12.D1.1: Giải pháp hệ thống AI (Nhận diện nhu cầu và đề xuất quy trình sử dụng AI hỗ trợ xử lí mẫu số liệu ghép nhóm, tính phương sai, độ lệch chuẩn và đánh giá mức độ ổn định hoặc rủi ro).
  • 12.A1.2: Con người trong hệ thống AI (Kiểm chứng kết quả phân tích của AI bằng công thức toán học và dữ liệu thực tế; chủ động đưa ra quyết định cuối cùng).

3. Phẩm chất

  • Có ý thức học tập, ý thức tìm tòi, khám phá và sáng tạo, có ý thức làm việc nhóm, tôn trọng ý kiến các thành viên khi hợp tác.
  • Chăm chỉ tích cực xây dựng bài, có trách nhiệm, chủ động chiếm lĩnh kiến thức theo sự hướng dẫn của GV.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 

  • GV: KHBD, SGK, SBT Toán 12, bài trình chiếu (Slide), phòng thực hành máy tính kết nối Internet, máy chiếu, video AI tạo bằng công cụ AI được dùng để khởi động bài học, bộ câu hỏi trắc nghiệm trên Quizizz/website kenhhoctap.edu.vn.
  • HS: SGK, SBT Toán 12, vở ghi.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG 

a) Mục tiêu: Tạo hứng thú, thu hút HS tìm hiểu nội dung bài học.

b) Nội dung: HS đọc tình huống mở đầu, suy nghĩ trả lời câu hỏi.

c) Sản phẩm: HS đưa ra được nhận định ban đầu về câu hỏi mở đầu.

d) Tổ chức thực hiện:

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu xem video AI được thiết kế để phục vụ bài dạy và trả lời câu hỏi xuất hiện trong video đó.

- GV yêu cầu HS đọc tình huống mở đầu:

Để xác định được độ ổn định của một máy đo độ ẩm không khí, người ta dùng máy này để đo 20 lần. Nếu độ lệch chuẩn của mẫu số liệu đo lớn hơn 0,15 thì người ta sẽ đưa máy đo đi sửa chữa. Trong một lần lấy mẫu, kĩ thuật viên có được mẫu số liệu ghép nhóm sau:

Độ ẩm (%)[52; 52,1)[52,1; 52,2)[52,2; 52,3)[52,3; 52,4)[52,4; 52,5)
Tần số15842

Liệu có cần đưa máy đo này đi sửa chữa hay không?

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS xem video và suy nghĩ câu trả lời.

- HS quan sát và chú ý lắng nghe, thảo luận nhóm đôi hoàn thành yêu cầu.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận: 

- GV gọi một số HS trả lời, HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định: 

- GV nhận xét, đánh giá và kết luận.

[6.2.NC1a: 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.

2.1.NC1a: HS thực hiện các tương tác cơ bản với học liệu số (xem video, trả lời câu hỏi trên môi trường số).

1.1.NC1a: HS tiếp cận, khai thác được thông tin từ nguồn học liệu số dưới sự hướng dẫn của GV.]

- GV đánh giá kết quả của HS, trên cơ sở đó dẫn dắt HS vào bài học mới: “Trong cuộc sống, người ta còn có thể đo mức độ thay đổi của cân nặng sau ba tháng ăn kiêng, đo mức độ rủi ro của một phương án đầu tư,... Vậy người ta đã tính như thế nào, thì bài học ngày hôm nay sẽ giải thích cho các em câu hỏi đó.”

Bài mới: Phương sai và độ lệch chuẩn.

2. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

Hoạt động 1: Phương sai và độ lệch chuẩn

a) Mục tiêu:

  • Tính được phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm.
  • Hiểu được ý nghĩa, vai trò của phương sai, độ lệch chuẩn trong việc đo mức độ phân tán.

b) Nội dung: HS đọc SGK, nghe giảng, thực hiện các nhiệm vụ được giao, suy nghĩ trả lời câu hỏi, thực hiện các HĐ1; Luyện tập 1; Vận dụng và giải thích Ví dụ 1.

c) Sản phẩm: HS hình thành được kiến thức bài học, câu trả lời của HS cho các câu hỏi. HS trình bày được cách tính, ý nghĩa của phương sai và độ lệch chuẩn.

d) Tổ chức thực hiện:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

   

Hoạt động 2: Sử dụng phương sai, độ lệch chuẩn đo độ rủi ro

a) Mục tiêu:

- HS đo được độ rủi ro của một phương án đầu tư bẳng cách sử dụng phương sai và độ lệch chuẩn.

b) Nội dung: HS đọc SGK, nghe giảng, thực hiện các nhiệm vụ được giao và giải thích các Ví dụ.

c) Sản phẩm: HS hình thành được kiến thức bài học, câu trả lời của HS cho các câu hỏi. HS trình bày được độ rủi ro của một phương án đầu tư bẳng cách sử dụng phương sai và độ lệch chuẩn.

d) Tổ chức thực hiện:

HĐ CỦA GV VÀ HSSẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV dẫn dắt HS vào phần kiến thức: “Trong tài chính, ngườit ta có nhiều cách để đo độ rủi ro của một phương án đầu tư. Một trong các cách đó là sử dụng độ lệch chuẩn của lợi nhuận thu được theo phương án đầu tư. Độ lệch chuẩn càng lớn thì phương án đầu tư càng rủi ro.”

- GV cho HS quan sát và nghiên cứu Ví dụ 2 theo nhóm đôi.

+ GV có thể đặt câu hỏi cho HS:

  • Em có nhận xét gì về giá trị trung bình khi đầu tư vào hai lĩnh vực?
  • Phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm khi đầu tư vào lĩnh vực nào cao hơn?
  • Từ đó, chúng ta có thể kết luận được đầu tư vào lĩnh vực nào sẽ “rủi ro” hơn?

+ GV mời đại diện nhóm đứng tại chỗ trình bày lại cách làm bài.

+ GV nhận xét, chốt đáp án.

- GV cho HS quan sát và nghiên cứu Ví dụ 3

+ GV có thể đặt câu hỏi cho HS:

  • Em có nhận xét gì về giá trị trung bình lợi nhuận của hai nhà đầu tư?
  • Phương sai, độ lệch chuẩn của mẫu số liệu ghép nhóm về lợi nhuận của nhà đầu tư nào cao hơn?
  • Từ đó, chúng ta có thể nhận xét gì về độ rủi ro về lợi nhuận của hai nhà đầu tư?

+ GV chỉ định 2 HS đứng tại chỗ trình bày lại cách làm.

+ GV rút ra nhận xét cho HS.

- GV yêu cầu HS đề xuất quy trình sử dụng AI hỗ trợ đánh giá một phương án: nhập dữ liệu ghép nhóm, tính lợi nhuận trung bình và độ lệch chuẩn, so sánh các phương án có mức lợi nhuận trung bình tương đương, sau đó đưa ra nhận xét về mức độ rủi ro.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS theo dõi SGK, chú ý lắng nghe, tiếp nhận kiến thức, hoành thành các yêu cầu, thảo luận nhóm.

- GV quan sát, hỗ trợ.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày.

- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quá lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.

[12.D1.1: Nhận diện nhu cầu và hình thành quy trình sử dụng AI hỗ trợ giải quyết bài toán phân tích rủi ro.]

2. Sử dụng phương sai, độ lệch chuẩn đo độ rủi ro

   

   

   

   

   

   

Ví dụ 2: SGK – tr.82 + 83

Hướng dẫn giải: SGK – tr.82 + 83

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

Ví dụ 3: SGK – tr.83

Hướng dẫn giải: SGK – tr. 83

   

   

   

   

   

   

   

   

   

Nhận xét: Ta không nên dùng phương sai hay độ lệch chuẩn để so sánh độ rủi ro của hai phương án đầu tư khi lợi nhuận trung bình của hai phương án đầu tư này khác nhau rất nhiều.

   

   

   

   

3. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

a) Mục tiêu: HS củng cố lại kiến thức đã học.

b) Nội dung: HS vận dụng các kiến thức của bài học để làm bài tập 3.4 (SGK – tr.84). 

c) Sản phẩm: Câu trả lời của HS.

d) Tổ chức thực hiện

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

   

4. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

a) Mục tiêu: HS thực hiện làm bài tập vận dụng để nắm vững kiến thức.

b) Nội dung: HS sử dụng SGK và vận dụng kiến thức đã học để làm bài tập 3.5, 3.6, 3.7, 3.8 (SGK – tr.84).

c) Sản phẩm: Kết quả thực hiện các bài tập.

d) Tổ chức thực hiện:

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS hoạt động hoàn thành bài tập 3.5, 3.6, 3.7, 3.8 (SGK – tr.84).

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ, trao đổi, thảo luận thực hiện nhiệm vụ.

- GV điều hành, quan sát, hỗ trợ.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận

- Bài tập, đại diện HS trình bày kết quả, các HS khác theo dõi, đưa ý kến.

Gợi ý đáp án:

3.5

Ta có bảng sau:

Tuổi thọ (năm)[1,5; 2)[2; 2,5)[2,5 3)[3; 3,5)[3,5; 4)
Giá trị đại diện1,752,252,753,253,75
Số linh kiện phân xưởng 1491386
Số linh kiện phân xưởng 2282073

Tuổi thọ linh kiện trung bình của phân xưởng 1 và 2 tương ứng là:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

   

Bước 4: Kết luận, nhận định

- GV nhận xét, đánh giá, đưa ra đáp án đúng, chú ý các lỗi sai của HS hay mắc phải.

[5.2.NC1b: Sử dụng máy tính cầm tay trong tính toán.]

   

* HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ

  • Ghi nhớ kiến thức trong bài.
  • Hoàn thành các bài tập trong SBT.
  • Chuẩn bị bời mới: “Bài tập cuối chương III”.