GA tích hợp NLS và AI Tin học 12 KHMT Bài 29: Mô phỏng trong giải quyết vấn đề

Giáo án năng lực số và AI Tin học 12 (Khoa học máy tính) Bài 29: Mô phỏng trong giải quyết vấn đề 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.

Bài khác

Nội dung chi tiết

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI 29: MÔ PHỎNG TRONG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

(2 tiết)

I. YÊU CẦU CẦN ĐẠT

1. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

  • Làm quen với khái niệm và những lợi ích của mô phỏng.

  • Giới thiệu một số lĩnh vực trong đời sống có sử dụng kĩ thuật mô phỏng cũng như một số vấn đề thực tế có thể cần dùng kĩ thuật mô phỏng để giải quyết.

2. Năng lực

Năng lực chung:

  • Năng lực học tập, tự học: HS biết tự tìm kiếm, chuẩn bị và lựa chọn tài liệu, phương tiện học tập trước giờ học, quá trình tự giác tham gia các và thực hiện các hoạt động học tập cá nhân trong giờ học ở trên lớp,…

  • Năng lực giao tiếp và hợp tác: Khả năng phân công và phối hợp thực hiện nhiệm vụ học tập.

  • Năng lực giải quyết vấn đề sáng tạo: HS đưa ra các phương án trả lời cho câu hỏi, bài tập xử lý tình huống, vận dụng kiến thức, kĩ năng của bài học để giải quyết vấn đề thường gặp.

Năng lực Tin học:

  • Chỉ ra được khái niệm và những lợi ích của mô phỏng.

  • Giới thiệu được một số lĩnh vực trong đời sống có sử dụng kĩ thuật mô phỏng cũng như một số vấn đề thực tế có thể cần dùng kĩ thuật mô phỏng để giải quyết.

Năng lực số:

  • 6.1.NC1a: Hiểu cách mô hình hóa các đối tượng thực tế thành dữ liệu số để máy tính xử lý.

  • 6.2.NC1b: Hiểu vai trò của thuật toán AI trong việc tạo ra các phản hồi tương tác trong môi trường mô phỏng.

  • 5.2.NC1b: Sử dụng phần mềm mô phỏng để trực quan hóa các giải thuật hoặc quy trình phức tạp.

  • 1.2.NC1a: Đánh giá độ tin cậy của kết quả mô phỏng so với thực tế.

Năng lực AI:

  • 12.C2.1: Các yêu cầu dành cho công cụ AI hỗ trợ các hoạt động học tập và xã hội (Hỗ trợ việc lựa chọn công cụ AI phù hợp trong học tập).

  • 12.D2.2: Phát triển hệ thống AI (Ứng dụng AI để phân tích sự tác động của chất lượng dữ liệu đến độ tin cậy của kết quả mô phỏng).

3. Phẩm chất

  • Chăm chỉ, năng động, chịu khó tìm hiểu, vận dụng.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

  • GV: SGK, SBT Tin học 12 – Định hướng Khoa học máy tính, bài trình chiếu (Slide), máy chiếu, một vài video về ứng dụng mô phỏng, video AI tạo bằng công cụ AI được dùng để khởi động bài học, phòng thực hành máy tính kết nối Internet.

  • HS: SGK, SBT Tin học 12 – Định hướng Khoa học máy tính, vở ghi.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a) Mục tiêu:

- Giúp HS nhớ lại những phần mềm mô phỏng đã được học trước đây hay các ứng dụng mô phỏng đã từng gặp trong thực tế.

- Dẫn dắt HS vào bài học.

b) Nội dung: HS dựa vào hiểu biết để trả lời câu hỏi Khởi động tr.155SGK.

c) Sản phẩm: Một vài ứng dụng mô phỏng.

d) Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV 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 suy nghĩ và trả lời câu hỏi Khởi động tr.155SGK: Hãy kể tên một vài ứng dụng mô phỏng mà em biết.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập:

- HS xem video và suy nghĩ câu trả lời.

- HS vận dụng kiến thức đã học để trả lời câu hỏi.

- GV quan sát và hỗ trợ HS khi cần thiết.

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

- GV mời một số HS xung phong trả lời câu hỏi Khởi động tr.155 SGK.

Gợi ý trả lời:

Một vài ứng dụng mô phỏng:

+ Mô phỏng pha màu: https://trycolors.com/

BÀI 29: MÔ PHỎNG TRONG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

+ Mô phỏng tương tác dành cho Khoa học và Toán học: https://phet.colorado.edu/

BÀI 29: MÔ PHỎNG TRONG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

+ Mô phỏng giao thông: https://traffic-simulation.de/

+ Mô phỏng thí nghiệm hoá học: Crocodile Chemistry, ChemLab.

+ Ứng dụng vẽ các hình hình học và giải toán: GeoGebra, Cabri II plus, Cabri 3D, Geometer’s Sketchpad,…

- HS khác lắng nghe, nhận xét và bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện:

- GV nhận xét, đánh giá và kết luận.

[6.1.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, dẫn dắt HS vào bài học mới: Ở lớp 9, các em đã được làm quen và thực hành sử dụng một số phần mềm mô phỏng như PhET, Geometer’s Sketchpad. Để giúp các em hiểu rõ hơn về khái niệm, lợi ích của mô phỏng và một số lĩnh vực trong đời sống có sử dụng kĩ thuật mô phỏng cũng như một số vấn đề thực tế có thể cần dùng kĩ thuật mô phỏng để giải quyết, chúng ta sẽ cùng nhau đến với Bài 29: Mô phỏng trong giải quyết vấn đề.

2. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

Hoạt động 1: Mô phỏng và lợi ích của mô phỏng

a) Mục tiêu:

- Giới thiệu khái niệm mô phỏng và mô phỏng trong Công nghệ thông tin.

- Giúp HS nhận thấy một số lợi ích của mô phỏng

b) Nội dung:

- HS đọc SGK, nghe giảng, thực hiện các nhiệm vụ được giao, suy nghĩ trả lời câu hỏi trong SGK.

c) Sản phẩm: HS hình thành được kiến thức bài học, câu trả lời của HS cho các câu hỏi trong SGK.

d) Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

NLS/AI

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV cho HS đọc hai ví dụ trong SGK.tr.155 để tìm hiểu về mô phỏng trong thực tế.

- GV đặt các câu hỏi và yêu cầu HS trả lời:

+ Hai ví dụ về mô phỏng được đề cập đến trong hoạt động là gì?

+ Mô tả lại từng mô phỏng, cách thức hoạt động và chỉ ra lợi ích.

- Sau đó, GV trình chiếu thêm hình ảnh và thông tin của hai ví đó cho HS quan sát.

- GV yêu cầu HS làm việc nhóm theo bàn: Sử dụng AI tìm hiểu:

+ Mô phỏng là gì?

+ Mục tiêu của mô phỏng là gì?

+ Mô phỏng chỉ được áp dụng trong một số lĩnh vực nhất định như quân sự và y tế, đúng hay sai?

+ Liệt kê các lợi ích của mô phỏng?

+ Lấy 2 đến 3 ví dụ minh họa cho các lợi ích của mô phỏng.

- Sau đó, GV mời các nhóm lần lượt trả lời các câu hỏi. Các nhóm khác nhận xét và cho ý kiến bổ sung.

+ GV đặt câu hỏi: Kết quả mô phỏng có chính xác 100% như thật không? Nếu dữ liệu đầu vào sai thì sao?

+ Khi thảo luận về tính chính xác của mô phỏng, GV đặt vấn đề về các hệ thống mô phỏng có tích hợp AI (như giải phẫu ảo). HS phân tích nguyên nhân tại sao hệ thống có thể đưa ra kết quả sai lệch (do dữ liệu huấn luyện AI bị nhiễu hoặc thuật toán chưa tối ưu) và lựa chọn phương án điều chỉnh dữ liệu để hệ thống mô phỏng hoạt động ổn định, hiệu quả hơn.

+ GV chuẩn hoá kiến thức.

- GV trình chiếu khung kiến thức và cho HS đọc – ghi bài.

- GV cho HS thảo luận với bạn cùng bàn để thực hiện mục Câu hỏi (SGK.tr.156)

Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Mô phỏng là quá trình tái hiện một hệ thống thực tế bằng cách sử dụng một mô hình tương tự như hệ thống thực tế.

B. Mô phỏng là một quá trình tạo ra một hệ thống thực tế hoàn toàn mới và không liên quan đến hệ thống thực tế ban đầu.

C. Mô phỏng chỉ được sử dụng trong nghiên cứu và phát triển các sản phẩm kĩ thuật.

D. Việc đầu tư xây dựng một hệ thống mô phỏng luôn tiết kiệm chi phí hơn việc tạo mẫu hoặc thử nghiệm trong thực tế.

- GV mời 1 HS đứng tại chỗ trả lời đáp án.

+ Các HS khác nhận xét; GV chốt lại đáp án.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS sử dụng AI tìm hiểu kiến thức.

- HS suy nghĩ, hoàn thành nhiệm vụ học tập.

- GV quan sát và trợ giúp HS.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- HS đọc kết quả từ AI, đối chiếu với SGK và rút ra kết luận.

- HS trả lời trình bày miệng/ trình bày bảng, cả lớp nhận xét, GV đánh giá, dẫn dắt, chốt lại kiến thức.

Bước 4: Kết luận, nhận định:

- GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm.

1. MÔ PHỎNG VÀ LỢI ÍCH CỦA MÔ PHỎNG

- Ví dụ 1: Trường bắn ảo

BÀI 29: MÔ PHỎNG TRONG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

- Ví dụ 2: Giải phẫu ảo

BÀI 29: MÔ PHỎNG TRONG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

- Trả lời:

+ Hai ví dụ về mô phỏng được đề cập đến Trường bắn áo và Giải phẫu ảo

- Ví dụ 1: Trường bắn ảo

+ Mô tả: Mô phỏng huấn luyện bắn súng bộ binh 3D.

+ Hoạt động: Tạo môi trường bắn súng ảo (địa hình, mục tiêu, âm thanh, giật súng).

+ Lợi ích: Luyện tập an toàn, tiết kiệm; nâng cao kỹ năng bắn; chuẩn bị tốt trước khi bắn thật.

- Ví dụ 2: Giải phẫu ảo

+ Mô tả: Mô phỏng cơ thể người để dạy và thực hành y khoa.

+ Hoạt động: Tạo mô hình 3D cơ quan, cho phép khám phá, tương tác, thực hành kỹ thuật.

+ Lợi ích: Học trực quan, thực hành an toàn, hỗ trợ nghiên cứu, tiết kiệm chi phí.

- Gợi ý trả lời:

+ Mô phỏng là một kỹ thuật tái tạo các sự kiện, sự vật hay hệ thống, quy trình thực tế trong điều kiện thử nghiệm để phục vụ nghiên cứu hoặc đào tạo.

+ Mục tiêu: Nhằm xây dựng mô hình của hệ thống trong điều kiện thử nghiệm (mô hình ảo) để khảo sát, nghiên cứu, thậm chí thực hiện các tương tác khác nhau, giúp hiểu rõ hoặc dự đoán cách hệ thống hoạt động trong những điều kiện cụ thể mà không cần thực hiện trong thực tế.

+ Sai. Mô phỏng liên quan tới nhiều lĩnh vực khoa học và đời sống khác nhau.

+ Hiệu quả về chi phí; Kết quả nhanh hơn; Khả năng tuỳ chỉnh; Giảm thiểu rủi ro; Hỗ trợ đào tạo.

+ Ví dụ:

Nghiên cứu và đào tạo: Mô phỏng quá trình sản xuất trong nhà máy để đào tạo công nhân mà không làm gián đoạn sản xuất thực tế.

Hiểu rõ hoạt động của hệ thống: Mô phỏng dòng chảy giao thông để tìm ra các điểm nghẽn và cải thiện luồng giao thông.

Khung kiến thức

Mô phỏng là một kỹ thuật tái tạo hệ thống thực trong điều kiện thử nghiệm để phục vụ nghiên cứu hoặc đào tạo. Trong Công nghệ thông tin, mô phỏng là việc sử dụng phần mềm để tạo ra các mô hình ảo. Mô phỏng có thể đem lại hiệu quả kinh tế cao, tối ưu hoá hiệu suất, giảm thiểu rủi ro, hỗ trợ cải tiến hay phát triển các sản phẩm hoặc quy trình mới.

Câu hỏi

- Chọn đáp án: A

- 6.2.NC1a: Sử dụng AI để tìm kiếm thông tin phục vụ học tập.

- 6.1.NC1a: Nhận biết và hiểu được cách thế giới thực được biểu diễn dưới dạng dữ liệu và mô hình số.

- 1.2.NC1a: HS đánh giá được giới hạn của dữ liệu mô phỏng; hiểu rằng kết quả mô phỏng phụ thuộc hoàn toàn vào chất lượng dữ liệu đầu vào và độ chính xác của thuật toán (tránh tư duy tuyệt đối hóa kết quả máy tính).

- 12.D2.2: HS sử dụng tư duy hệ thống để phân tích nguyên nhân lỗi trong mô phỏng tích hợp AI và lựa chọn giải pháp khắc phục nhằm đảm bảo độ tin cậy của kết quả.

Hoạt động 2: Mô phỏng trong thức tế

a) Mục tiêu:

- HS biết được một số lĩnh vực trong đời sống có sử dụng kĩ thuật mô phỏng cũng như một số vấn đề thực tế có thể cần dùng kĩ thuật mô phỏng để giải quyết.

b) Nội dung:

- HS đọc SGK, nghe giảng, thực hiện các nhiệm vụ được giao, suy nghĩ trả lời câu hỏi trong SGK.

c) Sản phẩm: HS hình thành được kiến thức bài học, câu trả lời của HS cho các câu hỏi trong SGK.

d) Tổ chức thực hiện:

Đầy đủ GA tích hợp NLS và AI Tin học 12 Khoa học máy tính - Trọn bộ cả năm

Tài liệu cùng môn học

Tài liệu khác

Xem thêm nội dung