Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

CHƯƠNG VIII: ĐIỆN TỬ SỐ

BÀI 21: TÍN HIỆU SỐ VÀ CÁC CỔNG LOGIC CƠ BẢN

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

Trong bài học này, HS sẽ tìm hiểu:

• Tín hiệu số và các tham số đặc trưng.

• Khái niệm cổng logic.

• Một số cổng logic cơ bản.

2. Năng lực

Năng lực chung:

• Năng lực tự chủ và tự học: Chủ động, tìm hiểu khái quát về tín hiệu số và các tham số đặc trưng, một số cổng logic cơ bản.

• Năng lực giao tiếp hợp tác: Chủ động học tập, tích cực giao tiếp và hợp tác nhóm để giải quyết các nhiệm vụ trong quá trình tìm hiểu về tín hiệu số và các cổng logic cơ bản.

• Năng lực vận dụng kiến thức và kĩ năng: Vận dụng những kiến thức đã học vào giải quyết bài tập thực tiễn.

Năng lực công nghệ:

• Nêu được khái niệm, các tham số đặc trưng của tín hiệu số.

• Nêu được khái niệm cổng logic.

• Vẽ được kí hiệu các cổng logic cơ bản.

• Xây dựng và giải thích được ý nghĩa bảng chân lí của các cổng logic.

• Trình bày được công dụng của các cổng logic.

• Củng cố được kiến thức vừa học thông qua bài tập.

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.

• 5.3.NC1a: Áp dụng được các công cụ và công nghệ số khác nhau để tạo ra kiến thức cũng như các quy trình và sản phẩm đổi mới.

• 6.1.NC1a: Phân tích được cách AI hoạt động trong các ứng dụng cụ thể (Phân tích cách AI giải quyết các bài toán tối ưu hóa mạch logic).

Năng lưc AI:

• 12.C3.1: Một số công cụ thiết kế và phát triển hệ thống AI (HS tìm hiểu và thử nghiệm các công cụ mô phỏng logic mã nguồn mở hoặc miễn phí để thiết kế, mô phỏng và xác định bảng chân lý của các cổng logic cơ bản).

• 12.D2.1: Phát triển hệ thống AI (HS phân tích được nguyên nhân các vấn đề phát sinh trong thiết kế mạch logic và đề xuất phương án tối ưu hóa thiết kế để hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả hơn).

3. Phẩm chất

• Chăm chỉ thực hiện các yêu cầu của GV.

• Tham gia tích cực và có trách nhiệm trong quá trình thực hành.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:

1. Đối với giáo viên:

• Máy tính, máy chiếu có kết nối được mạng internet.

• Phiếu học tập.

• Học liệu số: Phần mềm mô phỏng mạch logic trực tuyến (như Logic.ly, CircuitVerse, hoặc Proteus), Slide bài giảng điện tử, Video AI khởi động bài học.

• Công cụ số: Chatbot AI (ChatGPT, Gemini), nền tảng Quizizz.

• KHBD, SGK Công nghệ 12 – Công nghệ Điện – Điện tử.

2. Đối với học sinh:

• SGK Công nghệ 12 – Công nghệ Điện – Điện tử.

• Thiết bị di động (Smartphone/Tablet/Laptop) có kết nối Internet.

• Cài đặt sẵn trình duyệt web hoặc ứng dụng mô phỏng mạch logic đơn giản.

• Các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: HS huy động được những kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm thực tế của bản thân về các nội dung liên quan đến trạng thái của đèn trong từng trường hợp.

b. Nội dung: GV đặt câu hỏi, HS lắng nghe và trả lời câu hỏi.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu xem video AI được thiết kế để phục vụ bài dạy.

- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi xuất hiện trong video đó.

- GV yêu cầu HS thảo luận nhóm đôi thực hiện nhiệm vụ:

Quan sát Hình 21.1 và lập bảng các trạng thái đèn Đ₁ và Đ₂ (sáng/tối) khi các khóa K₁ và K₂ đóng/mở.

- GV yêu cầu HS sử dụng điện thoại, truy cập nhanh một trang web mô phỏng logic (ví dụ: logic.ly/demo) để kéo thả 2 công tắc và 1 bóng đèn, kiểm chứng dự đoán.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thảo luận, thao tác trên điện thoại/máy tính.

[5.3.NC1a: HS sử dụng công cụ mô phỏng trực tuyến (Logic.ly/CircuitVerse) để tái hiện mạch điện và kiểm chứng giả thuyết ban đầu.]

- GV quan sát, gợi ý câu trả lời cho HS.

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

- GV mời đại diện 2 – 3 cặp HS trả lời câu hỏi.

Gợi ý trả lời:

- Các HS khác lắng nghe và nhận xét.

[1.2.NC1b: HS thực hiện phân tích, diễn giải dữ liệu hình ảnh và âm thanh từ nội dung số (video AI) để xác định nhân tố cụ thể.]

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

- GV nhận xét và dẫn dắt vào bài học mới: Năm 1854, Georges Boole – 1 triết gia đồng thời là nhà toán học người Anh cho xuất bản 1 tác phẩm đặt ra những mệnh đề mà trả lời người ta chỉ phải dùng 1 trong 2 từ đúng (có, yes) hoặc sai (không, no). Tập hợp các thuật toán dùng cho các mệnh đề này hình thành Đại số Boole - ứng dụng nhiều trong các mạch logic, nền tảng của kĩ thuật số. Tín hiệu số và cổng logic là gì? Chúng ta cùng tìm hiểu bài học hôm nay – Bài 21: Tín hiệu số và các cổng logic cơ bản.

2. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu về khái niệm, các tham số đặc trưng của tín hiệu số

a. Mục tiêu: HS hiểu và trình bày khái niệm, các tham số đặc trưng của tín hiệu số.

b. Nội dung: GV yêu cầu HS đọc SGK và thực hiện các yêu cầu của giáo viên để tìm hiểu về các tham số đặc trưng của tín hiệu số.

c. Sản phẩm: HS ghi được khái niệm, tìm ra được những đặc điểm, tham số đặc trưng của tín hiệu số

d. Tổ chức thực hiện:

Hoạt động 2. Tìm hiểu về khái niệm cổng logic

a. Mục tiêu: HS hiểu, nêu được khái niệm cổng logic.

b. Nội dung: GV yêu cầu HS đọc SGK và thực hiện các yêu cầu của giáo viên để tìm hiểu về khái niệm cổng logic.

c. Sản phẩm: HS ghi được khái niệm, hiểu được cổng logic thực hiện chức năng của một hàm logic.

d. Tổ chức thực hiện: