Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI 25: BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

Trong bài học này, HS sẽ tìm hiểu:

• Cấu trúc, ứng dụng của một bo mạch lập trình vi điều khiển.

• Công cụ lập trình của một bo mạch lập trình vi điều khiển.

2. Năng lực

Năng lực chung:

• Năng lực tự chủ và tự học: Chủ động, tích cực thực hiện công việc của cá nhân.

• Năng lực giao tiếp hợp tác: Chủ động học tập, tích cực giao tiếp và hợp tác nhóm để giải quyết các nhiệm vụ học tập.

• Năng lực giải vận dụng kiến thức và kĩ năng: Vận dụng những kiến thức đã học để sử dụng vi điều khiển Arduino Uno bằng ứng dụng Arduino IDE.

Năng lực công nghệ:

• Trình bày được nhiệm vụ của bo mạch lập trình.

• Vẽ được sơ đồ khối của một bo mạch lập trình vi điều khiển.

• Trình bày được các thành phần chính có trong bo mạch lập trình vi điều khiển.

• Trình bày được các ứng dụng bo mạch lập trình vi điều khiển.

• Nêu được các bước lập trình cho vi điều khiển.

• Mô tả được giao diện của một Arduino IDE.

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.

• 3.4.NC1a: Tự thao tác được bằng các hướng dẫn dành cho hệ thống máy tính để giải quyết một vấn đề khác hoặc thực hiện các nhiệm vụ khác nhau.

• 5.1.NC1a: Đánh giá được các vấn đề kỹ thuật khi sử dụng môi trường số và vận hành các thiết bị số.

Năng lực AI:

• 12.C3.1: Một số công cụ thiết kế và phát triển hệ thống AI (HS tìm hiểu và thử nghiệm được Chatbot AI như một trợ lý lập trình để giải thích cú pháp lệnh và viết mã nguồn điều khiển bo mạch vi điều khiển).

• 12.D2.1: Phát triển hệ thống AI (HS phân tích được nguyên nhân của các vấn đề phát sinh khi kết nối, truyền nhận dữ liệu giữa bo mạch lập trình và máy tính, từ đó lựa chọn được giải pháp khắc phục phù hợp để hệ thống hoạt động ổn định)

3. Phẩm chất

• Chăm chỉ thực hiện các yêu cầu của GV.

• Tham gia tích cực và có trách nhiệm trong quá trình học tập.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:

1. Đối với giáo viên:

• Máy tính và máy chiếu.

• Học liệu số: Phần mềm Arduino IDE, Phần mềm mô phỏng trực tuyến (Tinkercad Circuits/Wokwi) để minh họa khi chưa có thiết bị thật.

• Công cụ số: Chatbot AI (ChatGPT, Copilot), Slide bài giảng.

• 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/Laptop) có kết nối Internet.

• Bo mạch Arduino Uno, cáp USB (nếu có điều kiện thực hành).

• Cài đặt ứng dụng: Arduino IDE, Chatbot AI.

• 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 khả năng quan sát, vốn hiểu biết, kinh nghiệm thực tế của HS về bo mạch lập trình vi điều khiển; tạo sự hứng thú, kích thích tính tò mò, tạo tâm thế cho HS vào bài học.

b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ, 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 quan sát Hình 25.1 và trả lời câu hỏi:

Các thao tác lập trình trên máy tính truyền thống được thực hiện thông qua các thiết bị vào/ra tiêu chuẩn như bàn phím, chuột, màn hình (Hình 25.1). Vi điều khiển không có các thiết bị này, bằng cách nào ta có thể viết và nạp chương trình cho chúng?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát hình, suy nghĩ và trả lời câu hỏi.

- 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 1 – 2 HS trả lời câu hỏi.

[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.]

Gợi ý trả lời:

Do vi điều khiển không có các thiết bị: thiết bị vào/ra, bàn phím, chuột, màn hình nên chúng ta phải thực hiện lập trình trên máy tính sau đó mới nạp vào vi điều khiển.

- Các HS khác lắng nghe, bổ sung (nếu có).

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

- GV nhận xét và dẫn dắt vào bài học mới: Do vi điều khiển không có các thiết bị: thiết bị vào/ra, bàn phím, chuột, màn hình nên chúng ta phải thực hiện lập trình trên máy tính sau đó mới nạp vào vi điều khiển thông qua thiết bị gọi là bo mạch lập trình. Vậy để tìm hiểu bo mạch lập trình là gì chúng ta cùng bước vào bài học ngày hôm nay – Bài 25: Bo mạch lập trình vi điều khiển.

2. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu khái quát về bo mạch lập trình vi điều khiển

a. Mục tiêu:

- HS biết được vai trò và nhiệm vụ của bo mạch lập trình vi điều khiển.

b. Nội dung: GV yêu cầu HS đọc SGK và thực hiện các yêu cầu của giáo viên để tìm hiểu về vai trò và nhiệm vụ của bo mạch lập trình vi điều khiển.

c. Sản phẩm: HS ghi nhận được vai trò và nhiệm vụ của bo mạch lập trình vi điều khiển.

d. Tổ chức thực hiện:

Hoạt động 2. Tìm hiểu về cấu trúc của bo mạch lập trình vi điều khiển

a. Mục tiêu:

- HS nêu được cấu trúc chung của bo mạch lập trình vi điều khiển.

b. Nội dung: GV yêu cầu HS đọc SGK và thực hiện các yêu cầu của giáo viên để tìm hiểu về cấu trúc của bo mạch lập trình vi điều khiển.

c. Sản phẩm: HS mô tả được cấu trúc của bo mạch lập trình vi điều khiển.

d. Tổ chức thực hiện: