Giáo án Các cuộc cách mạng công nghiệp thời hiện đại

Huy động hiểu biết của HS về các công nghệ đang dùng hằng ngày; nêu vấn đề vì sao cần tìm hiểu các cuộc cách mạng công nghiệp thời hiện đại.

HS kể tên các công nghệ em đang dùng hằng ngày (điện thoại, máy tính, ứng dụng giao hàng, camera, ví điện tử...). GV dẫn vào nhiệm vụ: Công nghệ hiện nay bắt nguồn từ đâu trong lịch sử? Vì sao dùng công nghệ phải có trách nhiệm?

Danh sách 3–4 công nghệ HS nêu được và ghi nhận nhiệm vụ học tập: (1) cách mạng công nghiệp lần thứ ba bắt đầu với những đặc điểm nào; (2) lần thứ tư khác lần thứ ba ở điểm gì; (3) vì sao dữ liệu và công nghệ cần được sử dụng có trách nhiệm.

HS nêu được nội dung cơ bản của cách mạng công nghiệp lần thứ ba và phân biệt được ba mốc vũ trụ tiêu biểu.

HS làm việc theo cặp đôi, đọc mục Lần thứ ba: điện tử, tin học, tự động hoá trong sách và hoàn thành Phiếu học tập số 1. Trọng tâm: (1) Lần thứ ba bắt đầu từ khoảng thập niên 1940 với đặc điểm nào? (2) Những công nghệ nào làm thay đổi cách xử lí thông tin? (3) Ba mốc 1957, 1961, 1969 gắn với thành tựu gì? Vì sao các mốc này không thể thay thế cho nhau?

Kiến thức HS rút ra:

• Từ khoảng thập niên 1940, nghiên cứu khoa học gắn chặt với sản xuất.
• Máy tính, điện tử, tự động hoá, công nghệ thông tin và Internet làm thay đổi cách xử lí thông tin; vật liệu mới, năng lượng mới, công nghệ sinh học và chinh phục vũ trụ mở rộng năng lực con người.
• 1957: Liên Xô phóng vệ tinh nhân tạo đầu tiên; 1961: I-u-ri Ga-ga-rin bay vào vũ trụ; 1969: Neil Armstrong là người đầu tiên đặt chân lên Mặt Trăng.
• Ba mốc là ba sự kiện khác nhau, không hoán đổi thành tựu của nhau.

HS giải thích được đặc điểm hội tụ và kết nối thông minh của cách mạng công nghiệp lần thứ tư; phân biệt được cách hoạt động khái quát và câu hỏi trách nhiệm của từng nhóm công nghệ.

Nhóm 5 HS, theo kỹ thuật mảnh ghép: mỗi HS trong nhóm được phân công một nhóm công nghệ (1. Máy tính, tự động hoá; 2. Internet vạn vật; 3. Trí tuệ nhân tạo; 4. Dữ liệu lớn, điện toán đám mây; 5. In 3D, công nghệ gen, vật liệu mới và na-nô). HS đọc mục Lần thứ tư và những lựa chọn hiện nay cùng bảng công nghệ, điền Phiếu học tập số 2 cho dòng của mình, sau đó quay về nhóm gốc báo cáo cho bạn. Câu hỏi chung: Vì sao không phải cứ có một máy tính là đã đạt toàn bộ cách mạng lần thứ tư?

Kiến thức HS rút ra:

• Từ đầu thế kỉ XXI, sự hội tụ công nghệ số, sinh học và vật lí thúc đẩy trí tuệ nhân tạo, Internet vạn vật, dữ liệu lớn, in 3D và hệ thống thông minh.
• Không phải cứ có một máy tính là đạt toàn bộ cách mạng lần thứ tư; công nghệ là tập hợp các thành phần kết nối với nhau.
• Mỗi nhóm công nghệ có cách hoạt động khái quát riêng và đặt ra câu hỏi trách nhiệm riêng, ví dụ: Internet vạn vật đặt câu hỏi dữ liệu nào được thu và ai có quyền truy cập; trí tuệ nhân tạo đặt câu hỏi kết quả được kiểm chứng thế nào và trách nhiệm quyết định thuộc về ai.
• Sản xuất, y tế, giáo dục và quản lí có thêm công cụ nhưng cũng xuất hiện rủi ro cần kiểm soát.

HS giải thích được vì sao dữ liệu và công nghệ cần được sử dụng có trách nhiệm; nêu được hành vi đúng khi tham gia không gian mạng; phân biệt được thông tin có căn cứ với suy diễn qua trường hợp kho hàng minh hoạ.

HS làm việc theo nhóm 4, đọc mục Phân tích trường hợp minh hoạ và đoạn cuối mục Phân biệt công nghệ và tác động hai mặt. Nhiệm vụ: (1) Trong trường hợp kho hàng, đâu là ứng dụng Internet vạn vật, đâu là phần thuộc trách nhiệm con người? (2) Vì sao muốn chứng minh hiệu quả phải có số liệu trước – sau và điều kiện đo? (3) Nêu hai hành vi nên làm và hai hành vi không nên làm khi tham gia mạng.

Kiến thức HS rút ra:

• Cảm biến kết nối là một ứng dụng Internet vạn vật; dữ liệu hỗ trợ quyết định nhưng không thay thế trách nhiệm con người.
• Muốn chứng minh hiệu quả phải có số liệu trước – sau cùng điều kiện đo; không bịa phần trăm tiết kiệm.
• Bảng đánh giá cần có: lợi ích dự kiến, nguy cơ, biện pháp kiểm soát và tiêu chí kiểm chứng.
• Nên làm: kiểm chứng thông tin, bảo vệ quyền riêng tư, tôn trọng quyền tác giả, báo người có trách nhiệm khi gặp nội dung gây hại.
• Không nên làm: đăng dữ liệu riêng tư của người khác, xúc phạm người khác, phát tán tin chưa kiểm chứng.
• Việc một hệ thống làm được nhiệm vụ không đồng nghĩa nó có quyền quyết định thay con người.

Củng cố mốc thời gian, thành tựu và nhận biết công nghệ tương ứng với mô tả.

HS làm bốn bài tập sau trên học liệu số NeoEdu hoặc trên phiếu in (thực hiện cá nhân, sau đó đổi chéo kiểm tra):

1. Ghép mục với đặc điểm tương ứng: 1957 – Vệ tinh nhân tạo đầu tiên; 1961 – Ga-ga-rin bay vào vũ trụ; 1969 – Con người đặt chân lên Mặt Trăng.
2. Thiết bị thu dữ liệu rồi trao đổi qua mạng là ví dụ gần nhất của gì? A. Internet vạn vật; B. In 3D một vật thể từ bản thiết kế; C. Lưu trữ tệp trên máy không nối mạng; D. Phân tích ảnh bằng thuật toán nhận dạng.
3. Đúng hay sai: Năm 1957 là mốc con người đầu tiên đặt chân lên Mặt Trăng.
4. Chọn đúng hai cặp mốc – thành tựu: A. 1957 – vệ tinh nhân tạo đầu tiên; B. 1961 – con người lần đầu đặt chân lên Mặt Trăng; C. 1969 – Neil Armstrong là người đầu tiên đặt chân lên Mặt Trăng; D. 1957 – Ga-ga-rin bay vào vũ trụ.

Đáp án và cách giải thích:

1. 1957 – Vệ tinh nhân tạo đầu tiên; 1961 – Ga-ga-rin bay vào vũ trụ; 1969 – Con người đặt chân lên Mặt Trăng. Các mốc được phân biệt theo sự kiện, không hoán đổi.
2. Đáp án A (Internet vạn vật): thiết bị có cảm biến hoặc bộ điều khiển thu dữ liệu và trao đổi qua kết nối.
3. Sai. Năm 1957 là vệ tinh nhân tạo đầu tiên; cuộc đổ bộ có người lên Mặt Trăng diễn ra năm 1969.
4. Đáp án A và C: 1957 là vệ tinh nhân tạo; 1969 là bước chân đầu tiên của Neil Armstrong lên Mặt Trăng. (B và D sai vì đổi chỗ thành tựu của các mốc.)

HS vận dụng nguyên tắc sử dụng công nghệ có trách nhiệm để đề xuất cách đánh giá một tuyên bố về hiệu quả của công nghệ trong thực tế.

Tình huống: Một công ty tuyên bố rằng kho thông minh làm giảm lãng phí. Nhóm 4 HS trả lời: Đề xuất cách đánh giá tuyên bố này. Gợi ý cấu trúc: (1) xác định lãng phí đo bằng gì và trong khoảng thời gian nào; (2) thiết kế so sánh trước – sau; (3) nhận diện lỗi cảm biến, dữ liệu thiếu, xử lí chậm; (4) nêu biện pháp bảo vệ dữ liệu và trách nhiệm người vận hành. Yêu cầu: không tự gán tỉ lệ giảm khi chưa có số liệu.

Sản phẩm mẫu: Lãng phí được đo bằng số hàng hỏng hoặc chi phí trong một khoảng thời gian cụ thể. Cần so sánh trước và sau khi áp dụng, giữ rõ quy mô hàng và điều kiện bảo quản, đồng thời kiểm tra nguồn số liệu. Cảm biến có thể cảnh báo sớm nhưng lỗi thiết bị, dữ liệu thiếu và xử lí chậm vẫn gây thiệt hại. Không chấp nhận một tỉ lệ giảm nếu không biết mẫu và thời gian đo. Bảo vệ tài khoản, phân quyền dữ liệu và đào tạo người vận hành là điều kiện cần. Chấp nhận cách diễn đạt khác có căn cứ.