Giáo án Bài 4. Bên trong máy tính

Kích hoạt kiến thức nền về các thành phần bên trong máy tính và dẫn dắt HS đến câu hỏi trung tâm của bài.

GV kể tình huống: máy của một bạn trở nên chậm khi mở đồng thời khoảng mười bảng tính. Câu hỏi GV đặt ra: (1) Bộ phận nào đang chứa các bảng tính đang mở? (2) Bộ phận nào giữ tài liệu của bạn kể cả khi tắt máy? (3) Nếu phải nâng cấp, nên tăng bộ phận nào?

HS nêu được dự đoán: RAM chứa dữ liệu đang dùng nên khi mở nhiều bảng tính, RAM có thể không đủ; ổ lưu trữ giữ tài liệu lâu dài. HS ghi lên vở câu hỏi xác định vấn đề: “Máy thiếu RAM hay thiếu ổ lưu trữ, và tăng bộ phận nào thì phù hợp?”

HS nêu được vai trò của từng thành phần, phân biệt bộ nhớ làm việc (RAM) với bộ lưu trữ lâu dài (ổ lưu trữ) và hiểu bo mạch là nơi kết nối các thành phần.

Nhóm 4 HS hoàn thành Phiếu học tập số 1: ghép bốn thẻ tên thành phần (CPU, RAM, ổ lưu trữ, bo mạch) với bốn thẻ vai trò, sau đó điền chỗ trống. HS tra cứu sơ đồ GV vẽ trên bảng hoặc học liệu NeoEdu (trang bài học) nếu có thiết bị. Câu hỏi nhóm cần trả lời: Nếu tắt máy, dữ liệu nào còn trên ổ lưu trữ nhưng mất khỏi RAM? Vì sao nói RAM và ổ lưu trữ không cùng vai trò?

Bảng ghép đúng: CPU – thực hiện lệnh; RAM – chứa dữ liệu đang dùng (bộ nhớ làm việc); Ổ lưu trữ – giữ dữ liệu lâu dài; Bo mạch – kết nối các thành phần. Đáp án phiếu, phần B: “Khi tắt máy, dữ liệu trong RAM bị mất; dữ liệu trong ổ lưu trữ vẫn còn.” Kết luận HS ghi vào vở: RAM làm việc khác với lưu lâu dài nên RAM và ổ lưu trữ không có vai trò hoàn toàn giống nhau.

HS giải thích được vì sao không nên kết luận máy nào nhanh hơn chỉ dựa vào xung nhịp.

GV đưa dữ liệu mẫu (giả định, không phải số đo thực tế): Máy X có xung nhịp 3,2 GHz và 2 nhân; Máy Y có xung nhịp 2,6 GHz và 8 nhân. Câu hỏi GV đặt ra: (1) Máy X có luôn nhanh hơn máy Y không? (2) Kể tên các yếu tố khác ngoài GHz có thể ảnh hưởng đến hiệu năng. (3) Vì sao cần kiểm tra thông số trước khi kết luận?

Kết luận: Không thể kết luận máy X luôn nhanh hơn chỉ dựa vào GHz. Các yếu tố cần xét gồm số nhân, lệnh mà CPU xử lí, kiến trúc, dung lượng RAM và phần mềm đang chạy. HS ghi vào vở: “Xung nhịp cao không đảm bảo mọi tác vụ nhanh hơn.”

HS vận dụng được các phép AND, OR, NOT để xác định kết quả xử lí bit đơn giản.

HS hoàn thành Phiếu học tập số 2: điền kết quả các phép AND, OR với hai bit (0 và 1) và NOT với một bit. GV nhấn mạnh mạch logic là nền tảng xử lí bit trong CPU.

Đáp án phiếu học tập số 2: AND: 0 AND 0 = 0; 0 AND 1 = 0; 1 AND 0 = 0; 1 AND 1 = 1 (AND chỉ cho 1 khi cả hai bit đều là 1). OR: 0 OR 0 = 0; 0 OR 1 = 1; 1 OR 0 = 1; 1 OR 1 = 1 (OR cho 0 khi cả hai bit đều là 0). NOT: NOT 0 = 1; NOT 1 = 0.

Củng cố vai trò các thành phần, phân biệt đúng sai các nhận định về phần cứng và phép logic.

HS làm các câu sau trên bảng nhóm (câu 1 đến câu 6 của bài học): 1) Bộ phận thực hiện lệnh chủ yếu là gì? A. CPU; B. RAM; C. Ổ lưu trữ; D. Bộ chuyển đổi màn hình. 2) RAM và ổ lưu trữ có cùng vai trò hoàn toàn. Đúng hay sai? 3) Hai thanh RAM 4 GB mỗi thanh có tổng dung lượng danh định mấy GB? 4) AND của 1 và 0 bằng gì? A. 0; B. 1; C. 10; D. 11. 5) GHz cao hơn luôn bảo đảm mọi tác vụ nhanh hơn bất kể kiến trúc. Đúng hay sai? 6) Ghép thành phần: CPU, RAM, ổ lưu trữ với vai trò tương ứng.

Đáp án: 1) A (CPU xử lí lệnh). 2) Sai (RAM làm việc khác lưu lâu dài). 3) 8 GB (4 + 4 = 8 cùng đơn vị). 4) A. 0 (AND cần cả hai bit bằng 1). 5) Sai (còn nhiều yếu tố phần cứng và phần mềm khác). 6) CPU – Thực hiện lệnh; RAM – Bộ nhớ làm việc; Ổ lưu trữ – Giữ dữ liệu lâu dài.

HS vận dụng kiến thức để giải quyết tình huống thực tế: nêu triệu chứng, phân biệt tăng RAM với tăng ổ lưu trữ, đề xuất nâng cấp có điều kiện và an toàn.

Nhiệm vụ: Một máy trong phòng máy bị chậm khi mở nhiều bảng dữ liệu. Nhóm lập phương án gồm bốn phần: (1) nêu triệu chứng và thông số được phép kiểm tra; (2) phân biệt tăng RAM với tăng ổ lưu trữ; (3) đề xuất nâng cấp có điều kiện và người thực hiện; (4) nêu cách bảo đảm an toàn và sao lưu dữ liệu. Ngoài ra, nhóm nêu cách xử lí khi máy có tiếng lạ và nóng: ngừng tác vụ nặng, tắt theo hướng dẫn, báo người phụ trách; không tự mở bộ nguồn hoặc chạm linh kiện khi có điện.

Phương án mẫu đạt yêu cầu: triệu chứng là chậm khi mở nhiều bảng dữ liệu; kiểm tra thông số RAM và dung lượng ổ được phép xem; nếu nguyên nhân thật là thiếu RAM thì nâng RAM tương thích có thể giúp, còn thêm dung lượng ổ không thay RAM trực tiếp; cần quản trị viên kiểm tra, không tự kết luận mọi chậm do RAM; dữ liệu quan trọng phải sao lưu trước khi bảo trì. Thang chấm gợi ý: phân biệt RAM và lưu trữ 0,3 điểm; chẩn đoán có điều kiện 0,3 điểm; tương thích và người chịu trách nhiệm 0,2 điểm; sao lưu và an toàn 0,2 điểm. Chấp nhận phương án tương đương đúng, có lí giải và an toàn.