Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
I. Lý thuyết trọng tâm
1. Thiết bị thông minh
a) Thiết bị thông minh là gì?
Ngày nay chúng ta nghe rất nhiều về smart TV, smartphone, smartwatch… Tất cả đều thuộc nhóm thiết bị thông minh. Vậy điều gì làm cho một thiết bị được gọi là “thông minh”?
Một thiết bị được xem là thông minh khi đáp ứng đồng thời ba tiêu chí sau:
| Tiêu chí | Giải thích |
|---|---|
| ① Hoạt động tự chủ | Có thể tự vận hành ở mức độ nhất định mà không cần con người can thiệp liên tục, nhờ phần mềm điều khiển được cài đặt sẵn. |
| ② Tự thích ứng với hoàn cảnh | Có khả năng phản ứng theo tình huống (ví dụ: camera chỉ ghi hình khi phát hiện chuyển động). |
| ③ Kết nối và trao đổi dữ liệu | Có thể tương tác tự động với các thiết bị khác qua mạng không dây như Bluetooth, Wi-Fi… để tiếp nhận, xử lí và truyền dữ liệu. |
Ví dụ phân loại thiết bị (Hình 2.1 SGK):
| Thiết bị | Thông minh? | Lí do |
|---|---|---|
| Điện thoại di động (smartphone) | ✔️ | Hoạt động tự chủ, kết nối Wi-Fi/Bluetooth, chạy ứng dụng đa dạng |
| Camera kết nối Internet | ✔️ | Truyền dữ liệu tự động qua mạng, tự phát hiện chuyển động để ghi hình |
| Đồng hồ lịch vạn niên | ❌ | Chỉ hiển thị giờ/ngày, không có khả năng kết nối hay hoạt động tự chủ |
| Máy ảnh số | ❌ | Không hoạt động tự chủ — cần người dùng thao tác hoàn toàn |
Các thiết bị thông minh phổ biến nhất hiện nay: điện thoại thông minh, máy tính bảng.
b) Trí tuệ nhân tạo (AI)
Một số thiết bị thông minh ngày nay còn được tích hợp khả năng mô phỏng hành vi và tư duy của con người ở các mức độ khác nhau. Khả năng này được gọi chung là trí tuệ nhân tạo (AI – Artificial Intelligence).
Ví dụ: người máy (robot) có thể giao tiếp bằng ngôn ngữ tự nhiên; xe tự hành dự đoán khả năng va chạm rồi tự giảm tốc và tránh chướng ngại vật.
Câu hỏi kiểm tra nhanh (Hình 2.3 SGK): Thiết bị nào là thiết bị thông minh?
| Thiết bị | Thông minh? | Lí do |
|---|---|---|
| Đồng hồ kết nối với điện thoại qua Bluetooth | ✔️ | Có khả năng kết nối không dây, trao đổi dữ liệu với điện thoại, hoạt động tự chủ (theo dõi sức khỏe, thông báo…) |
| Cân điện tử | ❌ | Chỉ đo và hiển thị khối lượng, không kết nối, không tự chủ |
| Máy tính cầm tay | ❌ | Chỉ thực hiện phép tính khi người dùng nhập, không kết nối, không tự chủ |
2. Vai trò của thiết bị thông minh trong cách mạng công nghiệp 4.0
a) Bốn cuộc cách mạng công nghiệp
| Lần | Thời kì | Dấu ấn chính |
|---|---|---|
| 1 | Cuối thế kỉ XVIII – đầu thế kỉ XIX | Chuyển từ lao động thủ công sang cơ giới nhờ động cơ hơi nước |
| 2 | Cuối thế kỉ XIX – đầu thế kỉ XX | Công nghiệp phát triển mạnh, điện năng phổ biến, sản xuất dây chuyền tập trung |
| 3 | Cuối thế kỉ XX – đầu thế kỉ XXI | Máy tính hỗ trợ con người trong hoạt động trí tuệ, tin học làm thay đổi cuộc sống |
| 4 | Đầu thế kỉ XXI | Hệ thống IoT và các hệ thống kết hợp thực – ảo trở nên phổ biến |
b) Cách mạng công nghiệp 4.0
Đây là cuộc cách mạng dựa trên nền tảng công nghệ số, tích hợp các công nghệ thông minh nhằm tạo ra quy trình và phương thức sản xuất hoàn toàn mới. Các công nghệ nền tảng bao gồm:
| Công nghệ | Nội dung |
|---|---|
| Trí tuệ nhân tạo (AI) | Máy móc mô phỏng khả năng tư duy, học hỏi của con người |
| Internet vạn vật (IoT) | Kết nối các thiết bị thông minh với nhau để thu thập và xử lí thông tin tự động, tức thời trên diện rộng |
| Điện toán đám mây (Cloud Computing) | Cung cấp tài nguyên tính toán và lưu trữ qua Internet |
| Dữ liệu lớn (Big Data) | Xử lí khối lượng dữ liệu cực lớn, không ngừng gia tăng và biến đổi, trong thời gian chấp nhận được |
Các công nghệ này đã làm mờ ranh giới giữa thế giới thực (vật lí) và thế giới ảo (không gian số), tạo ra nền sản xuất thông minh: sản phẩm được chế tạo trong thế giới thực nhưng quá trình tính toán, thiết kế, mô phỏng diễn ra trên không gian số.
Ví dụ: Xe tự hành dùng cảm biến thông minh thu thập dữ liệu về biển báo, phương tiện giao thông, chướng ngại vật → tính toán tốc độ và hướng đi tối ưu (trong thế giới ảo) → gửi lệnh điều khiển cho xe thực hiện (trong thế giới thực).
c) Kinh tế tri thức và vai trò của thiết bị thông minh
Ngày nay, yếu tố tri thức (thiết kế, phần mềm, bản quyền công nghệ) chiếm tỉ trọng ngày càng lớn trong giá trị sản phẩm. Ví dụ, trong giá thành sản xuất một chiếc smartphone, chi phí nguyên vật liệu và nhân công chỉ chiếm chưa đến một nửa — phần còn lại chính là giá trị tri thức. Cách mạng công nghiệp 4.0 đã thúc đẩy mạnh mẽ nền kinh tế tri thức.
IoT — việc kết nối các thiết bị thông minh với nhau — là yếu tố cơ bản của cách mạng 4.0. Trong đó, thiết bị thông minh đóng vai trò thành phần chủ chốt.
3. Các thành tựu của tin học
Thành tựu của tin học được nhìn nhận trên hai phương diện: thành tựu về ứng dụng và thành tựu về sự phát triển của chính ngành Tin học.
a) Đóng góp của tin học với xã hội (thành tựu ứng dụng)
| Lĩnh vực | Đóng góp |
|---|---|
| Quản lí | Quản lí học tập (trường học), tài khoản (ngân hàng), sản xuất – kinh doanh (doanh nghiệp)… → xử lí nhanh, chính xác, hiệu quả, tiết kiệm chi phí |
| Tự động hóa | Thiết bị thông minh hoạt động theo chương trình thay thế con người. Robot là ví dụ điển hình — hoạt động chính xác, có thể làm việc ở môi trường nguy hiểm (nhà máy điện hạt nhân, dưới nước…) |
| Khoa học kĩ thuật | Hỗ trợ tính toán, mô phỏng, kiểm nghiệm trong nghiên cứu, thiết kế công trình, dự báo thời tiết, giải mã gen, bản đồ số… |
| Thay đổi ngành nghề | Nhiều công việc thực hiện trực tuyến (dạy học, mua hàng); ứng dụng văn phòng tăng hiệu quả hành chính; công nghệ in sắp chữ → chế bản máy tính; chụp ảnh phim → ảnh số |
| Giao tiếp cộng đồng | Trao đổi thông tin qua email, diễn đàn, mạng xã hội (YouTube, Facebook, Zalo…) — nhanh chóng, trực quan, tương tác tức thời |
b) Một số thành tựu phát triển của ngành Tin học
| Thành tựu | Nội dung chính |
|---|---|
| Hệ điều hành | OS/360 (1964) là HĐH đầu tiên đưa ra hầu hết nguyên lí của HĐH hiện đại. Các HĐH phổ biến: DOS, Windows, macOS (máy tính); Android, iOS (thiết bị di động); UNIX (máy tính lớn). HĐH giúp quản lí thông tin, phần cứng, tiến trình xử lí và cung cấp giao diện người dùng. |
| Mạng và Internet | Mạng máy tính kết nối các thiết bị để trao đổi dữ liệu. Internet ra đời nhờ giao thức TCP/IP (1983), cho phép kết nối toàn cầu. WWW (1992) giúp truy cập Internet dễ dàng, phổ cập Internet rộng rãi. |
| Ngôn ngữ lập trình bậc cao | Thay thế ngôn ngữ máy/hợp ngữ — lập trình viên chỉ cần thể hiện thuật toán, không cần biết mã máy. FORTRAN (1957) là ngôn ngữ bậc cao đầu tiên. Sau đó có Cobol, C, Pascal, Python… |
| Hệ quản trị CSDL | Cung cấp công cụ tổ chức, cập nhật, truy cập dữ liệu độc lập với bài toán cụ thể. Ra đời cuối những năm 1960, từ sau 1970 sử dụng dữ liệu dạng bảng. Ví dụ: DB2, Microsoft SQL Server, Oracle, MySQL… |
| AI và Big Data | Trí tuệ nhân tạo, dữ liệu lớn — được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. |
II. Sơ đồ tư duy
1. Thiết bị thông minh
- 1.1. Định nghĩa: thiết bị điện tử hoạt động tự chủ, tự thích ứng, kết nối trao đổi dữ liệu
- 1.2. Ví dụ: smartphone, máy tính bảng, camera kết nối Internet, smartwatch
- 1.3. Không phải thiết bị thông minh: đồng hồ cơ/vạn niên, máy ảnh số, cân điện tử, máy tính cầm tay
- 1.4. Trí tuệ nhân tạo (AI): khả năng mô phỏng hành vi/tư duy con người (robot, xe tự hành…)
2. Vai trò trong cách mạng công nghiệp 4.0
- 2.1. Bốn cuộc CMCN: hơi nước → điện năng → máy tính → IoT & thực-ảo
- 2.2. CMCN 4.0: dựa trên công nghệ số, tích hợp công nghệ thông minh
- 2.3. Các công nghệ nền tảng: AI, IoT, Cloud Computing, Big Data
- 2.4. Kinh tế tri thức: tri thức chiếm tỉ trọng lớn trong giá trị sản phẩm
- 2.5. IoT là yếu tố cơ bản của CMCN 4.0, thiết bị thông minh là thành phần chủ chốt
3. Các thành tựu của tin học
- 3.1. Thành tựu ứng dụng:
- Quản lí (trường học, ngân hàng, doanh nghiệp)
- Tự động hóa (robot)
- Khoa học kĩ thuật (mô phỏng, dự báo, giải mã gen)
- Thay đổi ngành nghề (trực tuyến, chế bản, ảnh số)
- Giao tiếp cộng đồng (email, mạng xã hội)
- 3.2. Thành tựu phát triển ngành:
- Hệ điều hành (OS/360 → Windows, macOS, Android, iOS)
- Mạng & Internet (TCP/IP 1983, WWW 1992)
- Ngôn ngữ lập trình bậc cao (FORTRAN 1957, C, Python…)
- Hệ quản trị CSDL (DB2, Oracle, MySQL…)
- AI, Big Data
Thầy Phạm Thành Danh
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Tin Học THPT
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Tin học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 8+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Thuận Hóa