Thiết bị được gắn bộ vi xử lí hiện diện xung quanh chúng ta. Chúng giúp con người tự động hóa một phần hoạt động xử lí thông tin và xuất hiện trong hầu hết các lĩnh vực kinh tế, xã hội và đời sống.
Trong khoa học kỹ thuật số (digital science / computational science / kỹ thuật số hóa), máy tính được áp dụng rất rộng:
Vật lý: mô phỏng phản ứng hạt nhân, chuyển động, thủy động học, cơ học chất rắn.
Hóa học: mô hình phân tử, phản ứng hoá học, drug design.
Sinh học: mô phỏng di truyền, hệ gen, dịch tễ học.
Thu thập, lưu trữ và xử lý lượng dữ liệu khổng lồ từ các cảm biến, ảnh vệ tinh, mạng xã hội, thiết bị IoT.
Phân tích để tìm mẫu, dự báo, hỗ trợ quyết định.
Nhận dạng hình ảnh, âm thanh, phân loại văn bản.
Hệ thống đề xuất, dự đoán xu hướng.
Robot, xe tự lái, trợ lý ảo,…
Đào tạo mô phỏng (ví dụ phẫu thuật, lái máy bay).
Thiết kế, kiến trúc, xây dựng: xem mô hình 3D trước khi thi công.
Tối ưu hoá thiết kế sản phẩm, cấu trúc, hệ thống điện, mạng lưới.
Tự động hoá trong sản xuất – robot, dây chuyền thông minh.
Mã hóa, bảo mật thông tin.
Hệ thống mạng, điện toán đám mây để truy cập & chia sẻ thông tin.
Máy tính có khả năng tính toán nhanh, bền bỉ, chính xác; lưu trữ dữ liệu với dung lượng lớn; kết nối toàn cầu với tốc độ cao.
Máy tính được ứng dụng hiệu quả trong nhiều lĩnh vực của khoa học kỹ thuật và đời sống
Tin học không chỉ là công cụ, mà còn là nhân tố thúc đẩy công nghệ tiến lên:
Tạo động lực đổi mới: Tin học mở ra các hướng giải pháp mới (AI, IoT, Blockchain, điện toán lượng tử…) giúp công nghệ phát triển nhanh hơn.
Hiệu suất & năng suất tăng cao: Tự động hoá, robot, hệ thống thông minh giảm chi phí, thời gian, sai sót.
Thiết kế & sản xuất linh hoạt: Sản phẩm được thiết kế mô phỏng, thử nghiệm ảo trước khi thực chế; sản xuất với máy móc tự động hóa cao; cá nhân hoá (customization).
Kết nối và tích hợp: Các hệ thống công nghệ thông tin kết nối qua mạng, cloud, thiết bị thông minh, làm cho các thiết bị giao tiếp, chia sẻ dữ liệu và hoạt động đồng bộ.
Mở ra các công nghệ mới: như trí tuệ nhân tạo, big data, điện toán đám mây, blockchain, thực tế ảo, thực tế tăng cường, điện toán cạnh (edge computing), điện toán lượng tử,...
Tin học đã và đang tác động sâu sắc tới phương thức giáo dục:
Học từ xa / E‑learning
· Các lớp học trực tuyến, MOOC, webinar, bài giảng video, tài nguyên học tập số.
· Học sinh / sinh viên có thể học bất cứ lúc nào, bất cứ nơi đâu.
Phương pháp giảng dạy tương tác
· Sử dụng phần mềm mô phỏng, trò chơi giáo dục (educational games), thực hành ảo.
· Thảo luận trực tuyến, forum, chat, nhóm học ảo.
Cá nhân hóa quá trình học tập
· Hệ thống thông minh theo dõi tiến độ, phong cách học của học sinh để điều chỉnh tốc độ/ nội dung học.
· Gợi ý tài liệu, bài tập thích hợp.
Tài nguyên học tập phong phú
· Sách điện tử, video, movie, kho dữ liệu trực tuyến, bài báo khoa học.
· Truy cập đến nghiên cứu và kiến thức quốc tế nhanh chóng.
Đánh giá & phản hồi nhanh chóng
· Kiểm tra trực tuyến, tự động chấm điểm.
· Phản hồi tức thì giúp học sinh biết được lỗi sai, cải thiện.
Phát triển kỹ năng số & tư duy tính toán
· Ngoài kiến thức chuyên môn, học sinh học cách sử dụng công cụ tin học, lập trình, xử lý dữ liệu.
· Tư duy thuật toán, phân tích, giải quyết vấn đề được rèn luyện.
Thách thức cần lưu ý
· Sự cách biệt số (digital divide) giữa các vùng, địa phương, giữa học sinh có / không có điều kiện công nghệ.
· Quyền riêng tư & bảo mật dữ liệu.
· Chất lượng nội dung, khả năng thích ứng của giáo viên với công nghệ.
Công nghệ thông tin có tác động mạnh mẽ, đem lại những thay đổi tích cực trong xã hội, trong đó có giáo dục
Cần sử dụng công nghệ thông tin đúng cách để tránh những tác động tiêu cực đến đời sống
a) Kể về một ứng dụng của công nghệ thông tin mà em thường xuyên sử dụng.
b) Nêu những tác động tích cực của ứng dụng đó và cách em sử dụng nó hằng ngày.
c) Hãy tưởng tượng, các hoạt động xung quanh em sẽ thay đổi như thế nào khi một ngày các bộ xử lí biến mất, các thiết bị được gắn bộ xử lí không hoạt động nữa?
d) Em hãy kể một ví dụ về kiến thức, kĩ năng hoặc nội dung thú vị, có nhiều ý nghĩa mà em học được từ nguồn thông tin trên Internet.
e) Đồng hồ thông minh có những chức năng nào khác với đồng hồ thông thường?
f) Tại sao đồng hồ thông minh cần có bộ xử lí?