SKKN, Sáng kiến kinh nghiệm, đề tài SKKN, đề tài sáng kiến kinh nghiệm, môn Tin học trong giáo dục hiện nay đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Chúng ta đang đứng trước một xã hội phát triển trong nhiều lĩnh vực và nhiều ngành công nghiệp hoá khác nhau, môn học này trang bị cho học sinh những hiểu biết cơ bản về công nghệ thông tin và vai trò của nó trong xã hội hiện đại. Ngoài ra, bộ môn Tin học giúp các em dần tiếp cận với các phương pháp giải quyết vấn đề theo quy trình công nghệ và kỹ năng sử dụng máy tính phục vụ học tập và hơn thế nữa, tin học giúp các em phát triển trí tuệ, tư duy từ đó giúp các em có những hiểu biết cơ bản và tự tin trong thời đại cách mạng công nghiệp 4.0 hiện nay
PHÒNG GD&ĐT SƠN HÀ TRƯỜNG THCS SƠN HẠ Môn: Tin học Tác giả: Đặng Văn Phú Chức vụ: Giáo viên SƠN HÀ, THÁNG 02/2019 MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU Trang BỐI CẢNH CỦA GIẢI PHÁP PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU PHẦN NỘI DUNG I THỰC TRẠNG CỦA GIẢI PHÁP .4 Thực trạng Nguyên nhân Khảo sát thực tế .5 II NỘI DUNG SÁNG KIẾN Các giải pháp cụ thể: .6 Các bước thực sáng kiến “Từ tốn đến chương trình” Kết 13 III KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CỦA SÁNG KIẾN 14 IV HIỆU QUẢ, LỢI ÍCH THU ĐƯỢC KHI ÁP DỤNG CÁC GIẢI PHÁP 14 PHẦN KẾT LUẬN Những học kinh nghiệm 15 Kiến nghị 15 Danh mục tài liệu tham khảo 17 TÊN SÁNG KIẾN PHƯƠNG PHÁP GIÚP HỌC SINH TÌM HIỂU VỀ BÀI TỐN VÀ THUẬT TỐN TRONG MƠN TIN HỌC PHẦN MỞ ĐẦU BỐI CẢNH CỦA GIẢI PHÁP Trường trung học sở Sơn Hạ công nhận trường đạt chuẩn Quốc gia năm học 2010–2011 Được cấp lãnh đạo đầu tư mạnh mẽ sở vật chất, đặc biệt công nghệ thông tin Tháng 10/2017 nhà trường Sở Giáo dục đào tạo Quảng Ngãi cấp thêm 25 máy tính, nâng tổng số máy tính dành cho học sinh 56 chia thành phòng thực hành Đây điều kiện vô thuận lợi cho học sinh học tập thực hành môn Tin học đạt hiệu chất lượng Theo Nghị số 29-NQ/TW Hội nghị Trung ương khóa XI đổi bản, tồn diện giáo dục đào tạo: “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực…” Nghị số 44/NQ-CP ban hành Chương trình hành động Chính phủ thực Nghị số 29-NQ/TW nêu rõ: - Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông dạy học - Phát huy vai trị cơng nghệ thơng tin thành tựu khoa học công nghệ đại quản lý nhà nước giáo dục, đào tạo - Từng bước đại hóa sở vật chất kỹ thuật, đặc biệt hạ tầng công nghệ thông tin Như vậy, môn Tin học giáo dục đóng vai trị vơ quan trọng Chúng ta đứng trước xã hội phát triển nhiều lĩnh vực nhiều ngành cơng nghiệp hố khác nhau, môn học trang bị cho học sinh hiểu biết công nghệ thông tin vai trị xã hội đại Ngồi ra, môn Tin học giúp em dần tiếp cận với phương pháp giải vấn đề theo quy trình cơng nghệ kỹ sử dụng máy tính phục vụ học tập nữa, tin học giúp em phát triển trí tuệ, tư từ giúp em có hiểu biết tự tin thời đại cách mạng công nghiệp 4.0 Trong chương trình tin học bậc trung học sở tin học lớp chương trình giúp em làm quen với ngơn ngữ lập trình Pascal, loại ngơn ngữ lập trình bậc cao Các câu lệnh từ khóa gần gũi với ngôn ngữ người ứng dụng để giải nhiều công việc nhiều lĩnh vực Là mơn lập trình nên địi hỏi người lập trình phải có tính tư trừu tượng, tư logic, có trí tuệ, có khả phân tích, tổng hợp vận dụng kiến thức nhiều mơn học khác Chính điều nên Pascal mơn học gây nhiều khó khăn cho khơng học sinh, học sinh lớp Ở lứa tuổi này, em phát triển không đồng tâm sinh lý, em thường dễ chán nản gặp nội dung học khó, khơ khan, thiếu hấp dẫn Đặc biệt để học Pascal địi hỏi óc tư duy, sáng tạo, có tảng kiến thức mơn Tốn tốt, việc làm quen với toán mới, thuật toán phải sử dụng Pascal để lập trình khiến em gặp khơng khó khăn học tập Là giáo viên giảng dạy Tin học trường trung học sở giúp học sinh biết soạn thảo văn sử dụng máy tính mà cịn phải có khả phân tích, tổng hợp, trừu tượng hoá, khái quát hoá vấn đề đặc biệt phát triển tư duy, sáng tạo Trong trình giảng dạy, tơi nhận thấy học sinh thật khó khăn việc giải toán, mà em khó xác định mục đích, nhiệm vụ tốn, từ em gặp khó khăn việc xây dựng thuật tốn dẫn đến việc khơng thể hồn thiện chương trình giải tốn Chính lý nên tơi chọn sáng kiến: “Phương pháp giúp học sinh tìm hiểu tốn thuật tốn mơn Tin học 8” PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Sáng kiến nghiên cứu áp dụng trường trung học sở Sơn Hạ thơng qua ví dụ giảng cụ thể chương trình Tin học lớp 8, "Từ tốn đến chương trình” Đây coi học khó chương trình Tin học lớp có liên quan chặt chẽ đến kiến thức môn Tin học bậc trung học sở tảng để em tiếp tục học chuyên ngành công nghệ thông tin sau Đối tượng nghiên cứu học sinh học môn Tin học khối lớp năm học 2018-2019 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Giúp học sinh hiểu khái niệm then chốt "bài toán" "thuật toán" Tin học, nắm tính chất thuật tốn cách diễn tả thuật toán cách: liệt kê sơ đồ khối - Bước đầu nhận thức quy trình người giao tốn cho máy tính giải Tìm phương pháp, bước giải tốn máy tính chương trình mơn Tin học phù hợp với học sinh - Giúp cho học sinh có nhìn trực quan sinh động mơn Tin học Hình thành cách hướng dẫn cho học sinh tiếp thu kiến thức ngơn ngữ lập trình cách thuận lợi dễ hiểu - Phát huy tính tích cực học sinh, dần đưa học sinh khỏi khơng khí trầm lặng tiết học Tạo hứng thú, sáng tạo, nổ, tích cực chủ động tiết dạy - Rèn luyện cho học sinh có tư khoa học, logic, tác phong sáng tạo, say mê môn học PHẦN NỘI DUNG I THỰC TRẠNG CỦA GIẢI PHÁP Thực trạng Qua nhiều năm giảng dạy chương trình tin học lớp 8, nhận thấy kĩ giải tốn máy tính em cịn yếu Việc tiếp cận với mơn học khó khăn, phải làm nhiều lần thực hành nhiều tiết em hiểu việc nhập xuất liệu Do khó khăn để em hình thành kỹ viết chương trình Khi cho tốn đơn giản, học sinh gặp nhiều khó khăn việc tư duy, sáng tạo để xây dựng thuật toán phù hợp Học sinh chủ yếu hoạt động cá nhân, không chủ động hợp tác, thảo luận, chưa mạnh dạn tìm kiếm trợ giúp từ giáo viên Trong tiết thực hành, hầu hết học sinh gõ lại chương trình sách giáo khoa thực thao tác chạy chương trình cách máy móc, học sinh khơng tị mị hoạt động câu lệnh Khi giải tốn máy tính, học sinh quan tâm đến cơng thức để tính tốn kết toán mà quên bước xác định thông tin vào, thông tin xây dựng thuật tốn Khi chạy chương trình học sinh chưa nhận biết kết chương trình hay sai Phần lớn học sinh chưa nhận thức tầm quan trọng mơn Tin học chương trình giáo dục Tình trạng học sinh vắng học, học không chuyên cần diễn thường xuyên dẫn đến việc học sinh khó tiếp thu kịp thời kiến thức, đặc biệt thiếu kĩ giải toán máy tính ngơn ngữ lập trình Pascal Trong q trình giảng dạy tơi nhận thấy ưu điểm nhược điểm ảnh hưởng đến trình học tập, tiếp cận, tiếp thu em học sinh học lập trình Pascal, cụ thể việc tiếp cận với nhiệm vụ giải tốn máy tính, sau: 1.1 Ưu điểm Được quan tâm Ngành giáo dục công đổi phương pháp dạy học Hàng năm tổ chức thường xuyên lớp tập huấn bồi dưỡng chuyên môn, nghiệp vụ, đổi phương pháp dạy học Được Sở giáo dục đào tạo đầu tư sở vật chất đảm bảo nhu cầu học tập học sinh Ban giám hiệu nhà trường quan tâm, thường xuyên sửa chữa, khắc phục trang thiết bị hư hỏng, mua sắm bổ sung trang thiết bị phục vụ 02 phòng thực hành tin học đảm bảo phục vụ công tác giảng dạy môn Biên chế giáo viên giảng dạy môn Tin học đủ số lượng, giáo viên giảng dạy đào tạo theo chuyên ngành, tuổi đời trẻ, đầy nhiệt huyết tận tụy với công việc Học sinh ngày quan tâm nhiều đến môn Tin học, đặc biệt dần hứng thú làm quen với ngơn ngữ lập trình Pascal Phụ huynh học sinh có quan tâm tốt việc giáo dục chăm lo cho việc học tập em 1.2 Nhược điểm Diện tích phịng thực hành tương đối chật hẹp, chưa đảm bảo điều kiện cho học sinh học tập thực hành tốt Vẫn cịn số máy tính hư hỏng chưa kịp thời sửa chữa, ảnh hưởng không nhỏ đến việc thực hành em Với ngôn ngữ lập trình nói chung Pascal nói riêng địi hỏi học sinh phải có khả tư duy, sáng tạo Tuy nhiên phần lớn học sinh kiến thức bản, đặc biệt kiến thức môn tự nhiên, từ em khó tư duy, sáng tạo việc giải toán cụ thể Hầu hết học sinh thực hành trường, nhà khơng có máy tính nên điều kiện thực hành, trau dồi kỹ nhà chưa cao Nguyên nhân Phịng thực hành tận dụng phịng học sẵn có nên diện tích tương đối nhỏ, chưa phù hợp với chức phịng thực hành Kinh phí dành cho mua sắm, sữa chữa trang thiết bị nhà trường hạn hẹp, việc huy động xã hội hóa khó khăn địa bàn huyện Đa số học sinh em người dân tộc thiểu số nên lực em thấp, tư logic, sáng tạo hạn chế Điều kiện kinh tế gia đình em cịn khó khăn, nên việc mua máy tính phục vụ nhu cầu học tập, thực hành cho học sinh nhà hạn chế Khảo sát thực tế Trước thực sáng kiến, khảo sát học sinh lớp 8A thông qua nhiệm vụ sau: Cho tốn “Tính chu vi diện tích hình chữ nhật” - Xác định Input Output toán - Xây dựng thuật toán để giải toán Kết kiểm tra sau: Ghi Điểm TSHS 34 Dưới 5,0 SL 10 TL 29,41 Từ 6,5 đến 7,9 SL TL 24,14 Từ 5,0 đến 6,4 SL 15 TL 51,72 Từ 8,0 trở lên SL TL 2,94 Nhận xét: - Tỷ lệ học sinh điểm tương đối cao - Tỷ lệ học sinh điểm giỏi trở lên thấp - Chất lượng mơn Tin học khối nói chung chưa đảm bảo yêu cầu chất lượng đề II NỘI DUNG SÁNG KIẾN Các giải pháp cụ thể 1.1 Đối với giáo viên - Vận dụng linh hoạt, sáng tạo phương pháp dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh theo cách kế thừa phát huy yếu tố tích cực ưu điểm phương pháp dạy học truyển thống phương pháp dạy học đại nhằm tăng cường tính tích cực học sinh việc tiếp thu kiến thức, hình thành kỹ tự học, sáng tạo, phát huy tối đa tư học sinh - Kết hợp hiệu hoạt động cá nhân với hoạt động nhóm - Chủ động thiết kế hoạt động dạy vận dụng linh hoạt phương pháp dạy học tích cực, tạo khơng khí sơi nổi, hứng thú học tập cho học sinh - Tăng cường kiểm tra đánh giá nhiều hình thức khác nhau, coi việc kiểm tra đánh biện pháp kích thích hứng thú học tập, tránh gây áp lực cho học sinh - Khi giao nhiệm vụ giải toán, gợi mở, khuyến khích học sinh vận dụng kiến thức mơn liên quan, tự tìm tịi, phát cách tích cực hướng dẫn giáo viên - Tạo động học tập để học sinh phát huy tinh thần hợp tác, tích cực thảo luận, trao đổi, tự tin trình bày ý kiên cá nhân 1.2 Đối với học sinh - Chuyên cần học tập, chuẩn bị đầy đủ thiết bị học tập cần thiết - Chủ động tiếp nhận nhiệm vụ, nghiêm túc thực nhiệm vụ Tích cực hợp tác, trao đổi, thảo luận Chủ động tìm kiếm giúp đỡ, hỗ trợ từ giáo viên Mạnh dạn trình bày kết thảo luận Các bước thực sáng kiến “Từ tốn đến chương trình” 2.1 Hoạt động 1: Giúp học sinh hiểu rõ khái niệm "Bài toán" Tin học Giáo viên đặt vấn đề cách đưa ví dụ để học sinh thực hiện: Ví dụ 1: Cho số a, kiểm tra thông báo a số chẵn hay số lẻ Ví dụ 2: Cho ba số a, b, c Kiểm tra ba số có phải ba cạnh tam giác khơng? Đó tam giác gì? Ví dụ 3: Nhập vào điểm trung bình mơn (TBM) mơn học học sinh, in hình điểm trung bình học kỳ xếp loại học lực học sinh * Giao nhiệm vụ cho học sinh: - Một tốn Tốn học gồm phần? phần nào? - Em xác định kiện ban đầu kết toán có dạng (Dạng số, hình ảnh, hay văn)? - Em nhận xét giống khác toán Tin học toán Toán học? Học sinh thảo luận thời gian 10 phút, học sinh gặp khó khăn, giáo viên giúp đỡ gợi ý * Học sinh trả lời: - Một toán “toán học” gồm: Giả thiết Kết luận - Dữ kiện ban đầu kết tốn: Dữ kiện Ví dụ Ví dụ Ví dụ Kết Số a Thông báo a số chẵn hay số lẻ Bộ số a, b, c Thông báo a, b, c có phải ba cạnh tam giác hay khơng loại tam giác Điểm TBM mơn học - Điểm trung bình học kỳ học sinh - Xếp loại học lực - Sự giống khác toán Tin học toán Toán học: Bài toán Toán học yêu cầu giải cụ thể để tìm kết quả, cịn tốn Tin học u cầu máy tính giải đưa kết cho Từ Giáo viên dẫn dắt mời học sinh trình bày khái niệm tốn Tin học Khái niệm: Bài tốn cơng việc hay nhiệm vụ mà ta muốn máy tính thực để từ thơng tin đầu vào (dữ kiện) máy tính cho ta kết mong muốn Tốn học Giả thiết Kết luận Tin học Thuật ngữ Thông tin đưa vào máy Input Thông tin muốn lấy tứ máy Output - Những kiện toán gọi Input - Kết máy tính trả gọi Output tốn - Sau giáo viên yêu cầu học sinh tìm lại Input Output ví dụ Như vậy, khái niệm tốn khơng bó hẹp phạm vi mơn Toán, mà phải hiểu vấn đề cần giải thực tế, để từ kiện cho máy tính tìm kết cho 2.2 Hoạt động 2: Giúp học sinh hiểu rõ khái niệm "Thuật toán" Tin học * Bước 1: Giáo viên nêu tình gợi động cơ: Bài toán Input Output Làm để từ Input tốn, máy tính tìm cho ta Output? Học sinh trả lời: Ta cần tìm cách giải tốn làm cho máy tính hiểu cách giải Đến có em thắc mắc: Như phải giải tốn mà có cịn phức tạp mơn Tốn? Bài tốn Bước 1, Bước Bước n Input Output Thuật tốn Giáo viên giải thích: Nếu Tốn học phải giải trực tiếp 10 để lấy kết quả, đây, cần tìm cách giải tốn tổng qt máy tính giải cho ta lớp toán đồng dạng Ví dụ: Bài tốn xác định số chẵn, số lẻ; tốn tìm chu vi, diện tích hình chữ nhật với chiều dài, chiều rộng nhập bất kỳ; tốn tìm UCLN số ngun bất kỳ; tốn tính điểm trung bình học kỳ,… * Bước 2: Giáo viên đưa khái niệm thuật toán tính chất thuật tốn: - Khái niệm: “Thuật toán để giải toán dãy hữu hạn thao tác xếp theo trình tự xác định cho sau thực dãy thao tác ấy, từ thông tin đầu vào (Input) toán ta nhận kết (Output) cần tìm” - Các tính chất thuật tốn: + Tính dừng + Tính xác định + Tính đắn * Bước 3: Giới thiệu cho học sinh cách biểu diễn thuật toán - Cách l: Liệt kê bước: Chính dùng ngơn ngữ tự nhiên để diễn tả bước cần làm giải tốn máy tính - Cách 2: Dùng sơ đồ khối Một số quy ước biểu diễn thuật tốn sơ đồ khối: Khối hình oval: mơ tả thao tác nhập xuất liệu Khối hình chữ nhật: mơ tả thao tác tính tốn Khối hình thoi: mơ tả thao tác so sánh Mũi tên: mơ tả trình tự thực bước Giáo viên nhắc học sinh phải nhớ quy ước để biểu diễn thuật tốn xác 2.3 Hoạt động 3: Giới thiệu hướng dẫn học sinh xác định tốn và, mơ tả thuật tốn số tốn điển hình 2.3.1 Bài tốn 1: Giải phương trình bậc tổng quát: ax + b = Trước tiên giáo viên yêu cầu học sinh xác định Input Output toán: 11 * Input: số a, b * Output: Nghiệm phương trình - Phát vấn học sinh: Phương trình bậc dạng tổng quát em học môn Tốn, theo em để giải phương trình bậc ta có cách nào? - Học sinh lên bảng trình bày Giáo viên lưu ý phân tích cho học sinh hiểu: Để trình bày thuật tốn cách liệt kê có nhiều lựa chọn từ đưa lựa chọn ngắn gọn, đơn giản, dễ hiểu dễ trình bày Giáo viên trình chiếu thêm số cách liệt kê biểu diễn thuật tốn giải thích ý nghĩa biến dùng thuật tốn, từ bước hướng dẫn học sinh viết thuật toán theo cách * Cách 1: Liệt kê bước - Bước 1: Nhập a, b - Bước 2: Nếu a = - Bước 2.1: Nếu Nếu b= Xuất phương trình vơ số nghiệm kết thúc - Bước 2.2: Nếu b0 Xuất phương trình vơ nghiệm kết thúc - Bước 3: Nếu a x = -b/a Xuất giá trị x kết thúc * Cách 2: Biểu diễn thuật toán sơ đồ khối 12 2.3.2 Bài toán 2: Nhập vào ba số a, b, c Kiểm tra số có phải ba cạnh tam giác Giao nhiệm vụ cho học sinh xác định Input Output toán: - Input: số a, b - Output: Nghiệm phương trình Hướng dẫn học sinh thảo luận, vận dụng kiến thức ở mơn Tốn tìm cách giải tốn, từ bước hướng dẫn học sinh viết thuật toán theo cách * Cách 1: Liệt kê bước - Bước 1: Nhập vào ba số a, b, c - Bước 2: Nếu (a + b > c) (a + c > b) (b + c > a) thơng báo a, b, c ba cạnh tam giác Ngược lại thông báo a, b, c ba cạnh tam giác - Bước 3: Kết thúc * Cách 2: Biểu diễn thuật toán sơ đồ khối Bắt đầu Nhập a, b, c a+b>c a+c>b b+c>a Thông báo a,b,c ba cạnh tam giác Thông báo a,b,c ba cạnh tam giác Kết thúc 13 2.3.3 Bài tốn 3: Tìm Max hai số nguyên dương A B Trước tiên giáo viên phát vấn học sinh nêu ý tưởng để giải toán * Ý tưởng: - Trước tiên ta mời hai hoc sinh lên bảng sau so sánh chiều cao hai bạn - Nếu bạn A cao bạn B Max bạn A ngược lại Max bạn B - Trình bày thuật tốn: * Cách 1: Liệt kê bước: - Bước 1: Hai số nguyên dương A B - Bước 2: Nếu A> B Max A chuyển đền bước - Bước 3: Nếu A< B Max b chuyển đền bước - Bước : Đưa Max A B kết thúc * Cách 2: Biểu diễn sơ đồ khối: Nhập A, B Max A Đ A>B S Đưa Max Kết thúc Max 2.3.4 Bài toán 4: Nhập vào hai số a, b Kiểm tra thông báo so sánh hai số * Ý tưởng: Sử dụng phép tốn so sánh để kiểm tra thơng báo so sánh hai số (a > b b > a a = b) Giáo viên chia học sinh thành nhóm, giao nhiệm vụ: xây dựng thuật toán cho toán cách, liệt kê cách bước vẽ sơ đồ khối Các nhóm trình bày kết quả, giáo viên nhận xét bổ sung chốt lại kiến thức trình bày thuật tốn cách: 14 * Cách 1: Liệt kê bước: - Bước 1: Nhập vào hai số a, b - Bước 2: Nếu a > b thơng báo “a>b” chuyển đền bước - Bước 3: Nếu a < b thơng báo “a