(SKKN mới NHẤT) SKKN một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lập trình tốt

Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lập trình tốt I LÝ DO CHỌN SÁNG KIẾN Ngày nay, công nghệ thông tin ứng dụng rộng rãi thực tế nhiều lĩnh vực Để đáp ứng nhu cầu xã hội, mơn Tin học đưa vào trường trung học phổ thông nhằm bước đầu cung cấp cho em học sinh kiến thức Tuy nhiên, đặc trưng mơn học có khái niệm trừu tượng nên em gặp nhiều khó khăn q trình tiếp thu Đặc biệt chương trình Tin học 11, học phần lập trình địi hỏi phải tư khó khăn em bước “Lựa chọn thiết kế thuật toán” Việc lựa chọn thiết kế thuật tốn để giải tốn máy tính bước quan trọng Bởi bỏ qua bước đơi việc lập trình cho kết không tối ưu Cũng giống giải tập tốn, vật lý, để tìm kết xác buộc học sinh phải xác định công thức cần áp dụng công thức Khi nắm vững cách lựa chọn thiết kế thuật toán, em học sinh dễ dàng viết chương trình để giải tốn máy tính ngôn ngữ bậc cao Làm việc kích thích hứng thú học mơn Tin học Điều quan trọng hơn, việc lựa chọn thiết kế thuật tốn để giải tốn máy tính giúp rèn luyện cho học sinh khả tư duy, sáng tạo, biết phân tích giải tình Đây kỹ cần thiết để sau em hoà nhập vào thực tế sống Từ lý nêu trên, qua thực tế giảng dạy thân thấy cần đưa số kinh nghiệm để trao đổi với đồng nghiệp nhằm giúp học sinh bước đầu hiểu rõ tiếp cận với thuật tốn giải tốn để việc lập trình đạt kết tốt Vì thời gian có hạn, tơi trình bày cách xây dựng thuật tốn để giải toán cách lập sơ đồ khối II.THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA SÁNG KIẾN 1) Thuận lợi:  Toàn ngành, toàn xã hội đề cao việc ứng dụng công nghệ thông tin vào tất lĩnh vực  Môn Tin học mơn khố trường phổ thơng  Các em học sinh thích thực hành máy tính để nghiên cúu tìm tịi Giáo viên: Nguyễn Phạm Bảo Dung – Trường THPT Chuyên Tiền Giang Trang: download by : skknchat@gmail.com Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lập trình tốt  Ngơn ngữ bậc cao môn Tin học gần gũi với ngôn ngữ giao tiếp sống 2) Khó khăn:  Máy vi tính thiết bị hỗ trợ hạn chế  Phần lập trình hồn tồn xa lạ với học sinh 3) Số liệu thống kê Qua lớp dạy, học đến phần lập trình Pascal đa số em học sinh lúng túng viết chương trình Đặc biệt khái niệm tốn thuật toán, em chưa nắm vững hay bỏ qn bước Do viết chương trình, sản phẩm thu chưa đảm bảo tính tối ưu III NỘI DUNG ĐỀ TÀI 1) Cơ sở lý luận  Đa số câu nói hàng ngày người như: “Các bước để vá ruột xe bị lủng”, “Nếu….thì…”, “Nếu…thì…ngược lại…”, “Trong ….thì làm….” diển đạt ngôn ngữ Sơ đồ khối  Điều quan trọng xây dựng thuật tốn sơ đồ khối ta sử dụng ngôn ngữ bậc cao viết chương trình cách thuận tiện đảm bảo tính tối ưu 2) Nội dung,biện pháp thực giải pháp sáng kiến TÓM TẮT LÝ THUYẾT A) BÀI TOÁN  Trong phạm vi tin học, quan niệm tốn việc mà ta muốn máy tính thực  Khi dùng máy tính giải tốn, ta cần quan tâm đến hai yếu tố: o Đưa vào máy thông tin (Input) o Cần lấy thơng tin (Output) B) THUẬT TOÁN Giáo viên: Nguyễn Phạm Bảo Dung – Trường THPT Chuyên Tiền Giang Trang: download by : skknchat@gmail.com Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lập trình tốt a) Thuật tốn để giải toán dãy hữu hạn thao tác xếp theo trình tự xác định cho sau thực dãy thao tác , từ Input toán , ta nhận Output cần tìm Những đặc trưng thuật tốn:  Tính tổng qt: Thuật tốn khơng đề cập toán riêng lẽ mà bao hàm lớp tốn kiểu,  Có giới hạn: Q trình biến đổi từ thông tin ban đầu đến kết cuối qua số giới hạn biến đổi  Tính nhất: Tồn q trình biến đổi, trình tự thực phải xác định Như dùng thuật toán tin tức ban đầu phải có kết quả.Trong thuật toán giai đoạn phải nêu xác bước tiếp theo, có nghĩa thứ tự thực hiện, thao tác định phải quy định rõ ràng  Tính đắn: Sau thuật toán kết thúc, ta phải nhận Output cần tìm Thuật tốn phân loại sau:  Thuật tốn khơng phân nhánh  Thuật tốn có phân nhánh  Thuật tốn theo chu trình có bước lặp xác định có bước lặp khơng xác định Thuật tốn khơng phân nhánh thuật tốn đơn giản Trong thực tế thường gặp thuật toán phân nhánh theo điều kiện so sánh sai Phổ biến toán thực tế thuật tốn gồm nhiều chu trình , theo nhiều nhánh, đặc trưng thuật toán giải toán khoa học kỹ thuật b) Các kí hiệu để diễn tả thuật toán sơ đồ khối Thể thao tác so sánh Giáo viên: Nguyễn Phạm Bảo Dung – Trường THPT Chuyên Tiền Giang Trang: download by : skknchat@gmail.com Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lập trình tốt Thể phép tính tốn Thể thao tác nhập, xuất liệu Quy định trình tự thực phép toán Lưu ý:  Với hình van có hướng mũi tên cho trường hợp thao tác nhập liệu có hướng vào cho thao tác xuất liệu  Với hình chữ nhật có hướng mũi tên vào hướng mũi tên  Với hình thoi có hướng mũi tên vào hai hướng mũi tên Giáo viên: Nguyễn Phạm Bảo Dung – Trường THPT Chuyên Tiền Giang Trang: download by : skknchat@gmail.com Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lập trình tốt MỘT SỐ VÍ DỤ VỀ LỰA CHỌN VÀ THIẾT KẾ THUẬT TOÁN  Thuật tốn khơng phân nhánh VD1: Cho A=x2+y2; B=x+y+3A; C=xy+A-2B2; x,y R Hãy mơ tả thuật tốn giải tốn sơ đồ khối để tính C * Xác định toán  Input: x,y  Output: C Lưu ý: Muốn tính C ta phải tính A B Sơ đồ khối Nhập x, y Ax*x+y*y Bx+y+3*A Cx*y+A-2*B*B Thông báo C kết thúc Giáo viên: Nguyễn Phạm Bảo Dung – Trường THPT Chuyên Tiền Giang Trang: download by : skknchat@gmail.com Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lập trình tốt VD2: Tính vận tốc v chạm đất vật rơi từ độ cao h, biết v= gh , g gia tốc rơi tự g = 9.8 m/s2 Độ cao h nhập từ bàn phím Hãy mơ tả thuật tốn giải tốn sơ đồ khối * Xác định toán  Input: h  Output: v Lưu ý: Ta khai báo g số không số Sơ đồ khối Nhập h v  sqrt(2*9.8*h) Thông báo v kết thúc BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ Hãy mô tả thuật toán giải toán sau sơ đồ khối: Bài 1: Nhập từ bàn phím độ dài cạnh tam giác ABC, tính chu vi, diện tích đường cao tam giác Hướng dẫn: - Input: độ dài cạnh a,b,c - Output: chuvi, dientich, đường cao ha,hb,hc - Sử dụng cơng thức: Chu vi: 2p=a+b+c; Diện tích: s = p(p-a)(p-b)(p-c) ; Giáo viên: Nguyễn Phạm Bảo Dung – Trường THPT Chuyên Tiền Giang Trang: download by : skknchat@gmail.com Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lập trình tốt Các đường cao: ha= 2s ; a , hb= 2s ; b hc= 2s ; c Bài Nhập từ bàn phím toạ độ điểm A,B,C Tính tích vơ hướng hai vectơ AB AC Hướng dẫn: - Input: Toạ độ điểm A, B C; - Output: Tích vơ hướng AB AC ; - Sử dụng công thức:  vectơ: AB=(x B -x A ;y B -y A ) ;  AC=(x C -x A ;yC -y A ) ;   Tích vơ hướng: AB.AC=(x B -x A ).(x C -x A )+(y B -y A ).(yC -y A ) ; Bài Nhập từ bàn phím toạ độ điểm A,B,C Tính độ dài đoạn thẳng AB,AC BC Hướng dẫn: - Input: Toạ độ điểm A, B C; - Output: Độ dài đoạn thẳng AB,AC BC - Sử dụng công thức:  AB= AB = (x B -x A ) +(y B -y A ) ; Bài Giải tam giác biết góc B, cạnh a góc C Hướng dẫn - Input: Góc B , C cạnh a; - Output: Góc A, cạnh b c - Sử dụng công thức: * Đổi độ rad :   ; 180 * A+B+C=1800; * a b c = = ; sinA sinB sinC Giáo viên: Nguyễn Phạm Bảo Dung – Trường THPT Chuyên Tiền Giang Trang: download by : skknchat@gmail.com Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lập trình tốt  Thuật tốn có phân nhánh Sơ đồ: Dạng thiếu Điều kiện Đúng Câu lệnh Sai Dạng đủ Câu lệnh Sai Điều kiện Đúng Câu lệnh Chú ý:  Ta sử dụng cấu trúc rẽ nhánh lồng Giáo viên: Nguyễn Phạm Bảo Dung – Trường THPT Chuyên Tiền Giang Trang: download by : skknchat@gmail.com Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lập trình tốt VD3: Tìm số lớn hai số thực A B Hãy mô tả thuật toán giải toán sơ đồ khối * Xác định toán  Input: A,B  Output: Số lớn hai số Sơ đồ khối Nhập A,B A>=B S Lớn B kết thúc Đ Lớn A kết thúc Giáo viên: Nguyễn Phạm Bảo Dung – Trường THPT Chuyên Tiền Giang Trang: download by : skknchat@gmail.com Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lập trình tốt VD4: Tìm số lớn ba số thực A , B C Hãy mơ tả thuật tốn giải tốn sơ đồ khối * Xác định toán  Input: ba số thực A,B,C  Output: Số lớn ba số Sơ đồ khối Nhập A,B,C Đ A>C A>B S S S B>C Đ Đ Max  A Max  C Max  B Thông báo Max kết thúc Giáo viên: Nguyễn Phạm Bảo Dung – Trường THPT Chuyên Tiền Giang Trang: 10 download by : skknchat@gmail.com Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lập trình tốt VD5: Cho phương trình bậc hai ax2+bx+c=0 Hãy mơ tả thuật tốn giải toán sơ đồ khối * Xác định toán  Input: a,b,c (a0)  Output: Nghiệm x thoả phương trình ax2+bx+c=0 Sơ đồ khối Nhập a,b,c (a0) Db*b-4*a*c D Hướng dẫn - Sử dụng thuật tốn gặp Bài 5: Nhập điểm thi học sinh phân loại điểm thấp khơng đạt, từ đến < 6.5 trung bình, từ 6.5 đến =9 đến 10 xuất sắc Hướng dẫn - Sử dụng If lồng Giáo viên: Nguyễn Phạm Bảo Dung – Trường THPT Chuyên Tiền Giang Trang: 12 download by : skknchat@gmail.com Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lập trình tốt  Thuật tốn theo chu trình có bước lặp xác định Sơ đồ: Câu lệnh Điều kiện Sai Đúng Giáo viên: Nguyễn Phạm Bảo Dung – Trường THPT Chuyên Tiền Giang Trang: 13 download by : skknchat@gmail.com Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lập trình tốt VD6: n Tính tổng S  x1  x   x n ;(S   x k ) k 1 Hãy mơ tả thuật tốn giải tốn sơ đồ khối * Xác định toán  Input: Số nguyên dương n x1,x2,…,xn;  Output: Tổng S Sơ đồ khối Nhập n x1,x2,…,xn S0 i1 SS+xi ii+1 Đ i b S Đ aa - b Giáo viên: Nguyễn Phạm Bảo Dung – Trường THPT Chuyên Tiền Giang Trang: 17 download by : skknchat@gmail.com bb - a Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lập trình tốt VD9: 1 1  e với e lượng nhập nhỏ   1! 2! n! (n  1)! Tính S    Hãy mơ tả thuật tốn giải tốn sơ đồ khối * Xác định toán  Input: Số thực dương e;  Output: Tổng S; Sơ đồ khối Nhập e S1 i1 gt  sh  1/gt sh>=e S Thông báo S kết thúc Đ S  S + sh ii+1 gt  gt*i sh  1/gt Giáo viên: Nguyễn Phạm Bảo Dung – Trường THPT Chuyên Tiền Giang Trang: 18 download by : skknchat@gmail.com Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lập trình tốt BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ Hãy mơ tả thuật tốn giải toán sau sơ đồ khối: Bài : x x2 xn x n 1 Nhập vào x Tính e       e với e lượng 1! 2! n! (n  1)! x nhập nhỏ Hướng dẫn - Tương tự VD11 Bài 2: Tính tổng số dương trung bình cộng số âm số nhập vào từ bàn phím số nhập vào Hướng dẫn - Công việc lặp phải có sử dụng cấu trúc If để tính tổng số dương trung bình số âm Bài 3: Kiểm tra xem nhập số tự nhiên vào có phải số ngun tố hay khơng Hướng dẫn - Nhập vào số tự nhiên N - Chú ý: N