Ứng dụng phần mềm crocodile ict 605 và camtasia studio vào mô phỏng thuật toán nhằm nâng cao kết quả học tập chương I môn Tin học lớp 10 cho học sinh trường trung học phổ thông Đông Sơn 1 SỞ GIÁO DỤC[.]
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT ĐÔNG SƠN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE ICT 605 VÀ CAMTASIA STUDIO VÀO MÔ PHỎNG THUẬT TOÁN NHẰM NÂNG CAO KẾT QUẢ HỌC TẬP CHƯƠNG I MÔN TIN HỌC LỚP 10 CHO HỌC SINH TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG ĐÔNG SƠN Người thực hiện: Lê Thị Phương Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực (mơn): Tin học THANH HĨA NĂM 2018 SangKienKinhNghiem.net MỤC LỤC Trang Mở đầu 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu .2 Nội dung 2.1 Cơ sở lý luận .2 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.3 Các giải pháp thực để giải vấn đề .3 2.3.1 Tìm nghiệm phương trình bậc .3 2.3.2 Tìm giá trị lớn dãy số nguyên 10 2.3.3 Kiểm tra tính nguyên tố số nguyên dương N 12 2.3.4 Bài toán xếp tráo đổi 13 2.3.5 Bài tốn tìm kiếm 15 2.3.6 Tìm ước chung lớn số nguyên dương M, N 17 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường .18 Kết luận, kiến nghị 19 3.1 Kết luận 19 3.2 Kiến nghị 20 SangKienKinhNghiem.net Mở đầu 1.1 Lý chọn đề tài Hiện nay, giới diễn cách mạng công nghiệp 4.0 cách mạng số, sử dụng trí tuệ nhân tạo để điều khiển làm máy móc kết nối với Để theo kịp phát triển thời đại hòa nhập với kinh tế giới, tri thức nhân loại địi hỏi giáo dục nước ta phải đổi mạnh mẽ, tồn diện đồng bộ, phương pháp giáo dục xem giải pháp trọng tâm Muốn thực có hiệu giải pháp này, yếu tố chủ đạo đổi phương pháp dạy học, tăng cường trang bị sử dụng có hiệu phương tiện phần mềm hỗ trợ dạy học Đổi phương pháp dạy học, việc ứng dụng công nghệ thông tin dạy học giải pháp tối ưu cơng nghệ thơng tin cung cấp nguồn tư liệu phong phú, tạo môi trường ảo, cung cấp hình ảnh trực quan sinh động mà khó có phương tiện dạy học có Tuy nhiên, việc ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học cho hiệu lại vấn đề khó khăn nhiều giáo viên, phần lớn giáo viên trình chiếu giảng hiệu ứng Microsoft Office Powerpoint mà chưa biết ứng dụng phần mềm đặc trưng mơn Trong chương trình Tin học lớp 10, phần thuật tốn chương I coi nội dung khó có liên quan chặt chẽ đến chương trình tin học lớp 11 sau Vì vậy, cần sử dụng phần mềm đặc trưng để mô phỏng, thể hướng thuật toán cách trực quan, từ input tốn đưa output cần tìm, tạo hứng thú cho học sinh, phát huy vai trị tích cực, chủ động học sinh học tập tổ chức hướng dẫn giáo viên Với lý để việc dạy học môn tin học lớp 10 có hiệu quả, tơi mạnh dạn viết sáng kiến kinh nghiệm: “Ứng dụng phần mềm Crocodile ICT 605 Camtasia Studio vào mơ thuật tốn nhằm nâng cao kết học tập chương môn Tin học lớp 10 cho học sinh trường trung học phổ thông Đơng Sơn 1” 1.2 Mục đích nghiên cứu Ứng dụng phần mềm Crocodile ICT 605 để diễn tả mô thuật toán sơ đồ khối giúp học sinh có nhìn trực quan sinh động, quan sát bước thực thuật toán, từ Input nhập vào từ bàn phím phần mềm tự động thực bước để tìm Output tốn thực với nhiều Input khác Trong vẽ mô thuật toán phần mềm Crocodile ICT 605, sử dụng phần mềm Camtasia Studio để quay lại thành video làm tài liệu hướng dẫn học sinh cách thực Kết hợp sử dụng phần mềm Crocodile ICT 605 Camtasia Studio mơ thuật tốn để học sinh quan sát hình ảnh cách trực quan cách thực lấy khối lệnh phần mềm SangKienKinhNghiem.net Crocodile ICT 605 để tạo thành chương trình mơ Cịn sử dụng phần mềm Crocodile ICT 605 học sinh nhìn thấy cách phần mềm chạy bước để từ Input đưa Output cách thực đưa khối lệnh Qua phát huy vai trị tích cực, chủ động học sinh học tập, rèn luyện tư khoa học, logic, tác phong sáng tạo, say mê, giúp em có hứng thú, u thích mơn học hiệu học tập cao 1.3 Đối tượng nghiên cứu Phần mềm crocodie ICT 605 dùng để diễn tả mơ thuật tốn sơ đồ khối Phần mềm Camtasia Studio dùng để quay phim hình máy tính Các thuật tốn sách giáo khoa tin học 10 Học sinh lớp 10 trường THPT Đông Sơn năm học 2017 – 2018 1.4 Phương pháp nghiên cứu Tham khảo, nghiên cứu sách báo tài liệu mạng Internet đặc biệt tài liệu liên quan đến đổi phương pháp dạy học, phần mềm Crocodile ICT 605 Camtasia Studio Kinh nghiệm từ thực tế giảng dạy tham khảo ý kiến bạn bè, đồng nghiệp Thống kê toán học, phân tích kết Nội dung 2.1 Cơ sở lý luận Crocodile ICT phần mềm mô cung cấp mơi trường lập trình linh hoạt, sử dụng sơ đồ hoạt động để tạo chương trình điều khiển nhân vật, hành động, hình ảnh vùng văn bản, ngồi cịn cho phép giải toán sơ đồ khối hữu ích cho việc giảng dạy lập trình phổ thơng Các phần kiện cho phép lập trình sơ đồ hoạt động thiết lập vòng lặp, chương trình con…Ngồi Crocodile ICT cịn có khả giải toán thực tế với giao diện đồ hoạ sinh động mà ngơn ngữ lập trình Pascal hay ngơn ngữ lập trình khác khó khăn Vì tạo hứng thú cho học sinh học lập trình Camtasia Studio phần mềm dùng để quay phim hình máy tính, xử lý video chuyên nghiệp dễ sử dụng Sử dụng phần mềm Camtasia Studio dạy phần thuật toán tin học 10 giúp học sinh quan sát hình ảnh cách trực quan cách thiết kế mơ thuật tốn Phần thuật tốn tin học lớp 10 nội dung khó học sinh, thân giáo viên gặp nhiều khó khăn truyền đạt nội dung cho học SangKienKinhNghiem.net sinh Mặt khác, kiến thức phần thuật toán lại có liên quan chặt chẽ đến việc rèn luyện tư lập trình chương trình tin học lớp 11 học sinh sau Vì vậy, cần sử dụng phương pháp dạy học phần mềm hỗ trợ dạy học phù hợp với đặc trưng môn để việc thiết kế mơ thuật tốn trở nên dễ dàng thuận lợi học sinh, giúp học sinh hiểu bài, tự giác, tích cực, chủ động học tập hướng dẫn giáo viên thơng qua phương tiện máy tính kết hợp với phần mềm dạy học 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Trường THPT Đơng Sơn ngơi trường có bề dày truyền thống lịch sử phát triển, phòng học trang bị tương đối đầy đủ phương tiện phục vụ cho việc dạy học lắp đặt máy chiếu tất phịng học, nhà trường có phịng máy tính kết nối mạng Internet, học sinh trúng tuyển vào trường đa số em học sinh có học lực giỏi cấp 2, em có điều kiện tiếp xúc với máy tính tin học từ học cấp Vì vậy, đa số em học sinh có tảng kiến thức tư duy, có hiểu biết định thật u thích mơn tin học Trong giảng dạy phần thuật toán tin học lớp 10, phần lớn giáo viên dạy học giáo án điện tử thường sử dụng phần mềm Microsoft PowerPoint để trình chiếu giảng mơ thuật toán Với cách làm này, giáo viên nhiều thời gian chuẩn bị nhà việc mô thuật tốn thuật tốn có vịng lặp lặp lặp lại nhiều lần mà học sinh lại chưa thực hiểu bài, chưa tạo hứng thú, chưa phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh, học sinh chưa biết vận dụng toán học để giải toán khác, hoạt động giáo viên chủ yếu, học sinh đóng vai trị thụ động nên hiệu học tập chưa cao 2.3 Các giải pháp thực để giải vấn đề Để khắc phục tình trạng để việc dạy thuật toán tin học lớp 10 có hiệu quả, Trong tiết học lớp, sử dụng giáo án điện tử để hướng dẫn học sinh xác định input, output toán, nêu ý tưởng toán viết thuật toán cách liệt kê sơ đồ khối, kết hợp hướng dẫn học sinh sử dụng phần mềm Camtasia Studio để quay lại thành video thực thao tác vẽ sơ đồ khối mô phần mềm Crocodie ICT 605 Trong khuôn khổ sáng kiến tơi trình bày cách vẽ sơ đồ khối mơ thuật tốn cách dùng phần mềm Crocodile ICT 605 quay lại phần thực thành video phần mềm Camtasia Studio 2.3.1 Tìm nghiệm phương trình bậc Bài tốn: Cho phương trình bậc dạng tổng quát ax2+bx+c=0 (với a, b, c hệ số, a≠0) Viết thuật tốn tìm nghiệm phương trình bậc SangKienKinhNghiem.net - Xác định toán: + Input: số thực a, b, c (a≠0) + Output: Kết luận nghiệm phương trình bậc - Ý tưởng: + Nhập hệ số a, b, c ( a≠0) + Tính D= b2-4ac + So sánh D với để tìm nghiệm phương trình bậc có - Thuật tốn: Vẽ sơ đồ khối - Các bước thực mô phần mềm Crocodile ICT 605 quay video phần mềm Camtasia Studio: Bước 1: Khởi động phần mềm Camtasia studio cách kích đúp chuột hình làm việc Nháy vào biểu tượng Full screen để chọn chế độ quay tồn hình , chọn Giao diện làm việc phần mềm Camtasia Studio SangKienKinhNghiem.net Bước 2: Khởi động phần mềm Crocodile ICT 605 cách kích đúp chuột vào biểu tượng hình làm việc Nháy File → chọn New Giao diện làm việc phần mềm Crocodile ICT 605 Bước 3: Nháy chuột vào nút rec để bắt đầu thực quay hình Bước 4: Chọn Parts Library/ Flowcharts/Start and Stop Kích chuột vào Start kéo thả hình soạn thảo Bước 5: Nhập hệ số a, b, c: - Nhập hệ số a: + Chọn Parts Library/ Flowcharts/ Inputs and Outputs Kích chuột vào Get property kéo thả hình nối với Start SangKienKinhNghiem.net Kích chuột vào x, đổi tên biến thành a + Chọn Parts Library/ Presentation/ Input - Outputs Kích chuột vào Edit box kéo thả hình soạn thảo Kích chuột vào thành phần Get property kéo thả đến Edit box để liên kết thành phần lại với Tiếp tục click vào property chọn Value Thành phần Get property dùng để gán giá trị vừa nhập từ bàn phím vào hộp thoại Edit box cho biến a Nháy chuột để chọn Edit box hình soạn thảo Chọn Properties/Label, gõ vào: “Nhập a:” - Để nhập hệ số b c ta làm tương tự Bước 6: Thực gán D←b*b-4*a*c - Chọn Parts Library/ Flowcharts/ Processes Kích chuột vào Set variable kéo thả hình soạn thảo, nối vào sơ đồ Kích chuột vào x, đổi tên biến thành D Kích chuột vào 0, đổi giá trị thành b*b-4*a*c SangKienKinhNghiem.net Bước 7: Kiểm tra điều kiện D>0? - Chọn Parts Library/ Flowcharts/ Decisions Kích chuột vào Test kéo thả hình soạn thảo nối với sơ đồ Kích chuột vào x, đổi tên biến thành D, Kích vào dấu =, đổi tên thành dấu > + Nếu điều kiện thì: Bước 7.1: Thực tương tự bước để gán: x1←(-b+sqrt(D))/(2*a); x2←(-b-sqrt(D))/(2*a) Bước 7.2: Chọn Parts Library/ Flowcharts/ Inputs and Outputs Kích chuột vào Set property kéo thả hình nối với sơ đồ Kích chuột vào đổi thành “PT có nghiệm phân biệt” Chọn Parts Library/ Presentation/ Input - Outputs Kích chuột vào Text kéo thả hình soạn thảo SangKienKinhNghiem.net Kích chuột vào thành phần Set property kéo thả đến Text để liên kết thành phần lại với Tiếp tục click vào property chọn Text Bước 7.3: Chọn Parts Library/ Flowcharts/ Inputs and Outputs Kích chuột vào Set property kéo thả hình nối với sơ đồ Kích chuột vào đổi thành x1 Chọn Parts Library/ Presentation/ Input - Outputs Kích chuột vào Edit box kéo thả hình soạn thảo Kích chuột vào thành phần Get property kéo thả đến Edit box để liên kết thành phần lại với Tiếp tục click vào property chọn Value Nháy chuột để chọn Edit box hình soạn thảo Chọn Properties/Label, gõ vào: “x1=” Bước 7.4: Thực tương tự bước 7.4 để gán giá trị cho x2 Bước 8: Chọn Chọn Parts Library/ Flowcharts/ Start and Stop Kích chuột vào Stop kéo thả hình nối với sơ đồ Bước 9: Nếu điều kiện sai Thực tương tự Bước để kiểm tra tiếp điều kiện D=0? Sau nối với Stop để có sơ đồ hồn chỉnh SangKienKinhNghiem.net Bước 10: Thực chạy chương trình: - Nhập hệ số a=1, b=-2, c=1, sau nhấn Start, chương trình tự động thực bước đưa kết x1=x2=1 thơng báo: “PT có nghiệm kép” - Nhập hệ số a=1, b=-4, c=3, sau nhấn Start, chương trình tự động thực bước đưa kết x1= 3; x2=1 thơng báo: “PT có nghiệm phân biệt” - Nhập a=1, b=-4, c=3, sau nhấn Start, chương trình tự động thực bước đưa thông báo: “PT vơ nghiệm” Trong q trình chạy chương trình, để thấy thay đổi giá trị biến qua bước một, chọn Parts Library/ Flowcharts/ Programming Environment Kích chuột vào Monitor box kéo thả hình Tồn hoạt động chương trình thể hộp thoại sau: Bước 11: Quay lại phần mềm Camtasia nháy Stop chọn Save and Edit để thực lưu lại video Trong mục File name gõ tên file: video3.1, mục Save as type chọn: *.avi, sau chọn Save - Sau thực mô phần mềm Crocodile ICT 605 quay video phần mềm Camtasia studio ta có video 3.1 sơ đồ khối sau: SangKienKinhNghiem.net - Mô thuật tốn: + Nhập a=1, b=-2, c=1, sau nhấn Start, chương trình tự động thực bước đưa kết x1=x2= thông báo: “PT có nghiệm kép” + Nhập a=1, b=-4, c=3, sau nhấn Start, chương trình tự động thực bước đưa kết x1= 3; x2=1 thơng báo: “PT có nghiệm phân biệt” + Nhập a=1, b=-4, c=3, sau nhấn Start, chương trình tự động thực bước đưa thông báo: “PT vơ nghiệm” 2.3.2 Tìm giá trị lớn dãy số nguyên Bài toán: Cho số nguyên dương N dãy gồm N số hạng a1, a2, …, aN Viết thuật tốn tìm giá trị lớn dãy số - Xác định toán: + Input: Số nguyên dương N dãy gồm N số hạng a1, a2, …, aN + Output: Giá trị lớn Max dãy số - Ý tưởng: + Khởi tạo giá trị Max = a1 + Lần lượt i từ đến N, so sánh giá trị số hạng với giá trị Max, ai>Max Max nhận giá trị 10 SangKienKinhNghiem.net - Thuật toán:Vẽ sơ đồ khối - Cách làm tương tự mục 3.1 Thực mô phần mềm Crocodile ICT 605 quay video phần mềm Camtasia ta có video 3.2 sơ đồ khối sau: 11 SangKienKinhNghiem.net - Mơ thuật tốn: + Nhập N=7, dãy số: 4, 7, 7, 15, 8, 30, 23, sau nhấn Start, chương trình tự động thực bước đưa kết giá trị lớn là: 30 + Nhập N=7, dãy số: 4, 80, 7, 15, 8, 30, 23, sau nhấn Start, chương trình tự động thực bước đưa kết giá trị lớn là: 80 + Nhập N=7, dãy số: 100, 80, 7, 15, 8, 30, 23, sau nhấn Start, chương trình tự động thực bước đưa kết giá trị lớn là: 100 2.3.3 Kiểm tra tính nguyên tố số nguyên dương N Bài toán: Cho N số nguyên dương Kiểm tra tính nguyên tố số nguyên dương N - Xác định toán: Input: Số nguyên dương N Output: “N số nguyên tố” “N không số nguyên tố” - Ý tưởng: - Nếu N=1 N không số nguyên tố; - Nếu < N < N nguyên tố; - Nếu N ≥ khơng có ước số phạm vi từ đến phần nguyên bậc hai N N số ngun tố - Thuật tốn: Vẽ sơ đồ khối 12 SangKienKinhNghiem.net - Cách làm tương tự mục 3.1 Thực mô phần mềm Crocodile ICT 605 quay video phần mềm Camtasia ta có video 3.3 sơ đồ khối sau: - Mơ thuật tốn: + Nhập N=3, sau nhấn Start, chương trình tự động thực bước đưa kết “N số nguyên tố” + Nhập N=18, sau nhấn Start, chương trình tự động thực bước đưa kết “N số nguyên tố” + Nhập N=29, sau nhấn Start, chương trình tự động thực bước đưa kết “N số nguyên tố” 2.3.4 Bài toán xếp tráo đổi Bài toán: Cho dãy A gồm N số nguyên a1, a2, …, aN Cần xếp số hạng để dãy A trở thành dãy không giảm - Xác định toán: + Input: Dãy A gồm N số nguyên a1, a2, …, aN + Output: Dãy A xếp tăng dần 13 SangKienKinhNghiem.net - Ý tưởng: Với cặp số hạng đứng liền kề dãy, số trước lớn số sau ta đổi chỗ chúng cho Lặp lại q trình khơng có đổi chỗ xảy - Thuật toán: Vẽ sơ đồ khối - Cách làm tương tự mục 3.1 Thực mô phần mềm Crocodile ICT 605 quay video phần mềm Camtasia ta có video 3.4 sơ đồ khối sau: 14 SangKienKinhNghiem.net - Mơ thuật tốn: + Nhập N=7, dãy số: 4, 7, 7, 15, 8, 30, 23, sau nhấn Start, chương trình tự động thực bước đưa kết dãy số sau xếp: 7 15 23 30 thơng báo hình: “Dãy A xếp” 2.3.5 Bài tốn tìm kiếm Bài tốn: Cho dãy A gồm N số nguyên khác a1, a2, …, aN số nguyên k Cần biết có hay khơng số i (1≤i≤N) mà ai=k Nếu có cho biết số - Xác định tốn: + Input: Dãy A gồm N số nguyên khác a1, a2, …, aN số nguyên k + Output: Chỉ số i mà ai=k thơng báo khơng có số hạng có giá trị k - Ý tưởng: Ta so sánh giá trị k với số hạng dãy a1 Nếu có giá trị k dừng, ngược lại dãy A khơng có số hạng k 15 SangKienKinhNghiem.net - Thuật toán: Vẽ sơ đồ khối - Cách làm tương tự mục 3.1 Thực mô phần mềm Crocodile ICT 605 quay video phần mềm Camtasia ta có video 3.5 sơ đồ khối sau: 16 SangKienKinhNghiem.net - Mô thuật toán: + Nhập N=7, dãy số: 4, 7, 7, 15, 8, 30, 23, k=4, sau nhấn Start, chương trình tự động thực bước đưa kết số i=1 + Nhập N=7, dãy số: 4, 7, 7, 15, 8, 30, 23, k=30, sau nhấn Start, chương trình tự động thực bước đưa kết số i=6 + Nhập N=7, dãy số: 4, 7, 7, 15, 8, 30, 23, k=25, sau nhấn Start, chương trình tự động thực bước đưa thơng báo: “Khơng có số hạng có giá trị k” 3.6 Tìm ước chung lớn số nguyên dương M, N Bài toán: Cho số nguyên dương M,N Viết thuật tốn tìm ước chung lớn M N - Xác định toán: Input: số nguyên dương M, N Output: ƯCLN(M,N) - Ý tưởng: + Nếu M = N UCLN(M,N) = M + Nếu M>N UCLN(M,N) = UCLN(M - N,N) + Nếu M