Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Phát triển tư duy lập trình và khắc phục sai lầm cho học sinh lớp 11 thông qua sử dụng cấu trúc rẽ nhánh

24 2 0
Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Phát triển tư duy lập trình và khắc phục sai lầm cho học sinh lớp 11 thông qua sử dụng cấu trúc rẽ nhánh

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Sáng kiến kinh nghiệm THPT Phát triển tư duy lập trình và khắc phục sai lầm cho học sinh lớp 11 thông qua sử dụng cấu trúc rẽ nhánh chủ yếu tập trung vào nghiên cứu những sai lầm thường mắc phải của các em khi sử dụng câu lệnh rẽ nhánh. Hệ thống các bài tập nghiên cứu quen thuộc, các bài toán gần gũi với thực tế, có mở rộng bài toán, có phát triển bài toán, có áp dụng liên môn giúp học sinh yêu thích môn học và phát triển tư duy lập trình.

MỤC LỤC PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Căn cứ  vào công văn số  3627/SGDĐT­GDPT,  ngày  29/8/2018   Sở  Giáo dục và Đào tạo về việc Hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ  giáo dục trung  học năm học 2018­2019 và hướng dẫn hoạt động chun mơn bộ mơn Tin học  cấp THPT của Sở Giáo dục ­ Đào tạo Hà Nội. Đổi mới hình thức tổ chức dạy  học  ngồi việc tổ chức cho học sinh thực hiện các nhiệm vụ  học tập  ở trên   lớp, cần coi trọng giao nhiệm vụ và hướng dẫn học sinh học tập ở nhà.  Căn cứ  vào kế  hoạch giảng dạy mơn Tin 11 của trường THPT Lưu  Hồng về số lượng, nội dung các tiết bài tập và thực hành ở  các chương III,  chương IV.  Với tình hình thực tế  giảng dạy mơn Tin   trường THPT Lưu   Hồng, tơi nhận thấy  học sinh chưa có hứng thú với mơn học, một phần vì  mơn Tin học 11 q khó đối với các em, một phần vì tư duy giài tốn chưa cao   do đầu chất lượng tuyển sinh vào 10 cịn thấp.  Để  góp phần nâng cao chất  lượng giờ dạy, việc thu hút học sinh tích cực giải tốn bằng máy tính và phát  triển tư duy lập trình của học sinh là rất cần thiết.  Câu lệnh rẽ nhánh và câu lệnh ghép là một nội dung tiêu biểu của phần   lập trình. Thực tế  khi sử  dụng câu lệnh này để  giải bài tập các em thường   mắc phải nhiều lỗi sai, đặc biệt là xác định biểu thức logic và khơng sử dụng   câu lệnh ghép trong trường hợp cần thiết Sau khi tìm hiểu các ngun nhân và những lỗi học sinh hay mắc phải  khi lập trình giải tốn có sử  dụng cấu trúc rẽ  nhánh, tơi tìm giải pháp khắc   phục củng cố, khắc sâu kiến thức thơng qua việc hướng dẫn và giao bài tập   cho học sinh hồn thiện sản phẩm ở nhà  MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU  Đề  tài này chủ  yếu tập trung vào nghiên cứu những sai lầm thường  mắc phải của các em khi sử  dụng câu lệnh rẽ  nhánh.  Hệ  thống các bài tập   nghiên cứu quen thuộc, các bài tốn gần gũi với thực tế, có mở rộng bài tốn,  có phát triển bài tốn, có áp dụng liên mơn giúp học sinh  u thích mơn học và  phát triển tư duy lập trình 3/20 Đề  tài có ý nghĩa lớn đối với việc đổi mới phương pháp giảng dạy.  Phát huy tính tích cực của học sinh, tạo sự  hứng thú cho học sinh, khuyến  khích học sinh  tự tìm tịi, sáng tạo trong q trình lĩnh hội tri thức.   ĐỐI   TƯỢNG,   PHẠM   VI   NGHIÊN   CỨU   VÀ   THỜI   GIAN   THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I.3.1. Đối tượng nghiên cứu ­ Những lỗi mà học sinh lớp 11 thường mắc phải khi sử  dụng cấu trúc rẽ  nhánh để giải toán I.3.2. Phạm vi nghiên cứu ­ Bài tập về  cấu trúc rẽ nhánh.  I.3.3. Thời gian thực hiện đề tài ­ Đề tài được viết và áp dụng trong Năm học 2018­2019 Q TRÌNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI  Tình hình thực tế trước khi thực hiện đề tài ­ Sau khi dạy xong bài 9 : Cấu trúc rẽ nhánh,. Tơi đã cho khảo sát lớp 11A1,   11A2 ­ Cịn nhiều học sinh mắc  lỗi sai khi  sử dụng câu lệnh rẽ nhánh do xác định  biểu thức logic khơng đúng, cịn nhầm lẫn và nhớ sai cú pháp.  ­ Chưa hiểu rõ về cấu trúc rẽ nhánh nên khơng viết câu lệnh khơng đúng hoặc  khơng sử dụng câu lệnh ghép khi cần thiết  ­ Tư duy lập trình thấp, kỹ năng giải tốn chưa cao ­ Học sinh qn kiến thức cũ.  ­ Cơ  sở  vật chất cịn thiếu số  lượng máy tính thực hành cho học sinh ít, số  lượng học sinh có máy tính riêng ở  nhà chưa nhiều. Các yếu tố  này làm ảnh  hưởng đến chất lượng, hiệu quả của tiết học Số liệu điều tra trước khi thực hiện đề tài Lớp     Xếp loại Giỏi Khá 4/20 Trung  Bình Yếu Kém 11A1 (Thực nghiệm) 16 0 11A2 (Đối chứng) 14 10 0 5/20 PHẦN 2: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Sáng kiến kinh nghiệm : “ Phát triển tư duy lập trình và khắc phục sai lầm   cho học sinh 11 thơng qua sử dụng câu lệnh rẽ nhánh” Sáng kiến gồm các nội dung chính : +Giới thiệu về cấu trúc rẽ nhánh + Phân tích các lỗi của học sinh hay mắc phải khi sử  dụng cấu trúc rẽ  nhánh  + Đề xuất giải pháp khắc phục +Thử nghiệm sư phạm II.1. GIỚI THIỆU VỀ CẤU TRÚC RẼ NHÁNH  II.1.1 Dạng thiếu Cú pháp: If  Then  ;                                                                     Điều kiện : là biểu thức logic Câu lệnh : Là một câu lệnh của Pascal Nếu  điều  kiện  đúng (có  giá  trị   true)   thì  câu lệnh     thực hiện,  ngược lại câu lệnh sẽ bị bỏ qua II.1.2 Dạng đủ Cú pháp: If  Then  Else    ; Điều kiện : là biểu thức logic Câu lệnh 1, câu lệnh 2: Là một câu lệnh của Pascal Nếu điều kiện đúng thì câu lệnh 1 được thực hiện, ngược lại câu lệnh 2  6/20 được thực hiện II.1.3 Câu lệnh ghép Theo cú pháp, sau từ khóa Then hoặc ELSE phải là một câu lệnh. Nhưng  trong nhiều trường hợp, các thao tác sau những tên dành riêng đó khá phức   tạp, địi hỏi khơng phải là một mà là nhiều câu lệnh để  mơ t. Trong trường   hợp như  vậy ngơn ngữ  lập trình cho phép gộp một dãy câu lệnh thành một   câu lệnh ghép Câu lệnh ghép của Pascal có dạng : Begin  ; End; II.2   CÁC   LỖI   CỦA   HỌC   SINH   THƯỜNG   MẮC   VÀ   CÁCH   KHẮC  PHỤC II.2.1  Lỗi về cách viết và xác định biểu thức logic  ­   Loại biểu thức nhất thiết phải có mặt trong câu lệnh rẽ  nhánh đó là biểu   thức Logic, vấn đề  viết biểu thức trong ngơn ngữ  lập trình Pascal phải tn  thủ  đúng các quy tắc của ngơn ngữ  lập trình, có những bài tốn các em phải  xác định biểu thức logic, việc này  khơng phải dễ  đối với các em. Điều này  cịn phụ thuộc vào khả năng tư duy về mặt tốn học ­ Lỗi viết dấu chấm phẩy trước Else  ­ Do số  lượng máy tính của trường rất ít, nên nhiều tiết bài tập các em học   phịng máy chiếu hoặc làm bài trên giấy vì vậy cần phải rèn cho các em cách   viết cẩn thận.  Ví dụ 1: Viết câu lệnh rẽ nhánh tính  a) Tính  ­ Lỗi biểu diễn sai phép tốn trong ngơn ngữ pascal  Chẳng hạn : x*x thì học sinh vẫn viết là:  x.x , lỗi này nếu các em thực hành  trên phịng máy thì chương trình dịch sẽ thơng báo nhưng các em mất thời gian   sửa và có em cịn khơng biết cách sửa.  7/20 ­ Lỗi thiếu dấu ngặc hoặc khơng sử dụng phép tốn logic.  Chẳng hạn  tính z=x+y nếu   và  Thì các em viết như sau :  if  ,   then z:=x+y; ­ Cách khắc phục :  Dự  kiến trước những lỗi sai của học sinh dễ  mắc   : Lỗi biểu biễn biểu thức Tốn trong ngơn ngữ  Pascal, lỗi đặt dấu   chấm phẩy khơng đúng chỗ, lỗi viết phép tốn logic ….,  giáo viên u cầu  học sinh phân tích kỹ bài tốn trong Tốn học, sau đó u cầu các em biểu   diễn biểu thức trong ngơn ngữ Pascal, nhấn mạnh cho học sinh  + Phép nhân thay bởi dấu sao *  + Phép chia thay bởi dấu gạch chéo  /     +Phép tốn logic và (and), hoặc (or) +Khi xét đồng thời nhiều biểu thức , phải có cặp đóng mở ngoặc cho  từng biểu thức.  Kết quả : If   then  ; If () and () then  ; If () and () then  ; ­ u cầu học sinh viết lại bằng cách sử dụng cấu trúc rẽ nhánh dạng đủ  và thay biểu thức  bằng  và so sánh kết quả với cùng một bộ Test ­ Tơi u cầu học sinh đề xuất một bộ  Test :  Có đủ cả 3 trường hợp sảy ra   mà đã biết trước kết quả, mục đích là để  học sinh tự  kiểm tra lại tính đúng   đắn của chương trình.   ­ Sau đây là một bộ Test tiêu biểu: Input x Output y z= b) Tính  ­ Học sinh dễ mắc lỗi khi xác định và viết biểu thức logic :   8/20 +Lỗi thứ nhất:  Về mặt Tốn học, các em nhầm lẫn Hình trịn và đường trịn  nên chỉ  đưa ra được điều kiện, thậm chí có học sinh cịn qn cả  cơng thức  tính khoảng cách giữa hai điểm +Lỗi thứ hai : Có dấu chấm phẩy trước từ khóa Else , Lỗi này do sử dụng cú  pháp rẽ nhánh dạng đủ sai.  Cụ thể như sau : If   then z:=abs(x)+abs(y) ; Else z:=x+y;   ­ Cách khắc phục: So sánh sự  khác nhau nhau giữa hai dạng rẽ nhánh, đặc  biệt trước từ khóa Else khơng có dấu chấm phẩy,về kiến thức Tốn, học sinh   tìm hiểu kiểm tra điều kiện để một điểm thuộc hình trịn tâm I(a,b) bán kính r  ? giáo viên vẽ  đường trịn ra, kiểm tra học sinh cách tính cơng thức khoảng  cách giữa hai điểm I(a,b) và M(x,y) ?  +Biểu thức trong Tốn học :   Điểm M(x,y) thuộc hình trịn tâm I(a,b) bán  kính r khi  +u cầu học sinh  :  Viết biểu thức trên trong ngơn ngữ  Pascal và sử  dụng   cấu trúc rẽ nhánh để  viết câu lệnh kiểm tra vị trí của điểm M có thuộc hình  trịn khơng.  + Nhấn mạnh cho học sinh nếu sử dụng cấu trúc rẽ nhánh dạng đủ thì trước   Else khơng có dấu chấm phẩy ­ Kết quả: Cách 1: Sử dụng cấu trúc rẽ nhánh dạng thiếu If   then z:=abs(x)+abs(y) ; If   then z:=x+y; Cách 2: Sử dụng cấu trúc rẽ nhánh dạng đủ If   then z:=abs(x)+abs(y)  Else z:=x+y;   Bài tập giao cho học sinh  theo nhóm:  Về hồn thiện chương trình,  + Nhập vào tọa độ điểm M(x,y), tâm I(a,b), bán kính R + Tính và đưa ra giá trị của z 9/20 + Xây dựng bộ Test và nộp báo cáo kết quả thử nghiệm Ví dụ  2:  Viết câu lệnh rẽ  nhánh để  kiểm tra 3 số  ngun dương a,b,c   có   phải 3 cạnh của một tam giác khơng ?  Lỗi biểu thức logic :  ­ Trường hợp 1: Biểu thức logic kiểm tra chưa đúng, chưa xét được hết các  trường hợp, lỗi này thuộc về mặt tư duy tốn học. Lỗi này chương trình dịch   khơng thể  phát hiện và thơng báo, chỉ khi chạy chương trình với các bộ  Test  cụ thể học sinh mới phát hiện ra sai.     If a+b>c then write(‘ Ba so a,b,c la do dai ba canh cua tam giac ’)                   Else  write(‘ Ba so a,b,c khong la do dai ba canh cua tam giac ’);  ­ Trường hợp 2: Học sinh xác định được biểu thức logic rồi nhưng khi trình  bày sai, chương trình dịch báo lỗi khơng sửa được. Đây là lỗi thiếu ngoặc, cụ  thể học sinh viết như sau:  If  a+b>c  and  a+c>b and  b+c>a  then write(‘ Ba so a,b,c la do dai ba canh  cua tam giac ’)  Else  write(‘ Ba so a,b,c khong la do dai ba canh cua tam giac ’); ­ Cách khắc phục lỗi : Kiểm tra về kiến thức Toán học : Điều kiện để 3 số  nguyên dương là độ  dài 3 cạnh của một tam giác ? Điều kiện :  a+b>c và  a+c>b  và b+c>a +  GV  phải  nhấn  mạnh  :  Ba   điều kiện  đồng thời thỏa mãn: (a+b>c)  và  (b+c>a) và (a+c>b).  Biểu thức logic nhận giá trị True khi cả 3 điều kiện thỏa  mãn ­ Dự kiến câu hỏi của học sinh : Học sinh có thể thắc dùng hiệu hai số bất  kỳ trong 3 số nhỏ hơn số cịn lại, cách này cũng được nhưng các em nên dùng  tổng 2 số lớn hơn số cịn lại.  ­  Đề xuất một bộ Test tiêu biểu để kiểm tra tính đúng đắn của chương trình?  +GV chuẩn bị một chương trình sai có câu lệnh sau     If a+b>c then write(‘ Ba so a,b,c la do dai ba canh cua tam giac ’)  10/20                  Else  write(‘ Ba so a,b,c khong la do dai ba canh cua tam giac ’);  Sau đó chạy thử  cho học sinh, đưa vào một bộ   Test cụ  thể  như  : a=1, b=3,  c=2 và cho học sinh nhận xét về kết quả mặc dù thỏa mãn điều kiện  a+b>c  nhưng bộ 3 số đó có là độ dài của một tam giác khơng?  Từ đó giáo viên nhấn mạnh cho học sinh: Đối với mỗi bài tốn, việc xác định  biểu thức logic rất quan trọng. Có những biểu thức logic bao gồm đồng thời   nhiều điều kiện. Khi đó chúng ta phải sử dụng phép tốn logic và (AND) ­ Giao nhóm học sinh về nhà: + Hồn thiện chương trình + Xây dựng một bộ Test tiêu biểu Ví dụ 3: Viết chương trình giải bài tốn dạng   (trong đó a,b là các số ngun  nhập vào từ bàn phím) Lỗi  học  sinh   thường  mắc  phải  :  Học   sinh  dễ  nhầm  lẫn  với  việc   giải   phương trình bậc nhất một  ẩn nên thường khơng xét tới khả  năng a=0 nên  học sinh đưa ln ra nghiệm x=­b/a. Lỗi này do học sinh qn kiến thức tốn  học.  Cách khắc phục :  u cầu học sinh viết câu lệnh rẽ  nhánh, xây dựng bộ  Test + Nếu a=0 và b=0 thì phương trình có vơ số nghiệm + Nếu a=0 và b0 thì phương trình vơ nghiệm + Nếu a0 thì phương trình có nghiệm duy nhất x=­b/a.  Kết quả mong đợi : If (a=0) and (b=0) then write(‘phuong trinh co vo so nghiem ’) ; If (a=0) and (b0) then write(‘phuong trinh  vo  nghiem ’) ; If a0 then write(‘phuong trinh co nghiem  duy nhat x=’, ­ b/a :2:1) ; ­ Học sinh phải hiểu rõ hoạt động của câu lệnh rẽ nhánh dạng thiếu, dạng  đủ và có thể sửa lại bằng cách sử dụng cấu trúc rẽ nhánh dạng đủ 11/20 If  a0 then write(‘phuong trinh co nghiem  duy nhat x=’, ­ b/a :2:1)         Else            If b0 then write(‘phuong trinh  vo  nghiem ’)                                      Else  wite(‘phuong trinh co vo so nghiem ’) ; Hướng dẫn cho học sinh xây dựng bộ  Test  tiêu biểu, có đủ  các trường  hợp mà đã biết trước kết quả Ví dụ một bộ Test tiêu biểu sau: a Input b Output Phuong trinh vo nghiem 0 Phuong trinh co vo so nghiem ­ 6 Phuong trinh co nghiem duy nhat x=3.0 II.2.2 Lối khơng sử dụng câu lệnh ghép khi cần thiết Các lỗi thường gặp khi lập trình sử  dụng câu lệnh rẽ  nhánh là khơng  tạo câu lệnh ghép trong trường hợp cần thiết, đây là lỗi mà các em khó phát  hiện vì chương trình dịch khơng phát hiện giúp được. Khi có nhiều câu lệnh   IF liền nhau thường tạo ra nhiều tiềm  ẩn dẫn tới lỗi. Học sinh thường mắc   lỗi khơng sử dụng câu lệnh ghép khi cần thiết.  Ví dụ 1: Có sẵn  chương trình  nhập vào 3 số thực a,b,c . Kiểm tra 3 số đó có   là 3 cạnh của một tam giác khơng ?  u cầu học sinh sửa lại chương trình : Nếu là 3 cạnh của một tam giác  hãy tính chu vi và diện tích tam giác đó ? Bài tốn này quen thuộc với học sinh nhưng khi sửa lại chương trình, lỗi học  sinh khơng sử dụng câu lệnh ghép:  If (a 

Ngày đăng: 13/12/2022, 13:06

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan