Đang tải... (xem toàn văn)
Ch¬ng I PHẦN I MỞ ĐẦU 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Với sự phát triển nhảy vọt của khoa học công nghệ nói chung của ngành tin học nói riêng Với những tính năng ưu việt, sự tiện dụng và được ứng dụng rộng rãi,[.]
PHẦN I MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Với phát triển nhảy vọt khoa học công nghệ nói chung ngành tin học nói riêng Với tính ưu việt, tiện dụng ứng dụng rộng rãi, tin học ngày phần thiếu nhiều ngành công xây dựng phát triển xã hội Hơn cịn sâu đời sống người Tin học thâm nhập mạnh mẽ vào Việt Nam Nhiều lĩnh vực hoạt động từ lĩnh vực quản lý hành chính, quản lý kinh tế, tự động hóa công nghiệp đến lĩnh vực giáo dục đào tạo có thay đổi đáng kể nhờ ứng dụng tin học Máy tính cơng cụ cần thiết người thời đại ngày Hoạt động máy tính xử lý thơng tin đưa vào theo chương trình lập sẵn nhằm đưa kết phục vụ yêu cầu người sử dụng Việc xây dựng chương trình cho máy tính cần thiết chương trình linh hồn máy tính Trong xây dựng chương trình để có chương trình có hiệu cần phải có chun gia phân tích tốn đưa sơ đồ thuật tốn từ lập trình viên tiến hành sinh mã nguồn cho chương trình Vấn đề đặt liệu xây dựng phần mềm hỗ trợ người lập trình xây dựng sơ đồ thuật tốn hay khơng? Ngày nay, với phát triển có tính chất bùng nổ cơng nghệ thơng tin, máy tính sử dụng trình dạy - học để cải tiến nâng cao tính tích cực chất lượng đào tạo tồn diện Tin học mơn khoa học phát triển nhanh, nhằm mục đích trang bị cho học sinh hiểu biết công nghệ thơng tin vai trị xã hội Tin học có vai trị to lớn phát triển xã hội, công cụ lao động tiên tiến người Ngày giới diễn q trình tin học hố nhiều lĩnh vực hoạt động xã hội loài người Ngoài tò mò, ham hiểu biết, sớm tốt người phải có ý thức khơng có hiểu biết máy tính nói riêng tin học nói chung khó hồ nhập vào sống đại Từ tin học góp phần hình thành học vấn phổ thơng cho học sinh nắm khái niệm, toán skkn quản lý Là môn khoa học đưa vào chương trình phổ thơng, nên khái niệm cịn học sinh, đặc biệt em bước đầu làm quen với khái niêm lập trình sử dụng Cấu trúc rẽ nhánh lặp ứng dụng giải toán nào? Nhưng làm để học sinh thực điều yêu cầu đặt cho giáo viên Đó lý mà tơi tìm hiểu đưa phương pháp hình thức tổ chức dạy chương III “ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TIN HỌC LỚP 11 - CHƯƠNG III CẤU TRÚC RẼ NHÁNH VÀ LẶP” Để phần giúp học sinh lĩnh hội kiến thức tốt MỤC ĐÍCH YÊU CẦU Phương pháp hình thức tổ chức dạy chương III “CẤU TRÚC RẼ NHÁNH VÀ LẶP LỚP 11” nhằm định hướng cho học sinh cách thức học tập để phát huy tính tích cực, tự học, chủ động, sáng tạo người học, chuyển trọng tâm hoạt động từ giáo viên sang học sinh ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU : Đối tượng: - Phương pháp dạy học kiến thức chương III “CẤU TRÚC RẼ NHÁNH VÀ LẶP” - Các hình thức tổ chức dạy học tổ chức theo chủ đề, nội dung PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU : a Phạm vi nghiên cứu : - Phạm vi nội dung: + Kiến thức học thuộc phần Chương III: “CẤU TRÚC RẼ NHÁNH VÀ LẶP MÔN TIN HỌC LỚP 11” - Phạm vi chủ thể: - Giáo viên: Nguyễn Thị Thu Hiền - Học sinh khối 11: Lớp 11B 3, 11B4, 11B5 - Phạm vi đối tượng: - Các phương pháp giảng dạy môn Tin học - Các hình thức tổ chức hoạt động dạy hoạt động học tập học sinh - Phạm vi tài liệu: - SGK, SGV Tin học 11, Lập trình nâng cao: Tác giả GS Phạm Văn Ất, Lập trình TURBO 7.0 tác giả GS-TS Bùi Thế Tâm; Lập trình CSDL: tác giả Nguyễn Thị Ngọc Mai skkn - Tài liệu bồi dưỡng giáo viên tin học lớp 11 - Tài liệu chuẩn kiến thức lớp 11 b Phương pháp nghiên cứu : - Quan sát: Qua giảng dạy trao đổi với đồng nghiệp, tơi tìm phương pháp tổ chức giảng dạy phù hợp với đối tượng nhằm phát huy tính tích cực tự học học sinh - Phát hiện: Chú ý đến học sinh có khả xử lý thông tin nhanh, định hướng cho em phát huy tố chất sẵn có - Tìm hiểu tài liệu: - Đọc tài liệu có định hướng dạy học tích cực, cách thức tổ chức học tập linh hoạt - Tìm hiểu lý luận cách tiến hành hoạt động dạy học - Thực hành: - Phương pháp dạy học, học tập làm việc theo nhóm 5/ THUẬN LỢI - KHĨ KHĂN a.Thuận lợi: - Là mơn học mang tính đột phá, sáng tạo nên nhiều em hứng thú - Các em làm quen với máy tính, sử dụng máy tính cơng cụ nghiên cứu, học tập cho thân b Khó khăn: - Kiến thức Tin học nói chung lập trình PASCAL nói riêng kiến thức học sinh nên gặp khơng khó khăn việc giảng dạy - Học sinh lần đầu làm quen với Ngơn ngữ lập trình nên cịn gặp nhiều khó khăn skkn PHẦN II NỘI DUNG Chương I: MỤC ĐÍCH U CẦU CỦA BÀI TỐN Mục đích: Trong xây dựng để có ngơi nhà chắn cần phải có thiết kế xác, rõ ràng Điều thực thơng qua cơng cụ hỗ trợ vẽ thiết kế AutoCad Trong lập trình để có chương trình với u cầu cần phải có sơ đồ thuật tốn xác, rõ ràng Và mục đích đề tài xây dựng phần mềm hỗ trợ người lập trình xây dựng sơ đồ thuật toán Kết đề tài sản phẩm phần mềm có đầy đủ đối tượng hỗ trợ vẽ sơ đồ khối có tính cho phép người sử dụng tạo lập sơ đồ khối cách thuận tiện, đơn giản, xác rõ ràng Yêu cầu: - Để xây dựng sơ đồ thuật tốn xác, rõ ràng trước hết phải tìm hiểu lý thuyết: + Thế thuật tốn? + Có cách biểu diễn thuật toán nào? + Ưu nhược điểm cách biểu diễn - Sau tìm hiểu lý thuyết cần phải xác định rõ phương pháp biểu diễn tốn sơ đồ khối có ưu điểm so với phương pháp khác Từ chi tiết hóa khối gồm thành phần gì? Cách liên kết khối nào? Tình tự thực sơ đồ sao… - Từ lý thuyết tìm hiểu xác định phương pháp xây dựng cơng cụ hỗ trợ người lập trình tạo sơ đồ khối - Có thể có nhiều ngơn ngữ lập trình giải tốn chẳng hạn như: Turbo Pascal, Turbo C, Visual Basic, … Mỗi ngôn ngữ có ưu nhược điểm cần tìm hiểu kỹ để tìm ngơn ngữ thích hợp thể tốn - Sau tìm hiểu ngơn ngữ xác định phương pháp xây dựng tiến hành xây dựng sản phẩm Tiến hành kiểm thử chương trình, bắt lỗi sửa lỗi để có chương trình hồn thiện skkn Chương II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Thuật toán: 1.1 Định nghĩa giải thuật 1.2 Giải thuật theo cách hiểu thông thường - Ðể tin học hoá toán thực tế ta phải việc xác định toán Nhiều thời gian công sức bỏ để xác định vấn đề cần giải quyết, tức phải trả lời rõ ràng câu hỏi “phải làm gì?” sau “làm nào?“ Thông thường, khởi đầu, hầu hết tốn khơng đơn giản, khơng rõ ràng - Theo nghĩa rộng, khái niệm giải thuật sử dụng nơi, khơng riêng lĩnh vực tin học - Giải thuật loạt thao tác có thứ tự nhằm giải tốn - Ví dụ: “Thuật tốn tìm giá trị nhỏ dãy số” Bước 0: Nhập N dãy số a1,…,an Bước 1: Gán Min = a1,i=2; Bước 2: Nếu i > N đưa Min kết thúc; Bước 3: : So sánh với a[i], >[i] gán = a[i] Bước 4: Nếu iN In S Sai § óng In S End End Ví dụ 3: Tính chu vi, diện tích tam giác Phương pháp liệt kê B1 Nhập cạnh a,b,c B2 Kiểm tra xem a,b,c có phải ba cạnh tam giác khơng Nếu (a+b>c) (b+c>a) (a+c>b) sang bước Nếu khơng thơng báo “khơng tạo thành tam giác” kết thúc B3 Tính chu vi C = (a+b+c) B4 Tính nửa chu vi p = C/2 B5 Tính diện tích tam giác theo cơng thức Hê-rơng S= B6 In kết C,S Lưu đồ thuật toán Begin § äc a,b,c (a+b>c) and (b+c>a) and (a+c>b) Sai In Không tạ o thành TG Đ úng C :=(a+b+c) p :=C/2 S := p * ( p a ) * ( p b) * ( p c ) In C,S End Như vậy: Một tốn có nhiều thuật tốn với cách biểu diễn khác Vấn đề ta phải tìm thuật toán tốt để giải toán skkn 2.1.3 Diễn đạt thuật giải giả ngôn ngữ - Giả ngơn ngữ Dựa ngơn ngữ lập trình bậc cao Gần với ngôn ngữ tự nhiên người Ví dụ: Ngơn ngữ giả Pascal (tựa Pascal) có ký pháp giống với ngơn ngữ lập trình Pascal, rút gọn cho dễ diễn đạt - Giả ngôn ngữ đưa với mục đích diễn đạt giải thuật cho gần với ngơn ngữ lập trình ngơn ngữ tự nhiên - Sử dụng giả ngôn ngữ khiến việc chuyển từ giải thuật sang chương trình dễ dàng - Ví dụ: Giải thuật tính tổng n số tự nhiên Nhập N i:=0 S:=0 REPEAT S:=S+i i:=i+1 UNTIL (i>N) In S 2.2Thiết kế phân tích giải thuật - Quá trình viết chương trình giải tốn: Phân tích yêu cầu toán Thiết kế giải thuật Viết chương trình Chạy thử, đánh giá - Thiết kế giải thuật từ yêu cầu toán, diễn đạt giải thuật giải toán Mơ-đun hố việc giải tốn Tinh chỉnh bước - Phân tích giải thuật Xem xét tiêu chuẩn giải thuật có thoả mãn khơng, có đến mức độ 2.2.1 Thiết kế từ xuống BÀI TOÁN A A1 A2.2 C C1 A2 A2.1 skkn B C2 A2.3 10 Các tốn lớn địi hỏi giải thuật có quy mơ lớn - Mơ-đun hố Bài tốn = nhiều mô-đun Mô-đun lớn = nhiều mô-đun Việc giải mô-đun mức thấp “đủ đơn giản” - Thiết kế từ xuống (top-down design): Bài toán xem xét từ tổng quát đến chi tiết Ví dụ: Bài tốn giải phương trình bậc GIẢI PHƯƠNG TRÌNH BẬC II NHẬP HỆ SỐ XỬ LÝ TRƯỜNG HỢP SUY BIẾN HIỂN THỊ KẾT QUẢ TRƯỜNG HỢP KHƠNG SUY BIẾN TÍNH DELTA skkn TÍNH NGHIỆM THEO DELTA 11 Ngôn ngữ lập trì nh - Vớ d: Sp xếp dãy số theo thứ tự tăng dần Phác thảo “thô” với “ý tưởng bản” “Từ dãy số chưa xếp, tìm số nhỏ đưa lên đầu” Lặp lại quy trình tới dãy chưa xếp trở thành rỗng Ban đầu, dãy chưa xếp dãy cho, dãy xếp rỗng Lưu trữ dãy “mảng” (danh sách số), đưa số nhỏ (aj) lên đầu danh sách đổi chỗ với số Đổi chỗ Số trung gian := aj aj := số Số : = số trung gian …, cuối ta chương trình với ngơn ngữ cụ thể 2.2.3 Phương pháp phân tích giải thuật - Tính đắn Chạy thử nghiệm, đối chiếu kết phát tính sai Dùng cơng cụ tốn học để chứng minh tính đắn - Tính đơn giản Giải thuật hiểu, dễ lập trình khơng? - Tính hiệu Đơn giản chưa hiệu Đối với nhiều tốn, tính hiệu quan trọng, giải thuật đơn giản lại gây tốn tài nguyên, chạy chậm Thời gian tính tốn Độ phức tạp tính tốn Những giải thuật hiệu phải có độ phức tạp (thời gian) tính tốn chấp nhận - Tính dừng Chứng minh, suy luận Chạy thử skkn 12 Tinh chØ nh tõng b í c (tõ thô sơ đến chi tiết) 2.2.2 Phng phỏp tinh chnh bước - Phương pháp tinh chỉnh bước (stepwise refinement) Ban đầu, sử dụng ngôn ngữ tự nhiên để diễn tả cơng việc giải thuật Các bước sau, công việc chi tiết hố dần dần, ngơn ngữ tự nhiên thay giả ngôn ngữ Cuối cùng, giả ngơn ngữ chuyển sang ngơn ngữ lập trình Ng«n ngữ tự nhiên - c im Th hin rừ ý tng thit k t trờn xung Giả ngôn Gắn liền việc thiết kế giải thuật với việc lập trình ng÷ Chương III: MƠ HÌNH, PHƯƠNG HƯỚNG GIẢI QUYẾT Mơ hình Để xây dựng cơng cụ hỗ trợ lập trình dựa sở thuật tốn bước khởi đầu ta phải mơ hình hóa tốn Như biết có nhiều phương pháp để mơ tả giải thuật: - Phương pháp biểu diễn bước - Phương pháp vẽ sơ đồ khối - Phương pháp giả ngôn ngữ Trong phương pháp phương pháp biểu diễn giải thuật sơ đồ thuật toán hữu hiệu nhất, thiết kế Thơng qua lập trình viên thao tác để biến thành chương trình cụ thể Phương pháp biểu diễn thuật toán sơ đồ thuật tốn mơ tả sau: - Sử dụng hình khối để minh hoạ cho lệnh hay thao tác - Sử dụng mũi tên để diễn đạt thứ tự thực - Đây cách diễn đạt khoa học, có tính qn cao - Các hình khối bản:*) Begin - Khối bắt đầu End *) Khối kết thúc *) Khối thao tác cụ thể A *) Khối kiểm tra điều kiện Điều kiện *) Khối vào/ra liệu Đúng Sai *) Khối gọi chương trình - Các cấu trúc thường gặp: A skkn 13 Ví dụ 1: Sơ đồ khối tính chu vi, diện tích hình chữ nhật (Hình trái) Ví dụ 2: Sơ đồ khối tính tổng từ N (Hình phải) Begin Begin § äc c¹ nh a,b § äc sè N C :=2*(a+b) S:=0 S :=a*b i :=0 In C,S S := S + i End i : =i+1 i >N Sai § óng In S End Từ mơ tả để xây dựng công cụ hỗ trợ lập trình dựa sở thuật tốn đưa mơ hình tốn sau: - Xây dựng cơng cụ hỗ trợ vẽ sơ đồ thuật tốn - Xây dựng phần mềm sinh mã chương trình nguồn pascal từ sơ đồ thuật toán Phương pháp giải Trong sơ đồ khối, khối có chức riêng Mỗi khối phải thể khối gì, thực cơng việc gì…Ngồi cịn có đường để nối khối Thuật toán thực theo dẫn đường từ ta phải tiến hành skkn 14 xây dựng khối,các đường cho đảm bảo tính chất Mỗi khối, đường ta gán cho thuộc tính tương ứng, thuộc tính định chức khối, đường 2.1Khối BEGIN (START) Ký pháp: START Các thuộc tính: - Id: Mã đối tượng - Type: Kiểu đối tượng (Start) - Line in: Mã mũi tên vào - Line out: Mã mũi tên - Outext: Để hiển thị thông tin khối 2.2Khối END (END) Ký pháp: END Các thuộc tính: - Id: Mã đối tượng - Type: Kiểu đối tượng (end) - Line in: Mã mũi tên vào - Line out: Mã mũi tên - Outext: Để hiển thị thông tin khối 2.3 Khối thao tác cụ thể (Process) Ký pháp: A Các thuộc tính: - Id: Mã đối tượng skkn 15 - Type: Kiểu đối tượng (process) - Line in: Mã mũi tên vào - Line out: Mã mũi tên - Outext: Để hiển thị thông tin khối 2.4 Khối kiểm tra điều kiện (Decision) Ký pháp: Đúng Điều kiện Các thuộc tính: - Id: Mã đối tượng Sai - Type: Kiểu đối tượng (Decision) - Line in: Mã mũi tên vào - Line out: Mã mũi tên - Outext: Để hiển thị thông tin khối 2.5 Khối nhập liệu vào (Input) Ký pháp: Các thuộc tính: - Id: Mã đối tượng - Type: Kiểu đối tượng (Input) - Line in: Mã mũi tên vào - Line out: Mã mũi tên - Outext: Để hiển thị thông tin khối 2.6 Khối xuất liệu (Output) Ký pháp: Các thuộc tính: - Id: Mã đối tượng - Type: Kiểu đối tượng (Output) - Line in: Mã mũi tên vào - Line out: Mã mũi tên Outext: Để hiển thị thông tin khối 2.7 Khối gọi chương trình (Function) A skkn 16 Ký pháp: Các thuộc tính: - Id: Mã đối tượng - Type: Kiểu đối tượng (Function) - Line in: Mã mũi tên vào - Line out: Mã mũi tên - Outext: Để hiển thị thông tin khối 2.8 Đường nối (Line) Ký pháp: Các thuộc tính: - Id: Mã đối tượng - Type: Kiểu đối tượng (Line) - Con_From: Kết nối từ đối tượng - Con_To: Kết nối tới đối tượng 2.9 Điểm nối (Connect) Ký pháp: Các thuộc tính: - Id: Mã đối tượng - Type: Kiểu đối tượng (Conn) - Line in: Mã mũi tên vào - Line out: Mã mũi tên 3.0 Kết đạt 3.1 Giao diện chương trình: skkn 17 Tại cửa sổ chương trình có hệ thống menu có mục sau: + Menu File gồm: Tạo sơ đồ khối, ghi lại, khỏi chương trình + Menu Change Shape: Thay đổi thông tin khối màu sắc, kích cỡ + Menu Delete: Cho phép xóa khối, đường + Menu Help: Trợ giúp sử dụng chương trình Trong chương trình cho phép sử dụng khối bên trái để tạo đới tượng ngiên cứu Để kết nối đối tượng với tạo thành sơ đồ khối cần phải chọn đối tượng sau chọn nút liên kết để tạo thành sơ đồ khối hoàn chỉnh Nếu cần xóa đối tượng tiến hành chọn đối tượng cần xóa sau chọn mục xóa đối tượng Nếu đặt liên kết sai chọn đường cần xóa sau chọn nút lệnh xóa đường skkn 18 3.2: Giao diện xây dựng thuật toán sơ đồ khối: Tạo mã Pascal Sau chạy thử, ta sử dụng chức [Lưu đồ]\ [Tạo mã Pascal] để sinh chương trình Pascal Ví dụ với lưu đồ tốn: In hình số nhỏ ba số nhập từ bàn phím, ta có lưu đồ sau: skkn 19 Chọn [Lưu đồ]\ [Tạo mã Pascal], chương trình chạy Turbo Pascal để mở chương trình kết sau: PHẦN III KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ Xây dựng hệ thống sơ đồ khối, vận dụng vào giảng dạy chương III"Tổ chức rẽ nhánh lặp"Sử dụng sơ đồ khối vào giải toán lập trình có cấu trúc lặp.Đề tài ứng dụng vào giảng dạy trường THPT Lê Văn Hưu đạt kết tốt Phần lớn em hứng thú, gây ý tìm hiểu trình học lập trình KIẾN NGHỊ - Để tiết kiệm thời gian học đạt kết cao, giáo viên cần chuẩn bị sẵn chương trình vào máy Học sinh chạy chương trình thử với test liệu khác (Giáo viên nên sử dụng máy chiếu để giới thiệu, giúp em dễ quan sát nôi dung giảng).- Đề tài chí phần ứng dụng vào dạy chương III: "Tổ chức rẽ nhánh lặp tin học lớp 11" Tơi mong góp ý đồng nghiệp để đề tài ngày hoàn thiện skkn 20 ... phương pháp hình thức tổ chức dạy chương III “ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TIN HỌC LỚP 11 - CHƯƠNG III CẤU TRÚC RẼ NHÁNH VÀ LẶP” Để phần giúp học sinh lĩnh hội kiến thức tốt MỤC ĐÍCH YÊU CẦU Phương. .. sang học sinh ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU : Đối tượng: - Phương pháp dạy học kiến thức chương III “CẤU TRÚC RẼ NHÁNH VÀ LẶP” - Các hình thức tổ chức dạy học tổ chức theo chủ đề, nội dung PHƯƠNG PHÁP... Phương pháp hình thức tổ chức dạy chương III “CẤU TRÚC RẼ NHÁNH VÀ LẶP LỚP 11” nhằm định hướng cho học sinh cách thức học tập để phát huy tính tích cực, tự học, chủ động, sáng tạo người học, chuyển