TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI PAGE 2 Lời cảm ơn Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới các bạn đồng nghiệp lớp Đại học sư phạm tin K1 Phú thọ các thầy giáo Cô giáo giảng viên khoa công nghệ thông tin t[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ================ ĐỀ TÀI GỢI ĐỘNG CƠ HOẠT ĐỘNG TRONG VIỆC GIẢNG DẠYDỮ LIỆU CÓ CẤU TRÚC MẢNG MỘT CHIU TRONG NH TRNG PH THễNG TRUNG HC Đào Tố Mai Hoàng Đức Giang Giáo viên hớng dẫn: Ngời thực hiÖn: Phú Thọ, tháng năm 2005 Lời cảm ơn Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới bạn đồng nghiệp lớp Đại học sư phạm tin K1 - Phú thọ thầy giáo Cô giáo giảng viên khoa công nghệ thông tin trường Đại học sư phạm Hà nội Đặc biệt Cô giáo Đào Tố Mai giảng viên trường Đại học sư phạm Hà nội tận tình giúp đỡ cộng tác, tạo điều kiện để giúp tơi q trình tìm hiểu nghiên cứu đề tài Vì thời gian lực có hạn cố gắng mình, song đề tài tơi chức chắn cịn nhiều thiếu sót Tơi mong đóng góp ý kiến quý báu Thầy giáo Cô giáo bạn Tôi xin chân thành cảm ơn ! Tác giả Hoàng Đức Giang Hoàng Đức Giang - trường THCS Xuân Viên – Yên Lập – Phú Thọ MỤC LỤC PHẦN I : MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài: II- Định hướng nghiên cứu: III- Phương pháp nghiên cứu: PHẦN II: NỘI DUNG ĐỀ TÀI CHƯƠNG I: GỢI ĐỘNG CƠ MỞ ĐẦU Đáp ứng nhu cầu xóa bỏ thực tế: Hướng tới tiện lợi hợp lý hóa cơng việc: Chính xác hóa khái niệm Hướng tới hoàn chỉnh hệ thống: Lật ngược vấn đề: Xét tương tự: Khái qt hóa Tìm liên hệ phụ thuộc CHƯƠNG II: GỢI ĐỘNG CƠ TRUNG GIAN Hướng đích cho học sinh: Quy lạ vấn đề Xét tương tự Khái quát hóa Xét biến thiên phụ thuộc CHƯƠNG III: GỢI ĐỘNG CƠ KẾT THÚC CHƯƠNG IV PHỐI HỢP NHIỀU CÁCH GỢI ĐỘNG CƠ TẬP TRUNG VÀO NHỮNG TRỌNG ĐIỂM PHẦN III: KẾT LUẬN I- Lý chọn đề tài: Hoàng Đức Giang - trường THCS Xuân Viên – Yên Lập – Phú Thọ Kiểu mảng kiểu liệu có cấu trúc, cần thiết hữu ích nhiều chương trình Pascal Nói tới mảng ta nghĩ ngày tới mảng chiều (M1C) phận quan trọng chương trình mơn tin lớp 11 nhà trường trung học phổ thông (THPT) Khi ta cần làm việc với số biến kiểu liệu mà số lượng biến nhiều vấn đề xử lý loạt biến với phép toán tương tự vấn đề phức tạp, cồng kềnh, ta làm việc M1C vấn đề trở lên đơn giản, thuận tiện Khi học M1C học sinh củng cố kiến thức kiểu liệu đơn giản chuẩn, cấu trúc rẽ nhánh lặp Bên cạnh học sinh học kiến thức từ tốn, lý, hóa kết hợp logíc (kiến thức giải vấn đề) với điều kiện áp dụng thành phần logích để giải vấn đề để xây dựng giải thuật cho chương trình Qua hoạt động sử dụng liệu cấu trúc M1C lập trình, tạo điều kiện cho học sinh khả phát triển tư sáng tạo, rèn luyện tính độc lập tự giác, tích cực tính kỷ luật Do việc sử dụng cấu trúc liệu M1C, chiếm vị trí đặc biệt quan trọng q trình dạy tin lớp 11 trường PTTH chưa hồn tồn đạt kết mong muốn vì: Học sinh chưa xác định rõ kiểu phần tử M1C, chưa linh hoạt việc sử dụng cấu trúc lặp, rẽ nhánh vào việc xây dựng giải thuật chương trình Học sinh chưa có khả sáng tạo linh hoạt việc vận dụng cấu trúc liệu M1C kiến thức nói chung, ứng dụng tin học nói riêng sống Nguyên nhân dẫn đến tình trạng phương pháp dạy học chưa thực theo định hướng hoạt động hóa người học Tức chưa tổ chức cho học sinh học tập hoạt động hoạt động tự giác dạy học nội dung cấu trúc liệu M1C Những tri thức học sinh kiến tạo nhờ trình khêu gợi hoạt động học tập Tác dụng phát triển lực trí tuệ việc gợi hoạt động học từ chỗ học sinh cách khám phá, tức rèn luyện học sinh cách thức phát hiện, tiếp cận giải vấn đề cách khoa học Nếu không ý tới việc gợi động hoạt động học tập làm cho hoạt động học tập hiệu Không xác định yêu cầu vấn đề cần đạt cho đối tượng học sinh sau tiến hành hoạt động sử dụng cấu trúc liệu M1C vào tập lập trình ngun nhân chủ yếu dẫn đến tình trạng Hồng Đức Giang - trường THCS Xuân Viên – Yên Lập – Phú Thọ Để giải mâu thuẫn chủ yếu cần giảng dạy M1C với tình hình thực tế dạy học nội dung trường THPT Em chọn đề tài “Gợi hoạt động việc giảng dạy liệu có cấu trúc mảng chiều” lớp 11 trường THTP II- Định hướng nghiên cứu: Mục đích nghiên cứu: - Mục đích nghiên cứu góp phần nâng cao hiệu trình dạy học M1C lớp 11 THPT - Giúp người học hướng định hoạt động vào mục đích đặt động thời tạo động cho học sinh có ý thức ý nghĩa hoạt động đối tượng hoạt động từ học sinh liên hệ chặt chẽ kiến thức học với kiến thức sống, nhà trường, gia đình xã hội Nhiệm vụ nghiên cứu : - Làm sáng tỏ vai trị vị trí việc gợi động hoạt động việc giảng dạy M1C lớp 11 - Xây dựng hệ thống tập lập trình với liệu cấu trúc M1C có sử dụng phương pháp gợi đọng hoạt động từ vạch rõ chất quan điểm phương hướng ứng dụng phương pháp gợi động hoạt động III- Phương pháp nghiên cứu: - Để giải nhiệm vụ trên, em sử dụng biện nghiên cứu sau : Nghiên cứu lý luận : + Người nghiên cứu dựa vào tài liệu sẵn có, lý thuyết khẳng định, thành tựu nhân loại lính vực khác + Những hình thức thường dùng nghiên cứu lý luận phân tích tài liệu lý luận, so sách quốc tế phân tích nghiệm Quan sát điều tra: Giúp ta theo dõi tượng giáo dục theo trình tự thời gian, phát biến đổi số lượng, chất lượng gây tác động giáo dục Quan sát điều tra cần có mục đích cụ thể, có nội dung cụ thể có tiêu chuẩn đánh giá cụ thể Tổng kết kinh nghiệm: Hoàng Đức Giang - trường THCS Xuân Viên – Yên Lập – Phú Thọ Thực chất đánh giá khái quát kinh nghiệm, từ nghiên cứu khám phá mối liên hệ có tính qui luật tượng giáo dục Tổng quátư kinh nghiệm tiến hành theo qui trình sau : Liệt kê kiện Mơ tả q trình Tước bỏ yếu tố ngẫu nhiên làm bộc lộ chất Phát mối liên hệ nhân Dùng lý luận soi sáng Dùng thực nghiệm kiểm chứng Thực giáo dục : Cho phép tạo nên tác động sư phạm từ xác định đánh giá kết tác động Đặc trung thực nghiệm giáo dục khơng diễn cách tự phát mà điều kiển nhà nghiên cứu Trong thực nghiệm giáo dục ta cần giải thích kết quả, làm rõ nguyên nhân lý luận phân tích q trình thực nghiệm Thơng thường phương pháp nghiên cứu sử dụng kết hợp với làm kết thu vừa có tính lý luận vừa có tính thực tiễn PHẦN II : NỘI DUNG ĐỀ TÀI GỢI ĐỘNG CƠ HOẠT ĐỘNG TRONG VIỆC GIẢNG DẠY DỮ LIỆU CÓ CẤU CHÚC MẢNG MỘT CHIỀU Hoàng Đức Giang - trường THCS Xuân Viên – Yên Lập – Phú Thọ Trước nghiên cứu liệu cấu trúc M1C chương trình lớp 11, học sinh qua phần kiến thức với kiểu giữ liệu bản, câu lệnh từ đơn giản đến phức tạp : Câu lệnh gán, thủ tục vết hình, thủ tục nhập giữ liệu từ phím, cấu trúc rẽ nhánh dùng IF cấu trúc rẽ nhánh dùng CASE OF, cấu trúc lặp xác định FOR… TO… DO, cấu trcs lặp không xác định WHILE DO, REPEAT UNTIL Học sinh trừng mực nắm số tập với tốn học lập trình Với trình độ gợi động xuất phát từ nội dung hướng nhu cầu nhận thức, nhu cầu đời sống, trách nhiệm xã hội ngày trở nên quan trọng Gợi động việc làm ngắn ngủi lúc bắt đầu dậy tri thức vào mà phải thường xun suốt q trình dạy học Vì liệu có cấu trúc mảng chiều em thực gợi động theo giai đoạn : Gợi động mở đầu, gợi động trung gian gợi động kết thúc phối hợp nhiều cách gợi động tập trung vào trọng điểm Chương I GỢI ĐỘNG CƠ MỞ ĐẦU Đáp ứng nhu cầu xóa bỏ hạn chế: Chẳng hạn việc phải duyệt duyệt lại giá trị biến kiểu để lưu trữ nhiều biến kiểu xử lý chúng theo vịng lặp ta đưa vào dạng liệu có cấu trúc mảng Ví dụ: Nhập vào nhiệt độ trung bình ngày tuần Tính đưa hình nhiệt độ trung bình tuần số lượng ngày tuần có nhiệt độ cao nhiệt độ trung bình tuần Ta mô tả biến thực để nhận biết nhiệt độ ngày tuần sau: Var T1, t2, t3, t4, t5, t6, t7, tb, real; Dem: integer: Begin Write (nhap vao nhiet cua ngay); Readln (T1, t2, t3, t4, t5, t6, t7) ; Tb: = (T1, t2, t3, t4, t5, t6, t7)/7 Dem: = 0; If t1>tb then dem : = dem +1; Hoàng Đức Giang - trường THCS Xuân Viên – Yên Lập – Phú Thọ If t2>tb then dem : = dem +1; If t3>tb then dem : = dem +1; If t4>tb then dem : = dem +1; If t5>tb then dem : = dem +1; If t6>tb then dem : = dem +1; If t7>tb then dem : = dem +1; Writeln (nhiet trung binh tuan: tb); Writeln (so nhiet cao hon nhiet trung binh: dem) Readln; End Lúc cần giải tốn với n ngày (n lớn) cách làm khơng địi hỏi khối lượng khai báo lớn, mà sau đoạn chương trình tính q dài Để khắc phục điều pacsl ta sử dụng mảng chiều (M1C) Chương trình viết sau: Const Max = 100 {giả thiết Nlon nhat la 100] Type mang = array [1 max] of real; Var nhiet : mang; dem,i, N: integer; tb: real; Begin Write (‘Nhap nhiet ngay, ,i,;) Readln (nhiet [i]; tb : = tb + nhiet [i]; end; tb: = tb /N; dem: = 0; Fori: = to Ndo If nhiet [i] tb then dem : = dem + 1; Writeln (Nhiet trung binh N , tb): Writeln (so co nhiet cao hon nhiet trung binh : dem); Readln; End Hoàng Đức Giang - trường THCS Xuân Viên – Yên Lập – Phú Thọ Hướng tới tiện lợi, hợp lý hóa cơng việc Ví dụ: Viết chương trình cho máy tính nhận vào dãy có N phần tử ngun khơng âm Hãy viết hình tất phần tử dãy lớn tất phần tử trước Để làm học sinh khai báo mảng M có N phần tử số nguyên không âm Sau nhận vào phần tử mảng M, em dùng vòng lặp For lồng dùng kỹ thuật đánh dấu để viết hình tất phần tử dãy lớn tất phần tử đứng trước chương trình Usescrt; Var M: array [1.55] of Word; D, N, K, J: Byte; Begin Clrsrc; Wrieln (nhap so phan tu cua day); Readln (N); Writeln (nhap so phan tu cua day, 45,# 10); Fork: = to N Begin Readln (M[k]); Gotoxy (9* (k mod8), Where Y - 1); end; Whriteln (Cac phan tu nho hon cac phan tu truoc no); Readln (N); Fork: = to N Begin d:=0; For j: = 1tok - if M [j] M [k] then begin d: = 1; break; end; end; If d = then Write (M [k]); Readln; End Nếu ta bám theo trình thực chương trình ta thấy phần tử in phải nhỏ phần tử vừa in liền trước Vậy để tiện lợi, hợp lý việc giải toán này, ta cải tiến chương trình dùng vịng For sau: Hồng Đức Giang - trường THCS Xuân Viên – Yên Lập – Phú Thọ 10 Usescrt; Var M: array [1 55] of Word; D, N, K, J: Byte; Begin Clrser; Writeln (Nhap so phan tu cua day): Readln (N); Writeln (Nhap cac phan tu cua day: , 45,#10); For k : = to N begin Readln (M[k]); Gotoxy (9* (k mod 8), Where Y - 1); end; Writeln (Cac phan tu nho hon noi phan tu truoc no) ; d: = 1; Fỏ k: = to N If M [k] M [d] then Begin Write (M [k] : 6); d: = k; end; Readln; End 3.Chính xác hóa khái niệm: Có khái niệm mà học sinh biết riêng lẻ chưa thể đưa ngày nhận xét, kết luận xác liên quan đến khái niệm đó, tới thời điểm có đủ điều kiện giáo viên gợi lại vấn đề giúp học sinh xác hóa khái niệm Ví dụ 1: Viết chương trình tính tổng bình phương số âm mảng số nguyên Như ta biết hàm Random hàm giá trị ngẫu nhiên Chẳng hạn Random (100) - 50 tức giá trị lấy ngẫu nhiên khoảng (-50, 49) Hàm SQR lấy bình phương phần tử mảng Để tính tổng bình phương số âm mảng trước tiên ta phải dùng vòng lặp for to để duyệt phần tử mảng sau dùng biểu thức điều kiện if….then để tính tổng Sau gợi lại cho học sinh kiến thức cần thiết, học sinh hiểu xác khái niệm viết chương trình Const N = 50; Hồng Đức Giang - trường THCS Xuân Viên – Yên Lập – Phú Thọ 16 For i:=2 to n div For i:= to n div i a[i*j] := False; For i= to n If a[i] then Write (i:5); Readln; End Tìm liên hệ phụ thuộc: Khi gợi động việc giảng dạy mảng chiều, cụ thể dạy học sinh kiến thức hay tập giáo viên tìm liên hệ phụ thuộc móc xích học sinh tích cực tìm tịi suy nghĩ liên hệ với phần kiến thức học, học sinh dễ dàng tiếp thu kiến thức Ví dụ: Cho mảng A [1…100] mà phần tử số tự nhiên với a[i] = i = Tính tổng bậc phần tử chia cho dư Theo a[i] = i2 =2->a[i] ln dương ->a[i] có bậc hai, ta tính tổng bậc hai a[i] thỏa mãn điều kiện chia cho dư Chương trình viết sau: Var a: array [1 100] of integer; tong: real; n,i: integer; Begin Clrscr; Repeat Write (nhap vao so phan tu cua mang) ; Readln(n); Until (n.0) and (n,100); {Gan gia tri tung phan tu cua mang theo i*+2} For i: = to n Begin a[u]: =i*i+2; End; {Hien thi man hinh cac phan tu cua mang} Writeln (Gia tri ban dau cua mang A); For i: =1 to Begin Writeln (a[,i,]=,, a(i); Hoàng Đức Giang - trường THCS Xuân Viên – Yên Lập – Phú Thọ 17 End; {Tinh tong can bac hai} Tong: =0; For i:=1 to n Begin If (a[i] mod 7) = then Begin Tong: = Tong+sqrt(a[i]); End; Rradln; End CHƯƠNG II GỢI ĐỘNG CƠ TRUNG GIAN Gợi động trung gian gợi động cho bước trung gian cho hoạt động tiến hành bước để đạt mục tiêu Hướng đích cho học sinh: Hướng đích cho học sinh hướng vào mục tiêu đặt ra, vào hiệu dự kiến hoạt động họ nhằm đạt mục tiêu Hướng đích cho tất học sinh nói làm, họ biết nhằm mục tiêu q trình tìm hiểu mơ tả đường tới đích, họ biết hướng tới định hoạt động vào mục đích đặt Ví dụ: Lập chương trình xếp dãy số n nguyên khác theo thứ tăng dần Ta định hướng chương trình ngơn ngữ Pascsl bước sau: For i: = to n begin - Xét từ a đến an để tìm số nhỏ aj - Đổi chỗ aj end; Hoàng Đức Giang - trường THCS Xuân Viên – Yên Lập – Phú Thọ 18 Tới ta thấy có hai nhiệm vụ cần làm rõ thêm: Tìm số nguyên nhỏ a số từ đến an Đổi chỗ aj Nhiệm vụ đầu hồn thành cách “Thoạt tiên coi “số nhỏ nhất” tạm thời; so sánh với ai+1, + 2,…Khi thấy số nhỏ lại coi “số nhỏ mới” Khi so sánh với số an số nhỏ xác định” Nhưng xác định cách nào? - Có thể cách chỗ nó, nghĩa nắm số phần tử Ta có bước sau: j:=i; For k:=i+1 to n If ak0) and(n