1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO YÊN BÁI TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TẤT THÀNH BÁO CÁO SÁNG KIẾN CẤP TỈNH (Lĩnh vực Tin học) TÊN SÁNG KIẾN "21 giờ học cấu trúc dữ liệu và giải thuật" Tác giả Đặng Tuấn Thành Trì[.]
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO YÊN BÁI TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TẤT THÀNH BÁO CÁO SÁNG KIẾN CẤP TỈNH (Lĩnh vực: Tin học) TÊN SÁNG KIẾN "21 học cấu trúc liệu giải thuật" Tác giả: Đặng Tuấn Thành Trình độ chun mơn: Cử nhân Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THPT chuyên Nguyễn Tất Thành Yên Bái, ngày 12 tháng 01 năm 2022 I THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: "21 học cấu trúc liệu giải thuật " Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Tin học Phạm vi áp dụng sáng kiến: Ôn thi học sinh giỏi môn Tin học trường THPT chuyên Nguyễn Tất Thành Các đồng nghiệp áp dụng dạy trường THPT Nguyễn Huệ, trường THPT Chu Văn An, Trường PTDTNT THPT tỉnh, trường THPT Lý Thường Kiệt, THCS Lê Hồng Phong, PTDTNT THCS Yên Bình, THCS Quang Trung, THCS Yên Ninh Thời gian áp dụng sáng kiến: Từ tháng 09 năm 2021 đến ngày 26 tháng năm 2022 Tác giả: Họ tên: Đặng Tuấn Thành Năm sinh: 22/3/1983 Trình độ chun mơn: Cử nhân Chức vụ công tác: Giáo viên Nơi làm việc: trường THPT chuyên Nguyễn Tất Thành Địa liên hệ: Tổ 5, phường Đồng Tâm, thành phố Yên Bái, tỉnh Yên Bái Điện thoại: 0854518333 II MÔ TẢ SÁNG KIẾN: Tình trạng giải pháp biết Cấu trúc liệu giải thuật có khối lượng kiến thức lớn chiếm đến gần 50% kiến thức học lập trình ơn thi học sinh giỏi mơn Tin học trường phổ thơng, sáng kiến giúp em nhiều học tập môn, sở chuyên đề học, học sinh có điều kiện tảng để học tiếp giai đoạn tiếp sau - Trước áp dụng sáng kiến, q trình ơn thi học sinh giỏi dùng nhiều phương pháp để truyền tải kiến thức tới học sinh sau ôn thi xong bắt tay vào kiểm tra lập trình, luyện đề, tơi gặp khó khăn học sinh nắm kiến thức nền, theo chiều dọc chương trình Tin học phổ thơng mà khơng vận dụng cấu trúc liệu giải thuật giải tốn lập trình Do kết kiểm tra đề thi có tốn phát triển lực, cần liên hệ, vận dụng cấu trúc liệu giải thuật học sinh chưa có kĩ lập trình cấu trúc liệu nắm giải thuật nâng cao, chương trình viết có độ tư duy, logic chưa cao, thuật tốn khơng tối ưu - Nội dung cấu trúc liệu giải thuật chưa biên soạn thành hay chương trình cụ thể bậc phổ thông mà nằm rải rác bài, mục khác nhau, nội dung quan trọng Bởi lẽ muốn hiểu được, code thuật toán tối ưu để giải tốn lập trình mơn Tin học phải hiểu được, vận dụng cấu trúc liệu, giải thuật cụ thể tốn Do vậy, giảng dạy bồi dưỡng Đội tuyển học sinh giỏi, đòi hỏi giáo viên phải tập hợp hệ thống kiến thức từ bài, mục sách giáo khoa, sách tham khảo để chọn lọc nội dung cấu trúc liệu giải thuật cụ thể để làm rõ cho học sinh Một nhiệm vụ quan trọng trường THPT Chuyên công tác phát hiện, tuyển chọn bồi dưỡng học sinh giỏi Có thể nói công việc thường xuyên nhiệm vụ đầy khó khăn khối trường THPT Chuyên; ngược lại, số lượng chất lượng giải học sinh giỏi tiêu chí hàng đầu đánh giá lực cá nhân tập thể (các trường), địa phương, vùng, miền… Bởi vậy, bồi dưỡng học sinh giỏi nói chung, bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Tin học nói riêng cho kì thi chọn học sinh giỏi vấn đề ln cấp quản lí, giáo viên trực tiếp giảng dạy quan tâm trăn trở.… Đối với môn Tin học, mang tính đặc thù mơn yếu tố khách quan mà nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi trở nên khó khăn phức tạp Để hoạt động bồi dưỡng học sinh giỏi có hiệu phải tự đánh giá thuận lợi khó khăn, ưu điểm hạn chế; phải tìm giải pháp, phải coi trọng yếu tố người (thầy – trò), sở lựa chọn phương pháp phù hợp Từ lí tơi chọn vấn đề: “21 học cấu trúc liệu giải thuật” làm nội dung sáng kiến kinh nghiệm Nội dung (các) giải pháp đề nghị công nhận sáng kiến: - Mục đích (các) giải pháp: + Sáng kiến kinh nghiệm sử dụng cho thân đồng nghiệp ôn thi học sinh giỏi cấp: cấp trường, cấp tỉnh, cấp quốc gia kỳ thi Duyên hải đồng Bắc Bộ Olympic Hùng Vương Ở trường THPT, THCS THPT chuyên có thi lập đội tuyển học sinh giỏi môn Tin học Sáng kiến áp dụng cách dùng làm tài liệu giảng dạy, rút ngắn thời gian giáo viên đầu tư nhiều cho việc sưu tầm tài liệu, soạn giảng, soạn đề nhiều khơng có tài liệu cụ thể viết đầy đủ phần Sáng kiến áp dụng trình giảng dạy đội tuyển học sinh giỏi, nằm phân công cụ thể cho giáo viên phân công giảng dạy phần môn Tin học Số lượng khoảng từ đến 10 buổi bao gồm học kiến thức nền, nội dung sáng kiến luyện đề + Đưa số giải pháp thực việc lựa chọn nội dung giảng dạy, xây dựng hệ thống câu hỏi ôn tập dạy học Tin học chuyên đề "21 học cấu trúc liệu giải thuật" để nhằm cung cấp cho học sinh kiến thức chuẩn, chuyên sâu có hệ thống cấu trúc liệu giải thuật + Lựa chọn cấu trúc liệu giải thuật bật chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi môn Tin học để học sinh vận dụng cấu trúc liệu giải thuật giải tốn lập trình + Thơng qua chun đề nhằm phát huy tính tích cực, chủ động học tập học sinh, nhằm góp phần nâng cao chất lượng ôn thi Đội tuyển môn Tin học, góp phần quan trọng việc trang bị kiến thức cần thiết cho học sinh Hình thành cho học sinh niềm u thích học Tin học từ tự học tự tìm hiểu cấu trúc liệu hay giải thuật mới, qua phát huy tính động, sáng tạo học sinh đặc biệt khối học sinh chuyên Toán - Tin - Nội dung (các) giải pháp: Hòa nhập với xu xã hội, ngành Giáo dục tích cực cải cách chương trình, đổi phương pháp dạy - học, xây dựng Giáo dục chia sẻ, bồi dưỡng kỹ tự học cho người học Việc xây dựng nguồn học liệu để đáp ứng yêu cầu vô cấp thiết Từ thực tế giảng dạy bồi dưỡng học sinh giỏi môn Tin học tỉnh Yên Bái, tơi đồng nghiệp gặp số khó khăn sau: Thứ nhất, nguồn học liệu cấu trúc liệu giải thuật mơn Tin học ít, khơng sát hợp với khung chương trình thi học sinh giỏi cấp, gây khó khăn cho người dạy học Các tài liệu có sẵn thường sâu trình bày lí thuyết, tập đưa có cách làm bản, khơng tối ưu Người học khó nắm bắt, bao quát kiến thức khó rèn kỹ thuật lập trình; Thiếu nguồn tài liệu có tính hệ thống, chưa định hướng nội dung cho việc bồi dưỡng học sinh mũi nhọn Người học chưa tiếp cận cấu trúc liệu stack, queue, priotiqueue, Tree, IT, BIT… để giải toán tối ưu Thứ hai, môn Tin học chưa thực tạo hứng thú cho học sinh quan tâm, đầu tư phụ huynh Thứ ba, từ hai lí việc thu hút đào tạo học sinh mũi nhọn hai bậc học gặp nhiều khó khăn Từ lí trên, tơi nhận thấy cần phải: Tạo nguồn học liệu góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn Tin học trường phổ thông tỉnh Yên Bái Cung cấp tài liệu, trang bị kĩ tự học, tự nghiên cứu cho học sinh có hứng thú với cơng nghệ thơng tin, nhằm hình thành phát triển kỹ cho người học xây dựng Giáo dục chia sẻ môn Tin học tỉnh Yên Bái Xây dựng tảng kiến thức nâng cao, bồi dưỡng học sinh giỏi môn Tin học Tôi biên soạn chuyên đề: “21 học cấu trúc liệu giải thuật” dạng học liệu để bồi dưỡng học sinh giỏi môn Tin học Giả mã code chương trình chun đề viết ngơn ngữ lập trình C++ Nội dung gồm 60 tập, câu hỏi chuyên đề biên soạn thành 06 chương tương ứng với 21 tự học Hệ thống kiến thức trình bày từ dễ đến khó, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tự học, tự nghiên cứu Với đơn vị kiến thức, có tập, hướng dẫn thuật tốn code chương trình giúp người học nhanh chóng làm quen định dạng, quy cách làm bài; Người học hướng dẫn thuật tốn có mức độ hoàn thiện khác Hệ thống câu hỏi ôn luyện học sinh giỏi liên quan đến sử dụng cấu trúc liệu giải thuật + Cách thức, bước thực sáng kiến: Bước 1: Nghiên cứu tài liệu tham khảo, xây dựng nội dung sáng kiến Bước 2: Truyền đạt kiến thức cấu trúc liệu giải thuật cho học sinh Bước 3: Hướng dẫn học sinh cách vận dụng cấu trúc liệu giải thuật nâng cao để giải tốn lập trình Bước 4: Ra hệ thống câu hỏi vấn đáp luyện đề liên quan đến nội dung học Bước 5: Ra số đề kiểm tra yêu cầu học sinh giải tốn lập trình cách vận dụng cấu trúc liệu giải thuật Bước 6: Phân tích điểm số học sinh từ tìm ngun nhân tăng/ giảm điểm số, tiếp tục tìm biện pháp giải vấn đề yếu học sinh - Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: + Học sinh đội tuyển cấp trường, cấp tỉnh, cấp Quốc gia + Học sinh tham gia dự thi chọn học sinh giỏi Cuộc thi Duyên hải đồng Bắc Bộ, Olympic Hùng Vương, Pre VOI, ICPC-VN + Nhóm giáo viên tham gia dạy đội tuyển + Phịng học chun mơn có đủ sở vật chất phục vụ việc học tập: máy tính, máy chiếu,… + Là thành viên tham gia dạy Đội tuyển cấp + Thành lập Đội tuyển cấp trường, cấp tỉnh, cấp quốc gia + Học sinh học kiến thức giai đoạn trước + Học sinh có đủ tài liệu nghiên cứu, học tập tham khảo + Giáo viên phải có kế hoạch dạy học cụ thể + Triển khai nội dung cụ thể sáng kiến Sau học xong, giáo viên hướng dẫn học sinh nắm bắt kiến thức bản, luyện đề, biết vận dụng từ kiến thức học cấu trúc liệu giải thuật để giải tốn lập trình nâng cao + Có phịng học môn + Phải khảo sát phần học - Chỉ tính mới, khác biệt giải pháp so với giải pháp cũ: Trước áp dụng sáng kiến, q trình ơn thi học sinh giỏi giáo viên soạn giảng theo số cấu trúc liệu, số giải thuật dừng việc nêu cấu trúc liệu, nêu số giải thuật cho học sinh cài đặt chương trình mơ tả cấu trúc liệu, giải thuật đưa ghi cách sơ lược, tóm tắt, khó vận dụng vào tốn lập trình khác Nhưng với chun đề ơn thi học sinh giỏi, giáo viên có đủ chứng, kiến thức, tài liệu phục vụ cho dạy ôn thi, đề thi, học sinh có nội dung ơn cụ thể để trả lời tốt câu hỏi liên quan đề thi Trước áp dụng sáng kiến, giáo viên chưa xây dựng hệ thống câu hỏi với sáng kiến giáo viên xây dựng hệ thống câu hỏi hay, bổ dọc, bổ ngang kiến thức, nhiều câu hỏi phát triển lực ứng dụng cụ thể đề thi Trước áp dụng sáng kiến khả vận dụng cấu trúc liệu giải thuật để giải tốn lập trình chưa đầy đủ, chương trình chưa tối ưu Nhưng sau áp dụng sáng kiến học sinh phát được, vận dụng cấu trúc liệu giải thuật thành thạo để giải tốn lập trình Khơng học sinh cịn tự học, vận dụng cấu trúc liệu giải thuật nâng cao khác sau học chuyên đề Các minh chứng cụ thể: + Nội dung thể sáng kiến + Hệ thống câu hỏi xây dựng thể sáng kiến + Bảng so sánh điểm thi thể sáng kiến phụ lục Khả áp dụng giải pháp Sáng kiến có tính khả thi áp dụng q trình ơn thi học sinh giỏi cấp trường, cấp tỉnh, cấp quốc gia, Duyên hải đồng Bắc Bộ, Cuộc thi Olympic Hùng Vương Sáng kiến tài liệu hữu ích cho đồng nghiệp giảng dạy môn Tin học q trình ơn thi học sinh giỏi cấp Sáng kiến tài liệu phục vụ cho học sinh q trình ơn thi học sinh giỏi cấp Hiệu quả, lợi ích thu dự kiến thu áp dụng giải pháp - Đăng ký thực hiện, phân công, giao nhiệm vụ, tổ chuyên môn, nhà trường việc áp dụng giải pháp sáng kiến thể kế hoạch TCM nhà trường: Kế hoạch ôn Đội tuyển học sinh giỏi môn Tin học trường THPT chuyên Nguyễn Tất Thành Tổng số 90 buổi dành cho lớp 10: 45 buổi, lớp 11: 30 buổi lớp 12: 15 buổi (theo quy định), cụ thể cấp trường Thời STT Nội dung Người thực gian 30 buổi Ngơn ngữ lập trình C++ Nguyễn Hồng Nhung 30 buổi Đệ quy, Quy hoạch động Vũ Thị Mai Duyên 30 buổi Duyệt Đồ thị, Cấu trúc liệu Đặng Tuấn Thành giải thuật - Dạy Đội tuyển học sinh giỏi Quốc gia: Tổng 70 buổi phân cơng cụ thể cho thành viên nhóm, bao gồm: Nguyễn Hồng Nhung, Vũ Thị Mai Duyên, Đặng Tuấn Thành - Kế hoạch Đội tuyển học sinh giỏi Quốc gia môn Tin học cụ thể: Tổng số 70 buổi theo quy định tỉnh Thời STT Nội dung Người thực gian 20 buổi Quy hoạch động Vũ Thị Mai Duyên 20 buổi Quay lui, nhanh cận Nguyễn Hồng Nhung 15 buổi Cấu trúc liệu giải thuật Đặng Tuấn Thành 15 buổi Đệ quy Đặng Thanh Hà Lưu ý: Các đồng chí nhóm giảng dạy Đội tuyển thực số buổi phân công, dạy nội dung phân công Thời khoá biểu cụ thể Ban giám hiệu nhà trường THPT chuyên Nguyễn Tất Thành xếp lịch gửi cho nhà trường có giáo viên tham dự dạy đội tuyển Sau học xong toàn kiến thức nền, đồng chí dạy chuyên đề tự dạy câu hỏi nâng cao đề thi khảo sát cho phần Lưu ý kỹ làm cách học cho học sinh Riêng khảo sát theo quy định Sở đồng chí Thành tổ trưởng lãnh đội chịu trách nhiệm phân công người đề theo cấu trúc kỳ thi học sinh gỏi Quốc gia mơn Tin học Các đồng chí nhóm sau dạy gần xong số buổi theo thời khố biểu nhà trường xếp phải có trách nhiệm thơng báo cho lãnh đội đồng chí tiếp sau chuẩn bị tiếp nhận lịch dạy - Đánh giá hiệu quả, lợi ích thu áp dụng, áp dụng thử sáng kiến mang lại: * Minh chứng kết kiểm tra khảo sát Đội tuyển năm học 2021 – 2022: Bài kiểm Bài kiểm Bài kiểm Bài kiểm Bài kiểm Bài kiểm TT Họ tên tra số tra số tra số tra số tra số tra số Dương Phương Thảo 9/20 12/20 13/20 15/20 15/20 15/20 Trần Hùng Đức 10/20 15/20 16/20 16/20 16.5/20 17/20 Khổng Ngọc Anh 9/20 11/20 12/20 14/20 15/20 17/20 Trần Quốc Lân 8/20 10/20 12/20 13/20 14/20 16/20 Phạm Nhật Quang 10/20 15/20 16/20 16/20 17/20 17/20 Nguyễn Thị Hà Lan 8/20 10/20 16/20 16/20 17/20 17.5/20 Đặng Quang Minh 8/20 9/20 12/20 13/20 14/20 15/20 Vũ Quốc Long 7/20 8/20 9/20 10/20 12/20 15/20 Trần Ngọc Tuấn 8/20 9/20 12/20 13/20 14/20 15/20 * Minh chứng kết thi học sinh giỏi cấp tỉnh năm học 2021 – 2022 STT Họ tên Đạt giải Dương Phương Thảo KK Trần Hùng Đức Nhì Khổng Ngọc Anh Nhì Trần Quốc Lân Ba Phạm Nhật Quang Nhì Nguyễn Thị Hà Lan Nhất Đặng Quang Minh KK STT Họ tên Đạt giải Vũ Quốc Long KK Trần Ngọc Tuấn KK * Minh chứng kết thi học sinh giỏi Quốc gia môn Tin học tỉnh Yên Bái năm học 2021 - 2022: STT Họ tên Đạt giải Trần Hùng Đức Khuyến khích + Phân tích nguyên nhân: Khi ôn tập, học sinh học theo chuyên đề lập theo kế hoạch nên có cách nhìn chiều riêng biệt thuật toán, cấu trúc điều khiển Nhưng từ chuyên đề cấu trúc liệu giải thuật với việc áp dụng sáng kiến học sinh tiến nhiều cách nắm bắt kiến thức, nắm kiến thức nền, áp dụng giải tốn lập trình Do đó, có hiểu biết khái quát, tổng hợp, vận dụng kiến thức để giải câu hỏi đề thi liên quan Từ chuyên đề học sinh biết vận dụng để học, ôn tập giải dạng đề thi phần: quay lui, nhánh cận, quy hoạch động, duyệt đồ thị vận dụng cấu trúc liệu học Do đó, từ kiểm tra số trở đi, điểm kiểm tra học sinh có tiến rõ rệt Đặc biệt áp dụng Đội tuyển học sinh giỏi Quốc gia, luyện đề học sinh chất lượng ngày nâng cao, học sinh nâng lên rõ rệt cách viết chương trình, cách nhận thức đề, cách tiếp cận kiến thức giải vấn đề đặt đề thi cách vận dụng cấu trúc liệu giải thuật học chuyên đề này, có 01 em đạt giải Khuyến Khích học sinh giỏi Quốc gia + Kết đạt được: Trong q trình ơn luyện từ việc áp dụng sáng kiến, kiểm tra, thi thử - luyện đề điểm em học sinh ngày tiến em khẳng định qua kì thi: Năm học 2021 – 2022, trường THPT chuyên Nguyễn Tất Thành có em tham gia dự thi cấp tỉnh em đạt giải, có em vào Đội tuyển học sinh giỏi Quốc gia, 01 em đạt giải Khuyến khích cấp Quốc gia Kỳ thi Duyên hải đồng Bắc Bộ Olympic Hùng Vương 2021 theo hình thức thi trực tuyến có 05 em đạt huy chương gồm Bạc 03 Đồng STT Họ tên Dương Phương Thảo Trần Hùng Đức Khổng Ngọc Anh Phạm Nhật Quang Vũ Quốc Long Đạt giải Đồng Bạc Đồng Bạc Đồng Danh sách người tham gia áp dụng sáng kiến lần đầu (nếu có) TT Họ tên Nơi công tác (hoặc nơi thường trú) Chức danh Trường THPT Giáo Nguyễn Huệ viên Trình độ chun mơn Nội dung công việc hỗ trợ Cử nhân Dạy thử nghiệm Đặng Thanh Hà Trường PTDT Giáo Phạm Thị Tuyết Nhung Nội trú THPT viên Tỉnh Nguyễn Xuân Tuấn Trường THPT Giáo Lý Thường Kiệt viên Cử nhân Dạy thử nghiệm Phạm Thị Thuỳ Trường THPT Giáo Trần Phú viên Cử nhân Dạy thử nghiệm Phạm Thị Quyên Trường THPT Giáo Chu Văn An viên Cử nhân Dạy thử nghiệm Dạy thử nghiệm Cử nhân Các thơng tin cần bảo mật (nếu có) Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến + Học sinh đội tuyển cấp trường, cấp tỉnh, cấp Quốc gia + Học sinh tham gia dự thi chọn học sinh giỏi Cuộc thi Duyên hải đồng Bắc Bộ, Olympic Hùng Vương, Pre VOI, ICPC-VN + Nhóm giáo viên tham gia dạy đội tuyển + Phòng học chun mơn có đủ sở vật chất phục vụ việc học tập: máy tính, máy chiếu,… + Là thành viên tham gia dạy Đội tuyển cấp + Thành lập Đội tuyển cấp trường, cấp tỉnh, cấp quốc gia + Học sinh học kiến thức giai đoạn trước + Học sinh có đủ tài liệu nghiên cứu, học tập tham khảo + Giáo viên phải có kế hoạch dạy học cụ thể + Triển khai nội dung cụ thể sáng kiến Sau học xong, giáo viên hướng dẫn học sinh nắm bắt kiến thức bản, luyện đề, biết vận dụng từ kiến thức học cấu trúc liệu giải thuật để giải tốn lập trình nâng cao + Có phịng học môn + Phải khảo sát phần học Link tài liệu gửi kèm: https://drive.google.com/drive/folders/1tZvf6wbdybrC8b76M496Z1y5S51owatm?usp=sharing Tôi xin cam đoan thông tin nêu đơn trung thực, thật hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật Tôi xin trân trọng cảm ơn! Yên Bái, ngày 12 tháng 01 năm 2022 Người viết báo cáo Đặng Tuấn Thành XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG VỀ VIỆC TRIỂN KHAI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN TẠI ĐƠN VỊ 10