Chơng I: Một Số Khái Niệm Cơ Bản Về Tin Học Tiết 18, Bài 6: Giải Toán Trên Máy Tính I Mục Đích Và Yêu Cầu - Giúp học sinh nắm đợc trình tự các bớc tiến hành giải bài một toán trên máy tính - Biết cách lựa chọn thuật toán tối u cho mỗi bài toán - Phát triển năng lực t duy của mỗi học sinh II Phơng Tiện - giáo viên: sách giáo khoa, giáo án, bảng phụ - học sinh: sách giáo khoa, sách tham khảo II Nội Dung Tiết Dạy 1 Tổ chức lớp: ổn định lớp, kiểm tra sĩ số. 2 Kiểm tra bài cũ: Câu hỏi: Câu1: Em hiểu thế nào là ngôn ngữ lập trình? Có mấy loại ngôn ngữ lập trình? Câu2: Tìm Input, Output của bài toánsau: Cho 2 số nguyên a,b. Tim max của 2 số đó? 3 Tiến trình tiết dạy Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Đặt vấn đề: Chúng ta đã biết máy tính là công cụ giúp đỡ con ngời rất nhiều trong cuộc sống. Vì vậy chúng ta phải học cách sử dụng máy tính. Học cách sử dụng máy tính thực chất là học cách giao cho máy tính những việc ta muốn nó làm . Việc giải bài toán trên máy tính cũng là cách sử dụng máy tính. Để biết các bớc để giải một bài toán trên máy tính là gì? và thực hiện nh thế nào? ta cùng nhau tìm hiểu nội dung bài học hôm nay tiết 18, bài 6 Giải Toán Trên Máy Tính - Học sinh nghe giảng Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Các em đã học cách giải một bài toán thông thờng baogiờ cũng gồm các bớc nh - Xác định bài toán - Nêu ý tởng bài toán - Học sinh nghe giảng 1 - Giải bài toán - Kiểm tra kết quả Cũng giống nh vậy việc giải một bài toán trên máy tính cũng gồm có 5 bớc sau: - Xác định bài toán - Lựa chọn hoặc thiết kế thuật toán - Viết chơng trình - Hiệu chỉnh - Viết tài liệu Để hiểu rõ hơn các bớc thực hiện nh thế nào ta đi vào tìm hiểu từng bớc một nh sau 1 Xác định bài toán - Đây là bớc đầu tiên trong quá trình giải toán trên máy tính - Câu hỏi: Theo các em xác định bài toán là xác định những phần nào - Trớc mỗi bài toán ta phải tiến hành xác định bài toán tức là xác định + input: các dữ liệu bài toán cho + Output: yêu cầu của bài toán nhằm mục đích lựa chọn ngôn ngữ lập trình và xây dựng thuật toán thích hợp - Chúng ta cùng nhau xét VD sau Câu hỏi: Xác định bài toán sau: Cho số nguyên dơng a, b.Tìm UCLN của 2 số trên - Sau khi xác định bài toán ta phải lựa chọn hoặc thiết kế thuật toán thích hợp để giải bài đó. Ta xét mục 2 của bài học 2 Lựa Chọn Hoặc Thiết Kế Thuật Toán Đây là bớc quan trọng nhất trong quá trình giải toán trên máy tính. Ta đi vào mục thứ nhất a- Lựa chọn thuật toán Câu hỏi: Nêu khái niệm thuật toán? Câu hỏi: Thuật toán của bài toán này có thể dùng để giải đựơc bài toán khác hay không? Câu hỏi: Vậy mỗi bài toán có phải chỉ có duy nhất một thuật toán giải bài toán hay không? - Học sinh ghi bài -Trả Lời: Xác định input và output của bài toán - Học sinh nghe giảng trả lời: Input: 2 số nguyên dơng a, b Output: UCLN của 2 số a, b Trả lời: Thuật toán là một dãy hữu hạn các thao tác đợc sắp xếp theo một trật tự nhất định sao cho sau khi thực hiện dãy các thao tác đó từ input ta thu đ- ợc output của bài toán. Trả lời: Không Trả lời: Không - Học sinh nghe giảng 2 - Đúng vậy mỗi bài toán không phải chỉ có duy nhất một thuật toán.Ta xét bài toán tìm kiếm ta có 2 thuật toán nh sau: C1: thuật toán tìm kiếm tuần tự C2: thuật toán tìm kiếm nhị phân - Nh vậy mỗi thuật toán chỉ giải1 bài toán duy nhất nhng mỗi bài toán có thể có nhiều thuật toán giải khác nhau, do đó ta phải lựa chọn hoặc thiết kế thuật toán tối u. - Thuật toán tối u là thuật toán có các đặc điểm sau: + Dễ hiểu + Trình bày khoa học + Thời gian chạy nhanh + Tốn ít bộ nhớ - khi lựa chon thuật toán ngời ta thờng quan tâm đến thời gian thực hiện, số lợng ô nhớ trong đó ngời ta quan tâm nhất là thời gian thực hiện Câu hỏi: Đối với 1 dãy đã đợc sắp xếp thì thuật toán Tìm kiếm nhị phân và tìm kiếm tuần tự thuật toán nào thực hiện ít thao tác hơn? - một tiêu chí khác mà nhiều ngời quan tâm khi lựa chọn hoặc thiết kế thuật toán là ít phức tạp - Sau khi lựa chọn hoặc thiết kế thuật toán ta phải biểu diễn thuật toán đó b- Diễn tả thuật toán - Câu hỏi: Có mấy cách để diễn tả 1 thuật toán? -Ta cùng nhau xét VD cụ thể sau: VD: Tìm UCLN của 2 số nguyên a, b xác định bài toán ta đã thực hiện ở bớc1. Sau khi xác định bài toán ta cùng nhau xây dựng ý tởng thuật toán nh sau: Ta xét các trờng hợp của a và b + nếu a=b thi ta có ngay UCLN(a,b)=a=b + nếu a>b thì UCLN(a,b)=UCLN(b,a-b) + nếu a<b thì UCLN(a,b)=UCLN(a,b-a) Dựa vào ý tởng thuật toán ta có thể biểu diễn thuật toán bằng cách liệt kê nh sau: B1: nhập 2 số nguyên a, b B2: nếu a=b thì đa ra UCLN rồi kết thúc - Học sinh ghi bài - Học sinh ghi bài Trả lời: thuật toán tìm kiếm nhị phân Trả Lời: Có 2 cách, đó là + Liệt kê + Sơ đồ khối - Học sinh nghe giảng kết hợp ghi bài 3 B3: nếu a>b thì a->a-b rồi quay lại bớc 2 B4: nếu a<b thì b->b-a rồi quay lại bớc 2 B5: đa ra kết luận Để các em hiểu rõ hơn cô có bảng phụ sau Lần duyệt 1 2 a 10 10 5 b 15 5 5 =>UCLN(10,15)=UCLN(10,5)=UCLN(5,5)=5 -Sau khi biểu diễn thuật toán ta phải viết ch- ơng trình cho thuật toán đó.Đó là bớc 3 của quá trình giải toán trên máy tính 3 Viết Chơng Trình - Câu hỏi: Có mấy loại ngôn ngữ lập trình? Đó là những ngôn ngữ nào? - Viết chơng trình là tổng hợp giữa việc lựa chọn cách tổ chức dữ liệu và sử dụng ngôn ngữ lập trình phù hợp để diễn tảđúng thuật toán -Lu ý khi viết ngôn ngữ nào thì phải tuân theo đúng quy định của ngôn ngữ đó VD: trong Pascal và trong C +Lệnh bắt đầu chơng trình begin { + Lệnh kết thúc chơng trình end } - Trong phần viết thuật toán thì chơng trình dịch chỉ có thể phát hiện lỗi ngữ pháp chứ không thể phát hiện lỗi thuật toán cho nên sau khi viết chơng trình ta phải kiểm tra lại thuật toán. Công việc này đợc thực hiện trong bớc 4 hiệu chỉnh 4 Hiệu Chỉnh - Chơng trình đợc viết không phải khi nào cũng đảm bảo tính đúng đắn, có thể mắc sai sót cho nên sau khi viết xong phải thử lại với các bộ dữ liệu in/output tiêu biểu khác nhau. Các bộ in/output nh vậy gọi là các test .Nếu có sai sót ta phải xem xét chơng trình rồi sửa - Học sinh tự viết cách biểu diễn bằng sơ đồ khối vào vở Trả Lời: Có 3 loại ngôn ngữ lập trình là: + ngôn ngữ máy + hợp ngữ + ngôn ngữ bậc cao - Học sinh ghi bài - Học sinh ghi bài - Học sinh nghe giảng 4 lại cho đúng. Quá trình này gọi là hiệu chỉnh VD để kiểm tra tính đúng đắn của thuật toán tìm UCLN nh VD trên ta có thể thử với các bộ test sau a1, b=3 => UCLN(1,3)=1 a= 7, b=4 => UCLN(7,4)=1 a=7, b=14 => UCLN(7,14)= 7 - Sau khi đã hoàn thành thuật toán và sửa các lỗi chơng trình, bớc cuối cùng của quá trình giải toán trên máy tính là viết tài liệu 5 Viết Tài Liệu Viết tài liệu nhằm mô tả lại thuật toán, viết chơng trình, và hớng dẫn sử dụng chơng trình đó. Tài liệu đó rất có ích cho ngời sử dụng chơng trình và cho việc đề xuất những khả năng hoàn thiện thêm - GV cho HS đọc SGK mục 5 và trả lời câu hỏi sau vào vở Câu hỏi: + Tài liệu này do ai viết? + Tài liệu mô tả cái gì? + Tài liệu viết cho ai? - Học sinh ghi bài - Đọc SGK và thảo luận trả lời câu hỏi vào vở Trả lời: + Tài liệu do ngời lập trình viết + Tài liệu mô tả thuật toán, thiết kế chơng trình, kết quả thử nghiệm và hớng dẫn sử dụng + Tài liệu viết cho ngời sử dụng chơng trình 4 Củng cố Qua bài học hôm nay các em cần nắm vững các bớc để giải một bài toán trên máy tính gồm có: B1: Xác định bài toán B2: Lựa chọn hoặc thiết kế thuật toán B3: Viết chơng trình B4: Hiệu chỉnh B5: Viết tài liệu Trong đó đặc biệt chú ýđến bớc lựa chọn hoặc thiết kế thuật giải 5 Bài tập về nhà Yêu cầu học sinh làm bài tập SGK trang 51 và sách BT trang 23,24 6 Rút kinh nghiệm tiết dạy sau 5 NhËn XÐt cña Gi¸o viªn híng dÉn chuyªn m«n Ngµy th¸ng n¨m 2007 GVHD (KÝ ghi râ hä tªn) 6 . khoa học + Thời gian chạy nhanh + Tốn ít bộ nhớ - khi lựa chon thuật toán ngời ta thờng quan tâm đến thời gian thực hiện, số lợng ô nhớ trong đó ngời ta quan tâm nhất là thời gian thực hiện Câu. lựa chọn hoặc thiết kế thuật giải 5 Bài tập về nhà Yêu cầu học sinh làm bài tập SGK trang 51 và sách BT trang 23,24 6 Rút kinh nghiệm tiết dạy sau 5 NhËn XÐt cña Gi¸o viªn híng dÉn chuyªn m«n . vậy chúng ta phải học cách sử dụng máy tính. Học cách sử dụng máy tính thực chất là học cách giao cho máy tính những việc ta muốn nó làm . Việc giải bài toán trên máy tính cũng là cách sử