Phát triển tư duy thuật giải cho học sinh thông qua dạy học các cấu trúc điều khiển và các kiểu dữ liệu có cấu trúc Tin học 11 THPT

Dạy học là một quá trình điều khiển hoạt động của học sinh nhằm đạt được những mục đích dạy học. Còn học tập là một quá trình xử lý thông tin. Quá trình này có chức năng: đưa thông tin vào, ghi nhớ thông tin, biến đổi thông tin, đưa thông tin ra và điều phối. Học sinh thực hiện các chức năng này bằng những hoạt động của mình.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: PGS.TS.Mai Văn Trinh Nguyễn Thị Lập Vinh, 05/2009 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: CỞ SỞ LÍ LUẬN… CHƯƠNG II: MỘT SỐ ĐỊNH HƯỚNG SƯ PHẠM… CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM KẾT LUẬN 1.Lí chọn đề tài  Nền kinh tế tri thức nhu cầu Tin học hóa xã hội đặt yêu cầu cao hoạt động trí tuệ  Định hướng đổi phương pháp dạy học, cần phải phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo học sinh  Mục tiêu môn Tin học trường Phổ thông “làm cho tất học sinh tốt nghiệp THPT nắm yếu tố Tin học với tư cách thành tố văn hóa Phổ thơng”  Trang bị cho học sinh kiến thức, kỹ lập trình thơng qua phát triển rèn luyện phẩm chất tư tư thuật giải Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn, đề số định hướng sư phạm nhằm phát triển tư thuật giải cho học sinh trình dạy học cấu trúc điều khiển kiểu liệu có cấu trúc góp phần nâng cao chất lượng dạy học Tin học trường Phổ thông Giả thuyết khoa học Nếu đổi phương pháp dạy học theo định hướng phát triển tư thuật giải kích thích hứng thú học tập, tích cực hoá hoạt động nhận thức học sinh Do đó, nâng cao chất lượng dạy học Tin học 11 THPT Nhiệm vụ nghiên cứu  Nghiên cứu sở khoa học việc phát triển tư thuật giải cho học sinh dạy học Tin học 11 THPT  Làm rõ khái niệm tư duy, tư thuật giải, xác định nét đặc trưng việc phát triển tư thuật giải  Xây dựng quy trình dạy học theo hướng phát triển tư thuật giải cho học sinh thông qua dạy học cấu trúc điều khiển kiểu liệu có cấu trúc Đối tượng nghiên cứu * Nội dung, phương pháp, hoạt động dạy học lập trình trường PT * Sách giáo khoa, sách giáo viên sách tập Tin học 10, 11 THPT Phương pháp nghiên cứu 6.1 Nghiên cứu lý thuyết * Các tài liệu, giảng phương pháp dạy học Tin học, phương pháp dạy học mơn Tốn, tài liệu giáo dục học, tâm lý học… * Nghiên cứu vị trí, khối lượng kiến thức lập trình chương trình Tin học phổ thơng * Nghiên cứu tài liệu ngơn ngữ lập trình Pascal 6.2 Nghiên cứu thực tiễn * Dự giờ, quan sát gìơ dạy giáo viên hoạt động học tập học sinh q trình dạy học nói chung dạy học cấu trúc điều khiển kiểu liệu có cấu trúc nói riêng * Tìm hiểu qua giáo viên để nắm tình hình giảng dạy học tập Tin học nhà trường Phổ thông * Tiến hành thực nghiệm sư phạm Cấu trúc khoá luận Phần mở đầu Chương I: Cơ sở lý luận việc phát triển tư thuật giải cho học sinh thông qua dạy học cấu trúc điều khiển kiểu liệu có cấu trúc Chương II: Một số định hướng sư phạm góp phần phát triển tư thuật giải cho học sinh thông qua dạy học các cấu trúc điều khiển kiểu liệu có cấu trúc Chương III: Thực nghiệm sư phạm Kết luận Tài liệu tham khảo CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN TƯ DUY THUẬT GIẢI CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC CÁC CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC KIỂU DỮ LIỆU CÓ CẤU TRÚC 1.1 Cơ sở lý luận 1.1.1 Quan điểm hoạt động phương pháp dạy học Dạy học trình điều khiển hoạt động học sinh nhằm đạt mục đích dạy học Cịn học tập q trình xử lý thơng tin Q trình có chức năng: đưa thơng tin vào, ghi nhớ thông tin, biến đổi thông tin, đưa thông tin điều phối Học sinh thực chức hoạt động 1.1.2 Tư đặc điểm tư Tư Tư trình tâm lý phản ánh thuộc tính chất, mối liên hệ quan hệ bên có tính quy luật vật tượng thực khách quan mà trước ta biết Đặc điểm tư * Tính “có vấn đề” * Tính gián tiếp * Tính trừu tượng khái quát * Tư người có liên hệ chặt chẽ với ngơn ngữ * Tư có quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tính 1.2 Khái niệm thuật toán 1.2.1 Khái niệm Thuật toán để giải toán dãy hữu hạn thao tác xếp theo trình tự xác định cho sau thực dãy thao tác ấy, từ Input tốn, ta nhận Output cần tìm Trong đó: Input: Các thơng tin có Output: Các thơng tin cần tìm từ Input  Các tính chất thuật tốn: Tính dừng: Thuật tốn phải kết thúc sau số hữu hạn lần thực tác thao tác Tính xác định: Sau thực thao tác thuật tốn kết thúc có thao tác xác định để thực Tính đắn: Sau thuật tốn kết thúc ta phải nhận Output cần tìm 1.2.2 Các đặc trưng thuật tốn Tính đơn trị: Tính hiệu quả: Tính tổng quát: Thành phần văn hoá thuật giải bao gồm: - Hiểu chất thuật giải tính chất nó, hiểu chất ngơn ngữ biểu diễn thuật giải - Nắm vững phương pháp phương tiện biểu diễn thuật giải - Hiểu tính chất thuật giải phương pháp toán học ứng dụng chúng; nắm vững thuật giải chương trình tin học THPT - Hiểu sở sơ cấp máy tính điện tử 1.5 Vấn đề phát triển tư thuật giải cho học sinh dạy học Tin học 1.5.1 Vai trò việc phát triển tư thuật giải dạy học Tin học trường Phổ thông 1.5.2 Những tư tưởng chủ đạo để phát triển tư thuật giải dạy học Tin học 1.6 Kết luận chương I MỘT SỐ ĐỊNH HƯỚNG SƯ PHẠM GÓP PHẦN PHÁT TRIỂN TƯ DUY THUẬT GIẢI CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC CÁC CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC KIỂU DỮ LIỆU CÓ CẤU TRÚC 2.1 Những nội dung chủ yếu cấu trúc điều khiển kiểu liệu có cấu trúc Về cấu trúc rẽ nhánh Về cấu trúc lặp Các kiểu liệu có cấu trúc Ý nghĩa cấu trúc rẽ nhánh: điều khiển chọn thực không thực công việc phù hợp với điều kiện xảy  Để mô tả cấu trúc rẽ nhánh, Pascal dùng câu lệnh IF …THEN gồm hai dạng sau: * Dạng thiếu: If Then ; * Dạng đủ: If Then else ; Trong đó: - điều kiện biểu thức logic - câu lệnh, câu lệnh 1, câu lệnh câu lệnh Pascal  Chú ý: Trong cấu trúc rẽ nhánh cần phải phân tích thêm học sinh hiểu câu lệnh ghép Câu lệnh ghép câu lệnh gộp lại từ dãy câu lệnh ngơn ngữ lập trình Trong Pascal, câu lệnh ghép có dạng sau: Begin ; End; 2.2 Một số nguyên tắc dạy học theo hướng phát triển tư thuật giải cho học sinh Nguyên tắc Dạy họctắc theo Nguyên hướng phát triển tư thuật giải phải đáp ứng mục đích việc dạy, học tin nhà trường phổ thông Nguyên tắctheo Dạy học hướng phát triển tư thuật giải phải dựa Dạy theo hướng phát triển tư thuật giảinay phải đảm bảo địnhhọc hướng phương pháp dạy học Nguyên tắc đổi tôn trọng, kế thừa phát triển tối ưu chương trình sách giáo Dạy học theo hướng phát triển tư thuật giải phải góp Nguyên tắc khoa hành phần đắc lực hình thành nhân cách người thời đại Dạy họctắc theo Nguyên hướng phát triển tư thuật giải phải phát huy tính tích cực nhận thức học sinh phù hợp với thực tiễn hoàn Dạy học theo hướng phát triển tư thuật giải phải kết hợp cảnh, môi trường giáo dục thực tiễn học sinh chặt chẽ rèn luyện cho học sinh tính tổ chức, tính trật tự với tính linh hoạt sáng tạo 2.3 Một số định hướng sư phạm góp phần phát triển tư thuật giải cho học sinh thông qua dạy học cấu trúc điều khiển kiểu liệu có cấu trúc 2.3.1 Xây dựng quy trình dạy học cấu trúc điều khiển kiểu liệu có cấu trúc theo hướng phát triển tư thuật giải 2.3.1.1 Quy trình dạy học chiếm lĩnh tri thức lập trình Quy trình gồm bước sau: Bước 1: Làm nảy sinh nhu cầu nhận thức tri thức lập trình cụ thể cấu trúc điều khiển kiểu liệu có cấu trúc Bước 2: Tổ chức hướng dẫn học sinh hành động tác động vào đối tượng nhằm phát dấu hiệu chất, cấu trúc logic kiến thức Bước 3: Gợi động để học sinh trình bày lại, thể lại cấu trúc hoạt động cấu trúc điều khiển hay cách khai báo kiểu liệu có cấu trúc dạng thuật giải Bước 4: Tổ chức hướng dẫn học sinh nhận dạng thể thuật giải vừa nêu vào tình cụ thể Bước 5: Tập luyện hoạt động tư thuật giải thơng qua tốn khơng theo thuật giải biết Để rèn luyện kỹ lập trình học sinh theo hướng phát triển tư thuật giải cần phải tác động để học sinh thể khả năng: Trình bày thể thuật giải biết Phân tách hoạt động Tường minh hóa thuật giải Khái quát hoá hoạt động Chọn thuật giải tối ưu ... PHẦN PHÁT TRIỂN TƯ DUY THUẬT GIẢI CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC CÁC CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC KIỂU DỮ LIỆU CÓ CẤU TRÚC 2.1 Những nội dung chủ yếu cấu trúc điều khiển kiểu liệu có cấu trúc Về cấu. .. phần phát triển tư thuật giải cho học sinh thông qua dạy học cấu trúc điều khiển kiểu liệu có cấu trúc 2.3.1 Xây dựng quy trình dạy học cấu trúc điều khiển kiểu liệu có cấu trúc theo hướng phát triển. .. việc phát triển tư thuật giải cho học sinh thông qua dạy học cấu trúc điều khiển kiểu liệu có cấu trúc Chương II: Một số định hướng sư phạm góp phần phát triển tư thuật giải cho học sinh thông qua