Xây dựng hệ thống bài tập kiểu mảng trong tin học lớp 11

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NINH THỊ NGÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP KIỂU MẢNG TRONG TIN HỌC LỚP 11 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sư phạm Tin học Người hướng dẫn khoa học: TS Lưu Thị Bích Hương HÀ NỘI – 2016 LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đề tài Xây dựng hệ thống tập kiểu mảng Tin học lớp 11, cố gắng thân, em nhận giúp đỡ tận tình, tạo điều kiện thầy, cô giáo khoa Công nghệ Thông tin trường ĐHSPHN2, đặc biệt cô giáo hướng dẫn - TS Lưu Thị Bích Hương với gia đình bạn bè Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới cô giáo Lưu Thị Bích Hương, người tận tình giúp đỡ, hướng dẫn bảo em suốt trình thực đề tài Xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo khoa CNTT trường ĐHSP Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập, nghiên cứu Ngoài ra, em muốn gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu thầy cô giáo tổ Toán – Tin trường THPT Quế Võ 2, đặc biệt cô hướng dẫn thực tập Phùng Thị Thắng tạo điều kiện giúp đỡ đóng góp ý kiến để em thực đề tài Cuối cùng, em xin cảm ơn tập thể lớp Sư phạm Tin, khóa 38, bạn đóng góp ý kiến, chia sẻ kinh nghiệm thân giúp khóa luận em ngày hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2016 Sinh viên thực NINH THỊ NGÀ LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan: Em xin cam đoan nghiên cứu riêng em hướng dẫn trực tiếp TS Lưu Thị Bích Hương Các nội dung nghiên cứu, kết trung thực chưa công bố hình thức trước Những số liệu kết em thu thập thời gian thực tập trường THPT Quế Võ 2 Mọi tham khảo dùng khóa luận trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên công trình, thời gian, địa điểm công bố Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Hà nội, tháng 05 năm 2016 Sinh viên thực NINH THỊ NGÀ MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.2 Một số vấn đề dạy học 1.2.1 Quá trình dạy học 1.2.2 Cơ sở lý luận tự học 10 1.3 Bồi dưỡng giúp học sinh học tốt tin học lớp 11 16 1.3.1 Hình thành phát triển tư cho học sinh 16 1.3.2 Những phẩm chất lực học sinh 17 1.4 Thực trạng việc dạy học môn tin học lớp 11 trường THPT Quế Võ 18 1.4.1 Những khó khăn nhu cầu giáo viên bồi dưỡng học sinh lớp 11 19 1.4.2 Thực trạng dạy học môn Tin trường THPT 19 1.4.3 Thực trạng, tình hình tự học học sinh 19 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP KIỂU MẢNG TRONG TIN HỌC LỚP 11 TRƯỜNG THPT QUẾ VÕ 23 2.1 Những định hướng xây dựng hệ thống tập tin học lớp 11 23 2.1.1 Những yêu cầu xây dựng hệ thống tập tin học 23 2.1.2 Quy trình xây dựng hệ thống tập 25 2.2 Phân tích chương trình Tin học phần kiểu mảng 26 2.2.1 Giới thiệu chung 26 2.2.2 Các chuyên đề tin học kiểu mảng 27 2.3 Hệ thống lý thuyết phần kiểu mảng tin học lớp 11 trường THPT Quế Võ 28 2.3.1 Mục tiêu biên soạn hệ thống lý thuyết tập phần kiểu mảng chương trình tin học phổ thông 28 2.3.2 Hệ thống lý thuyết phần kiểu mảng tin học lớp 11 28 2.4 Các dạng tập kiểu mảng 31 2.4.1 Nhập hiển thị mảng 31 2.4.2 Sắp xếp mảng 32 2.4.3 Tìm kiếm mảng 33 2.4.4 Chèn - xóa phần tử mảng 34 2.5 Xây dựng hệ thống tập 34 2.5.1 Bài toán nhập hiển thị mảng 34 2.5.2 Bài toán xếp mảng phương pháp xếp mảng 36 2.5.3 Bài toán tìm kiếm mảng 36 2.5.4 Bài toán chèn - xóa phần tử mảng 47 2.5.5 Bài toán kiểm tra tính chất phần tử mảng 49 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 51 3.1 Mục đích thực nghiệm 51 3.1.1 Tính khả thi 51 3.1.2 Tính hiệu 51 3.2 Đối tượng thực nghiệm 52 3.3 Nội dung thực nghiệm 52 3.4 Tiến hành thực nghiệm 53 3.4.1 Chuẩn bị 53 3.4.2 Tiến hành giảng dạy lớp 53 3.4.3 Tổ chức thực nghiệm 62 3.4.4 Xử lý kết thực nghiệm 62 3.5 Đánh giá kết thực nghiệm 62 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 Phụ lục 1: Phiếu thăm dò ý kiến giáo viên 69 Phụ lục 2: Phiếu tham khảo ý kiến học sinh 70 Phụ lục 3: Phiếu tham khảo ý kiến giáo viên 71 Phụ lục 4: Đề kiểm tra số 73 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Các nhóm TN ĐC 52 Bảng 3.2 Nhận xét giáo viên hệ thống tập 63 Bảng 3.3 Bảng tổng hợp điểm kiểm tra 64 Bảng 3.4 Bảng tổng hợp kết học tập lớp qua kiểm tra 65 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cấu trúc trình dạy học Hình 1.2 Tam giác thể mối quan hệ giáo viên, học sinh đối tượng Hình 1.3 Tam giác sư phạm 10 Hình 1.4 Sơ đồ biểu thị trình tự học trò 13 Hình 1.5 Sơ đồ biểu thị trình dạy thầy 14 Hình 2.1 Nhập hiển thị mảng 31 Hình 2.2 Hàm gọi thủ tục 32 Hình 2.3 Mô thuật toán với N=10 41 Hình 2.4 Mô thuật toán với N=10, k=13 43 Hình 2.5 Mô thuật toán với N=10, k=19 43 Hình 2.6 Mô thuật toán với N=8, k=10 45 Hình 2.7 Mô thuật toán với N=8, k=19 46 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BT Bài tập CL Câu lệnh CLB Câu lạc CNTT Công nghệ thông tin CT Chương trình DS Danh sách ĐC Đối chứng ĐT Đối tượng GV Giáo viên HS Học sinh KQDH Kết dạy học KT Kết thúc MT Mục tiêu MĐDH Mục đích dạy học ND Nội dung NDDH Nội dung dạy học NSD Người sử dụng NXB Nhà xuất PP Phương pháp PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm VD Ví dụ MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện nay, khoa học kỹ thuật phát triển với tốc độ nhanh Người ta ước tính sau năm tri thức nhân loại tăng lên gấp đôi Từ máy tính điện tử đời mở kỷ nguyên phát triển rực rỡ CNTT Những thành tựu to lớn CNTT thâm nhập sâu rộng vào hầu hết ngành kinh tế quốc dân, vào lĩnh vực sản xuất, dịch vụ, văn hóa nghệ thuật, khoa học giáo dục, vào quan quản lý cấp gia đình Điện tử Tin học làm biến đổi sâu sắc đến lối sống phong cách tư người Xã hội thông tin đặt yêu cầu cao hoạt động trí tuệ toàn xã hội Mọi tiến khoa học kỹ thuật cuối vào giáo dục đặt cho giáo dục nhiệm vụ Sự bùng nổ khoa học công nghệ, bùng nổ thông tin đòi hỏi nhà trường phải tạo nên người thông minh, sáng tạo Ở Việt Nam, thành công nghiệp đổi hai thập niên qua tạo tiền đề cho việc ứng dụng thành tựu CNTT vào nhà trường Trong nghiệp công nghiệp hóa, đại hóa đất nước nhằm đưa nước ta theo kịp nhiệt độ phát triển giới xu hướng hội nhập với kinh tế toàn cầu đòi hỏi hệ trẻ phải sử dụng thành thạo ứng dụng CNTT vào lĩnh vực công tác tương lai Nhiều quan niệm cho “Không biết Tin học coi bị mù chữ lần thứ hai Việc dạy tin học quan trọng việc xóa mù chữ” Tin học môn khoa học công cụ, tri thức kỹ Tin học áp dụng rộng rãi, hỗ trợ đắc lực cho nhiều ngành khoa học khác hầu hết lĩnh vực đời sống, phần thiếu trình độ văn hóa phổ thông người thời đại Bởi vậy, dạy Tin học cho - Rèn luyện phẩm chất, tác phong người lập trình, làm việc khoa học, sáng tạo II Đồ dùng dạy học Chuẩn bị giáo viên - Máy vi tính, máy chiếu, phiếu học tập - Một số thuật toán, chương trình viết sẵn máy - Giáo án, SGK, SGV Chuẩn bị học sinh - Sách giáo khoa, ghi - Đọc trước nhà III Phương pháp dạy học Lấy học sinh làm trung tâm, đàm thoại, gợi mở vấn đáp, giảng dạy minh họa kết hợp sử dụng kỹ thuật dạy học IV Tiến trình giảng dạy Ổn định lớp kiểm tra sĩ số Ôn lại Thời gian Hoạt động học sinh nội Hoạt động giáo viên dung ghi bảng Hoạt động 1: Nhắc lại kiến thức học liên quan đến thực hành Hỏi: Xây dựng mảng HS: chiều A có phần tử For i:= to nhập từ bàn phím Begin Writeln(‘Nhap phan tu thu ’,i,’=’); Readln(A[i]); End; Hoạt động 2: Xác định toán tìm hiểu chương trình Chiếu đề lên bảng Sắp xếp dãy số nguyên HS: Quan sát 59 thuật toán tráo đổi với giá trị khác n số Xác định toán Yêu cầu hs xác định I/ O HS: Trả lời toán? Gv minh hoạ toán: HS: Nhớ lại thuật toán xếp A572864 Mảng A xếp: học A245678 - Yêu cầu hs nhắc lại ý tưởng HS: Nhắc lại thuật toán (lớp 10)? - Chiếu thuật toán liệt HS: Quan sát, đối chiếu thuật toán kê bước liệt kê với CT (SGK) Tìm hiểu chương trình - Vai trò biến i, j CT? - Đoạn lệnh thực tráo HS: Suy nghĩ trả lời đổi giá trị phần tử liền kề mảng? HS: Quan sát lắng nghe - Treo bảng CT chuẩn bị sẵn Giải thích số lệnh CT Hoạt động 3: Chạy chương trình câu a - Yêu cầu HS tự nhập liệu HS: Chạy CT, nhập liệu, xem với CT có sẵn kết - Giúp HS phát sữa lỗi - Thuật toán tiến hành đưa - Chú ý hiểu rõ thêm CT số lớn thứ j đến vị trí j sau vòng lặp: For i:= to j-1 Hoạt động 4: Xác định toán câu b 60 Đề: Khai báo biến đếm nguyên Dem bổ sung vào chương trình câu lệnh cần thiết để biến Dem tính số lần tráo đổi chương trình Xác định toán Xác định toán: - Y/cầu HS xác định I/O + I: mảng a; toán? + O: mảng a xếp, số lần tráo đổi (Dem); - Biến Dem tăng lên HS: Khi A[i] > A[i+1] nào? (tức biểu thức đk CL If đúng) - Cần đưa câu lệnh tăng Dem HS: Trong thân CL If: trước vào chỗ CT trên? sau lệnh tráo đổi - Câu lệnh khởi tạo Dem:= đặt vào vị trí CT? + Trước CL đầu tiên: For j:= N down to + Trước CL duyệt: HS: trả lời For i:= to j-1 + Trước CL tráo đổi + Sau CL tráo đổi - Sau CL cuối CT nên đưa CL HS: trả lời vào để hiển thị giá trị biến Dem hình Hoạt động 5: Sửa CT câu a để giải toán câu b 61 - Yêu cầu HS sửa lại CT theo HS: Thêm CL hướng gợi ý nêu dẫn vào CT - Hướng dẫn HS chỉnh sửa HS: Chạy CT chạy CT - Đánh giá kết HS Hoạt động 6: Củng cố học Nhắc lại kiến thức trọng tâm bài: - Thuật toán xếp tráo đổi - Đếm số lần tráo đổi HS: Lắng nghe Bài tập nhà - Tìm thêm thuật toán xếp khác tối ưu Cho mảng A mảng B (là mảng A xếp) Hãy in số phần tử mảng A theo mảng B 3.4.3 Tổ chức thực nghiệm - Sau tiến hành giảng dạy, em cho hai lớp làm kiểm tra Dựa kết kiểm tra, em đánh giá khả tự học, mức độ hiểu HS - Trong thời gian thực nghiệm, em tiến hành khảo sát ý kiến GV qua phiếu điều tra 3.4.4 Xử lý kết thực nghiệm Kết thực nghiệm xử lý theo phương pháp thống kê toán học 3.5 Đánh giá kết thực nghiệm a) Kết đánh giá giáo viên 62 Tiến hành lấy ý kiến GV giảng dạy trường THPT Quế Võ Sau tiến hành phát phiếu điều tra (phụ lục 3), thu phiếu điều tra, em tổng hợp bảng nhận xét sau: Bảng 3.2 Nhận xét GV hệ thống tập A Đánh giá hệ thống tập Tiêu chí đánh giá Nội dung TB Mức độ Đầy đủ kiến thức 0 2 4,2 Đa dạng, phong phú 0 Kiến thức xác, 0 1 4,4 Có tính thiết thực 0 4,6 Cụ thể, logic, phân bố 0 4,6 0 Dễ sử dụng 0 2 4,2 Phù hợp với khả 1 3,8 1 3,6 khoa học hợp lí Hình thức Trình bày dễ nhìn, đẹp mắt Tính khả thi học tập HS Phù hợp với thời gian học tập HS B Hiệu sử dụng hệ thống tập Giúp HS hiểu làm BT 0 2 4,2 Làm tăng hứng thú môn học 1 3,6 Nâng cao khả tự học 0 2 Cung cấp hệ thống tập bổ ích 0 1 4,4 63 Giúp học tin học phần kiểu mảng dễ 0 2 4,2 dàng Nhận xét theo mức độ: Kém(1), Yếu(2), TB(3), Khá(4), Tốt(5) Đánh giá nội dung: Hầu hết GV nhận xét hệ thống tập đầy đủ kiến thức cho HS, chứa thông tin cần thiết lý thuyết, tập, tập tổng hợp; tài liệu đa dạng phong phú, kiến thức lý thuyết chia thành phần cụ thể, hệ thống tập có đáp án tập tự giải, tập phần tập tổng hợp (4); kiến thức có tính xác, khoa học phù hợp với chương trình giảng dạy, sách giáo khoa (4,4); có tính thiết thực với HS (4,6) Đánh giá mặt hình thức: Về hình thức mang tính tương đối, phân bố hợp lí, nội dung cụ thể, trình bày dễ nhìn đánh giá chung (4) Đánh giá tính khả thi: HS GV dễ dàng sử dụng hệ thống tập (4,2) Đánh giá hiệu sử dụng hệ thống tập: Nhờ sử dụng hệ thống tập HS hiểu làm BT (4,2), tài liệu bổ ích, nâng cao khả học tập HS, giúp việc học trở nên dễ dàng hơn, làm tăng hứng thú môn học đánh giá cao hiệu sử dụng b) Đối với học sinh Sau cho em làm đề kiểm tra (phụ lục 4), em thu kết sau: Bảng 3.3 Bảng tổng hợp điểm kiểm tra Lớp Sĩ số Điểm xi 10 TN 35 0 0 0 10 11 ĐC 30 0 0 4 11 Bảng 3.4 Bảng tổng hợp kết học tập lớp qua kiểm tra 64 Lớp Số HS Khá giỏi (x≥7) Trung bình (5≤x≤7) Yếu (x[...]... luận về việc học và tự học; + Cơ sở lý thuyết phần bài tập kiểu mảng - Nghiên cứu, tìm hiểu các tài liệu phần kiểu mảng nhằm xây dựng hệ thống bài tập theo hướng đơn giản, dễ nghiên cứu phát huy tính tích cực, tự lực, tự giác của học sinh - Biên soạn hệ thống bài tập kiểu mảng điển hình cho học sinh lớp 11 - Thiết kế mẫu một số giáo án giảng dạy về bài tập kiểu mảng trong tin học lớp 11 3 - Thực nghiệm... cho học sinh các kỹ năng học tập vẫn chưa được chú trọng Vì vậy đa số học sinh lớp 11 THPT còn non kém về kỹ năng lập trình Vấn đề đặt ra ở đây là cần xây dựng hệ thống bài tập như thế nào? Quy trình xây dựng ra sao? Cần phải dựa vào những tiêu chí gì? Là một giáo viên Tin học trong tương lai, việc vận dụng các tri thức phương pháp vào xây dựng hệ thống bài tập tin học, nhất là hệ thống bài tập kiểu mảng. .. tư duy cho HS b) Hệ thống bài tập phải đảm bảo chính xác, khoa học Khi tiến hành xây dựng bài tập nội dung của từng bài tập phải có sự chính xác về kiến thức tin học, đủ dữ kiện để HS có thể vận dụng khi giải quyết bài tập, không dư hay thiếu dữ kiện, diễn đạt bài tập một cách logic, đảm bảo tính chính xác, khoa học về mặt ngôn ngữ tin học c) Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính hệ thống, tính đa dạng... xây dựng hệ thống bài tập tin học a) Hệ thống bài tập phải góp phần thực hiện mục tiêu dạy học Mục tiêu của môn tin học ở trường THPT là cung cấp cho HS những kiến thức cơ sở khoa học của tin học ở mức độ cao, cung cấp một hệ thống kiến thức tin học phổ thông cơ bản, thiết thực, mở rộng và nâng cao nhiều vấn đề thuộc bộ môn tin học; phát triển kĩ năng bộ môn; kĩ năng giải quyết vấn đề đã có ở cấp học. .. tài liệu học tập của HS hầu hết còn yếu nên việc tìm tòi, tư duy rất chậm Hơn nữa, do HS bị hổng kiến thức nên trong quá trình giảng dạy vẫn còn gặp rất nhiều khó khăn Từ những khó khăn đó đã dẫn đến thực trạng dạy Tin hiện nay ở trường THPT Quế Võ 2 22 CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP KIỂU MẢNG TRONG TIN HỌC LỚP 11 TRƯỜNG THPT QUẾ VÕ 2 2.1 Những định hướng khi xây dựng bài tập tin học lớp 11 trường... hiện tượng hay quá trình trong thế giới khách quan không tồn tại biệt lập mà tồn tại trong một hệ thống, có quan hệ mật thiết và tác động lẫn nhau Vận dụng quan điểm hệ thống - cấu trúc vào việc xây dựng bài tập cho HS, mỗi bài tập tương ứng với mỗi kỹ năng cơ bản nhất định Hệ thống gồm nhiều bài tập sẽ hình thành hệ thống kĩ năng toàn diện cho HS Hệ thống bài tập phải được xây dựng một cách đa dạng,... hoạt động giáo dục,… Các bài tập trong hệ thống luôn có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, bài tập bố trí trước là cơ sở, nền tảng để thực hiện bài tập sau và bài tập sau là sự cụ thể hóa, phát triển và vững chắc hơn bài tập trước d) Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính phân hóa, tính vừa sức Bài tập phải được xây dựng từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp Thoạt đầu là những bài tập chỉ đòi hỏi mức độ hiểu,... nghiên cứu: Học sinh lớp 11 Phạm vi nghiên cứu: Trường THPT Quế Võ 2 5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Nếu việc xây dựng hệ thống bài tập kiểu mảng cho học sinh lớp 11 trường THPT Quế Võ 2 có tính khả thi cao, hợp lý, khoa học, phát huy tốt tính tích cực, tự giác và sáng tạo của học sinh thì sẽ nâng cao chất lượng dạy và học tại trường - Nếu tổ chức dạy học các bài tập kiểu mảng theo phương... các bài tập của học sinh còn nhiều vướng mắc Các em chưa biết cách phân loại dạng bài tập khi giải quyết, chưa nắm vững các hệ thống thuật toán để giải quyết các bài toán này Từ những lý do đó và được sự gợi ý của cô giáo hướng dẫn, em đã lựa chọn đề tài Xây dựng hệ thống bài tập kiểu mảng trong Tin học lớp 11 làm đề tài nghiên cứu của mình, nhằm giúp các em có thể phân loại được các dạng bài tập, ... của hệ thống BT là rèn luyện và phát triển năng lực sáng tạo của HS b) Xác định nội dung hệ thống BT Nội dung của hệ thống BT thuộc chương trình tin học lớp 11 phần kiểu mảng, hệ thống bài tập từng dạng phải bao quát được kiến thức của dạng đó Để ra một bài tập tin học thỏa mãn mục tiêu của từng dạng, giáo viên phải trả lời các câu hỏi sau: - BT giải quyết vấn đề gì? - Vị trí của BT trong bài học?