Xây dựng thuật toán bằng sơ đố khối để nâng cao chất lượng giờ dạy môn tin học lớp 8 trường THCS nga liên

Từ những lý do nêu trên, qua thực tế giảng dạy bản thân tôi thấy cần đưa ramột số kinh nghiệm để trao đổi với các đồng nghiệp nhằm giúp học sinh bướcđầu hiểu rõ và tiếp cận với thuật toá

I MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Ngày nay, công nghệ thông tin được ứng dụng rộng rãi trong thực tế ởnhiều lĩnh vực Để đáp ứng nhu cầu đó của xã hội, môn Tin học đã được đưavào trường trung học cơ sở nhằm bước đầu cung cấp cho các em học sinh nhữngkiến thức cơ bản Tuy nhiên, do đặc trưng của môn học có những khái niệm trừutượng nên các em gặp nhiều khó khăn trong quá trình tiếp thu bài Đặc biệt trongchương trình Tin học 8, khi học phần lập trình đòi hỏi phải tư duy thì khó khănnhất đối với các em là bước “Lựa chọn và thiết kế thuật toán”

Việc lựa chọn và thiết kế thuật toán để giải bài toán trên máy tính là mộtbước rất quan trọng Bởi vì nếu bỏ qua bước này thì đôi khi việc lập trình cho rakết quả không tối ưu Cũng giống như khi giải một bài tập Toán, Vật lý, để tìm

ra kết quả chính xác thì buộc học sinh phải xác định công thức cần áp dụng làcông thức nào

Điều quan trọng hơn, việc lựa chọn và thiết kế thuật toán để giải bài toántrên máy tính của học sinh còn rất lúng túng Mặt khác nó còn giúp rèn luyệncho học sinh khả năng tư duy, sáng tạo, biết phân tích và giải quyết tình huống.Đây là những kỹ năng rất cần thiết để sau này các em hoà nhập vào thực tế cuộcsống

Từ những lý do nêu trên, qua thực tế giảng dạy bản thân tôi thấy cần đưa ramột số kinh nghiệm để trao đổi với các đồng nghiệp nhằm giúp học sinh bướcđầu hiểu rõ và tiếp cận với thuật toán giải bài toán để việc lập trình đạt kết quả

tốt hơn với đề tài: “Xây dựng thuật toán bằng sơ đồ khối để nâng cao chất lượng giờ dạy môn Tin học lớp 8 trường THCS Nga Liên” Vì thời gian có

hạn, tôi chỉ trình bày cách xây dựng thuật toán để giải bài toán bằng cách lập sơ

đồ khối

2 Mục đích nghiên cứu

Cung cấp cho học sinh một số phương pháp cơ bản và nâng cao về cácphương pháp lựa chọn và thiết kế thuật toán Giúp học sinh hiểu rõ bản chất củatừng phương pháp từ đó biết cách lựa chọn và thiết kế thuật toán một cách hợp lícho các từng trường hợp

Giúp cho các em học sinh nắm vững kiến thức và có thêm một số kỹ năngvận dụng các kiến thức đó để lập đúng và thiết kế thuật toán vào từng bài tập cụthể

Tạo cho học sinh niềm tin, sự yên tâm, say mê học tập và tìm tòi thêm vềmôn Tin học Phát huy được quá trình học sinh tự nhận thức, tự khám phá tìmtòi các tri thức một cách chủ động, tích cực là quá trình tự phát hiện và giảiquyết các vấn đề Góp phần nâng cao hơn nữa chất lượng, hiệu quả dạy học mônTin học của trường THCS Nga Liên

Ngoài ra tôi còn tìm tòi, mở rộng, nâng cao để giúp học sinh giỏi lập trìnhcác bài toán khó bằng nhiều cách khác nhau nhằm phát triển tư duy sáng tạo, rènluyện trí thông minh Từ đó các em có khả năng giải quyết các bài tập thực hànhmột cách tự tin và chủ động.

Trên cơ sở đó đề xuất một số ý kiến trong việc giúp học sinh lập đúng vàthiết kế thuật toán một cách hiệu quả

3 Đối tượng nghiên

Xây dựng thuật toán bằng sơ đồ khối môn Tin học cho học sinh khối 8 trườngTHCS Nga Liên năm học 2016 – 2017

4 Phương pháp nghiên cứu

4.1 Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lí thuyết

Tìm đọc và nghiên cứu kĩ sách giáo khoa, các tài liệu có liên quan đến việc rèn

kỹ năng lựa chọn và thiết kế thuật toán cho học sinh nhằm xây dựng cơ sở líluận cho đề tài

4.2 Phương pháp thu thập thông tin       

Khảo sát thực tế học sinh: Qua bài kiểm tra

4.3 Phương pháp điều tra khảo sát thực tế

Trực tiếp dự giờ giáo viên, trao đổi cùng đồng nghiệp về cách hướng dẫn họclựa chọn và thiết kế thuật toán cụ thể, xem đồng nghiệp cảm thấy khi dạy vấn đềnày thì phần nào là khó dạy nhất để rút kinh nghiệm

Trao đổi với học sinh xem khi lựa chọn và thiết kế thuật toán em cảm thấykhó nhất ở bước nào, tại sao?

Trực tiếp chấm, chữa bài kiểm tra thường xuyên, kiểm tra định kì, kết quả thihọc sinh giỏi các cấp qua các năm học của học sinh nhằm tìm hiểu việc rènluyện kĩ năng lựa chọn và thiết kế thuật toán của học sinh

4.4 Phương pháp thống kê, xử lí số liệu

Từ kết quả khảo sát, tiến hành thống kê, so sánh, phân tích và xử lí thông tin,thu thập ý kiến phản hồi của học sinh và đồng nghiệp để khái quát hóa tình hìnhnắm bắt kiến thức và kĩ năng lựa chọn và thiết kế thuật toán của học sinh để đưa

ra biện pháp khắc phục

5 Những điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm

Sáng kiến này được nghiên cứu và áp dụng lần đầu tiên ở trường THCS NgaLiên

2

II NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

1 Cơ sở lý luận

Đa số các câu nói hàng ngày của con người như: “Lập bảng điểm của cácbạn trong lớp”, ”so sánh chiều cao của hai bạn Long và Trang”, “Nếu….thì…”,

“Nếu…thì…ngược lại ….” đều có thể diển đạt bằng thuật toán

Thuật toán( hay giải thuật–tiếng Anh Algorithms) để giải một bài toán làmột dãy hữu hạn các thao tác được sắp xếp theo một trình tự xác định sao chosau khi thực hiện dãy thao tác ấy, từ Input của bài toán, ta nhận được Output cầntìm [1]

Để biểu diễn thuật toán ta có thể sử dụng: Ngôn ngữ tự nhiên, lưu đồ, mãgiả Với ngôn ngữ tự nhiên thì dễ diễn đạt nhưng nhập nhằng về ngữ nghĩa; mãgiả thì học sinh chưa được học; lưu đồ hay sơ đồ khối là một công cụ trực quan

để diễn đạt các thuật toán Biểu diễn thuật toán bằng lưu đồ sẽ giúp học sinhtheo dõi được sự phân cấp các trường hợp và quá trình xử lý của thuật toán đơngiản và tường minh hơn

2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến

- Tin học là bộ môn mới được đưa vào giảng dạy chính khóa ở trường THCS,kinh nghiệm áp dụng các phương pháp dạy học tích cực và xử lí các tình huống

sư phạm chưa tốt đặc biệt là các giáo viên trẻ Trong quá trình dạy học thường

sa vào phương pháp cũ là điều không thể tránh khỏi Từ dạy và học thụ độngsang dạy và học tích cực, giáo viên không còn đóng vai trò đơn thuần là ngườitruyền đạt kiến thức mà trở thành người thiết kế, tổ chức hướng dẫn các hoạtđộng độc lập để học sinh tự chiếm lĩnh tri thức, kĩ năng, thái độ học tập theo yêucầu chương trình Đây là công việc không dễ đòi hỏi người dạy phải vận dụngmột cách nhuần nhuyễn các phương pháp trong quá trình tổ chức bài dạy

- Trên địa bàn xã, học sinh là con em của nhiều thành phần dân cư do đó việctiếp nhận kiến thức Tin học không đồng đều, mặc dù các em rất thích máy tínhnhưng là để chơi các trò chơi trên máy chứ chưa ý thức được tầm quan trọng của

bộ môn nên chất lượng học tập chưa cao Gia đình các em còn nghèo chưa cóđiều kiện để mua máy tính, điều đó làm cho bộ môn này gặp rất nhiều khó khăn

- Máy tính trong các trường học được trang bị it so với số lượng học sinh, sốlượng máy hư hỏng nhiều so với số lượng máy móc trang bị ban đầu Phòngmáy chưa có các thiết bị chống ẩm, các thiết bị bảo quản máy Đang còn tìnhtrạng 3, 4 học sinh ngồi học một máy

- Qua các lớp tôi đang dạy, khi học đến phần lập trình Pascal đa số các em họcsinh còn lúng túng khi viết một chương trình Đặc biệt là khái niệm về bài toán

và thuật toán, các em chưa nắm vững và hay bỏ quên bước này Do đó khi viếtchương trình, sản phẩm thu được chưa đảm bảo tính tối ưu

Trong năm học 2015 - 2016, tôi đã ra đề khảo sát cho học sinh khối 8 như sau:

Nội dung câu hỏi: Tính tổng của 100 số tự nhiên đầu tiên.

Kết quả về việc học sinh tiếp thu kiến thức mới môn Tin học 8 ở hai lớp8A và 8B như sau:

Lớp số Sĩ Loại giỏiSL % SLLoại khá % SLLoại TB % SLLoại yếu % Loại kémSL %

sinh lớp 8 xây dựng thuật toán bằng sơ đồ khối nhằm mang lại hiệu quả cao

trong dạy học.

3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề

3.1 Nghiên cứu cơ sở lý thuyết

* Bài toán

- Trong phạm vi Tin học, có thể quan niệm bài toán là một việc nào đó mà tamuốn máy tính thực hiện

- Khi dùng máy tính giải bài toán, ta cần quan tâm đến hai yếu tố:

o Đưa vào máy thông tin gì (Input)

o Cần lấy ra thông tin gì (Output)

* Thuật toán

Những đặc trưng cơ bản của thuật toán:

- Tính xác định: Các thao tác của thuật toán phải xác định, không được nhập

nhằng, mơ hồ để có thể dễ dàng cài đặt trên một hệ tự động hóa

- Tính dừng: Thuật toán phải dừng sau một số hữu hạn bước thực hiện

- Tính đúng đắn: Thuật toán phải cho kết quả đúng theo yêu cầu của bài toán

- Tính phổ dụng: Thuật toán có thể được sử dụng lại để giải một lớp bài toán

tương tự

- Tính hiệu quả: Thuật toán cần tối ưu về sử dụng bộ nhớ và đáp ứng yêu cầu

bài toán trong thời gian ngắn nhất có thể được Thực tế rất khó đạt được hai yêucầu này trong một thuật toán [1]

Lưu đồ thuật toán hay sơ đồ khối (Flow chart): là công cụ cho phép biểu diễn

thuật toán một cách trực quan Thường chỉ có thể dùng công cụ lưu đồ đối vớicác thuật toán tương đối ngắn, có thể được biểu diễn trong một trang giấy [1]

4

Các hình cơ bản sử dụng trong lưu đồ:

oval mô tả điểm xuất phát / kết thúc

Hình chữ nhật mô tả một hay nhiều chỉ thị máy

cần thực hiện

Hình bình hành mô tả thao tác nhập/xuất dữ

liệu

Hình thoi mô tả sự rẻ nhánh, lựa chọn, phép

kiểm tra điều kiện

Mũi tên chỉ hướng lưu chuyển của các thao tác

3.2 Lựa chọn và thiết kế thuật toán thông qua các dạng bài tập

3.2.1 Dạng 1: Bài toán không phân nhánh

Ví dụ 1:

Cho A= x2 + y2;

Begin

Ví dụ 2: Nhập từ bàn phím độ dài 3 cạnh của tam giác ABC, rồi tính chu vi giác

ABC Hãy mô tả thuật toán giải bài toán bằng sơ đồ khối

* Xác định bài toán:

- Input: độ dài 3 cạnh a, b, c

- Output: chu vi

Sơ đồ khối:

BÀI TẬP: Hãy mô tả thuật toán giải các bài toán sau bằng sơ đồ khối:

Nhập từ bàn phím độ dài 3 cạnh của tam giác ABC rồi tính diện tích và các đường cao của tam giác

Hướng dẫn:

- Input: độ dài 3 cạnh a,b,c

- Output: diện tích, các đường cao ha, hb, hc

Begin

Begin

pa+b+c

End Nhập a, b, c

Thông báo p

8

Ví d ụ 3 : Cho phương trình bậc hai ax2+bx+c=0

Hãy mô tả thuật toán giải bài toán bằng sơ đồ khối

Thông báo Max

 Output: Nghiệm x thoả phương trình ax2+bx+c=0

Sơ đồ khối:

BÀI TẬP: Hãy mô tảt huật toán giải các bài toán sau bằng sơ đồ khối:

Bài 1: Giải bất phương trình ax+b> 0

Hướng dẫn: Sử dụng thuật toán như các bài đã gặp

Bài 2: Nhập một điểm thi của học sinh và phân loại nếu điểm thấp hơn 5 thì không

Thông báo PT vô nghiệm

Thông báo PT có nghiệm kép x

Thông báo PT có

2 nghiệm x1 và x2 x

3.2.3 Dạng 3: Bài toán theo chu trình có bước lặp xác định.

Sơ đồ:

Sai Đúng

Điều kiện Câu lệnh

12

i <=

100Nhập n

Thông báo S

Ví dụ 2: Tính giai thừa của một số nguyên dương n (n!=1.2 (n-1).n)

Hãy mô tả thuật toán giải bài toán bằng sơ đồ khối

* Xác định bài toán:

 Input: Số nguyên dương n;

 Output: Giai thừa của n (GT)

Sơ đồ khối:

Đ

S

Thông báo GT rồi kết thúc

Thông báo GT rồi kết thúc

Begin

GT1i1GTGT*iii+1

i  nNhập n

Thông báo GT

End

14

S0i0SS+1/(a+i)ii+1

i  n

EndNhập n và a

Thông báo S

BÀI TẬP: Hãy mô tả thuật toán giải các bài toán sau bằng sơ đồ khối:

Câu lệnh

16

Hãy mô tả thuật toán giải bài toán bằng sơ đồ khối.

Ví dụ 2: Tính tổng n số tự nhiên đầu tiên (n= 1, 2, 3, )

( điều kiện tổng nhỏ nhất lớn hơn 1000)

Hãy mô tả thuật toán giải bài toán bằng sơ đồ khối

Đ

BÀI TẬP: Hãy mô tả thuật toán giải các bài toán sau bằng sơ đồ khối:

Kiểm tra xem khi nhập một số tự nhiên vào có phải là số nguyên tố hay không

Hướng dẫn

- Nhập vào số tự nhiên N

- Chú ý: N<=1 thì thông báo “Không xét”

- Lấy N chia cho các số tự nhiên lớn hơn 1 và nhỏ hơn nó Nếu N là số nguyên tố thìcác phép chia có số dư khác 0 Nếu N không là số nguyên tố thì sẽ có một phép chia

có dư bằng 0

4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường

Khi thực hiện xây dựng thuật toán bằng sơ đồ khối trong môn Tin học lớp 8 tại

trường, tôi nhận thấy :

- Kết quả học tập của các em có sự chuyển biến tích cực: các em học tập tích cực hơn,chủ động lĩnh hội kiến thức, nắm rõ các bước về xây dựng thuật toán Học sinh có thể

sử dụng ngôn ngữ lập trình để lập trình bài toán đơn giản thành thạo

- Trong quá trình dạy luôn phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh, tạo

ra không khí học tập thân thiện giữa học sinh với học sinh - giữa học sinh với giáoviên và nhà trường Tổ chức hoạt động nhóm để các em thảo luận và xây dựng ýtưởng trước khi thiết kế thuật toán Hướng dẫn để giúp các em học sinh biết lựa chọnthuật toán tối ưu nhất

- Tìm ra được phương pháp dạy học cho bản thân trong bộ môn Tin học lớp 8 phầnxây dựng thuật toán bằng sơ đồ khối

Cuối năm học 2016-2017, tôi đã ra đề khảo sát cho học sinh khối 8 như sau:

Nội dung câu hỏi: Tính tổng S= 1 + 2 + 3 +…+ 100

Hãy mô tả thuật toán giải bài toán bằng sơ đồ khối

Kết quả khảo sát sau khi áp dụng sáng kiến:

Lớp số Sĩ Loại giỏiSL % SLLoại khá % SLLoại TB % SLLoại yếu % Loại kémSL %

Sau khi áp dụng phương pháp xây dựng thuật toán bằng sơ đồ khối vào quátrình giảng dạy loại giỏi tăng 7 đạt 10,3% - loại khá tăng 3 đạt 4,4% - loại trung bìnhgiảm 12 đạt 17,6% - loại yếu giảm 3 đạt 4,4% Tôi tin rằng kết quả của năm học tiếptheo sẽ cao hơn nữa Nói như thế để chứng tỏ rằng biện pháp xây dựng thuật toánbằng sơ đồ khối trong tiết dạy môn Tin học 8 là rất quan trọng, nó mang lại rất nhiềulợi ích cho giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học Những kinh nghiệm ởtrường THCS Nga Liên Bản thân tôi thấy rất hiệu quả qua thời gian tôi công tác

III KÊT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1 Kết luận

Nói chung, thông qua môn học, giáo viên không chỉ truyền đạt cho học sinhnhững kiến thức tối thiểu mà còn kích thích cho các em sự hứng thú học tập, sự tìmtòi sáng tạo Từ đó các em sẽ mang những điều đã học vận dụng vào thực tế cuộcsống Riêng bộ môn Tin học, người giáo viên càng có nhiểu thuận lợi để thực hiệnđiều đó Thực tế sau khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm này vào giảng dạy môn Tinhọc lớp 8 ở trường tôi nhận thấy chất lượng bộ môn được nâng cao đáng kể:

- Kỹ năng tư duy, sáng tạo, biết phân tích và giải quyết tình huống của các em họcsinh ngày càng tốt hơn

- Các em có thể tự viết được những chương trình để giải các bài tập Toán, Lý, Hoácủa bậc phổ thông

Vì nhận thấy được những ứng dụng rất hữu ích của môn Tin học thông qua việclựa chọn và thiết kế thuật toán để viết một chương trình nên các em học sinh càng yêuthích và say mê học hơn, kết quả học tập của các em tốt hơn

2 Kiến nghị

- Đề nghị nhà trường trang bị thêm máy chiếu (projecter) thực hành tạo được phòng

có trang bị máy chiếu riêng để phục vụ cho việc dạy học bằng máy chiếu được thuậnlợi hơn Trang bị thêm máy tính ở phòng thực hành đủ số máy cho học sinh học thựchành

- Số lượng tranh ảnh cho các bài dạy còn ít và thiếu nên cần bổ sung thêm

Xin chân thành cảm ơn!

XÁC NHẬN

CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết Nga Sơn, ngày 3/5/2017

không sao chép nội dung của người khác

Người viết

Vũ Thị Dung

SỞ GIÁO DỤC VA ĐÀO TẠO THANH HÓA

DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHÒNG GD&ĐT, CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC CẤP CAO

HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN

Họ và tên tác giả: Vũ Thị Dung

Chức vụ và đơn vị công tác: Giáo viên – Trường THCS Nga Liên

giá xếp loại

Kết quả đánh giá xếp loại (A, B, C)

Năm học đánh giá xếp loại

1

Sử dụng phương pháp trực

quan để nâng cao chất

lượng giờ dạy thực hành

môn nghề Tin học ứng

dụng ở trường THCS Nga

Liên

Phòng GD&ĐT

2

Áp dụng phương pháp

trực quan để nâng cao chất

lượng giờ dạy môn Tin

học 6 ở trường THCS Nga

Liên

Phòng GD&ĐT