Ứng dụng phần mềm crocodile ict 605 vào mô phỏng bài 4 bài toán và thuật toán trong tin học lớp 10 để tạo hứng thú học tập cho học sinh và nâng cao chất lượng học môn tin học ở trường THPT thạ

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH IV SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE ICT 605 VÀO MÔ PHỎNG BÀI 4: BÀI TOÁN VÀ THUẬT TOÁN TRONG TIN HỌC LỚP 10 ĐỂ TẠO HỨNG THÚ HỌC TẬP CHO HỌC SINH VÀ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỌC MÔN TIN HỌC Ở TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH IV” Người thực hiện: Phan Thị Nhanh Chức vụ: Giáo viên Sáng kiến kinh nghiệm môn: Tin học THANH HOÁ NĂM 2016 MỤC LỤC II.1 Cơ sở lý luận vấn đề .2 II.3 Giải pháp tổ chức thực .3 II.3.1 Hướng dẫn sử dụng phần mềm crocodile ICT 605 II.3.2 Giải pháp thực I ĐẶT VẤN ĐỀ Trong thời đại bùng nổ thông tin tác động lớn đến công phát triển kinh tế xã hội loài người Với người thời đại kiến thức chuyên môn hầu hết người sử dụng máy tính công cụ trợ giúp Chính ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học trở thành trào lưu giáo dục đại Thông qua việc sử dụng công cụ hỗ trợ làm cho giảng giáo viên thêm phong phú trực quan hơn, giúp thầy giáo, cô giáo nâng cao chất lượng dạy học, trang bị cho học sinh kiến thức công nghệ thông tin sử dụng công cụ học tập Trong trình giảng dạy Tin học THPT, học sinh huyện miền núi đặc biệt học sinh trường THPT Thạch Thành lập trình chương trình hoàn chỉnh điều dễ làm Vậy để học sinh lập trình chương trình hoàn chỉnh học sinh phải nắm thuật toán toán Điều chứng tỏ ‘BÀI TOÁN VÀ THUẬT TOÁN’ bước đệm quan trọng cho việc lập trình có mối liên hệ mật thiết với ‘BÀI TOÁN VÀ THUẬT TOÁN’ kiến thức hoàn toàn trừu tượng, dạy phương pháp thông thường học sinh khó nắm bắt nội dung hiểu rõ chất vấn đề Đó lý thân định lựa chọn đề tài “ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE ICT 605 VÀO MÔ PHỎNG BÀI 4: BÀI TOÁN VÀ THUẬT TOÁN TRONG TIN HỌC LỚP 10 ĐỂ TẠO HỨNG THÚ HỌC TẬP CHO HỌC SINH VÀ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỌC MÔN TIN HỌC Ở TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH IV” Bởi việc mô thuật toán với giao diện đồ hoạ trực quan, đồng thời người sử dụng tương tác với hệ thống mô phỏng, giúp người học nhanh chóng hiểu chất vấn đề, hiểu thao tác thuật toán hoạt động nào, đồng thời đánh giá tính đắn thuật toán Ngoài mô giúp người dạy dể dàng truyền đạt ý tưởng thuật toán giúp cho trình giảng dạy thuận lợi tạo hứng thú cho học sinh học II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ II.1 Cơ sở lý luận vấn đề Đảng Nhà nước ta nhận thấy tầm quan trọng ngành Tin học đưa môn học vào nhà trường phổ thông môn khoa học khác năm học 2006-2007 Chỉ thị số 55/2008/CT- BGTĐT ngày 30/9/2008 Bộ trưởng Bộ GDĐT tăng cường giảng dạy, đào tạo ứng dụng công nghệ thông tin ngành giáo dục giai đoạn 2008-2012 Quyết định 1215/QĐ-BGDĐT năm 2013 chương trình hành động ngành giáo dục thực chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam 2011-2020, kết luận 51-KL/TW thị 02/CT-TTg đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo Bộ trưởng Bộ Giáo dục Đào tạo ban hành Trong bối cảnh toàn ngành Giáo dục Đào tạo nỗ lực đổi phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực chủ động học sinh hoạt động học tập Điều 24.2 Luật giáo dục nêu rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh, phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” Như vậy, thấy định hướng đổi phương pháp dạy học khẳng định, không vấn đề tranh luận Cốt lõi việc đổi phương pháp dạy học trường phổ thông giúp học sinh hướng tới việc học tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động II.2 Thực trạng vấn đề Trong trình giảng dạy trường THPT Thạch Thành thân nhận thấy đa số học sinh trường THPT Thạch Thành học sinh vùng núi cao có điều kiện kinh tế đặc biệt khó khăn, điều kiện kinh tế gia đình thấp nên em thiết bị máy tính thực hành nhà Vì mà vấn đề áp dụng công nghệ thông tin (đặc biệt Internet) cho học tập Hơn khó khăn mà học sinh gặp phải trình giảng dạy môn Tin học là: - Học sinh chưa thực hiểu rõ toán Tin học Để biểu diễn thuật toán cho toán học sinh chưa Rất khó khăn viết chương trình cho toán cụ thể Tất kiến thức học sinh tiếp thu cách thụ động lúng túng chưa hiểu rõ chất vấn đề Nếu không hiểu toán tin học để xây dựng thuật toán cho toán điều khó khăn để viết chương trình hoàn chỉnh lại khó khăn Nắm bắt knhững mà khó khăn mà học sinh găp phải thân mạnh dạn đề xuất sáng kiến nhỏ với đề tài: “ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE ICT 605 VÀO MÔ PHỎNG BÀI 4: BÀI TOÁN VÀ THUẬT TOÁN TRONG TIN HỌC LỚP 10 ĐỂ TẠO HỨNG THÚ HỌC TẬP CHO HỌC SINH VÀ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỌC MÔN TIN HỌC Ở TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH IV’’ Phần mềm mô thuật toán cách trực quan, góp phần tạo hứng thú học tập cho học sinh giúp học sinh hiểu rõ chât “ BÀI TOÁN VÀ THUẬT TOÁN”, từ nâng cao chất lượng dạy học môn Tin học trường THPT Thạch Thành II.3 Giải pháp tổ chức thực II.3.1 Hướng dẫn sử dụng phần mềm crocodile ICT 605 Crocodile ICT phần mềm nhóm phần mềm hãng Crocodile Clipt Ltd (Crocodile Chimistry, Crocodile Physics and Crocodile ICT) Chúng phần mềm nhà giáo ba lĩnh vực đánh giá cao khả hỗ trợ dạy học môn khoa học Hóa học, Vật lí Tin học Crocodile ICT phần mềm hỗ trợ việc hình thành, rèn luyện, phát triển tư giải thuật số kĩ lập trình cho học sinh THPT học môn Tin học Nhờ có phần mềm mà học sinh trở nên hứng thú với môn học hơn, hiệu học tập nâng cao rõ rệt Màn hình làm việc phần mềm Crocodile ICT 605 Sau tải, cài đặt thành công bạn mở chương trình lên, hình làm việc Crocodile ICT 605 có thành phần sau: - Thanh tiêu đề: Chứa tên chương trình - Thanh thực đơn (Menu Bar): Chứa nhóm lệnh - Thanh công cụ chuẩn (Tools): Chứa số biểu tượng, ô điều khiển số lệnh thông dụng - Crocodile ICT 605 chứa thư viện thành phần phục vụ cho việc vẽ lưu đồ giải thuật Để tạo lưu đồ giải thuật sử dụng số thành phần đây: - Lệnh bắt đầu kết thúc chương trình: Tại menu lệnh chọn Parts Library→Flowcharts→ Start And Stop →start (bắt đầu)/ stop(kết thúc); - Nhập giá trị cho biến: Tại menu lệnh chọn Parts Library →Flowcharts→Inputs And Outputs→Get Property; - Đặt tên biến: Tên biến mặc định x, bạn muốn đổi tên biến: click chuột vào chữ x, chương trình cho phép bạn xóa x thay tên biến khác - Kiểu liệu biến: Sau tên biến kiểu liệu biến, bạn click chuột vào Property chọn kiểu liệu thích hợp cho biến Lưu ý: Sau bạn tạo xong ô này, hình vuông ô, bạn sử dụng chuột kéo tới ô để nhập liệu cho biến - Tạo ô để nhập giá trị cho biến: Tại menu lệnh chọn Parts Library→ Presentation→Input-Outputs→Edit Box; Nhập thích (ví dụ: Nhập hệ số a,…) ô Label - Thực phép toán: Tại menu lệnh chọn Parts Library →Flowcharts→Processes→ Set Variable; - Thực thao tác so sánh:Tại menu lệnh chọn Parts Library→Flowcharts→Decisions→ Test; Mặc định phép so sánh bằng(=), để thay đổi bạn click chuột vào dấu (=) → menu phép so sánh xuất chọn phép so sánh thích hợp Thay đổi hai nhánh (đúng/sai): Bạn cần click chuột vào chữa “Y” chữ “N” chương trình tự động thay đổi cho bạn - Xuất kết quả: Tại menu lệnh chọn Parts Library → Flowcharts→ Inputs And Outputs →Set Property Lưu ý: Sau bạn tạo xong ô này, hình vuông ô, bạn sử dụng chuột kéo tới ô nhận giá trị xuất - Tạo ô nhận giá trị xuất: Tại menu lệnh chọn Parts Libraryà Presentation→ Input-Outputs→ Edit Box; Nhập thích (ví dụ: nghiệm 1, nghiệm 2…) ô Label Sau vẽ xong lưu đồ, bạn nhập giá trị cho biến ô nhập giá trị mà bạn tạo trên, click chuột vào nút start, chương trình chạy cho kết ô nhận giá trị xuất II.3.2 Giải pháp thực Hãy bắt đầu với toán đơn giản gần gũi với học sinh lớp 10 Bài toán 1: Giải phương trình bậc tổng quát: ax2 + bx +c = 0, (a0) • Xác định toán - Input: hệ số a, b, c - Output: nghiệm phương trình bậc 2: x1, x2 • Thuật toán phương pháp liệt kê - Bước 1: Xác định giá trị a, b, c; - Bước 2: Tính delta = b – 4ac; - Bước 3: Nếu delta0 phương trình có nghiệm phân biệt: x1,2= ; Bước 4: Thông báo nghiệm phương trình; GV: Từ bước cô sẻ hướng dẫn chi tiết cách để em xây dựng thuật toán phần mềm Crocodile ICT 605 Bước 1: Chọn Parts LibraryStart and stop click Start kéo thả hình làm việc để bắt đầu thuật toán Tại ta đặt tên cho thuật toán cách click vào ô Flowchart_1 Bước 2: Chọn Parts library Inputs and outputs click Get Property kéo thả hình làm việc Click chuột vào x thay biến x a - Chọn parts library presentasioninput-outputs click vào Edit box kéo thả hình soạn thảo - Nháy chuột để chọn thành phần hình soạn thảo Chọn Properties  Label, gõ: nhập a - Thực xong ta click vào thành phần Get property kéo thả đến Edit box để liên kết thành phần Tiếp tục click vào Property chọn Value Thành phần Get property dùng để gán giá trị vừa nhập từ bàn phím vào hộp Edit box cho biến a Làm tương tự biến b c Bước 3: Chọn Parts Library Flowcharts Processes click Set Variable kéo thả hình để tính delta Thay x = delta, 0=b*b-4*a*c Rồi nối vào sơ đồ Bước 4:Chọn Parts library Decisions click Test kéo thả vào hình: Kiểm tra delta Thay x=delta, thay dấu “=” dấu “>” , theo nhánh “Y” “N” • Nếu điều kiện rẽ nhánh theo hướng “Y” Chọn Parts Library Processes click Set Variable kéo thả hình Thay x = x1, 0=(-b-sqrt(delta))/(2*a) Rồi nối vào sơ đồ Làm tương tự với x2 Tiếp theo vào Parts LibraryFlowchart Input and Outputs, click chọn Set property kéo thả hình kết nối vào sơ đồ, thay 0= “x1=”+x1+ “va x2=” +x2 - Chọn tiếp Parts Library Presentasion Input-Outputs click vào Edit box kéo thả hình, chọn PropertiesLable gõ: kết luận Tiếp đến click chuột vào , kéo thả vào Edit box để liên kết thành phần với • Nếu sai kiểm tra điều kiện Delta =0 (tương tự kiểm tra điều kiện delta >0) • Sau kết sử dụng phần mềm Crocodile ICT 605 để mô thuật toán cho toán (Thực thuật toán ghi đĩa) • Thực thuật toán với test sau cho kết - M=5, N=5  UCLN=5 - M= 15, N=12  UCLN=3 - M=6, N=36  UCLN=6 Bài toán 3: Kiểm tra tính nguyên tố số nguyên dương • Xác định toán - Input : Nhập N - Output: Trả lời câu hỏi: “N có phải số nguyên tố không?” • Thuật toán phương pháp liệt kê - Bước 1: Nhập số nguyên dương N; - Bước 2: Nếu N=1 thông báo N không nguyên tố kết thúc; - Bước 3: Nếu N[ ] thông báo N nguyên tố kết thúc; 12 Bước 6: Nếu N chia hết cho i thông báo “N không nguyên tố” kết thúc - Bước 7: ii+1 quay lại bước 5; • Thuật toán mô phần mềm Crocodile ICT 605 kết viêc mô (Thực thuật toán ghi đĩa) • Thực thuật toán với số test tiêu biểu cho kết - N= thông báo “N không nguyên tố” - N= thông báo “N nguyên tố” - N = 29 thông báo “N nguyên tố” Bài toán 4: Tìm giá trị lớn dãy số nguyên • Xác định toán - Input: Số nguyên dương N dãy N số nguyên a1, a2, a3,…, aN - Output: Giá trị lớn Max dãy số • Thuật toán phương pháp liệt kê - Bước 1: Nhập N Dãy a1, a2, a3,…,aN; - Bước 2: Max a1, i 2; - Bước 3: Nếu i >N đưa giá trị Max kết thúc; - Bước 4: Nếu > max max ai, i i+1 quay lại bước 3; • Mô thuật toán phần mềm crocodile ict 605 (Ghi đĩa) - 13 • Thực thuật toán với test sau cho kết - Với A=[18, 26,15,2] giá trị lớn 26 - Với A=[1,20, 2, 8, 3,16] giá trị lớn 20 - Với A=[2,9,5] giá trị lớn Bài toán 5: Bài toán xếp Cho dãy A gồm N số nguyên a1, a2, …aN Cần xếp số hạng để dãy A trở thành dãy không giảm (tức số hạng trước không lớn số hạng sau) • Xác định toán - Input: Dãy A gồm N số nguyên a1, a2,…,aN - Output: Dãy A xếp lại thành dãy không giảm • Thuật toán xếp tráo đổi phương pháp liệt kê - Bước 1: Nhập N số hạng a1, a2,…,aN., - Bước 2: MN - Bước 3: Nếu MM quay lại bước - Bước 7: Nếu >ai+1 tráo đổi ai+1 cho - Bước 8: Quay lại bước 14 • Và kết việc mô phần mềm crocodile ICT 605 • Thực thuật toán với test sau cho kết - Với N=5, A=[2, 4,1,6,9] dãy A sau xếp là: A=[1,2,4,6,9] - Với N=6, A=[1,20, 2, 8, 3,16] dãy A sau xếp là: A=[1,2,3,8,16,20] - Với N=3, A=[2,9,5] dãy A sau xếp là: A=[2,5,9] Bài toán 6: Bài toán tìm kiếm Cho dãy A gồm N số nguyên khác nhau: a1, a2,…,aN số nguyên k, cần biết có hay không số i (1