CHUYÊN ĐỀ: TÌM HIỂU BÀI TOÁN VÀ THUẬT TOÁN

Tiết 1: Bài toán và thuật toán (mức khái niệm)+ Khái niệm bài toán+ Khái niệm thuật toán+ Cách biểu diễn thuật toán+ Các tính chất của thuật toánTiết 2: Bài toán và thuật toán (mức nhận biết)Bài toán tìm GTLN, bài toán giải phương trình bậc 2Tiết 3, 4, 5: Luyện tập (Vận dụng kiến thức đã học xây dựng thuật toán cho một số bài toán cơ bản)

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC TRƯỜNG THPT ………………… 0O0 BÁO CÁO CHUN ĐỀ TÌM HIỂU BÀI TỐN VÀ THUẬT TỐN - TIN HỌC 10 Giáo viên: …………………… Môn: Tin Học lớp 10 Vĩnh Phúc, tháng 12 Năm 2018 A BÁO CÁO CHUN ĐỀ “TÌM HIỂU BÀI TỐN VÀ THUẬT TỐN” Giáo viên: ……………………… Đơn vị: Trường THPT …………… Môn: Tin học Lớp: 10 Bài 4: Bài toán thuật toán Số tiết: 05 tiết quy định ppct MỞ ĐẦU - Sự phát triển mạnh mẽ vũ bão tin học làm cho xã hội có nhiều nhận thức cách tổ chức hoạt động Nhiều quốc gia giới ý thức rõ tầm quan trọng tin học có đầu tư lớn cho lĩnh vực này, đặc biệt giáo dục nâng cao dân trí tin học đào tạo nguồn nhân lực có chất lượng cao Người Việt Nam có nhiều tố chất thích hợp với ngành khoa học này, hi vọng sớm hoà nhập với khu vực giới - Trong thời đại thông tin bùng nổ ngày nay, việc lập chương trình tự hoạt động cho máy tính, máy gia dụng cần thiết Và để làm việc cần có q trình nghiên cứu, học tập ngơn ngữ lập trình lâu dài, qua nhà lập trình chọn ngơn ngữ lập trình thích hợp - Tin học môn học trường phổ thông nên học sinh nhiều bỡ ngỡ tiếp cận với mơn học Nội dung tin học lớp 10 tảng lập trình lớp 11 - nội dung lạ đa số học sinh với nhiều khái niệm, thuật ngữ, cấu trúc liệu mà học sinh tiếp xúc lần đầu Chính mà học sinh dễ mắc sai lầm lập trình giải tốn Ngun nhân dẫn đến khó khăn mà học sinh thường gặp phong phú thấy số ngun nhân sau đây: + Học sinh thường gặp khó khăn xác định tốn + Khó liên hệ phương pháp giải toán toán học với thuật giải tin học - Tuy nhiên thứ điều có điểm khởi đầu nó, với học sinh việc học, tìm hiểu toán thuật toán khởi đầu cho việc tiếp cận ngơn ngữ lập trình bậc cao, qua giúp em có thêm định hướng, niềm đam mê lập trình, nghề nghiệp mà em chọn sau B NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ: TÌM HIỂU VỀ BÀI TỐN VÀ THUẬT TỐN I Hệ thống kiến thức sử dụng chuyên đề Tiết 1: Bài toán thuật toán (mức khái niệm) + Khái niệm toán + Khái niệm thuật toán + Cách biểu diễn thuật tốn + Các tính chất thuật toán Tiết 2: Bài toán thuật toán (mức nhận biết) Bài tốn tìm GTLN, tốn giải phương trình bậc Tiết 3, 4, 5: Luyện tập (Vận dụng kiến thức học xây dựng thuật toán cho số toán bản) II Mục tiêu chuyên đề Kiến thức - Biết khái niệm tốn thuật tốn, tính chất thuật toán - Hiểu cách biểu diễn thuật toán sơ đồ khối liệt kê bước, - Hiểu số tốn thơng dụng - Xây dựng thuật toán cho số toán Kĩ - Xây dựng thuật toán giải số toán đơn giản sơ đồ khối liệt kê bước - Nhận biết hình thành ý tưởng giải toán để xây dựng thuật toán Thái độ - Giúp học sinh hiểu rõ tầm quan trọng thuật toán - Làm cho học sinh u thích lập trình, u thích mơn học - Tự giác, tích cực, chủ động thực hành Định hướng phát triển lực - Phát triển lực tự học, tự giải vấn đề gặp phải sống, làm việc nhóm III Hình thức, phương pháp, kĩ thuật dạy học - Hình thức: dạy học lớp - Phương pháp, kĩ thuật dạy học: + Đàm thoại + Làm việc nhóm + Thuyết trình + Phát giải vấn đề, hoạt động cá nhân IV Chuẩn bị giáo viên học sinh Chuẩn bị giáo viên - Máy tính, máy chiếu, máy ảnh, giấy A0 - Phấn, bảng bút, giáo án word - Một số thông tin bổ trợ cho chuyên đề - Bảng kế hoạch phân công, tổ chức nhiệm vụ cho học sinh Chuẩn bị học sinh - Máy tính - Giấy A4, A0, thước kẻ, bút, băng dính, bút màu - Sách giáo khoa, ghi V Thiết kế hoạt động dạy học Tiết 1: Bài toán thuật toán Hoạt động 1: Đặt vấn đề (1) Mục tiêu: o Tạo tinh thần thỏa mái, môi trường thân thiện cho học sinh trước vào học o Tạo động để học sinh có nhu cầu quan tâm, tìm hiểu toán, thuật toán (2) Phương pháp/ kỹ thuật dạy học: hoạt động cá nhân, hoạt động nhóm (3) Phương tiện dạy học: Máy tính, máy chiếu (4) Sản phẩm: Học sinh có nhu cầu tìm hiểu toán (5) Nội dung: GV đưa số ví dụ yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi: Ví dụ 1: Tính tổng S=1k+2k+….+nk Ví dụ 2: Tìm USCLN BSCNN số a, b Ví dụ 3: Giải phương trình bậc 2: ax2 + bx + c = Mỗi ví dụ có phải toán? Học sinh trả lời GV dẫn dắt vào bài: Trong Toán học ta nhắc nhiều đến khái niệm "bài tốn" ta hiểu việc mà người cần phải thực cho từ kiện có phải tìm hay chứng minh kết Vậy khái niệm "bài tốn" Tin học có khác khơng? Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm tốn (1) Mục tiêu: o Học sinh hiểu khái niệm toán, Input, Output o Hiểu từ thông tin vào (input) cần tìm thơng tin (output) (2) Phương pháp/ kỹ thuật dạy học: Thuyết trình, Hoạt động nhóm (3) Phương tiện dạy học: Máy tính, máy chiếu, máy ảnh (4) Sản phẩm: Học sinh hiểu toán, liệu vào/ra HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH GV chia lớp thành nhóm Khái niệm toán: Dẫn dắt vấn đề: Trong nhà trường có phần mềm quản lý học sinh Nếu ta yêu cầu đưa học sinh có điểm TB từ trở lên tốn Hay đơn giản yêu cầu máy cho kết phép tính nhân, chia, cộng, trừ toán - Câu trả lời mong đợi: Trong Tin GV? Theo em "bài toán" Tin học học "bài toán" hiểu hiểu ? việc mà người muốn máy tính thực Ví dụ: Giải phương trình, quản lý thông tin - Nghe ghi học sinh tốn GV? Mỗi nhóm nêu vài ví dụ - Các nhóm độc lập thảo luận toán Tin học ? đưa tốn GV? Đứng trước tốn, cơng việc đầu - Câu trả lời mong đợi: Công việc tiên gì? xác định đâu kiện cho vào đâu cần tìm GV: Rất Khi máy tính giải tốn cần - Nghe ghi quan tâm đến yếu tố: - Input: thông tin đưa vào máy - Output: thông tin muốn lấy từ máy theo Input GV: Các nhóm hay đưa Input Output với - Thảo luận Các nhóm trình bày tốn mà nhóm lấy ví dụ trên? ví dụ theo yêu cầu GV xét ví dụ đề nghị nhận xét - Nhận xét GV kết luận - Ghi chép Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm thuật tốn (1) Mục tiêu: o Học sinh hiểu khái niệm thuật toán o Biết cách biểu diễn thuật toán (2) Phương pháp/ kỹ thuật dạy học: Thuyết trình, Hoạt động nhóm (3) Phương tiện dạy học: Máy tính, máy chiếu, máy ảnh (4) Sản phẩm: Học sinh hiểu toán, liệu vào/ra, hình thành ý tưởng xây dựng thuật toán HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Chuyển vấn đề: Muốn máy tính đưa Output từ Input cho cần phải có chương trình, mà muốn viết chương trình cần có thuật tốn Vậy thuật tốn ? Khái niệm thuật toán: GV: để nắm khái niệm thuật toán gì, - Các nhóm thảo luận phút trước hết mời nhóm trình bày ý tưởng cử đại diện lên bảng trình bày cách giải ví dụ tốn mà nhóm lấy phần trước? GV: Nhận xét cách giải dẫn dắt - HS lắng nghe GV?: Các nhóm trình bày thuật - HS trả lời: Thuật toán để giải toán Vậy thuật toán gì? tốn dãy hữu hạn thao tác xếp theo trình tự xác định cho sau thực dãy thao tác ấy, từ Input toán, ta nhận Output cần tìm GV giải thích thêm khái niệm như: dãy - HS lắng nghe hữu hạn lệnh, xếp theo trình tự định - HS trả lời: Thuật toán dùng để GV? Tác dụng thuật tốn ? giải tốn GV đưa ví dụ tìm UCLN số M, - HS đứng chỗ xác định Input N Xác định Input Output toán Output HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Ví dụ: Thuật tốn tìm UCLN số M N: Input: số nguyên dương M, N Output: UCLN số M N GV: ghi thuật toán lên bảng - Nghe ghi B1: Nhập M, N B2: Nếu M = N UCLN M (hoặc N)  B5 B3: Nếu M > N M  M - N, quay lại B2 B4: N  N - M quay lại B2 B5: Đưa kết UCLN kết thúc - Nghe ghi GV: lấy ví dụ cụ thể với số (12 , 8) giải thích thuật tốn qua bước: B1: Nhập M = 12, N =  M > N B3: M = 12 - = 4, N =  N > M B4: M = 4, N = - =  M = N  UCLN(12 , 8) = - Nghe ghi GV: cách viết thuật toán theo bước gọi cách liệt kê Ngồi thuật tốn diễn tả sơ đồ - Nghe ghi khối với quy định - Các thao tác nhập xuất liệu - Thao tác so sánh - Các phép toán - Quy định trình tự thao tác GV: lấy lại ví dụ tìm UCLN số M N GV trình chiếu sơ đồ thuật toán lên Chỉ cho HS - Nghe, quan sát vẽ sơ đồ HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN thấy bước thực thuật tốn mơ tả sơ đồ HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH - HS ghi lại sơ đồ thuật toán hình dung bước giải thuật tốn - HS lên bảng điền lại ghi giải thích lại điền GV: xố ghi Đ, S sơ đồ, yêu cầu HS viết lại giải thích ? GV? Dựa vào thuật toán vừa xây dựng cho tốn mà nhóm đưa ra, nêu - Các nhóm thảo luận, dựa vào tính chất thuật tốn? SGK đưa tính chất * Các tính chất thuật tốn: tốn lấy ví dụ xây dựng - Tính xác định: bước giải phải rõ ràng thuật tốn khơng gây lẫn lộn nhập nhằng - Lắng nghe ghi - Tính dừng: Thuật tốn phải dừng lại sau số bước giải - Tính đúng: Kết sau thực thuật giải phải kết dựa theo định nghĩa kết cho trước - Tính hiệu quả: + Phải sử dụng dung lượng nhớ nhỏ + Số phép tốn + Thuật tốn dễ hiểu khơng? + Dễ khai báo máy tính Hoạt động 4: Luyện tập vận dụng (1) Mục tiêu: Học sinh vận dụng kiến thức học nêu ý tưởng viết thuật toán cho toán cụ thể (2) Phương pháp/ kỹ thuật dạy học: Hoạt động nhóm/ hoạt động cá nhân (3) Phương tiện: Máy tính, máy chiếu, giấy A4, máy ảnh (4) Sản phẩm: Báo cáo kết hoạt động nhóm Hoạt động giáo viên GV giao nhiệm vụ cho HS: Nhóm 1: Trình bày thuật tốn giải tốn Tính tổng S=1k+2k+….+nk Hoạt động học sinh Các nhóm thảo luận + Xác định toán + Nêu ý tưởng giải toán + Viết thuật toán theo cách liệt kê, sơ đồ khối cách Nhóm 2: Trình bày thuật tốn giải tốn tìm USCLN BSCNN số (Trường hợp hết thời gian GV a, b hướng dẫn học sinh thực Nhóm 3: Trình bày thuật toán giải nhà) toán Giải PTB2 ax2 + bx + c = Nhóm 4: Trình bày thuật tốn giải toán Giải PT ax + b = GV kiểm tra kết thực HS Hoạt động 5: Hoạt động mở rộng (1) Mục tiêu: Giúp học sinh luyện tập sâu ý tưởng xây dựng thuật toán (2) Phương pháp/ kỹ thuật dạy học: Hoạt động cá nhân nhà (3) Phương tiện: SGK (4) Sản phẩm: Học sinh xây dựng thuật toán Hoạt động giáo viên GV đưa toán: Nhập vào từ bàn phím hai số nguyên dương M N (M max max = b B2: max := a - Nếu c> max max = c B3: max