Phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua dạy học chủ đề kiểu mảng trong tin học lớp 11

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN - DƯƠNG THỊ THANH GIANG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ KIỂU MẢNG TRONG TIN HỌC LỚP 11 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sư phạm Tin học HÀ NỘI, 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN DƯƠNG THỊ THANH GIANG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ 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, 2019 LỜI CẢM ƠN Trong q trình tìm hiểu hồn thành để tài “Phát triển lực phát giải vấn đề cho học sinh thông qua dạy học chủ đề kiểu mảng Tin học lớp 11” em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến q thầy viện CNTT - Trường ĐHSP Hà Nội truyền đạt vốn kiến thức quý báu suốt thời gian học tập nghiên cứu vừa qua Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn Lưu Thị Bích Hương giảng viên viện CNTT – Trường ĐHSP Hà Nội nhiệt tình giúp đỡ hướng dẫn để em hồn thành đề tài khóa luận Cuối em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy, cô giáo tổ Tốn – Tin – Cơng nghệ trường THPT Lạng Giang 1, đặc biệt cô Dương Thị Đăng Linh tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ đóng góp ý kiến để em thực khóa luận Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2019 Sinh viên thực Dương Thị Thanh Giang LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng em hướng dẫn trực tiếp TS Lưu Thị Bích Hương Các số liệu kết nghiên cứu nêu khóa luận trung thực Các tham khảo dùng khóa luận trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình, thời gian địa điểm công bố Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Hà Nội, tháng năm 2019 Sinh viên thực Dương Thị Thanh Giang MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Năng lực 1.1.1 Khái niệm lực 1.1.2 Đặc trưng lực 1.1.3 Cấu trúc lực 1.1.4 Các lực đặc thù q trình dạy học mơn Tin học 1.2 Năng lực giải vấn đề 1.2.1 Khái niệm lực giải vấn đề 1.2.2 Năng lực giải vấn đề 1.2.3 Năng lực thành phần lực giải vấn đề 10 1.2.4 Các phương pháp đánh giá lực giải vấn đề 10 1.3 Thực trạng dạy học THPT 13 1.3.1 Đối với giáo viên 13 1.3.2 Đối với học sinh 15 1.3.3 Đánh giá chung 16 CHƯƠNG 2: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ KIỂU MẢNG TRONG TIN HỌC LỚP 11 18 2.1 Nguyên tắc xây dựng biện pháp 18 2.1.1 Đảm bảo tính khoa học, tính tư tưởng tính thực tiễn 18 2.1.2 Đảm thống cụ thể trừu tượng 19 2.1.3 Đảm bảo thống tính đồng loạt tính phân hóa 19 2.1.4 Đảm bảo thống tính vừa sức yêu cầu phát triển 19 2.1.5 Đảm bảo thống vai trò chủ đạo thầy tính tự giác, tích cực, chủ động trò 20 2.2 Vai trò, vị trí, nội dung chủ đề kiểu mảng chương trình Tin học lớp 11 20 2.2.1 Vai trò, vị trí 20 2.2.2 Nội dung 21 2.3 Phân tích số nội dung nhằm phát triển lực PH GQVĐ cho HS thông qua dạy học chủ đề kiểu mảng 22 2.3.1 Bài 11 Kiểu mảng (tiết 1) 22 2.3.2 Bài 11: Kiểu mảng (tiết 2) 29 2.3.3 Bài 11: Kiểu mảng (tiết 3) 34 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 40 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 42 3.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 42 3.3 Tổ chức thực nghiệm 42 3.3.1 Kế hoạch thực nghiệm 42 3.3.2 Đối tượng thực nghiệm 44 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm 51 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 PHỤ LỤC 54 DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT GQVĐ Giải vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh PH Phát SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Ý kiến GV việc dạy học nhằm phát triển lực 13 Bảng 1.2: Kết điều tra ý thức học tập phương pháp học môn Tin học học sinh 15 Bảng 3.1: Các nhóm thực nghiệm đối chứng 44 Bảng 3.2: Thống kê kết học tập môn Tin học trước thực nghiệm 44 Bảng 3.3: Kết phiếu điều tra tập 51 Bảng 3.4: Kết điều tra sau thực nghiệm 51 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Các thành tố cấu thành lực Hình 1.2: Cấu trúc chung lực hành động Hình 1.3: Mơ hình bốn thành phần lực Hình 2.1: Sơ đồ khối tập 2.1 25 Hình 2.2: Sơ đồ khối thuật tốn tập 2.3 31 Hình 2.3: Sơ đồ khối thuật toán toán 2.4 37 Hình 2.4: Sơ đồ khối thuật toán toán 2.4 (Thuật toán khác) 40 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngày nay, kinh tế tri thức, công nghệ thông tin hội nhập quốc tế phát triển mạnh mẽ Mỗi quốc gia muốn phát triển đòi hỏi phải tự khẳng định cách nhờ có nguồn nhân lực có trình độ cao Từ đó, quốc gia giới chuyển hướng giáo dục, chuyển từ tiếp cận nội dung sang tiếp cận lực người học Một lực quan trọng, cần thiết người học lực PH GQVĐ Trong thực tiễn người phải đối mặt với vấn đề, để phát triển người cần phải phát vấn đề tìm cách giải vấn đề Vì vậy, mơn học lực PH GQVĐ đóng vai trò quan trọng việc hình thành nên lực học tập người HS Nhà trường nơi tạo bước khởi đầu để hình thành phát triển lực người học PH GQVĐ nhiều nhà khoa học nghiên cứu như: A Ja Gheeđơ, V Okon, B E Raicôp,… Ở nước ta nhà khoa học như: Nguyễn Bá Kim, Bùi Văn Nghị,…Tuy nhiên, nhà khoa học quan tâm đến việc xây dựng quy trình, phương pháp giảng dạy mà chưa trọng đến phát triển lực PH GQVĐ cho HS Trong chương trình Tin học lớp 11, pascal ngơn ngữ lập trình khó, ngơn ngữ thể tư lập trình có cấu trúc, tính hệ thống chặt chẽ đồng thời có vị trí quan trọng hệ thống kiến thức, đặc biệt phần kiểu liệu có cấu trúc Sau dạy kiến thức mở đầu kiểu liệu có cấu trúc, HS lại tiếp tục hoàn thiện mở rộng kiến thức để giải tập kiểu mảng việc lĩnh hội tiếp cận lại không đơn giản Xuất phát từ nhu cầu phát triển lực cho HS dạy học chủ đề kiểu mảng, say mê, ham muốn tìm tòi, học hỏi nghiên cứu kiểu 3.3.2 Đối tượng thực nghiệm Xuất phát từ mục đích nghiên cứu, em chọn lớp khối 11 có trình độ kiến thức, số lượng tương đương từ trường THPT để thực nghiệm năm học 2018-2019 Cụ thể: Bảng 3.1: Các nhóm thực nghiệm đối chứng STT Lớp Trường Sĩ số Phương án 11A7 THPT Lạng Giang 46 Thực nghiệm 11A6 THPT Lạng Giang 46 Đối chứng Bảng 3.2: Thống kê kết học tập môn Tin học trước thực nghiệm STT Lớp Giỏi, Trung bình Yếu 11A6 68% 27% 5% 11A7 64% 29% 7% Bài soạn: BÀI 11: KIỂU MẢNG (tiết 1) I Mục tiêu Kiến thức - Biết kiểu liệu kiểu mảng chiều Biết loại biến có số - Phát biểu lại khái niệm mảng chiều - Biết cấu trúc tạo kiểu mảng chiều - Hiểu cách khai báo truy cập đến phần tử mảng Kỹ - Cài đặt thuật toán số toán đơn giản với kiểu liệu mảng chiều - Thực khai báo mảng, truy cập, tính tốn phần tử mảng - Tạo kiểu mảng chiều sử dụng biến mảng chiều ngơn ngữ lập trình Pascal để giải số toán cụ thể Thái độ - Thấy tầm quan trọng mơn học, u thích mơn học - Nghiêm túc, tích cực tham gia xây dựng Năng lực - Năng lực GQVĐ - Năng lực tự chủ tự học - Năng lực giao tiếp hợp tác - Năng lực ngơn ngữ - Năng lực tính tốn - Năng lực hợp tác - Năng lực công nghệ - Năng lực tin học - Năng lực thẩm mĩ II Chuẩn bị Chuẩn bị GV - Đồ dùng dạy học, giáo án, SGK tin học 11 - Máy tính, máy chiếu Chuẩn bị HS - Vở ghi - Học cũ, đọc trước nhà III Phương pháp dạy học Thuyết trình, vấn đáp, phát giải vấn đề IV Nội dung giảng Ổn định lớp kiểm tra sĩ số Kiểm tra cũ Viết chương trình tính: a với n đƣợc nhập từ bàn phím b với n đƣợc nhập từ bàn phím Tiến trình dạy học Nội dung Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Ví dụ: Nhập vào nhiệt - Giáo viên đưa tình - Chú ý theo dõi, thực động trung bình có vấn đề: yêu cầu giáo ngày tuần Tính Nhập vào nhiệt động viên in nhiệt độ trung bình trung bình ngày tuần số lượng tuần Tính in ngày tuần có nhiệt nhiệt độ trung bình độ cao nhiệt độ trung tuần số lượng bình tính ngày tuần có nhiệt độ cao nhiệt độ trung bình tính - Hãy cho biết input - Input: t2, t3, t4, t5, t6, output toán t7, cn Output: Nhiệt độ trung bình giá trị đếm - Để tính toán - Sử dụng biến bao ta cần sử dụng gồm biến để biến, câu lệnh để thứ, biến trung giải tốn này? bình, biến đếm Ngồi ra, sử dụng cấu trúc lặp câu lệnh rẽ nhánh để giải toán - Yêu cầu HS nên bảng - Thực yêu cầu viết chương trình giáo viên bạn bên tự viết chương trình - Nhận xét viết HS - Trong toán số - Khai báo nhiều biến, lượng ngày tính chương trình viết Nếu ta cần tính số lượng dài, tốn nhiều N ngày chương nhớ trình có hạn chế gì? (HS PH vấn đề phải sử dụng nhiều biến) Diễn giảng: Để khắc phục hạn chế trên, người ta ghép biến thành dãy đặt chung tên đánh cho phần tử số Đó mảng Kiểu mảng chiều chiều Mảng chiều dãy hữu - Tham khảo sách giáo - Đọc sách giáo khoa hạn phần tử có khoa cho biết kiểu Các phần tử mảng chiều? Để mảng có chung mô tả mảng chiều tên phân biệt với cần xác định yếu số tố nào? trả lời câu hỏi a Khai báo C1: Khai báo trực tiếp Var : - Giáo viên đưa cách - Chú ý lắng nghe giáo array [kiểu số] of khai báo ; chiều pascal, giải VD: var m: array [1 5] of thích ý nghĩa từ integer; khóa Khai báo mảng có tên biến mảng m gồm phần tử thuộc kiểu nguyên tương ứng với số 1, 2, 3, 4, nghĩa m[1], m[2], m[3], m[4], m[5] mảng viên C2: Khai báo gián tiếp Type = array [kiểu số] of ; Var : ; VD: Type m= array[1 5] of integer; Var a:m; Giải thích: Type từ khóa dùng để khai báo biến Array từ khóa dùng để khai báo mảng Kiểu số thường đoạn số nguyên liên tục có n1 n2, với n1 số đầu n2 số cuối Để truy cập vào phần tử mảng: [Chỉ số] - Hỏi học sinh cách khai - HS: thường trả lời báo tiện lợi hơn? cách - Tùy trường hợp cụ - Chú ý lắng nghe thể mà ta dùng cách hay cách hai, thường sử dụng cách nhiều - Gọi số HS lấy ví dụ - HS lấy ví dụ khai báo mảng chiều - Bài tập: Nhập vào - HS suy nghĩ viết dãy số nguyên (N ≤ 10) chương trình sau Tính tổng dãy số học khai báo - Yêu cầu HS làm tập mảng chiều - HS tự tìm vấn đề tập đưa giải học cách khai báo mảng chiều áp dụng kiến thức học từ trước Củng cố - Nhắc lại mảng chiều - Cách khai báo mảng chiều Bài tập nhà - Viết lại chương trình ví dụ ngày hôm 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm Bảng thống kê Bảng 3.3: Kết phiếu điều tra tập Lớp Tổng Bài tập 11A6 46 11A7 46 Bài đạt yêu cầu Bài không đạt yêu cầu Số lượng % Số lượng % 46 100 0 34 73.91 12 26.09 41 89,13 10,87 28 60.87 18 39.13 Bảng 3.4: Kết điều tra sau thực nghiệm Lớp Khá, giỏi Trung bình Yếu Số lượng % Số lượng % Số lượng % 11A6 35 76.09 11 23.91 0 11A7 30 65.21 12 26.09 8.70 Như vậy, qua thực nghiệm khẳng định tính đắn khóa luận KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận Từ kết nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm đề tài, khóa luận đạt số kết sau: - Tìm hiểu lực nói chung, lực đặc thù q trình dạy học tin học nói riêng lực PH & GQVĐ - Điều tra thực trạng dạy học THPT Lạng Giang - Tìm hiểu nguyên tắc xây dựng biện pháp - Phân tích số nội dung nhằm phát triển lực PH GQVĐ cho HS thông qua dạy học giải tập kiểu mảng - Tổ chức thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính khả thi hiệu biện pháp đưa Từ kết nghiên cứu kinh nghiệm thực tập giảng dạy thân bước đầu cho phép khẳng định tính đắn khóa luận: Giả thuyết khoa học khóa luận chấp nhận được, mục đích nhiệm vụ nghiên cứu khóa luận hồn thành Tuy nhiên q trình thực khóa luận số nhược điểm sau: - Do hạn chế thời gian điều kiện giảng dạy nên khóa luận chưa triển khai diện rộng, với nhiều lớp đối tượng Hiệu việc tổ chức dạy học theo hướng phụ thuộc nhiều vào lực quản lý học sinh, lực sư phạm phương thức tổ chức giáo viên - Một số nội dung chương trình xây dựng triển khai thực nghiệm phần nhỏ hạn chế thời lượng tiết dạy Hướng phát triển Để đáp ứng nhu cầu thực tiễn giáo dục, khóa luận cần phát triển hướng: - Thực nghiệm diện rộng với nhiều học sinh trường THPT - Nâng cao lực quản lý học sinh, lực sư phạm phương thức tổ chức giáo viên để tổ chức dạy học theo hướng phát triển lực GQVĐ cho HS - Giáo viên cần chủ động việc tiếp cận dạy học theo hướng sử dụng lực GQVĐ HS - Tích cực cho học sinh tham gia hoạt động hướng đến phát triển lực PH GQVĐ Khóa luận em chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót mong nhận góp ý chân tình q thầy bạn để khóa luận hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ GD & ĐT (2018), Dự thảo “Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể” [2] Đỗ Hương Trà (chủ biên), Nguyễn Văn Biên - Trần Khánh Ngọc – Trần Trung Ninh – Trần Thị Thanh Thủy – Nguyễn Cơng Khanh – Nguyễn Vũ Bích Hiền (2015), Dạy học tích hợp – Phát triển lực học sinh – Quyển – Khoa học tự nhiên Nhà xuất Đại học Sư phạm [3] Nguyễn Văn Cường, Bernd Meier (2014), Lí luận dạy học đại sở đổi mục tiêu, nội dung phương pháp dạy học Nhà xuất Đại học Sư phạm [4] Hồ Sĩ Đàm (chủ biên) - Hồ Cẩm Hà – Trần Đỗ Hùng – Nguyễn Đức Nghĩa – Nguyễn Thanh Tùng – Ngô Ánh Tuyết, Sách giáo khoa Tin học 11, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam [5] Hồ Sĩ Đàm (chủ biên) – Hồ Cẩm Hà – Trần Đỗ Hùng – Nguyễn Xuân My – Nguyễn Đức Nghĩa – Nguyễn Thanh Tùng – Ngô Ánh Tuyết, (2014), Sách giáo viên Tin học lớp 11, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam [6] Lê Khắc Thành, Phương pháp dạy học chuyên ngành môn Tin học, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội, 2006 [7] Trần Văn Hạo – Lê Đức Long, Phương pháp dạy học môn Tin học [8] TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM - Hồng Hòa Bình [9] Bộ giáo dục Đào tạo, Vụ Giáo dục Trung học, (6/2014), Tài liệu tập huấn giáo viên Dạy học, kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển lực PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: PHIẾU THĂM DỊ Ý KIẾN GIÁO VIÊN Kính gửi: Các thầy (cô) giáo trường THPT Lạng Giang Em tên là: Dương Thị Thanh Giang Em sinh viên lớp K41 Sư phạm Tin học, trường Đại học Sư phạm Hà Nội Để tìm hiểu sở thực tiễn cho đề tài khóa luận em mong nhận góp ý thầy (cơ) giáo thực trạng dạy học môn Tin trường THPT Sự đóng góp, giúp đỡ thầy (cơ) giáo kiến thức quý báu giúp em hoàn thành khóa luận Em xin chân thành cảm ơn Câu 1: Khi dạy học cho HS thầy (cô) dạy theo định hướng nào? a Theo nội dung b Theo mục tiêu c Theo phát triển lực cho HS Câu 2: Khi dạy học cho HS thầy (cô) trọng phát triển lực HS? a Năng lực PH GQVĐ b Năng lực tự học c Năng lực hợp tác Câu 3: Thầy (cô) nhận thấy tầm quan trọng việc tổ chức dạy học nhằm phát triển lực PH & GQVĐ cho HS nào? a Rất quan trọng b Quan trọng c Không quan trọng Câu 4: Khi dạy học nhằm phát triển lực PH GQVĐ cho HS thầy (cô) áp dụng vào khâu nào? a Kiểm tra cũ b Dạy học khái niệm 54 c Kiến thức d Bài tập Câu 5: Hình thức mà thầy (cô) tổ chức hoạt động nhằm phát triển lực PH GQVĐ cho HS gì? a Hình thức cá nhân b Hình thức theo nhóm c Cả hình thức Câu 6: Khi dạy học nhằm phát triển lực PH GQVĐ cho HS thầy (cô) gặp khó khăn gì? a HS khơng hợp tác với GV b HS khơng thể tìm vấn đề cần giải c Khơng gặp khó khăn Câu 7: Thầy (cô) đánh hiệu tổ chức hoạt động nhằm phát triển lực PH GQVĐ cho HS? a Rất hiệu b Hiệu c Tương đối hiệu d Không hiệu 55 PHỤ LỤC 2: PHIẾU THĂM DÒ Ý KIẾN HỌC SINH Để hiểu sâu tinh thần thái độ học tập em với môn Tin học, cô mong muốn nhận ý kiến em vấn đề sau: Câu 1: Các em có thích học mơn Tin học khơng? a Yếu thích mơn học b Chỉ coi mơn học nhiệm vụ c Không hứng thú Câu 2: Kết học tập môn Tin học? a Loại giỏi b Loại c Loại trung bình d Loại yếu Câu 3: Khi giải tập môn Tin học em có biết cách giải tập khơng? a Có b Khơng c Tùy tập Câu 4: Em thấy GV đưa vào học vấn đề môn tin mà gắn liền với thực tiễn? Dễ hiểu Khó hiểu Bình thường Câu 5: Trong học, GV đưa vấn đề để giải em thường? a Suy nghĩ cách trả lời b Chờ câu trả lời bạn c Suy nghĩ câu trả lời không dám pháp biểu sợ sai d Chờ GV giải đáp 56 PHỤ LỤC 3: BÀI KIỂM TRA 15’ Bài 1: Viết chương trình tìm phần tử nhỏ mảng đưa hình số giá trị phần tử tìm Bài 2: Viết chương trình nhập N phần tử nguyên vào mảng Tính tổng phần tử mảng 57 ... với học sinh 15 1.3.3 Đánh giá chung 16 CHƯƠNG 2: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ KIỂU MẢNG TRONG TIN HỌC LỚP 11 ... HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN DƯƠNG THỊ THANH GIANG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ KIỂU MẢNG TRONG TIN HỌC... CHƯƠNG 2: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ KIỂU MẢNG TRONG TIN HỌC LỚP 11 2.1 Nguyên tắc xây dựng biện pháp 2.1.1 Đảm bảo tính khoa học, tính