Một số phương pháp tạo hứng thú cho học sinh (ban khoa học tự nhiên) học ngôn ngữ lập trình c++

1 Mở Đầu 1.1 Lý chọn đề tài: Trong dạy học nói chung, dạy học Tin học nói riêng, vấn đề đặt cần phải đổi chiến lược đào tạo người Đặc biệt cần đổi phương pháp dạy học theo hướng phát triển hệ động, sáng tạo nhằm tạo nguồn lực nội sinh cho người đồng thời tạo nên động lực cho phát triển kinh tế - xã hội Luật giáo dục điều 24.2 ghi rõ: “Phương pháp dạy học phổ thơng 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” Mục đích, nội dung phương pháp ln có mối quan hệ biện chứng với Song song với việc nâng cao chất lượng nội dung sách giáo khoa việc đổi phương pháp dạy học điều thiết Môn Tin học giống nhiều môn học khác trường THPT, có vị trí đặc biệt khơng thể thiếu thời đại Tin học 11 sở để hình thành kiến thức, kỹ lập trình mơn Tin học cấp THPT Ngơn ngữ lập trình pascal dạy chương trình Tin học 11 ngôn ngữ quen thuộc nhiều hệ học sinh, sinh viên nhà lập trình viên Đó ngơn ngữ có tính sư phạm cao, ngơn ngữ lựa chọn để đưa vào giảng dạy cho học sinh sinh viên Tuy nhiên, ngôn ngữ lập trình Pascal có nhiều hạn chế như: Tính ứng dụng thực tiễn để tạo sản phẩm thương mại thấp, nhiều năm qua nhà phát triển phần mềm không nâng cấp phát triển ngơn ngữ pascal Ngày nay, có nhiều ngơn ngữ lập trình pascal đời ngơn ngữ C, C++, Java, ngôn ngữ cung cấp cơng cụ cho phép người lập trình tạo sản phẩm có tính ứng dụng thực tiễn lớn Trong lên ngơn ngữ lập trình C++ Ngơn ngữ lập trình C++ đời vào giai đoạn đầu năm 80 kỷ 20, không ngừng phát triển tận ngày Đó ngơn ngữ lập trình dùng nhiều nay, đa số phần mềm thương mại viết C++, giải vơ số thách thức ngành công nghiệp C++ ngôn ngữ định trải nghiệm thiết bị di động Ngày giới có hàng chục triệu lập trình viên chuyên nghiệp biết sử dụng C++ thường xuyên, họ tạo vô số sản phẩm ứng dụng giúp người dùng khai thác thơng tin, điều khiển thiết bị máy móc hiệu Đối với nước ta nay, theo tinh thần đạo Đảng Bộ giáo dục đào tạo, cần đào tạo hệ học sinh, sinh viên sau học xong áp dụng tri thức học để làm sản phẩm có ích cho xã hội Đặc biệt đội ngũ cơng nghệ thơng tin cần phải có lực tốt để tạo sản phẩm công nghệ hỗ trợ ngành kinh tế khác phát triển Do vậy, cần định hướng tạo điều kiện cho học sinh học ngơn ngữ lập trình mạnh C++, xu hướng tất yếu thời đại Qua trình tìm hiểu, Tơi thấy chưa có tài liệu nghiên cứu sâu vào vấn đề Chính chọn đề tài: "Một số phương pháp tạo hứng thú cho học sinh (Ban khoa học tự nhiên) học ngơn ngữ lập trình C+ +" làm sáng kiến kinh nghiệm năm học 2018-2019 với mục đích trao đổi bạn đồng nghiệp phương pháp mà tơi áp dụng có hiệu trường công tác hy vọng cách làm bổ sung, hoàn thiện nhân rộng Trường THPT Triệu Sơn nói riêng trường địa bàn tỉnh Thanh Hóa nói chung 1.2 Mục đích nghiên cứu: Xác định sở thực tiễn số biện pháp nâng cao chất lượng giáo dục đổi phương pháp dạy học – lấy người học làm trung tâm Tìm phương pháp dựa sở khoa học để truyền thụ kiến thức cho học sinh thêm sinh động thực tế hơn, đặc biệt chương trình Tin học phần kiến thức trừu tượng đòi hỏi học sinh phải có tư duy, sáng tạo kỹ thực hành giải vấn đề cho học sinh trường THPT Triệu Sơn Để nâng cao chất lượng giáo dục nhà trường, phải nâng cao chất lượng từ mơn, có mơn tin học Làm để học sinh lĩnh hội kiến thức từ nhiều hướng, nhiều khía cạnh khác từ lý thuyết từ thực tế thực hành học sinh hiểu kiến thức, có tư duy, sáng tạo dẫn tới ham học hỏi, u thích mơn học mà học sinh trường THPT Triệu Sơn cần 1.3 Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu giải pháp để tạo hứng thú cho học sinh (Ban khoa học tự nhiên) học lập trình C++ trường THPT Triệu Sơn 3, nhằm mục đích nâng cao chất lượng giáo dục mơn Tin học trường 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở lý thuyết: Tìm đọc, nghiên cứu, phân tích tài liệu liên quan Rút kinh nghiệm thực tiễn giảng dạy Từ xây dựng sở lý luận đề tài - Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin: Sử dụng phiếu điều tra hứng thú học tập môn Tin học học sinh trước sau tác động Từ đề giải pháp phù hợp để nâng cao hứng thú học môn Tin học cho học sinh - Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: Sử dụng phương pháp thống kê để xử lý số liệu, so sánh kết thu thập lớp thực nghiệm lớp đối chứng Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp dạy học Tin học nghiên cứu mối liên hệ có tính quy luật thành phần q trình dạy học mơn Tin học, chủ yếu mục tiêu, nội dung phương pháp dạy học nhằm nâng cao hiệu việc dạy học mơn theo mục đích đặt (“Trích Phương pháp dạy học đại cương môn tin học - Nhà xuất ĐHSP”) Trên sở nghiên cứu Nghị 29-NQ/TW ngày 04 /11/ 2013 đổi toàn diện giáo dục đào tạo đáp ứng yêu cầu cơng nghiệp hóa, đại hóa điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa hội nhập quốc tế Căn vào thị 2919/CT- BGDĐT ngày 10 tháng 08 năm 2018 Bộ giáo dục Đào tạo việc hướng dẫn thực nhiệm vụ năm học 2018 2019 Căn vào công văn Số 2077/ QĐ- SGDĐT ngày 30 tháng 08 năm 2018 Giám đốc Sở giáo dục Đào tạo Thanh hóa việc Hướng dẫn thực nhiệm vụ Giáo dục trung học năm học 2018 - 2019 Căn vào thị năm học 2018 - 2019: Tiếp tục triển khai đồng giải pháp giáo dục THPT theo mục tiêu phát triển lực, phẩm chất học sinh, nâng cao kỹ ngoại ngữ, tin học; rèn luyện lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn; phát triển lực sáng tạo tự học 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến Trường THPT Triệu Sơn có 24 lớp có lớp khối 11(hơn 300 học sinh) Có lớp học sinh học Ban khoa học tự nhiên, em có tư tốt môn khoa học tự nhiên, đa số em có xu hướng học ngành nghề liên quan đến cơng nghệ thơng tin tương lai Chính vậy, việc học sinh tiếp cận ngôn ngữ lập trình cũ pascal làm cho em cảm thấy nhàm chán thiếu hứng thú thực tế ngơn ngữ lập trình pascal sử dụng báo điện tử đề cập: https://thanhnien.vn/giao-duc/viet-nam-van-dang-day-cai-the-gioi-khongcon-day PGS-TS Phạm Thế Bảo, giảng viên khoa Công nghệ thông tin Trường ĐH Sài Gòn, chia sẻ nhiều tâm tư việc dạy học tin học trường phổ thông Ơng Bảo nói: "Mơt số giáo viên dạy tin học trường phổ thông cho biết họ dạy mơn ngơn ngữ lập trình Pascal, giới khơng nơi dạy chương trình này” https://techtalk.vn/pascal-cho-chuong-trinh-hoc-cap-3-hieu-qua-hay-loithoi.html https://thanhnien.vn/giao-duc/hoc-nhung-dieu-khong-ai-su-dung510144.html Theo điều tra đầu năm lớp 11, 90% học sinh ban khoa học tự nhiên lớp 11E4 11E5 tiếp cận với ngôn ngữ pascal cấp chương trình Tin học Do vậy, đọc chương trình tin học 11 nói lập trình pascal nhiều em hỏi tơi: “Thưa học lập trình pascal để làm ạ? ” Bên cạnh em coi mơn Tin học môn phụ, nội dung kiến thức lại mẻ, khó tiếp thu dẫn đến em thấy nhàm chán lơ với mơn học Vì việc tạo hứng thú học môn Tin học để em thấy u thích mơn học thấy vai trò mơn học ứng dụng thực tiễn việc làm cần thiết Theo kết học năm học 2017 -2018, điểm tổng kết môn Tin học số lớp mũi nhọn trường sau: Lớp Sĩ số Giỏi Khá Trung bình Yếu – Kém SL % SL % SL % SL % 11D3 45 4.4 14 31.2 27 60 4.4 11D4 45 0 12 26.7 29 64.4 8.9 Tổng 90 2.2 26 28.8 56 62.2 6.8 Theo kết khảo sát đầu năm 2018 -2019, học môn Tin học 11 tư thuật toán số lớp mũi nhọn trường sau: Lớp Sĩ số Giỏi Khá Trung bình Yếu - Kém SL % SL % SL % SL % 11E4 42 1.97 16 31.4 30 58.8 7.83 11E5 40 0 8.7 37 80.4 10.9 Tổng 82 1.21 20 23.4 67 81.7 6.31 Qua số liệu thống kê cho thấy tỉ lệ học lực - giỏi lớp tương đối thấp (lớp 11D3 11D4 năm 2017-2018 28.2%, lớp mũi nhọn năm 2018-2019 24,61%) Bên cạnh tỉ lệ học lực yếu – tương đối cao (Lớp 11D3 11D4 năm học 2017 - 2018 6,8 %, lớp mũi năm 2018- 2019 6.31%) Do mơn Tin học nói chung mơn Tin học 11 nói riêng, đặc biệt lớp chọn Ban khoa học tự nhiên em có định hướng họ đại học học ngành liên quan đến công nghệ thơng tin tương lai Để em có niềm đam mê, hứng thú học tốt môn học nhiệm vụ tương đối khó khăn thách thức thầy cô giáo trực tiếp phân cơng giảng dạy lớp Vì vậy, u cầu đặt bên cạnh việc đổi phương pháp dạy học, dạy, tiết học, phần học giáo viên cần tìm giải pháp tạo hứng thú cho học sinh, để học sinh dễ hiểu u thích mơn học, say mê mơn học tránh học đối phó, học vẹt, từ em học hiệu 2.3 Các giải pháp áp dụng để giải vấn đề 2.3.1 Giải pháp thứ nhất: Tạo hứng thú tác động tâm lý thông qua câu chuyện lập trình diễn đàn dạy học lập trình C++ Để học sinh học tốt mơn học, từ ban đầu giáo viên cần lôi học sinh, tạo hứng thú cho học sinh qua giảng, thơng qua câu chuyện tình có vấn đề kích thích khả tìm tòi sáng tạo học sinh Ngay ban đầu giảng dạy lập trình, để em hứng thú học tập ngồi kiến thức giảng sinh động, thường lồng tiết dạy câu chuyện liên quan đến lập trình Thơng qua câu chuyện gương tin học trẻ nhen nhóm hứng thú tình u dành cho cơng nghệ thơng tin, đam mê lập trình góp phần định hướng nghề nghiệp tương lai cho em Ví dụ 1: Tấm gương cậu bé lớp tự học ngôn ngữ lập trình giành nhiều giải thưởng (http://juniorstartup.edu.vn/tam-guong-cau-be-lop-6-tu-hocngon-ngu-lap-trinh-va-gianh-nhieu-giai-thuong.html) Từ năm lớp 2, Võ Nguyễn Minh Triết (Trường THCS Trần Hưng Đạo, TP Quảng Ngãi) bắt đầu làm quen với ngôn ngữ lập trình mày mò làm chương trình "Đường lên đỉnh Olympia" Bước sang năm lớp 6, Triết vượt qua nhiều đàn anh để giành giải Nhì Hội thi Tin học trẻ tỉnh Quảng Ngãi Ví dụ 2: Khơng có cấp lẫn đại học, tơi trở thành kỹ sư phần mềm Facebook nào? (HTTPS://EHKOO.COM/BAIVIET/EVAN-PRIESTLEY-FACEBOOK ) Đây câu chuyện Evan Priestley, lập trình viên chí khơng có tốt nghiệp phổ thông lẫn đại học, đảm nhiệm vị trí kĩ sư phần mềm Facebook từ 2007 đến 2011 Ví dụ 3: Đến từ vùng quê Quảng Ngãi đầy nắng gió, chàng trai sinh năm 96 - Lê Minh Hoàng sinh viên Học viện Kỹ thuật mật mã, đồng thời nhà đồng sáng lập hai doanh nghiệp Truyền thông – Digital Marketing uy tín hàng đầu công ty DigiPublic Brand4U (https://tuoitre.vn/le-minh-hoang-chang-sinh-vien-tre-lam-chuhai-doanh nghiep.htm ) Thời đại CNTT bùng nổ, em tiếp cận mạng máy tính sớm, giáo viên nên lôi em vào diễn đàn tin học, tham gia thành viên diễn đàn, trao đổi giao lưu, học hỏi giúp em u thích mơn học học tập hiệu Ví dụ 4: Lồng ghép học diễn đàn tin học hay như: http://congdongcviet.com: Diễn đàn lập trình hay nhiều học sinh, sinh viên học lập trình tham gia Trên diễn đàn có nhiều tài liệu C++ hay giúp em tự học http://vforum.vn/diendan/forumdisplay.php?167-C-C-: Diễn đàn học lập trình C++ đơng đảo bạn tham gia với tập lập trình C++ từ đến nâng cao Trên diễn đàn em trao đổi kiến thức bổ ích 2.3.2 Giải pháp thứ Tạo hứng thú cho học sinh thông qua việc sử dụng phần mềm Crocodile ICT để mơ tả thuật tốn giúp học sinh hiểu rõ chất thuật toán trước áp dụng ngơn ngữ C++ để lập trình Bởi rõ ràng biết, lập trình cho tốn việc em tiếp cận thuật tốn tốn Và tơi chọn phần mềm Crocodile ICT để minh họa lại bước thực thuật toán giúp em hiểu rõ hoạt động thuật toán Khi hiểu rõ thuật tốn tốn việc thể lại thuật tốn ngơn ngữ lập trình trở nên dễ dàng Trong trình dạy Tin học 11 đặc biệt cho lớp ban khoa học tự nhiên, trọng nhiều việc hình thành tư giải thuật cho học sinh, giúp em tự tin gặp tốn tương tự tìm giải thuật phù hợp Đây tảng giúp em tự tin tiếp cận chương trình lập trình khó tương lai Ví dụ 1: Khi dạy phần cấu trúc rẽ nhánh lặp Tôi lựa chọn tập để mô thuật toán phần mềm giúp em hiểu rõ chất rẽ nhánh lặp thuật toán Một số tập đơn giản sau: Bài tập 1: Giải phương trình bậc ax + b = Sơ đồ thuật toán phần mềm Crocodile ICT: Bài tập 2: Giải phương trình bậc Sơ đồ thuật toán phần mềm Crocodile ICT: Để kiểm chứng tính đắn thuật tốn giải phương trình bậc hai ax2 + bx + c = 0, ta sử dụng Input sau: - Với a = 1, b = -5, c = có biệt số Delta > 0, Phương trình có hai nghiệm phân biệt x1 = 3, x2 =2 - Với a = 1, b = -4, c = có biệt số Delta = 0, Phương trình có nghiệm kép - Với a = 1, b = 4, c = có biệt số Delta < 0, Phương trình vô nghiệm Bài tập 3: Với a số nguyên a>2, viết thuật tốn tính tổng sau: S= 1/a+1/(a+1) +… +1/(a+100) a Xác định toán - Input: Nhập vào số nguyên a với a>2 - Output: Tổng S b Ý tưởng - Khởi tạo giá trị ban đầu cho s=1/a - Tiếp theo cộng vào tổng S giá trị 1/(a+N) (với N nhận giá trị từ 1,2….,100) c Thuật toán - Bước 1: S←1/a; N←0; - Bước 2: N←N+1; - Bước 3: Nếu N>100 chuyển sang bước - Bước 4: S←S+1/(a+N) chuyển sang bước - Bước 5: Đưa tổng S hình, kết thúc Mơ thuật tốn phần mềm Crocodile ICT: Bài tập : Với a số ngun a>2, viết thuật tốn tính tổng sau: S= 1/a+1/(a+1) +… +1/(a+N)+… 1/(a+N) < 0.0001 a Xác định toán - Input: Nhập vào số nguyên a với a >2 - Output: Tổng S b Ý tưởng Khởi tạo giá trị ban đầu cho s = 1/a Tiếp theo cộng vào tổng S giá trị 1/(a+N) (với N nhận giá trị từ 1,2….) đến thỏa mãn điều kiện 1/(a+N) < 0.0001 c Thuật toán Bước 1: S←1/a; N←0; Bước 2: Nếu 1/(a+N) < 0.0001 chuyển sang bước Bước 3: N←N+1; Bước 4: S←S+1/(a+N) chuyển sang bước Bước 5: Đưa tổng S hình, kết thúc Mơ thuật tốn phần mềm Crocodile ICT: Khi sử dụng phần mềm để thiết kế thuật tốn, Tơi nhận thấy học sinh hiểu rõ chất thuật toán q trình giải tốn máy tính Từ phát triển tư lập trình học sinh em viết chương trình thực máy tính mà bị lỗi thuật toán 2.3.3 Giải pháp 3: Tạo hứng thú cho học sinh học lập trình C++ qua liên hệ so sánh với học lập trình pascal 10 Với học sinh học ban khoa học tự nhiên, em có xu hướng chọn ngành nghề liên quan đến công nghệ thông tin tương lai, em mong muốn tiếp cận ngôn ngữ lập trình mà em gặp năm tháng học chun nghiệp Chính vậy, q trình dạy chương trình tin học 11, tơi liên hệ so sánh ngơn ngữ lập trình pascal với ngơn ngữ lập trình C++ để giúp em hình thành kiến thức cách dễ dàng Qua học ví dụ, tơi nhận thấy em hứng thú khám phá tiếp cận nhanh với ngơn ngữ lập trình Sau thực giải pháp 2, kết hợp hướng dẫn học sinh thể thuật tốn qua ngơn ngữ lập trình C++ phần mềm Dev-C++ Đã hiểu rõ chất thuật toán, cài đặt ngôn ngữ em tỏ hứng thú hăng say thực Sau số ví dụ: Ví dụ 1: Khi dạy phần Câu lệnh rẽ nhánh dạng thiếu lập bảng so sánh để học sinh dễ liên hệ ngôn ngữ pascal mà em làm quen ngơn ngữ lập trình C++ sau: Trong Pascal Trong C++ If then If< biểu thức điều kiện> ; { ;} Ví dụ: Ví dụ: If a > b then max := a; If (a > b) {max := a;} Bài tập 1: Cho số nguyên N Hãy tính giá trị tuyệt đối N Trong Pascal Trong C++ Program GT_tuyetdoi; #include Uses Crt; using namespace std; Var n : integer; int main() Begin { int n; Write('Nhap gia tri n:'); cout2, viết thuật tốn tính tổng sau: S= 1/a+1/(a+1) +… +1/(a+100) Trong pascal Trong C++ Program tong_1; #include uses crt; using namespace std; var s : real; a,n : integer; int main() Begin { float a,n,s; write('Nhap gia tri a:'); cout