Hướng tiếp cận mới trong dạy bài chương trình con cho học sinh trường THPT quan sơn

MỤC LỤC PHẦN I: MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU .3 III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHẦN II: NỘI DUNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN .4 II THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ III CÁC BIỆN PHÁP ĐÃ TIẾN HÀNH ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 3.1 Một số khái niệm 3.1.1 Chương trình 3.1.2 Các loại biến 3.1.3 Lời gọi chương trình a Thủ tục (Procedure) b Hàm (Function) 3.1.4.Truyền tham số cho chương trình 3.2 Hiệu chương trình 11 * Lợi ích chương trình mang lại 11 IV KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 16 Kết sau áp dụng sáng kiến kinh nghiệm vào thực tế .16 Điều kiện áp dụng sáng kiến 17 Đề xuất hướng tiếp tục nghiên cứu sáng kiến .17 a Đề xuất 17 b Hướng tiếp tục nghiên cứu .17 PHẦN III: KẾT LUẬN 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO 19 PHỤ LỤC 20 1 PHẦN I: MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong thực tế nay, để tổ chức lớp nhà trường thường phân bố học sinh lớp dựa lượng kiến thức thực tế môn nằm chương trình thi Tốt nghiệp THPT Quốc gia Đại học, mặt khác mơn Tin học lại đòi hỏi học sinh cần phải có điều kiện thực hành nhiều nên ngồi kiến thức lĩnh hội lớp phụ thuộc vào điều kiện kinh tế phụ huynh học sinh tự học nhà Vì dạy môn Tin học cho học sinh lớp có phân hóa hai đối tượng rõ: “đối tượng thứ em có điều kiện thực hành nhà tốt học Ngơn ngữ lập trình em tiếp thu tốt, khả tư tốn học hạn chế, đối tượng khác khả tư Tốn học tốt khả vận dụng Ngơn ngữ lập trình chưa tốt” Vì làm cho giáo viên Tin học đứng lớp để dạy mơn Tin học 11 lập trình thường gặp khó để đưa phương pháp phù hợp cho đối tượng tiết dạy Mặt khác vấn đề dạy học có vận dụng phương pháp tích hợp Bộ Giáo dục Đào tạo, Sở Giáo dục Đào tạo triển khai mở rông phương diện, vận dụng cho môn thực tiễn không dành riêng cho môn Tin học Vậy vấn đề đặt vận dụng kiến thức Toán học mà em học để vận dụng ngơn ngữ lập trình giải nhằm cúng cố kiến thức toán học mở rộng kiến thức tốn học thực tiễn, qua nhằm giúp cho việc đáp ứng vấn đề thiết yếu chỗ, em tư tốn tốt phát huy mạnh giải thuật, em có khả Ngơn ngữ lập trình phát huy sở trường nhằm giúp cho Giáo viên có hướng tiếp cận để truyền đạt kiến thức cho hai đối tượng thật hiệu việc giảng dạy môn Tin học THPT cụ thể Tin học 11, phần “Chương trình phân loại”, thay dạy dạy lại toán quen thuộc tiếp cận tiết học lớp học trước thuận lợi cho học sinh có khả ngơn ngữ lập trình mà làm chênh lệch kiến thức hai đối tượng Trong thiết kế thuật giải chương trình cách cài đặt quen thuộc sử dụng để giải nhiều tốn Với mục đích tổ chức chương trình dạng chương trình tránh đoạn chương trình hay phép tính lặp lại nhiều lần Tư tưởng tổ chức chương trình dạng chương trình viết nhiều tài kiệu khác nhau, đề tài tập trung đưa số dạng tập từ phổ biến từ dễ đến khó áp dụng phương pháp phân tích tính hiệu tốn, đối tượng Vì tơi chọn đề tài: “Hướng tiếp cận dạy Chương trình phân loại mơn Tin học 11 cho học sinh trường THPT Quan Sơn” II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Trong phạm vi đề tài tơi muốn chia sẻ số phương pháp mặt lý thuyết phương pháp hiệu việc giải toán tin học giúp hình thành kỹ giải tốn tin học rèn luyện tư thuật tốn từ rèn luyện tư lập trình Đây hội tốt làm quen với phương pháp lập trình Tuy phạm vi hẹp hy vọng với nổ lực thân giúp đỡ đồng nghiệp có đề tài sáng kiến kinh nghiệm tốt, lý thú hiệu cho công tác giảng dạy tin học lớp 11 trường THPT Quan Sơn Một module cần viết lần sau truy xuất nhiều lần, nơi chương trình Khi cần thiết, ta việc gọi tên chương trình để thi hành lệnh Học sinh hiểu việc sử dụng chương trình con, chương trình tiết kiệm nhớ Đồng thời, kiểm tra tính logic tiến trình lập trình cho máy tính điện tử, nhanh chóng loại bỏ sai sót cần hiệu chỉnh hay cải tiến chương trình Đây khái niệm ý tưởng lập trình có cấu trúc Một q trình tính có nhiều chương trình lồng ghép vào III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đề tài áp dụng học sinh thuộc lớp 11 với nhiệm vụ chủ yếu tổng hợp kiến thức môn học vận dụng vào tập toán học vào thực tiễn phù hợp với đối tượng việc giảng dạy nhằm giúp cho học sinh ngày yêu thích mơn Tin học - Đối tượng: Học sinh lớp 11A5, 11A6 trường THPT Quan Sơn Năm học 2017 - 2018 - Kế hoạch nghiên cứu: Trực tiếp dạy - Phạm vi nghiên cứu: Trong toàn chương VI IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để hồn thành đề tài này, tơi tiến hành áp dụng số phương pháp nghiên cứu sau:  Phương pháp đặt vấn đề - giải vấn đề  Phương pháp phân tích tổng hợp  Phương pháp tích hợp, liên mơn  Phương pháp so sánh đối chiếu  Phương pháp thực nghiệm PHẦN II: NỘI DUNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN Trong xã hội ngày nay, bùng nổ Internet sản sinh lượng thông tin khổng lồ, thâm nhập công nghệ thông tin trở nên rõ nét hoạt động người, chương trình lập ngày nhiều để máy tính xứ lý giúp người giải phóng sức lao động trí óc, nâng cao hiệu làm việc, học tập, giảng dạy, giải trí… Vì vậy, đòi hỏi người phải có phương pháp, kỹ thuật ngày hiệu để lập trình cho máy tính xứ lý, lưu trữ, khai thác lượng thơng tin hữu ích Vậy bên chương trình gì? Đó thuật tốn tìm kiếm, xếp, tối ưu hóa… với kỹ thuật giải vấn đề mang đặc trưng Tin học Đối với hoạt động giảng dạy môn Tin học cho học sinh, việc đưa chiến lược thiết kế giải thuật tổng quát giúp giải hầu hết tốn tối ưu điều kiện khơng thể tốn có đặc trưng phải giải phương pháp riêng Chương trình cách tổ chức chương trình có khoa học giúp cho người lập trình tránh lặp lặp lại số câu lệnh, cách tổ chức phố biến sử dụng để giải toán phức tạp trở nên đơn giản Ưu điểm lời giải thường ngắn gon, dễ cài đặt Cái khó đòi hỏi người học phải biết phân chia toán lớn thành tốn tổ chức chương trình cho toán con, kết hợp tốn tìm nghiệm cho tốn lớn II THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ Khi dạy môn Tin học cho học sinh lớp có phân hóa hai đối tượng: “đối tượng thứ em có điều kiện thực hành nhà tốt học Ngơn ngữ lập trình em tiếp thu tốt, khả tư tốn học hạn chế, đối tượng khác khả tư Tốn học tốt khả vận dụng Ngơn ngữ lập trình chưa tốt” Ví làm cho giáo viên Tin học đứng lớp để dạy môn Tin học 11 lập trình thường gặp khó để đưa phương pháp phù hợp cho đối tượng tiết dạy Vậy ứng dụng kiến thức Toán học mà em học để vận dụng ngơn ngữ lập trình giải nhằm cúng cố kiến thức toán học mở rộng kiến thức tốn học thực tiến, qua nhằm giúp cho việc đáp ứng vấn đề thiết yếu chỗ, em tư toán tốt phát huy mạnh giải thuật, em có khả Ngơn ngữ lập trình phát huy sở trường nhằm giúp cho Giáo viên có hướng tiếp cận để truyền đạt kiến thức cho hai đối tượng thật hiệu việc giảng dạy môn Tin học THPT cụ thể Tin học 11 Để tiếp thu tốt kiến thức chương trình, người dạy phải biết cách hướng dẫn học sinh vận dụng thật tốt kiến thức vào giải vấn đề cụ thể, gần gũi sống thường ngày để giảng trở nên sinh động, thiết thực, tránh khô khan, nhàm chán cho học sinh Qua gần năm giảng dạy nhà trường rút kinh nghiệm nhằm giúp cho em học sinh hiểu vận dụng phương pháp để tăng hứng thú học tập môn Tin học học sinh III CÁC BIỆN PHÁP ĐÃ TIẾN HÀNH ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 3.1 Một số khái niệm 3.1.1 Chương trình Trong lập trình thường gặp đoạn chương trình lặp lặp lại nhiều lần chỗ khác Để tránh rườm rà đoạn chương trình thay chương trình tương ứng Khi cần, ta cần gọi tên chương trình Lý thứ hai để xây dựng chương trình con: Một vấn đề lớn phức tạp tương ứng với chương trình lớn dài Do việc sửa chữa chương trình khó khăn Ta phân tích thành vấn đề nhỏ hơn, để dễ kiểm tra, sau ghép lại thành chương trình lớn 3.1.2 Các loại biến Biến toàn cục: biến chung, khai báo đầu chương trình, phạm vi sử dụng tồn chương trình Biến tồn cục tồn suốt q trình thực chương trình Biến cục bộ: biến riêng, khai báo đầu chương trình con, phạm vi sử dụng bên thân chương trình Biến cục tồn cấp phát nhớ chương trình hoạt động, giải phóng sau chương trình kết thúc Tham số thực: tham số mà biến toàn cục, biểu thức giá trị số mà ta dùng chúng truyền giá trị cho tham số hình thức tương ứng chương trình Tham số hình thức: biến khai báo sau Tên chương trình con, dùng để nhận giá trị tham số thực truyền đến Tham số hình thức biến cục bộ, ta xem đối số hàm toán học 3.1.3 Lời gọi chương trình Để chương trình thi hành, ta phải có lời gọi đến chương trình con, lời gọi chương trình thơng qua tên chương trình danh sách tham số tương ứng (nếu có) Các qui tắc lời gọi chương trình con: Trong thân chương trình thân chương trình con, ta gọi tới chương trình trực thuộc Trong chương trình con, ta gọi chương trình ngang cấp thiết lập trước a Thủ tục (Procedure) Thủ tục chương trình con, thủ tục đặt tên để gọi chứa danh sách tham số hình thức Các tham số phải đặt dấu ngoặc đơn ( ) Chương trình tự động truy xuất thủ tục tên gọi thực lệnh chứa thủ tục Sau thực thủ tục xong, chương trình trở lại sau vị trí câu lệnh gọi thủ tục Có loại thủ tục: + Thủ tục khơng tham số + Thủ tục có tham số Cấu trúc thủ tục không tham số: PROCEDURE < Tên thủ tục > ; { Các khai báo hằng, biến, kiểu cục } BEGIN { lệnh nội thủ tục } END ; Ví dụ : Tính khoảng cách điểm A B biết tọa độ điểm A(xA,yA) B(xB,yB) - Dữ liệu vào: nhập số thực xA, yA, xB, yB - Dữ liệu ra: Khoảng cách AB Ý tưởng: Phương trình tính khoảng cách: AB = ( xB − xA ) + ( yB − y A ) Program line; Var xA,xB,yA,yB: real ; Procedure lineAB; Var AB:Real; Begin AB:=sqrt(sqr(xB-xA)+sqr(yB-yA)); write('khoang cach AB=',AB:8:2); end ; BEGIN Write('Nhap toa diem A='); Readln(xA,yA) ; Write('Nhap toa diem B='); Readln(xB,yB) ; lineAB; Readln; END Trong chương trình trên, thủ tục lineAB khai báo trước truy xuất, biến xA, xB, yA, yB gọi nhập vào chương trình biến AB định nghĩa bên thủ tục Điều cho ta thấy, lúc cần thiết khai báo biến đầu chương trình PROCEDURE < Tên thủ tục > (); { Các khai báo hằng, biến, kiểu cục } BEGIN { lệnh nội thủ tục } END ; 2 Cấu trúc thủ tục có tham số: Khi viết thủ tục, có tham số cần thiết, ta phải khai báo (kiểu, số lượng, tính chất, ) Các tham số gọi tham số hình thức Một thủ tục có nhiều tham số hình thức - Nếu tham số hình thức có kiểu ta viết chúng cách dấu phẩy (,) - Nếu kiểu chúng khác khai báo tham số truyền tham biến truyền tham trị (sẽ học phần sau ) ta phải viết cách dấu chấm phẩy (;) Ví dụ : Tính khoảng cách điểm A, B C biết tọa độ điểm A(xA,yA), B(xB,yB) C(xC,yC) - Dữ liệu vào: nhập số thực xA, yA, xB, yB - Dữ liệu ra: Khoảng cách AB Ý tưởng: Phương trình tính khoảng cách: AB = ( xB − x A ) + ( y B − y A ) AC = ( xC − x A ) + ( yC − y A ) BC = ( xC − xB ) + ( yC − yB ) Program lineABC; Var xA,yA,xB,yB,xC,yC:real ; Procedure lines(x,y,u,v:real); Var line:Real; Begin line:=sqrt(sqr(u-x)+sqr(v-y)); write(line:8:2); writeln; end ; BEGIN Write('nhap toa diem A'); Readln(xA,yA); Write('Nhap toa diem B'); Readln(xB,yB); Write('Nhap toa diem C'); Readln(xC,yC); write('khoang cach AB='); Lines(xA,yA,xB,yB); write('khoang cach BC='); Lines(xC,yC,xB,yB); write('khoang cach AC='); Lines(xA,yA,xC,yC); Readln; END Trong chương trình x, y, u v tham số hình thức thủ tục lines Khi gọi thủ tục lines(xA,yA,xB,yB) tham số thực xA,yA,xB yB truyền tương ứng cho tham số hình thức x, y, u v b Hàm (Function) - Hàm chương trình cho ta giá trị kiểu vơ hướng - Hàm tương tự thủ tục trả giá trị thông qua tên hàm lời gọi hàm tham gia biểu thức - Cấu trúc hàm gồm: FUNCTION () :; { khai báo hằng, biến, kiểu cục } BEGIN { khai báo nội hàm } END ; Trong đó: - Tên hàm tên tự đặt cần tuân thủ theo nguyên tắc đặt tên Pascal - Kiểu dl trả kiểu vô hướng, biểu diễn kết giá trị hàm - Một hàm có hay nhiều tham số hình thức + Nếu có nhiều tham số hình thức kiểu giá trị ta viết cách dấu phẩy (,) + Nếu tham số hình thức khác kiểu ta viết cách dấu chấm phẩy (;) - Trong hàm sử dụng hằng, kiểu, biến khai báo chương trình ta khai báo thêm hằng, kiểu, biến dùng riêng nội hàm Chú ý: phải có biến trung gian có kiểu kết hàm để lưu kết hàm q trình tính tốn để cuối ta có lệnh gán giá trị biến trung gian cho tên hàm Ví dụ : function lines(x,y,u,v:real): real; Đây hàm số có tên lines với tham số hình thức x, y, u v Kiểu x, y, u v kiểu số thực real Hàm lines cho kết kiểu số thực real Ví dụ: Tìm khoảng cách lớn điểm A, B C biết tọa độ điểm A(xA,yA), B(xB,yB) C(xC,yC) - Dữ liệu vào: nhập số thực xA, yA, xB, yB - Dữ liệu ra: Khoảng cách AB Ý tưởng: - Phương trình tính khoảng cách: AB = ( xB − x A ) + ( y B − y A ) AC = ( xC − x A ) + ( yC − y A ) BC = ( xC − xB ) + ( yC − yB ) - Tìm max số AB, AC BC Program lineABC; Var t,xA,yA,xB,yB,xC,yC:real ;{ t,xA,yA,xB,yB,xC,yC biên toàn cục} function lines(x,y,u,v:real):real; { x,y,u,v danh sách tham số} Var line:Real; {line biến cục bộ} Begin line:=sqrt(sqr(u-x)+sqr(v-y)); lines:=line; end ; function maxline(x,y:real):real; {x,y danh sách tham số} begin if x>y then maxline:=x else maxline:=y; end; BEGIN Write('nhap toa diem A'); Readln(xA,yA); Write('Nhap toa diem B'); Readln(xB,yB); Write('Nhap toa diem C'); Readln(xC,yC); t:=maxline(maxline(Lines(xA,yA,xB,yB),Lines(xC,yC,xB,yB)),Lines(x A,yA,xC,yC)); {lời gọi hàm line, maxline} write('hai diem co khoang cach lon nhat=',t:8:2); Readln; END Khi khai báo kiểu kiệu cho tham số hình thức thủ tục hàm, ta cần phải ý điểm sau: Nếu kiểu liệu tham số hình thức kiểu liệu có cấu trúc (kiểu array, string, ) việc khai báo kiểu liệu cho tham số hình thức nên khai báo theo cách gián tiếp, tức phải thơng qua từ khóa TYPE Ví dụ: Procedure Xuat(hoten: array[1 100] of string[30]); Chương trình Xuat bị lỗi phần khai báo kiểu liệu cho hai tham số hình thức hoten Để khắc phục lỗi này, ta khai báo gián tiếp kiểu liệu arr thơng qua từ khóa TYPE sau: TYPE arr=Array[1 100] of string[30];{arr kiểu kiệu mảng có 100 phần tử kiểu xâu} Tiếp đến, dùng kiểu liệu định nghĩa arr để định kiểu cho tham số hình thức hoten sau: Procedure Xuat1(hoten : arr); 3.1.4.Truyền tham số cho chương trình Khi truyền tham số Pascal, đòi hỏi phải có tương ứng tên kiểu liệu tham số hình thức tham số thực Một số định nghĩa qui tắc truyền tham số Pascal: Những tham số hình thức nằm sau từ khóa VAR gọi tham số biến Với tham số biến, tham số thực bắt buộc phải biến không giá trị Khi giá trị tham số biến thay đổi làm thay đổi giá trị tham số thực tương ứng khỏi chương trình đó, tham số thực giữ giá trị thay đổi Những tham số hình thức khơng đứng sau từ khóa VAR gọi tham số trị, tham số thực biến, biểu thức, hằng, giá trị số Các tham số trị nhận giá trị từ tham số thực truyền giá trị ban đầu, giá trị tham số trị thay đổi khơng làm thay đổi giá trị tham số thực, nghĩa giá trị tham số thực sau thoát khỏi chương trình ln với giá trị tham số thực trước truyền đến chương trình Do tham trị khơng kết tính tốn chương trình Ví dụ 1: Viết chương trình hốn vị hai giá trị a b program Parameter; var a,b: real; {a,b hai biến toàn cục} procedure hoanvi(var x,y:real); {x,y hai tham số biến} var tam:real; Begin tam:=x; x:=y; y:=tam; End; Begin write('nhap so a va b'); readln(a,b); writeln('hai so truoc hoan vi ',a:4:2,' ',b:4:2); hoanvi(a,b); {hai tham số thực a b truyền cho tham số biến x y} writeln('hai so sau hoan vi ',a:4:2,' ',b:4:2); readln; End Chạy chương trình trên: Giả sử liệu vào cho a=5 b=10 Kết kiểm chứng qua trường hợp sau: TH1: Chạy chương trình cho kết hoán vị ta được: a=10 b=5 TH2: Nếu đoạn chương trình procedure hoanvi(var x,y:real); khai báo sau: procedure hoanvi(x,y:real); {x,y hai tham số trị} var tam:real; Begin tam:=x; x:=y; y:=tam; End; Sau chạy chương trình kết cho a=5 b =10; đại lượng a b có giá trị khơng thay đổi x y khai báo tham trị (khơng có từ khóa var) nên sau khỏi chương trình giá trị x y không thay đổi nên trả lại cho a b giá trị trước TH3: Nếu đoạn chương trình procedure hoanvi(var x,y:real); khai báo sau: procedure hoanvi(x: real,var y:real); {x tham số trị, y tham biến} var tam:real; Begin tam:=x; x:=y; y:=tam; End; 10 Sau chạy chương trình kết cho a=5 b =5; đại lượng a có giá trị khơng thay đổi x khai báo tham trị (khơng có từ khóa var) nên sau khỏi chương trình giá trị x khơng thay đổi nên trả lại cho a giá trị trước Đại lượng b có giá trị thay đổi y khai báo tham biến (có từ khóa var) nên sau khỏi chương trình giá x thay đổi nên trả lại cho b 3.2 Hiệu chương trình * Lợi ích chương trình mang lại - Tránh việc phải viết lặp lặp lại dãy lệnh - Hỗ trợ việc thực chương trình lớn - Phục vụ cho q trình trừu tượng hóa - Mở rộng khả ứng dụng ngôn ngữ - Thuận tiện cho phát triển, nâng cấp chương trình Bài Cho điểm A, B C có tọa độ A(xA,yA), B(xB,yB) C(xC,yC) Hãy kiểm tra xem điểm có tạo thành tam giác? Nếu tam giác tính diện tích tam giác? - Dữ liệu vào: nhập số thực xA, yA, xB, yB - Dữ liệu ra: A, B C tam giác? Diện tích ? Giải thuật: - Phương trình tính khoảng cách: + Đặt t1= AB = ( xB − x A ) + ( y B − y A ) + Đặt t2= AC = ( xC − x A ) + ( yC − y A ) + Đặt t3= BC = ( xC − xB ) + ( yC − yB ) - Kiểm tra điều kiện: Nếu (t1