PHÂN LOẠI DẠNG bài tập và PHƯƠNG PHÁP GIẢI các bài tập TIN học PHỔ THÔNG

A ĐẶT VẤN ĐỀ I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong thời đại ngày nay, giới diễn q trình Tin học hóa nhiều lĩnh vực đời sống xã hội Tin học phát triển nhanh vũ bão trở thành ngành khoa học đóng vai trò quan trọng khơng thể thiếu phát triển xã hội Nhiều quốc gia ý thức tầm quan trọng Tin học có đầu tư lớn vào lĩnh vực đặc biệt lĩnh vực giáo dục nhằm đảo tạo đội ngũ tri thức trẻ có tảng Tin học vững vàng đáp ứng nhu cầu ngày cao xã hội Từ năm 2006 ngành giáo dục Việt Nam thức đưa mơn Tin học vào trường THPT nhằm cung cấp cho học sinh kiến thức phổ thơng Tin học, hình thành phát triển lực ứng dụng thành tựu Tin học học tập lĩnh vực hoạt động sau Đi đơi với hệ thống kiến thức lý thuyết hệ thống tập tách rời hệ thống Tin học phổ thông Hệ thống tập nhằm giúp học sinh hình thành, củng cố tri thức, kỹ năng, kỷ xảo khâu khác trình học tập, phát triển lực trí tuệ, rèn luyện hoạt động tư Tuy nhiên, Tin học mơn mẻ nên q trình tiếp thu kiến thức lý thuyết giải tập học sinh nhiều vướng mắc Các em chưa biết cách phân loại dạng tập giải quyết, đặc biệt tập Tin học 11 em chưa nắm vững hệ thống thuật toán để giải tốn Đây lý chọn đề tài này, nhằm giúp em phân loại dạng tập, áp dụng thuật toán để giải tập chương trình Tin học phổ thơng II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Mục đích tơi thực đề tài làm giúp em học sinh phân loại dạng tập, áp dụng thuật toán để giải toán chương trình Tin học 11 cách hiệu Từ giúp em tiếp cận dễ dàng với mơn học này, khơi dậy lòng đam mê em môn Tin học III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu: Là em học sinh trường THPT Triệu Sơn 2 Phạm vi nghiên cứu: Tập trung vào hệ thống tập Tin học phổ thông, đặc biệt hệ thống tập môn Tin học khối 11 B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I CƠ SỞ LÝ LUẬN Bài tập vấn đề đặt đòi hỏi học sinh phải giải sở kiến thức tiếp thu trình học tập Bài tập Tin học phổ thông phận tách rời chương trình Tin học phổ thơng, giúp học sinh hồn thiện kiến thức phổ thơng nhất, phát triển lực trí tuệ rèn luyện hoạt động tư cho học sinh Để giải tập trước hết cần biết cách phân loại, vận dụng kiến thức lý thuyết vào dạng tập khác II THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ Thuận lợi: Được quan tâm đầu tư Sở giáo dục đào tạo Thanh Hóa nói chung Ban ngành trường PTTT Triệu Sơn nói riêng, sở vật chất mơn Tin học có phòng máy thực hành phòng kết nối Internet, phòng máy chiếu đa chức dành cho môn Tin học nhiều lớp học có trang bị hệ thống máy tính, máy chiếu… Mặc dù mơn Tin học khơng phải mơn học Ban giám hiệu nhà trường quan tâm động viên tạo điều kiện cơng tác giảng dạy Bên cạnh có nhiều học sinh u thích mơn Tin học… Trong q trình thực đề tài tơi giáo viên tổ môn tư vấn hỗ trợ nhiều giúp tơi hồng thành đề tài Khó khăn: Do mơn nên bước đầu tiếp xúc với môn em nhiều bỡ ngỡ Các em chưa biết cách phân loại dạng tập vận dụng thuật tốn để giải tập Bên cạnh đó, với tâm lý thường em coi mơn Tin học môn phụ nên không trọng, nhiều em học sinh không dành đủ thời gian học nên không hiểu dần bị Đây lý nhiều em bị điểm (đặc biệt khối lớp 11) chí thi lại, học lại môn Tin học em học giỏi môn học khác Kết trước nghiên cứu Trước áp dụng đề tài trình giảng dạy, hình thức giám sát đề kiểm tra kết hợp thực hành tơi thu kết sau ( trung bình khối 10, 11 12): Nội dung cần nắm bắt Số lượng Tỷ lệ(%) Biết phân loại dạng 70/315 22% tập Vận dụng kiến thức 49/315 15,5% học để làm tốt tập III BIỆN PHÁP GIẢI QUYẾT Phân loại tập 1.1 Quan điểm phân loại: Việc phân lọai hệ thống tập Tin học phổ thơng mang tính tương đối quan điểm phân loại dựa vào mục tiêu hệ thống tập Qua tìm hiểu chương trình Tin học phổ thơng hệ thống tập ta thấy mục tiêu chương trình Tin học phổ thông thể lớp: lớp 10, lớp 11 lớp 12 khác Lớp 10, nội dung chương trình mang tính cung cấp kiến thức phổ thông bàn nhằm đảm bảo trình độ xuất phát mục tiêu hệ thống tập lớp chủ yếu củng cố tri thức sau học Học sinh cung cấp câu hỏi mang tính phân tích nhằm khái quát lại vấn đề đào xâu mở rộng vấn đề, mở mang kiến thức nắm bắt thơng tin, thơng qua giáo dục tư tưởng nhận thức tiếp cận thơng tin mang tính thời đại Lớp 11 lớp 12, nội dung chương trình bắt đầu vào chiều sâu nghiên cứu ngơn ngữ lập trình, hệ quản trị sở liệu, sở liệu quan hệ, vấn đề bảo mật… Do hệ thống tập lớp chủ yếu nhằm vào mục tiêu rèn luyện tư duy, phát triển lực trí tuệ rèn luyện kỹ thao tác, thực hành máy tính Tuy nhiên lớp 11 tác giả nhằm vào việc rèn luyện giải thuật nhiều hơn, lớp 12 rèn luyện kỹ thao tác thực hành máy tính 1.2 Các dạng tập: Với quan điểm phân loại trên, hệ thống tập tin học phổ thơng chia làm nhóm + Nhóm 1: Củng cố tri thức + Nhóm 2: Rèn luyện tư duy, phát triển lực trí tuệ + Nhóm 3: Rèn luyện kỹ thao tác 1.2.1 Dạng câu hỏi, tập củng cố tri thức: - Nhận dạng: Hình thức chủ yếu dạng hệ thống câu hỏi xây dựng học lý thuyết, cung cấp thông tin, kiện, kiện, cấu tạo, thành phần đối tượng - Mục đích: Nhằm nhắc lại kiến thức học đào sâu, mở rộng, vận dụng, liên hệ với thực tế sống với kiến thức cung cấp mang tính lý thuyết, chưa mang tính định lượng 1.2.2 Dạng câu hỏi, tập rèn luyện tư duy, phát triển lực trí tuệ - Nhận dạng: HÌnh thức chủ yếu toán cung cấp giả thiết (Input) kết luận (Output) đưa yêu cầu xác định phương pháp/ giải thuật để từ Input xác định Output - Mục đích: Phát triển lực phân tích, xác định tốn, khả tư giải thuật học sinh vận dụng vào việc giải toán đặt 1.2.3 Dạng câu hỏi, tập rèn luyện kỹ thao tác, thực hành máy tính - Nhận dạng: Thường tồn dạng yêu cầu thao tác theo bước kiểm tra kết quả, đánh giá nhận xét tồn dạng tập lập trình vận dụng, xây dựng, đặc tả hệ thống thực - Mục đích: Thông qua yêu cầu, vấn đề thực tế nhằm giúp học sinh tiếp cận máy tính, rèn luyện kỹ thao tác, thực hành máy tính Phương pháp giải tập tin học phổ thông 2.1 Phương pháp chung để tiếp cận giải toán: Ta thấy “tham vọng có giải thuật áp dụng toán điều ảo tưởng ” Trang bị hướng dẫn chung, gợi ý suy nghĩ mang tính định hướng theo nhóm, chủ đề, phát cách giải vấn đề cần thiết Có thể tiếp cận toán (bài tập tin học) theo bước: Bước 1: Tìm hiểu nội dung đề - Phát biểu lại tốn để hiểu rõ (nếu thấy cần thiết) - Xác định kiện vào (Input), (Output) Bước 2: Tìm cách giải - Tìm tòi, phát cách giải nhờ vào khả tư kết hợp với giải thuật cung cấp - Thể ý tưởng thông qua việc liệt kê bước giải/ dùng sơ đồ khối Bước 3: Trình bày lời giải - Dùng ngơn ngữ lập trình - Sử dụng phương pháp lập trình Top - Down (từ xuống), phải biết tinh chế bước - Kiểm tra lời giải Bước 4: Nghiên cứu sâu lời giải -Tìm cách giải khác, so sánh lựa chọn cách giải thích hợp - Nghiên cứu khả ứng dụng - Lật ngược vấn đề để xem xét - Nghiên cứu để áp dung cho toán tương tự 2.2 Dạng câu hỏi củng cố tri thức 2.1.1 Một số nội dung cần lưu ý: - Có thể phát biểu lại câu hỏi, chia nhỏ câu hỏi thành nhỏ - Theo dõi học sinh đưa gợi ý - Liệt kê kiến thức dạng khóa - Mở rộng vấn đề việc đưa câu hỏi liên quan đến nội dung học sinh trả lời 2.2.2 Ví dụ Câu hỏi 1: Hãy nêu đặc tính ưu việt máy tính? (câu hỏi - trang – SGK Tin học 10) *Phân tích: Với câu hỏi so sánh lợi ích việc sử dụng máy tính với việc khơng sử dụng máy tính lĩnh vực khác đời sống xã hội Từ để học sinh rút đặc tính ưu việt máy tính Câu hỏi 2: Người ta dùng đơn vị để đo lượng thơng tin? *Phân tích: Với câu hỏi ta phát biểu lại giữ giá trị câu hỏi “ Liệt kê tất đơn vị đo lượng thông tin?” Để mở rộng kiến thức đưa câu hỏi dạng: - Byte biểu diễn trạng thái? - Cơ sở để xác định số trạng thái đó? Câu hỏi 3: Em cho biết chức hệ điều hành? (câu hỏi - trang 64 – SGK Tin học 10) *Phân tích: Có thể đưa liên hệ từ hệ điều hành học từ liệt kê chức nó, thiếu giáo viên đưa câu hỏi bổ sung để hoàn thiện cho đáp án Việc mở rộng kiến thức câu hỏi này: - So sánh ưu nhược điểm hệ điều hành học - Em thử kể lại hệ điều hành mà em biết cho biết chức nó? 2.2.3 Một số câu hỏi vận dụng Câu hỏi 4: Hãy trình bày số chức hệ soạn thảo? Câu hỏi 5: Những thành phần cần thiết để dùng tiếng Việt soạn thảo? Câu hỏi 6: Hãy kể khả định dạng kí tự? Câu hỏi 7: Hãy kể nhóm lệnh làm việc với bảng? Câu hỏi 8: Việc kết nối máy tính nhằm mục đích gì? Câu hỏi 9: Giao thức truyền thơng gì? Câu hỏi 10: Địa IP gì? 2.3 Dạng tập rèn luyện tư duy, phát triển lực trí tuệ 2.3.1 Một số nội dung cần lưu ý: - Cần tìm hiểu kỹ nội dung đề để xác định đại lượng I, O cách xác, trường hợp cần thiết phát biểu lại để thấy rõ yêu cầu tốn - Dùng ngơn ngữ tựa ngôn ngữ tự nhiên liệt kê sơ bước giải, sở xác định rõ cấu trúc liệu biểu diễn - Định hình thuật giải dùng ngơn ngữ lập trình để cài đặt - Xác định quán phương pháp lập trình ( ví dụ lập trình xuống thực tinh chỉnh bước) - Kiểm thử cách xây dựng test - Nghiên cứu mở rộng khả áp dụng thuật toán 2.3.2 Một số thuật toán thường gặp a Các thuật toán đơn giản * Hoán đổi giá trị hai biến (a, b có kiểu): + Sử dụng biến trung gian: Sử dụng thao tác gán TG := a; a := b; b := TG; + Không sử dụng biến trung gian (chỉ thực với a, b kiểu số): a:=a+b; b:= a-b; a:= a-b; * Tìm Max, Min: + Tìm Max hai số a, b cho trước (có thể so sánh để xác định biến đổi tốn học, ta có số lớn (a+b)/2 + (a-b)/2- với a, b dương); tương tự ta xác định Min hai số + Tìm Min số a, b, c: Cách 1: - Nếu a=b (loại a) so sánh b với c để xác định số bé Cách 2: Gán Min:=a; - Nếu Min > b gán Min:=b; - Nếu Min >c gán Min:=c; b Bài toán xếp: Trong sống ta thường gặp việc liên quan đến xếp xếp học sinh theo thứ tự từ thấp đến cao, xếp điểm trung bình học sinh lớp theo thứ tự từ cao đến thấp Nói cách tổng quát, cho dãy đối tượng, cần xếp lại vị trí đối tượng theo tiêu chí Dưới ta xét tốn xếp dạng đơn giản: Cho dãy A gồm n số nguyên a 1, a2,…,an Cần xếp số hạng để dãy A trở thành dãy không giảm Thuật toán xếp tráo đổi (Exchange sort) * Xác định toán: - Input: Dãy A gốm n số nguyên a1, a2,…,an - Output: Dãy A xếp lại thành dãy không giảm * Ý tưởng: Với cặp số hạng đứng liền kề dãy, số trước lớn số sau ta tráo đổi chúng cho Việc lặp lại khơng có đổi chỗ xảy * Thuật toán: Bước 1: Nhập n, số hạng a1, a2,…,an; Bước 2: M  N; Bước 3: Nếu M < đưa dãy A xếp kêt thúc; Bước 4: M  M-1, i  0; Bước 5: i  i+1; Bước 6: Nếu i >M quay lại bước 3; Bước 7: Nếu > ai+1 tráo đổi ai+1 cho nhau; Bước 8: Quay lại bước5; c Bài tốn tìm kiếm Tìm kiếm việc thường xảy sống, chẳng hạn cần tìm sách giáo khoa Tin học 10 giá sách, cần tìm học sinh danh sách lớp học… Nói cách tổng qt cần tìm đối tượng tập đối thượng cho trước Dưới ta xét tốn tìm kiếm dạng đơn giản sau: Cho dãy A gồm n số nguyên khác a 1, a2,…,an số nguyên k Cần biết có hay không số i (1=< i n thơng báo dãy A khơng có số hạng có giá trị k, kết thúc; Bước 6: Quay lại bước 3; 2.3.3 Ví dụ Bài tập 1: Viết chương trình nhập từ bàn phím số nguyện dương N (N