Một số phương pháp dạy học tạo hứng thúvà nâng cao chất lượng cho học sinh trườngtrường THPT nông cống 3 thông qua bài 4 tin học 10 bài toán và thuật toán

I MỞ ĐẦU Công nghệ thông tin lĩnh vực ln có bùng nỗ đột phá, với phát triển vơ nhanh chóng Đảng Nhà nước ta nhận thấy tầm quan trọng ngành Tin học lựa chọn môn học vào nhà trường phổ thông môn hoc khác với mục tiêu cung cấp cho em kiến thức phổ thơng ngành Tin học, hình thành phát triển khả tư thuật toán, lực sử dụng thành tựu ngành khoa học học tập lĩnh vực sau Tin học lớp 10 em làm quen với nhiều nội dung kiến thức mới, khó tiếp thu trừu tượng hoạt động xây dựng thuật giải, mã hóa, kiểm thử…có tính tính tư logic, chặt chẽ đòi hỏi em phải tập trung cao Nếu không tạo niềm say mê hứng thú từ đầu trình học em khó tiếp thu kiến thức với nhiều khái niệm trừu tượng Chính việc làm để em lĩnh hội đầy đủ kiến thức qua học trách nhiệm, động lực người thầy Nhận thức vai trò người thầy quan trọng người thiết kế, ủy thác, điều khiển thể chế hóa q trình giảng dạy Tơi cố gắng sử dụng nhiều phương pháp dạy- học để giúp học sinh có nhìn trực quan sinh động giúp em nắm tốt hơn, say mê với môn học Cụ thể muốn nói dùng "Bài giảng điện tử" giáo viên tự biên soạn để trình chiếu giảng, kết hợp thuyết trình, vấn đáp mơ ví dụ thực tế cho học sinh hoạt động Tơi xin trình bày phương pháp giảng dạy thơng qua ví dụ giảng cụ thể chương trình Tin học lớp 10, "Bài toán thuật toán" Đây coi học khó chương trình giáo khoa lớp 10 có liên quan chặt chẽ đến kiến thức lớp 11 sau Với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn Tin học trường THPT Nông Cống Tôi chọn đề tài: “Một số phương pháp dạy học tạo hứng thú nâng cao chất lượng cho học sinh trường THPT Nông Cống thông qua tin học 10: Bài toán thuật toán” II NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Cơ sở lí luận a Khái niệm tốn Input: Thơng tin có Output: Thơng tin cần tìm b Khái niệm thuật toán Thuật toán để giải toán dãy hữu hạn thao tác xếp theo trình tự xác định cho sau thực dãy thao tác ấy, từ Input tốn, ta nhận Output cần tìm - Trình bày thuật toán: * Liệt kê * Sơ đồ khối - Tính chất thuật tốn: + Tính dừng: Thuật toán phải kết thúc sau số hữu hạn lần thực thao tác + Tính xác định: Sau thực thao tác thuật tốn kết thúc có thao tác xác định để thực + Tính đắn: Sau thuật tốn kết thúc, ta phải nhận Output cần tìm Thực trạng vấn đề Trong q trình giảng dạy mơn Tin học lớp 10 Đặc biệt 4: “Bài toán thuật tốn” có nhiều nội dung kiến thức nhiều khái niệm trừu tượng Khi kiểm tra với mức độ đề tương đương với ví dụ sách giáo khoa, em mơ màng, chí khơng hiểu rõ chất vấn đề đạt kết chưa cao Nguyên nhân áp dụng phương pháp giảng dạy truyền thống, không áp dụng công nghệ thông tin phối hợp phương pháp khác trình giảng dạy Học sinh thụ động khơng phát huy hết tính tích cực sáng tạo trình học tập, dẫn đến em tiếp thu kiến thức cách thụ động sơ sài khơng hứng thú say mê tìm tịi kiến thức học Qua kết khảo sát lớp 10B3, trường THPT Nông Cống 3, tổng số 45 học sinh Năm học 2019 – 2020, kết thu sau Điểm Giỏi Điểm Khá Điểm TB Điểm Yếu Điểm Kém SL Tỉ lệ SL SL SL SL 4,4% Tỉ lệ 8,8% 15 Tỉ lệ 33,3% 19 Tỉ lệ 42,2% Tỉ lệ 11,3% Đứng trước thực trạng trên, trình giảng dạy tin học lớp 10 Trong tiết dạy lớp Với vai trị người thầy tơi ln tìm tịi nghiên cứu kết hợp nhiều phương pháp vấn đáp, thuyết trình, chơi trị chơi với hỗ trợ đắc lực công cụ công nghệ máy chiếu, máy tính, mạng máy tính phần mềm khác, từ tạo cho em hứng thú tìm tịi lĩnh hội kiến thức mới, giúp em khắc sâu kiến thức vận dụng trình học tập Giải vấn đề a Chuẩn bị : - Về phương pháp: + Giáo viên soạn trước giảng "Tìm hiểu tốn thuật tốn" máy tính phần mềm PowerPoint (Bài soạn dạy tiết học) Sử dụng phương pháp thuyết trình kết hợp vấn đáp gọi 5-6 học sinh lên bảng đứng làm mẫu cần biểu diễn thuật tốn Tìm Max thuật tốn xếp + Chuẩn bị số tập áp dụng để rèn luyện kỹ biểu diễn thuật toán - Về phương tiện: + Giáo viên chuẩn bị dàn máy tính (để bàn xách tay), máy chiếu, chiếu + Học sinh cần có đầy đủ sách bút, ghi b Các bước thực giảng "Bài toán thuật toán" * Hoạt động 1: Giúp học sinh hiểu rõ khái niệm "Bài toán" Tin học: Giáo viên đặt vấn đề cách đưa ví dụ để học sinh quan sát: Ví dụ 1: Giải phương trình bậc tổng qt: ax2+ bx+ c= (a khác 0) Ví dụ 2: Giải toán "Trăm trâu trăm cỏ Trâu đứng ăn năm Trâu nằm ăn ba Lụ khụ trâu già Ba bó" Hỏi có trâu loại ? Ví dụ 3: Bài tốn quản lý học sinh kỳ thi tốt nghiệp máy tính: SBD 410001 410002 410003 410004 41000 Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm Tổng Xếp Họ tên Ngoại toán văn lý sinh sử điểm loại ngữ Phạm Ngọc 43 Khá Toàn Bùi Long Thể 4 21 Yếu Hà Nguyên 8 10 51 Giỏi Diệp Nguyễn Thị 45 Khá Thanh Bình Phan Thị 31 TB Thanh Phát vấn học sinh: Em xác định kiện ban đầu kết tốn có dạng ? (Dạng số, hình ảnh, hay văn ?) Học sinh trả lời: Dữ kiện (Cho biết) Kết (cần tìm) ví dụ Các hệ số a, b, c Nghiệm phương trình (nếu có) có dạng số ngun số ví dụ ví dụ thực Số lượng trâu đứng, trâu nằm trâu già ( dạng số nguyên) Có 100 trâu 100 bó cỏ Mỗi trâu đứng ăn bó Mỗi trâu nằm ăn bó trâu già ăn chung bó Số báo danh, họ tên, ngày Tổng điểm học sinh, sinh, điểm toán, điểm văn, xếp loại tốt nghiệp nào, đỗ hay điểm lý trượt Phát vấn học sinh: Em nhận xét giống khác toán Tin học toán Toán học? Học sinh trả lời: Bài toán Toán học yêu cầu giải cụ thể để tìm kết quả, cịn tốn Tin học yêu cầu máy tính giải đưa kết cho Từ Giáo viên trình chiếu khái niệm Bài toán Tin học : Là việc mà ta muốn máy tính thực để từ thông tin đầu vào (dữ kiện) máy tính cho ta kết mong muốn - Những kiện toán gọi Input - Kết máy tính trả gọi Output tốn Sau giáo viên u cầu học sinh tìm lại Input Output ví dụ  Như vậy, khái niệm tốn khơng bó hẹp phạm vi mơn tốn, mà phải hiểu vấn đề cần giải thực tế, để từ kiện cho máy tính tìm kết cho *Hoạt động 2: Giúp học sinh hiểu rõ khái niệm "Thuật toán" Tin học: +Bước 1: Giáo viên nêu tình gợi động cơ: Làm để từ Input tốn, máy tính tìm cho ta Output ? Học sinh trả lời: Ta cần tìm cách giải tốn làm cho máy tính hiểu cách giải Đến có em thắc mắc: Như phải giải tốn mà có cịn phức tạp Tốn học ? Giáo viên giải thích: Nếu Toán học phải giải trực tiếp để lấy kết quả, đây, cần tìm cách giải tốn tổng quát máy tính giải cho ta lớp tốn đồng dạng Ví dụ: Bài tốn giải phương trình bậc với hệ số a,b,c bất kỳ, tốn tìm diện tích tam giác với độ dài cạnh nhập bất kỳ, tốn tìm UCLN số nguyên bất kỳ, toán quản lý học sinh ,v.v + Bước 2: Giáo viên đưa khái niệm thuật tốn tính chất thuật toán:  Khái niệm: “Thuật toán để giải toán dãy hữu hạn thao tác xếp theo trình tự xác định cho sau thực dãy thao tác ấy, từ thông tin đầu vào (Input) tốn ta nhận kết (Output) cần tìm” * Các tính chất thuật tốn: - Tính dừng - Tính xác định - Tính đắn + Bước 3: Giới thiệu cho học sinh cách biểu diễn thuật toán - Cách l: Liệt kê bước: Chính dùng ngơn ngữ tự nhiên để diễn tả bước cần làm giải toán máy tính - Cách 2: Dùng sơ đồ khối Một số quy ước biểu diễn thuật toán sơ đồ khối: Hình van: mơ tả thao tác nhập xuất liệu Hình chữ nhật: mơ tả thao tác tính tốn Hình thoi: mơ tả thao tác so sánh Hình mũi tên : Quy trình trình tự thực thao tác Giáo viên nhắc học sinh phải nhớ quy ước để biểu diễn thuật toán xác *Hoạt động 3: Giới thiệu hướng dẫn học sinh mơ tả, biểu diễn thuật tốn số tốn điển hình.(Trọng tâm) Bài tốn 1: Giải phương trình bậc tổng quát : ax2+bx+c = ( a ≠ 0) Trước tiên giáo viên yêu cầu học sinh xác định Input Output toán: - Input: hệ số a,b,c - Output: Nghiệm phương trình Sau gọi học sinh đứng lên nhắc lại cách giải phương trình bậc đầy đủ, bước hướng dẫn học sinh viết thuật toán theo cách Lưu ý giáo viên vừa trình chiếu bước thuật tốn vừa vấn đáp học sinh ( dùng hiệu ứng xuất phù hợp) Cách 1: Liệt kê bước Bước 1: Bắt đầu Bước 2: Nhập hệ số a,b,c Bước 3: Tính biệt số  = b2- 4ac Bước 4: Nếu  < thơng báo phương trình vơ nghiệm kết thúc Bước 5: Nếu  = thơng báo phương trình có nghiệm kép x  b kết 2a thúc Bước 6: Nếu  > thơng báo phương trình có nghiệm x1,x2= b �  , 2a kết thúc Bước 7: Kết thúc Cách 2: Biểu diễn thuật toán sơ đồ khối Nhập a,b,c Tính = b2- 4ac Đúng Max Max 4.2: i i+1 quay lại bước Cách 2: Biểu diễn sơ đồ khối Nhập n dãy a1,a2, …,an Maxa1 , i i >N? Đ Đưa Max kết thúc S S >Max? Đ Maxai i i + Bài toán 4: Dùng thuật toán xếp tráo đổi để xếp dãy số a 1,a2, …,an theo thứ tự không giảm  Ý tưởng: - Duyệt từ đầu dãy đến cuối dãy, gặp số a i >ai+1 đổi chỗ số cho nhau.Tức số đứng sau phải lớn hay số đứng trước,giống học sinh xếp hàng phải tuân theo quy tắc bé đứng trước lớn đứng sau Như ta phải duyệt dãy số nhiều lần, lần đưa số vị trí Giáo viên lại tiếp tục trình chiếu hướng dẫn học sinh cách biểu diễn thuật toán Cách 1: Liệt kê bước  Bước 1: Nhập số lượng số hạng dãy (N) số cụ thể a1,a2,…,an  Bước 2: MN  Bước 3: Nếu M< đưa dãy số xếp  Bước 4: MM-1, i0  Bước 5: ii+1  Bước 6: Nếu i>M quay lại bước  Bước 7: Nếu >ai+1 đổi chỗ số cho quay lại bước Cách 2: Biểu diễn sơ đồ khối Nhập n dãy a1,a2, …,an MN MM ? diễn thuật toán xếp, giáo viên gọi em học sinh lên đứng trước lớp theo thứ tự ngẫu nhiên để mô trực tiếp thuật Tráo đổi ai+1 Đ S >ai+1 ? toán xếp Cần xếp lại cho em đứng theo thứ tự bé đứng trước, lớn đứng sau theo bước thuật tốn Mơ phỏng: Lúc đầu em đứng sau: ( Ta coi em số để tiện theo dõi)  Lần duyệt thứ (tính từ phải sang trái): Bạn số cao bạn số nên đổi chỗ 10 Bạn số cao bạn số nên đổi chỗ Bạn số cao bạn số nên đổi chỗ Bạn số cao bạn số nên đổi chỗ 11 Sau lần duyệt thứ bạn số vị trí Lần duyệt thứ 2: Bạn số cao bạn số nên đổi chỗ 6 3 12 Sau lần duyệt thứ bạn số số vị trí Lần duyệt 3: Bạn số cao bạn số nên đổi chỗ, sau lần ta bạn vị trí: số 1,4,5,6 Lần duyệt 4 Bạn số cao bạn số nên đổi chỗ,cịn lại vị trí 13 Sau vòng duyệt ta hàng theo thứ tự sau: 4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm Sau áp dụng đề tài lớp 10B3, trường THPT Nông Cống nhận thấy: Trong gây ý, hút em tập trung học tập, động não, suy nghĩ, học tập sôi nỗi tạo cho học sinh thói quen học tập nghiêm túc, khoa học, kết học tập nâng lên rõ rệt Qua kết khảo sát lớp 10B3, trường THPT Nông Cống 3, tổng số 45 học sinh Năm học 2019 – 2020, kết thu sau Điểm Giỏi Điểm Khá Điểm TB Điểm Yếu Điểm Kém SL Tỉ lệ SL 11,1% 15 Tỉ lệ SL 33,3% 25 Tỉ lệ SL 55,6% Tỉ lệ SL Tỉ lệ 0% 0% III KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ - Kết luận: Kết học sinh sau học giáo án điện tử máy chiếu kết hợp mô trực quan, lấy dẫn chứng thực tế nâng cao hiệu rõ rệt dạy trường THPT Nông Cống Khơi dậy niềm đam mê hứng thú tìm tịi tri thức với mơn học Phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo học sinh Giáo viên nhận trách nhiệm quan trọng hơn, nặng nề với vai trò người thiết kế, uỷ thác, điều khiển thể chế hoá - Kiến nghị: Đối với giáo viên: Không ngừng tự học, tự bồi dưỡng để kịp thời lĩnh hội kiến thức chun mơn, có kỷ sử dụng thành thạo trang thiết bị dạy học 14 đại Sử dụng phương pháp thích hợp để kích thích hứng thú học tập học sinh Nhà trường tăng cường thêm sở vật chất, đảm bảo trang thiết bị cho việc dạy học, cụ thể là: Tăng cường thêm thiết bị máy móc máy vi tính, máy chiếu đa XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 22 tháng 05 năm 2020 Tơi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người viết Mạc Thị Năm 15 Tài liệu tham khảo - Lí luận dạy học tin học trường THPT - Sách giáo khoa Tin học 10 – Hồ Sỹ Đàm – Chủ biên - Sách giáo viên tin học 10 - Hồ Sỹ Đàm – Chủ biên - Lý thuyết tập lập trình Pascal – Quách Tuấn Ngọc 16 ... trâu loại ? Ví dụ 3: Bài toán quản lý học sinh kỳ thi tốt nghiệp máy tính: SBD 41 0001 41 0002 41 00 03 41 00 04 4100 0 Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm Tổng Xếp Họ tên Ngoại toán văn lý sinh sử điểm loại... Phát vấn học sinh: Em nhận xét giống khác toán Tin học toán Toán học? Học sinh trả lời: Bài toán Toán học yêu cầu giải cụ thể để tìm kết quả, cịn tốn Tin học u cầu máy tính giải đưa kết cho Từ... Bạn số cao bạn số nên đổi chỗ 10 Bạn số cao bạn số nên đổi chỗ Bạn số cao bạn số nên đổi chỗ Bạn số cao bạn số nên đổi chỗ 11 Sau lần duyệt thứ bạn số vị trí Lần duyệt thứ 2: Bạn số cao bạn số