SKKN tin 10 bài toán và thuật toán

SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10 A - Phần I: Phần mở đầu I- Lý chọn đề tài: Nh ta đà biết Tin học môn đợc đa vào giảng dạy thức nhà trờng phổ thông Đối với em học sinh, nói Hành trang để giúp em vững bớc tới tơng lai - tơng lai hệ công nghệ thông tin bùng nổ ! Tuy nhiên, với em học sinh vïng miỊn nói nãi, viƯc tiÕp cËn víi bé môn Tin học nhiều hạn chế Một lẽ dễ hiểu hầu hết em cha có điều kiện tiếp xúc với máy tính bao giờ, nh lĩnh vực công nghệ thông tin vấn mẻ ! Vì trình dạy học môn Tin học nhà trờng phổ thông gặp nhiều khó khăn Từ thực tế muốn chia sẻ kinh nghiệm nho nhỏ để tham khảo trình dạy học, kinh nghiệm việc phối hợp nhiều phơng pháp dạy- học để giúp học sinh có nhìn trực quan, giúp em nắm đợc tốt Cụ thể muốn nói dùng "Giáo án điện tử" giáo viên tự biên soạn để trình chiếu giảng, kết hợp thuyết trình, vấn đáp mô ví dụ thực tế cho học sinh II- Nhiệm vụ đề tài: Việc đa sáng kiến kinh nghiệm với nhiệm vụ cụ thể là: GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự 1nhiên SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10 - Giúp cho học sinh có kỹ t logic vỊ tin häc BiÕt vËn dơng c¸c kiÕn thøc đà học để giải toán thuật toán máy tính - Muốn vậy, giáo viên phải giúp học sinh nhận biết đợc dạng toán để vận dụng phơng pháp giải - Phơng pháp toán thuật toán phơng án tối u - Việc tìm giải toán thuật toán máy tính cần phải dựa tính chất khảo sát xác định toán III- Phơng pháp nghiên cứu: - Thông qua việc giảng dạy trực tiÕp tin häc líp 10 t¹i trêng THPT Mï Cang Chải - Yên Bái năm học trớc - Phơng pháp quan sát, phơng pháp thực nghiệm s phạm, khảo sát, điều tra, phân tích tổng hợp đánh giá kết - Vấn đáp tìm hiểu giáo viên môn, giáo viên chủ nhiệm phụ huynh học sinh - Kết hợp với tình hình thực tế đối tợng học sinh Để từ đúc rút phơng pháp giảng dạy phù hợp, khắc phục thiÕu xãt nh»m gi¶m bít häc sinh u - kÐm IV- Cơ sở nghiên cứu : - Trong năm học 2008 - 2009 đơc Tổ chuyên môn phân công giảng dạy môn tin học 10, phần lớn em ngời dân tộc thiểu số nh: Mông, Thái Vì vậy, trình giảng dạy môn tin học gắp nhiều khó khăn khả t duy, lôgic GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự 2nhiên SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10 tính toán em chậm, nhiều em cha biết đến máy vi tính - Căn c vào việc đổi phơng pháp giảng dạy Thầy chủ đạo trò chủ động - Căn vào trình độ chuyên môn, vào chức nhiệm vụ trờng học - Là năm học ứng dụng công nhgệ thông tin vào trờng học - Căn vào tình hình thực tế học sinh học môn tin học trờng phổ thông Tôi mạnh dạn đa sáng kiến kinh nghiệm: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán chơng trình Tin học 10 V- Đối tợng nghiên cứu - phạm vi nghiên cứu: Đối tợng nghiên cứu sáng kiến kinh nghiệm: - Học sinh khối 10, Trờng THPT huyện Mù Cang Chải năm học trớc Phạm vi nghiên cứu: - Trớc thờng sử dụng phơng pháp thuyết trình, vấn đáp đơn lớp cha đủ phơng tiện Nhng đây, đợc quan tâm Bộ giáo dục, Sở Giáo dục & Đào tạo đà trang bị cho trờng phổ thông số máy tính(Computer) máy chiếu(Projector), hoàn toàn có điều kiện dùng "Giáo án điện tử" để trình chiếu giảng cho học sinh - Tôi xin trình bày phơng pháp giảng dạy thông qua ví dụ giảng cụ thể chơng trình Tin GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự 3nhiên SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10 học lớp 10, "Tìm hiểu toán thuật toán"- Đây đợc coi học khó chơng trình giáo khoa lớp 10 có liên quan chặt chẽ đến kiến thức lớp 11 sau - Chính vậy, phạm vi sáng kiến kinh nghiệm đa chơng trình tin häc 10 VI- Thêi gian nghiªn cøu: - Thêi gian nghiên cứu từ năm học 2006- 2007 đến nay, tìm hiểu học tập số phơng pháp dạy thực tế giáo viên tổ lớp 10, 11 12 thông qua tiết dự đánh giá rút kinh nghiệm B - Phần II: Nội dung I- Cơ sở lý luận đề tài: - Nhiệm vụ trung tâm trờng học THPT hoạt động dạy thầy hoạt động học trò, xuất phát từ mục tiêu đào tạo Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dỡng nhân tài Đợc xây dựng sở ban đầu hình thành nhân cách cho học sinh, để từ học sinh kết hợp lý luận với thực tiễn lao động học lên bậc học cao Bên cạnh giúp học sinh củng cố kiến thức phổ thông đặc biệt môn tin học cần thiết thiếu đời sống ngời GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự 4nhiên SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10 - Năm học ứng dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy cac trờng phổ thông - Vậy vấn đề đặt cần làm cho học sinh nắm vững tri thức khoa học, công nghệ môn tin học cách có hệ thống, có kỹ cần thiết häc tËp vµ rÌn lun trÝ t cđa häc sinh, thể việc học đôi với hành - Đặc trng môn Tin học môn tự nhiên khó, đòi hỏi học sinh phải có t Logic toán học Do trọng định hớng cho học sinh học nghiên cứu môn tin học cách nghiêm túc, hứng thú chơng trình học phổ thông - Do vậy, mạnh dạn đa sáng kiến kinh nghiệm với mục đính giúp cho học sinh THPT năm học 2008 - 2009 vận dụng tìm nhng giải pháp tối u tìm hiểu toán thuật toán môn tin 10 Cụ thể tiêu chuẩn sau: Tiêu chuẩn 1: Học sinh thuật toán tìm kiếm (Sequeytial Search), đâu toán xếp tráo đổi (Exchangge Sort) Tiêu chuẩn 2: Biết xây dựng toán hai cách liệt kê dựng sơ đồ khối II- Thực trạng nay: GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự 5nhiên SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10 Việc giảng dạy Tin học gặp nhiều khó khăn đặc biệt đối tợng học sinh trờng THPT huyện Mù Cang Chải lý sau: - Đối tợng học sinh đa số dân tộc, nhận thức chậm, khả t lôgíc hạn chế - Phần lớn học sinh cha biết vận dụng môn toán vào môn tin học để xác định toán Ví dụ: Nh toán tìm nghiệm phơng trình bậc hai dạng tổng quát: ax2 + bx + c = (a ≠ 0) Yªu cầu học sinh phẩi thực thao tác sau: * Xác định toán: - Input: Nhập a, b, c - Output: Tất số thực x thoả m·n ax2 + bx + c = * ý tëng: Häc sinh tÝnh  b  4ac råi đa kết để so sánh + phơng trình có hai nghiệm phân biệt x1   b   b  ; x2  thông báo kết thúc; 2a 2a + Nếu phơng trình có nghiệm kép x b thông báo 2a kết thúc; + Nếu phơng trình vô nghiệm thông báo rối kết thúc * Thuật toán: Học sinh xây dựng thuật thoán hai cách: - Cách 1: Liệt kê GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự 6nhiên SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10 - Bớc 1: Bắt đầu - Bíc 2: NhËp hƯ sè a,b,c - Bíc 3: TÝnh biƯt sè  = b2- 4ac - Bíc 4: Nếu < thông báo phơng trình vô nghiƯm råi kÕt thóc - Bíc 5: NÕu  = thông báo phơng trình có nghiệm kép x b råi kÕt thóc 2a - Bíc 6: NÕu  > thông báo phơng trình có nghiệm x1, x2 = b �  , råi kÕt thóc 2a - Bớc 7: Kết thúc - Cách 2: Học sinh xây dựng sơ đồ khối - Khi thực toán học sinh gặp nhiều khó khăn, kiến thức toán học em hạn chế, khả t thuật toán chậm - Trong sách giáo khoa đa ví dụ toán dạng không trình bày cặn kẽ nên học sinh gặp nhiều khó khăn - Tài liệu tham khảo cho giáo viên học sinh hạn chế, cha có nhiều thể loại Việc vận dụng sách giáo khoa, sách giáo viên với tinh thần nghiêm túc quan trọng cần thiết Chính vậy, đà nghiên cứu đa số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu giải toán thuật toán máy vi tính sau: III- Giải pháp: Tình trạng thực tế cha thực đề tài GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự 7nhiên SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10 Trớc cha áp dụng phơng pháp giảng dạy giáo ¸n ®iƯn tư, lÊy vÝ dơ tõ thùc tÕ… häc sinh phản ánh với giáo viên môn khó hiểu trừu tợng Khi kiểm tra với mức độ đề tơng đơng với ví dụ sách giáo khoa, em mơ hồ đạt kết cha cao Khảo sát thực tế Giáo viên đa đề kiểm tra tiết líp 10A cã 45 häc sinh nh sau: Bµi 1: Xác định Input Output toán sau: Tính tổng bình phơng chữ số số tự nhiên có chữ số Bài 2: Liệt kê bớc thuật toán để giải toán sau : Rút gọn phân số a víi a, b bÊt kú, b 0 b Bµi 3: Viết thuật toán để xếp dÃy số nguyên nhập từ bàn phím theo thứ tự giảm dần Kết kiểm tra nh sau: Điểm Số häc sinh 13 10 TØ lÖ 6,67 15,56 28,88 22,22 17,77 6,67 2,22 % % % % % % % Đối với Bài 1, hầu nh học sinh tìm đợc Input Output toán mà cha viết đợc đầy đủ thuật toán để giải GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự 8nhiên SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10 Đối với Bài 2, học sinh cha mô đợc thuật toán sơ đồ khối Nội dung: a) Chuẩn bị : - Về phơng pháp: + Giáo viên soạn trớc giảng "Tìm hiểu toán thuật toán" máy tính phần mềm PowerPoint (Bài soạn đợc dạy tiết học) Sử dụng phơng pháp thuyết trình kết hợp vấn đáp gọi - học sinh lên bảng đứng làm mẫu cần biểu diễn thuật toán Tìm Max thuật toán xếp + Chuẩn bị số tập áp dụng để rèn luyện kỹ biểu diễn thuật toán - Về phơng tiện: + Giáo viên chuẩn bị dàn máy tính (để bàn xách tay), máy chiếu, chiếu, bút laze + Học sinh cần có đầy đủ sách bút, ghi b) Các bớc thực giảng "Tìm hiểu toán thuật toán" * Hoạt động 1: Giúp học sinh hiểu rõ khái niệm "Bài toán" Tin học: Giáo viên đặt vấn ®Ị b»ng c¸ch ®a c¸c vÝ dơ ®Ĩ häc sinh quan sát: GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự 9nhiên SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10 Ví dụ 1: Giải phơng trình bậc hai tổng qu¸t: ax2 + bx + c = (a �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 toán quản lý häc sinh mét kú thi tèt nghiÖp b»ng máy tính: 51012 51012 Điểm ng p sử điể loạ m i 43 Khá 21 10 51 45 Kh¸ 31 TB §iĨ m m m toán văn NN Giàng A Dê Lß Minh Ngäc 4 6 Họ tên Đinh Phơng 51012 Thuỳ Trần Hng 51012 Nguyên Xế Điể SBD 51012 Tổ Điể Vũ Văn Cờng Điể m lý Điể m sinh Phát vấn học sinh: Em hÃy xác định kiện ban đầu kết toán có dạng ? (Dạng số, hình ảnh, hay văn ?) GV: Bùi Đăng Khoa - Tỉ tù10 nhiªn Ỹ u Giá i SKKN: “Mét số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10 - Cách 2: Biểu diễn sơ đồ khối Nhập N Đ N=1? ? S § NMax gán Max ai, cuối tìm đợc Max * Thuật toán: Cách 1: Liệt kê bớc - Bớc 1: Nhập N N số nguyên a1, a2,, aN - Bíc 2: Max  ai, i - Bớc 3: Nếu i > N đa giá trÞ Max råi kÕt thóc - Bíc 4: 4.1: NÕu > Max th× Max 4.2: i i+1 råi quay lại bớc Cách 2: Biểu diễn sơ ®å khèi NhËp n vµ d·y a1,a2, …,an Maxa1 , i i >N? Đ Đa Max kết thúc S >Max? S Đ Maxai GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự18 nhiên SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10 i i + Bài toán 4: Dùng thuật toán xếp tráo đổi ®Ĩ s¾p xÕp d·y sè a1, a2,…, aN theo thø tự không giảm * ý tởng: - 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 trớc, giống nh học sinh xếp hàng phải tuân theo quy tắc bé đứng trớc lớn đứng sau Nh ta phải duyệt dÃy số nhiều lần, lần đa đợc số vị trí * Thuật Toán: Giáo viên lại tiếp tục trình chiếu hớng dẫn học sinh cách biểu diễn thuật toán Cách 1: Liệt kê bớc Bớc 1: Nhập số lợng số hạng dÃy (N) số cụ thể a1,a2,aN Bớc 2: MN Bíc 3: NÕu M< ®a d·y sè đà xếp GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự19 nhiên SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10” Bíc 4: M  M - 1, i0 Bíc 5: i  i+1 Bíc 6: NÕu i >M quay lại bớc Bớc 7: Nếu >ai+1 đổi chỗ số cho quay lại bớc Cách 2: Biểu diễn sơ đồ khối Nhập n dÃy a1,a2,,an MN MM ? S GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự20 nhiên Đa dÃy số đà xếp kết thúc SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10 Đ >ai+1 ? Tráo đổi ai+1 Sau trình chiếu cách biểu diễn thuật toán xếp, giáo viên gọi em học sinh lên đứng trớc lớp theo thứ tự ngẫu nhiên để mô trực tiếp thuật toán xếp Cần xếp lại cho em đứng theo ®óng thø tù bÐ ®øng tríc, lín ®øng sau theo bớc thuật toán Mô phỏng: Lúc đầu em đứng nh sau: ( Ta coi em số để tiện theo dõi)  LÇn dut thø nhÊt (tính từ phải sang trái): GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự21 nhiên SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 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 GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự22 nhiên SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10 Bạn số cao bạn số nên đổi chỗ Sau lần duyệt thứ đợc bạn số vị trí Lần duyệt thứ 2: Bạn số cao bạn số nên đổi chỗ GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự23 nhiên SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10” 6 5 4 3 Sau lần duyệt thứ đợc bạn số số vị trí Lần duyệt 3: GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự24 nhiên SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuËt to¸n tin häc 10” Bạn số cao bạn số nên đổi chỗ, sau lần ta đợc bạn vị trí: số 1,4,5,6 Lần duyệt Bạn số cao bạn số nên đổi chỗ,còn lại ®· ®óng vÞ trÝ Sau vòng duyệt ta đợc hàng theo thø tù nh sau: 4 Kết thực hiện: GV: Bùi Đăng Khoa - Tỉ tù25 nhiªn ... giảng cụ thể chơng trình Tin GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự 3nhiên SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10 học lớp 10, "Tìm hiểu toán thuật toán" - Đây đợc coi học.. .SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10 - Giúp cho học sinh có kỹ t logic vỊ tin häc BiÕt vËn dơng c¸c kiÕn thức đà học để giải toán thuật toán máy... Đ Maxai GV: Bùi Đăng Khoa - Tổ tự18 nhiên SKKN: Một số giải pháp giúp học sinh tìm hiểu, giải toán thuật toán tin học 10 i i + Bài toán 4: Dùng thuật toán xếp tráo đổi ®Ĩ s¾p xÕp d·y sè a1, a2,…,