- Các thuật toán khác nhau có ảnh hưởng đến C©u hái 3: C¸c thuËt to¸n kh¸c nhau cã ¶nh việc lập trình giải bài toán trên máy tính, vì thuật hưởng gì không đối với việc lập trình và giải [r]
(1)Tổ Toán – Tin Học Trường THPT Giồng Riềng TiÕt: 17 §6 gi¶I bµI to¸n trªn m¸y tÝnh Ngµy d¹y: 05/ 10/ 2009 A - Mục đích, yêu cầu: VÒ kiÕn thøc - HiÓu ®îc c¸ch tæ chøc vµ gi¶i bµI to¸n trªn m¸y tÝnh, tøc lµ c¸ch dïng m¸y tÝnh thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc cÇn lµm - Hiểu rõ các khái niệm: Bài toán, thuật toán, chương trình Kü n¨ng - Thực số bước để giải bàI toán đơn giản trên máy tính Về thái độ - Nhận thức tầm quan trọng chương trình việc giải bài toán tin học - RÌn luyÖn ý thøc häc tËp bé m«n, tÝnh cÇn cï vµ ham thÝch t×m hiÓu - RÌn luyÖn ý thøc suy luËn khoa häc s¸ng t¹o B – Chuẩn bị phương pháp và phương tiện : a) ChuÈn bÞ cña gi¸o viªn : S¸ch gi¸o khoa, projector vµ m¸y tÝnh, Chuẩn bị số chương trình viết ngôn ngữ Pascal ChuÈn bÞ c¸c phiÕu c©u hái b) Chuẩn bị học sinh : Sách giáo khoa, xem bài trước nhà, xem lại bàI cũ c) Chuẩn bị phương pháp dạy học : Gợi mở , vấn đáp, thảo luận nhóm,… C - TiÕn tr×nh tæ chøc bµi häc: ổn định lớp: - Sü sè líp : - N¾m t×nh h×nh s¸ch gt¸o khoa cña häc sinh Néi dung tiÕt d¹y: Hoạt động 1: (Giúp học sinh thấy tính ưu việt việc giải bài toán trên máy tính) T×m íc chung lín nhÊt UCLN cña c¸c cËp sè nguyªn M vµ N sau: a) M = 6, N = 54; b) M = 99, N = 121; c) M = 29, N = 78, d) M = 26, N = 169 Hoạt động Học Sinh Hoạt động Giáo Viên UCLN (M, N) lµ sè lín nhÊt mµ M, N cã thÓ UCLN(M, N) định nghĩa nào? chia hÕt Làm nào để tìm UCLN hai số M, N ? Ph©n tÝch c¸c sè M, N thµnh tÝch c¸c sè nguyªn tè, UCLN cña M, N lµ tÝch c¸c sè nguyªn tố chung đã phân tích hai số M, N H·y t×m UCLN cña c¸c cËp sè M, N nãi trªn a) UCLN(6, 54) = 6; b) UCLN(99, 121) = 11; c) UCLN(29, 78) = 1; §V§: Chóng ta thÊy viÖc t×m UCLN cña c¸c cËp sè M, N nh thÕ sÏ rÊt l©u M, N cµng lín d) UCLN(26, 169) = 13; cã kh«ng t×m ®îc HoÆc c«ng viÖc sÏ l©u nÕu ta t×m mét lóc nhiÒu íc chung cña nhiÒu cËp sè Nếu giả sử ta đã có chương trình nào đó trên máy tính dùng để tìm UCLN(M, N) với M, N nhập bÊt kú tõ bµn phÝm th× c«ng viÖc sÏ trë nªn nhanh -Giáo viên: Trần Thanh Toàn -Giải bài toán trên máy tính: 1/4 Lop10.com (2) Tổ Toán – Tin Học Trường THPT Giồng Riềng h¬n rÊt nhiÒu so víi viÖc tÝnh b»ng tay Vµ c¸ch tìm là ta đã thục giải bàI toán trªn m¸y tÝnh? Theo c¸c em viÖc gi¶I mét bµI to¸n trªn m¸y tính cần làm theo bước nào? Bước 1: Xác định bàI toán Bước 2: Lựa chọn thiết thuật toán; Bước 3: Viết chương trình; Bước 4: Hiệu chỉnh; Bước 5: Viết tàI liệu; L¾ng nghe, ®iÒu chØnh; 1) Xác định bàI toán Hoạt động 2: (Xây dựng kiến thức) Theo các em việc xác định bàI toán là chúng ta làm công việc gì? vì sau phải có bước nµy viÖc gi¶I bµI to¸n trªn m¸y tÝnh Cho vÝ dô? Hoạt động Học Sinh Hoạt động Giáo Viên Hướng dẫn học sinh trả lời câu hỏi Là việc xác định giá trị Input, Output và mối Gäi mét vµI häc sinh tr¶ lêi vµ nhËn xÐt quan hÖ cña chóng bµI to¸n Việc xác định bàI toán tốt giúp ta phân biệt dược loại thông tin cần xử lý là gì, thông tin NhËn xÐt c¸c ý kiÕn cần xuất là gì, qua đó giúp ta xác định thuật toán, các đại lượng phát sinh cho bài toán và để chän ng«n ng÷ lËp tr×nh thÝch hîp VÝ dô: §èi víi bµi to¸n t×m UCLN cña hai sè M, N ta cã: Input: M, N là hai số nguyên dương Output: UCLN(M, N), lµ sè nguyªn Chốt lại vấn đề cho học sinh dương nhận giá trị từ và không vượt quá M, N 2) lùa chän hoÆc thiÕt kÕ thuËt to¸n a) Lùa chän thuËt to¸n Hoạt động 3: (Xây dụng kiến thức) a) Theo các em phải có bước này? b) Có ý kiến cho “việc lập trình giải bài toán là người, còn việc giải bài toán là máy tính không có việc gì khác ta sử dụng các thuật toán khác để giải cùng bài toán trên máy tính”, điều này đúng hay sai? Vì sao? Hoạt động Học Sinh Hoạt động Giáo Viên - Hướng dẫn các em các câu hỏi: - Mét thuËt to¸n chØ cã thÓ gi¶i ®îc mét bµI to¸n C©u hái 1: Mét thuËt to¸n cã thÓ gi¶i ®îc bao tổng thể nào đó nhiªu bµi to¸n? - Mét bµi to¸n cã thÓ cã nhiÒu thuËt to¸n kh¸c C©u hái 2: Mét bµi to¸n cã thÓ cã bao nhiªu để giải thuËt to¸n? - Các thuật toán khác có ảnh hưởng đến C©u hái 3: C¸c thuËt to¸n kh¸c cã ¶nh việc lập trình giải bài toán trên máy tính, vì thuật hưởng gì không việc lập trình và giải bài toán càng đơn giản, càng dể hiểu thì giúp cho toán trên máy tính? Vì sao? người lập trình dể dàng khai thác tính tối ưu cña thuËt to¸n, cã thÓ dÓ dµng kiÓm tra ®îc Output cần tìm là đúng hay chưa để có thể hiệu chØnh -Giáo viên: Trần Thanh Toàn -Giải bài toán trên máy tính: 2/4 Lop10.com (3) Tổ Toán – Tin Học Trường THPT Giồng Riềng Đối với máy chương trình càng ngắn gọn dể hiểu th× m¸y sÏ lµm viÖc nhanh h¬n, Ýt thùc hiÖn c¸c lệnh hơn, ít tốn dung lượng nhớ - Vậy bước này có cần việc lập trình để gi¶i mét bµI to¸n trªn m¸y tÝnh kh«ng? - C«ng viÖc nµy rÊt cÇn Chèt l¹i - Mét bµI to¸n cã thÓ cã nhiÒu thuËt to¸n kh¸c nhau, nhng cÇn lùa chän thuËt to¸n tèi u theo tiêu chí nào đó, chẳng hạn dùng ít tàI nguyên m¸y tÝnh hoÆc cã thêi gian tùc hiÖn ng¾n b) DiÔn t¶ thuËt to¸n Hoạt động 4: (Xây dựng kiến thức) Hãy tìm thuật toán cho bàI toán tìm UCLN hai số nguyên dương m và n Hoạt động Học Sinh Hoạt động Giáo Viên - Xác định bài toán trên - Xác định bài toán: Input: m, n là hai số nguyên dương - Hãy cho ý tưởng giải bài toán trên Output: UCLN(m, n) - ý tưởng: - NÕu m = n th× UCLN(m, n) = m - H·y diÔn t¶ thuËt to¸n cña bµi to¸n b»ng hoÆc UCLN(m, n) = n; - Nếu m < n thì UCLN(m, n) = UCLN(m, n - m) ; phương pháp liệt kê - NÕu m > n th× UCLN(m, n) = UCLN(m - n, n) ; - ThuËt to¸n: - Bước 1: Nhập m, n; - Bước 2: Nếu m = n thì UCLN(m, n) =m chuyển đến bước 5; - Bước 3: Nếu m > n thì m m – n quay lạ bước 2; - Bước 4: n n – m quay lại bước 2; Trình bày sơ đồ khối thuật toán (vẽ sẳn - Bước 5: Đưa kết UCLN kết thúc; b¶ng phô) M« pháng thuËt to¸n víi m = 10, n = 25 vµ cËp sè m = 17, n =13 - Có thuật toán nào khác để giải bàI toán trên kh«ng? Giới thiệu tuật toán cho bàI toán sơ đồ khèi (vÏ s¼n) yªu cÇu häc sinh vÒ nhµ diÔn t¶ b»ng c¸ch liÖt kª 3) viết chương trình Hoạt động Học Sinh Hoạt động Giáo Viên Häc sinh l¾ng nghe ghi chÐp - Viết chương trình là tổng hợp việc lựa chän c¸ch tæ chøc d÷ liÖu vµ sö dông ng«n ng÷ lập trình phù hợp để diễn đạt đúng thuật toán - Thông qua chương trình viết ngôn ng÷ Pascal, chØ râ cho häc sinh phÇn tæ chøc d÷ liệu, phần diễn đạt thuật toán và mối quan hệ chúng tring chương trình (Trình chiếu chương trình viết Pascal) -Giáo viên: Trần Thanh Toàn -Giải bài toán trên máy tính: 3/4 Lop10.com (4) Tổ Toán – Tin Học Trường THPT Giồng Riềng - Chương trình dịch có thể phát lỗi ng÷ ph¸p 4) hiÖu chØnh Hoạt động Học Sinh Häc sinh l¾ng nghe vµ ghi chÐp Ta cã tfheer sña dông c¸c bé test sau: a) M chia hÕt cho N; b) M = N; c) M, N nguyªn tè cïng 5) ViÕt tµI liÖu Hoạt động Học Sinh Hoạt động Giáo Viên Gi¶ng cho häc sinh: Bước này nhằm phát lỗi chương trình vµ söa lçi - Cách làm: Chạy thử chương trình với số Input tiêu biểu phụ thuộc vào đặc thù bàI toán để kiểm tra kết quả, từ đó phát lỗi và söa ch÷a - Mỗi input và Output tương úng gọi là Test - Hướng dẫn học sinh tìm test số bàI toán: giảI phương trình bậc hai, bàI toán t×m kiÕm,… Theo các em trường hợp bàI toán tìm UCLN trên nên cho chạy các test nào để dễ dµng ph¸t hiÖn lçi? Hoạt động Giáo Viên ViÕt tµI liÖu lµ m« t¶ chi tiÕt bµI to¸n, tæ chøc d÷ liệu, thuật toán và hướng dẫn sử dụng TàI liệu có ích cho người sử dụng chương trình và cho việc đề xuát khả hoµn thiÖn Cñng cè bµi gi¶ng, dÆn dß: Cần nhấn mạnh cho học sinh là: các bước trên thì quan trọng là bước nhằm mục đích lựa chän ®îc thuËt to¸n tèi u xÐt theo niÒu mÆt: - VÒ tµI nguyªn: ThuËt to¸n lùa chän cã thêi gian thôc hiÖn nhanh, tiÕt kiÖm boojo nhí,… - Việc viết chương trình ít phức tạp Häc sinh vÒ lµm c¸c c©u hái vµ bµI tËp SGK trang 51 Rót kinh nghiÖm tõng líp: (NÕu cã) -Giáo viên: Trần Thanh Toàn -Giải bài toán trên máy tính: 4/4 Lop10.com (5)