SỬ DỤNG GIẢI THUẬT sắp xếp GIÚP học SINH GIẢI các bài TOÁN TRONG lập TRÌNH THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG lực

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT BA ĐÌNH NGA SƠN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SỬ DỤNG GIẢI THUẬT SẮP XẾP GIÚP HỌC SINH GIẢI CÁC BÀI TỐN TRONG LẬP TRÌNH THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC Họ tên: Vũ Thị Huệ Chức vụ: Giáo Viên SKKN thuộc mơn: Tin Học THANH HỐ, NĂM 2021 Mục lục Mở đầu 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu .1 1.5 Những điểm sáng kiến 2 Nội dung sáng kiến kinh nghiệm .2 2.1 Cơ sở lý luận vấn đề 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.3 Giải pháp tổ chức thực .3 2.4 Hiệu đề tài nghiên cứu .19 Kết luận đề xuất…………………………………… …………………20 3.1 Kết luận…………………….………… ……………… …………… 20 3.2 Đề Xuất …………………………………………………….………… 20 Tài liệu tham khảo Danh mục đề tài SKKN Phụ Lục Mở đầu 1.1 Lý chọn đề tài Sắp xếp( Sort) hiểu tổng qt q trình tuyển lựa, bố trí đặt lại vị trí đối tượng liệu theo trật tự định Sắp xếp đóng vai trị quan trọng sống nói chung Tin Học nói riêng Ý nghĩa cơng dụng xếp giúp đơn giản hóa việc tìm kiếm phần tử khối liệu xếp Thử hình dung xem, từ điển, từ không xếp theo trật tự, khó khăn việc tra cứu từ Theo nhà khoa học D.Knuth có tới 40% thời gian tính tốn máy tính dành cho việc xếp Như xếp công việc thường hay sử dụng lập trình, thao tác quan trọng xử lý liệu [5] Trong trình giảng dạy lớp bồi dưỡng cho học sinh mũi nhọn, phải sử dụng nhiều tới kỹ thuật xếp để giải tốn có ứng dụng thuật toán xếp Tuy nhiên thực tế qua tài liệu nghiên cứu tác giả chưa tập hợp tổng hợp thuật toán kỹ thuật cho thuật tốn xếp nói chung đầy đủ nhất, chủ yếu đề cập đến thuật toán xếp tiêu biểu bọt hay xếp nhanh Trong đề tài sáng kiến kinh nghiệm lần tơi mạnh dạn trình bầy thuật tốn đến chương trình đề xếp liệu đưa vào nhớ Tơi áp dụng để truyền đạt cho học sinh mình, thu tiết học thực lý thú có hiệu 1.2 Mục đích nghiên cứu - Mục đích nghiên cứu sáng kiến tơi muốn trình bầy làm rõ thuật toán xếp để ứng dụng vào giải toán mức độ THPT - Nắm vững cấu trúc cú pháp hoạt động giải thuật xếp - Luyện cho học sinh kỹ viết, lựa chọn sử dụng kỹ thuật xếp linh hoạt lập trình - Học sinh biết vận dụng kiến thức giải thuật xếp giải vấn đề thực tiễn, phát huy suy nghĩ tích cực, tư sáng tạo Huy động tiềm học sinh, góp phần hình thành lực giải vấn đề cho học sinh 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Sử dụng linh hoạt kỹ thuật giải thuật xếp liệu giải tốn máy tính chương trình phổ thơng cách khoa học hiệu 1.4 Phương pháp nghiên cứu Khi nghiên cứu áp dụng đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở lý thuyết, qua văn chủ trương Đảng, sách pháp luật nhà nước giáo dục đào tạo chương trình phổ thông - Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin xử lý số liệu Đảm bảo tính xác thực trạng, hiệu vấn đề nghiên cứu rút kết luận quan trọng - Phương pháp thống kê xử lý liệu phân tích tổng hợp, thu thập thơng tin từ nhiều nguồn tài liệu 1.5 Những điểm sáng kiến - Sáng kiến đề cập đến khía cạnh khác kỹ thuật xếp liệu Từ đánh giá thời gian thực thi dung lượng nhớ cấp phát kỹ thuật xếp Người lập trình chọn áp dụng thuật toán xếp phù hợp với yêu cầu toán liệu đặt - So với sáng kiến kinh nghiệm hoàn thành năm học 2019- 2020, năm sáng kiến tơi nghiên cứu, phân tích, minh họa trình bầy thêm kỹ thuật xếp theo giải thuật chèn giải thuật xếp đếm phân phối Thu kết cao áp dụng giải tốn phổ thơng bồi dưỡng mũi nhọn Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Cơ sở lý luận sáng kiến kinh nghiệm Theo nhà khoa học D.Knuth nghiên cứu chứng minh 40% thời gian tính tốn máy tính dành cho xếp Khơng phải ngẫu nhiên thuật tốn xếp nhanh( Quick Sort) bình chọn 10 thuật toán tiêu biểu kỷ XX [5] Trong chương trình giảng dạy Tin Học cấp học nói chung việc xếp liệu ln đề cập, Tin Học lớp 10 lớp 11 em học sinh học từ thuật toán đến chương trình để xếp phần tử mảng theo thứ tự tăng dần giảm dần ví dụ bổ ích cho việc nắm vững phép xử lý mảng [2] Tuy nhiên thuật toán xếp chủ đạo sách giáo khoa Tin Học lớp 10 lớp 11 đưa thuật toán xếp tráo đổi ( Exchange Sort) hay cịn có tên gọi khác xếp bọt( Bubble Sort) thích hợp với tốn sở có liệu nhỏ [1] Khi giải toán với liệu lớn hơn, yêu cầu độ phúc tạp nhỏ, cần thời gian chạy hơn, tơi tìm hiểu đến thuật toán xếp khác để phù hợp cho tốn đặt tơi trình bầy sáng kiến kinh nghiệm Bên cạnh đó, cá nhân nhận thức tầm quan trọng việc tăng cường đổi dạy học Bộ giáo dục đào tạo tập trung đạo thông qua nghị Hội nghị trung ương khóa XI việc đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo nêu rõ: ” Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học học theo phương pháp đại, phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ người học, khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi trí thức, kỹ phát triển lực Chuyển từ học lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, ý hoạt động đa dạng, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông dạy học ” Hiện tài liệu ngơn ngữ lập trình phong phú đa dạng Việc đưa hệ thống tập có tính phân bậc để luyện kỹ cho em hoc sinh giúp em dễ dàng nắm bắt nội dung học mà định hướng phát triển tư cho em khả ngơn ngữ lập trình, linh hoạt hình thành lực tích cực, thiết thực cho em Xây dựng sở lý thuyết lẫn vận dụng, đem lại hiệu cao cho người học người dạy 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Về tinh thần thái độ em hoc sinh trường THPT Ba Đình tơi thấy em nhận thức vai trị lớn lao ứng dụng cơng nghệ thông tin “ Cách mạng công nghiệp 4.0” nay, em hào hứng, tích cực xây dựng ý tưởng để giải toán máy tính Thích lắng nghe quy trình để làm sản phẩm phần mềm mà thực tế em sử dụng, điều kích thích niềm say mê học lập trình em Trong chương trình Tin Học THPT Nga Sơn, Lập trình Pascal mơn học khó, hầu hết học sinh chưa học làm quen cấp hai nên em tỏ lúng túng lựa chọn thuật tốn, khó khăn việc diễn đạt câu lệnh, cú pháp để viết chương trình Khi dạy học lớp, đặc biệt việc bồi dưỡng cho học sinh mũi nhọn, giải toán cần sử dụng đến thuật toán xếp, em sử dụng thuật toán xếp sách giáo khoa đưa xếp bọt gặp nhiều khó khăn để sử lý số liệu lẫn thời gian chạy chương trình Cũng khó khăn giải tốn có liên quan Chương trình khơng kiểm tra hết Text đề kết khơng cao Vì tơi mạnh dạn áp dụng đề tài: “ SỬ DỤNG GIẢI THUẬT SẮP XẾP GIÚP HỌC SINH GIẢI CÁC BÀI TỐN TRONG LẬP TRÌNH THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC ” 2.3 Giải pháp tổ chức thực 2.3.1 Khái niệm 2.3.1.1 Định nghĩa xếp Xét cách tổng quát, giả sử có phần tử a 1, a2, a3 an cho với thứ tự f cho trước thỏa nãm: f(a1)