Sửa dụng phần mềm mô phỏng thuật toán nhằm nâng cao hiệu quả học tập thuật toáncủa học sinh trường THCSTHPT quan sơn

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THCS&THPT QUAN SƠN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SỬ DỤNG PHẦN MỀM MƠ PHỎNG THUẬT TỐN NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ HỌC TẬP “THUẬT TOÁN” CỦA HỌC SINH TRƯỜNG THCS&THPT QUAN SƠN Người thực hiện: Lê Văn Thịnh Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh mực (mơn): Tin học THANH HỐ NĂM 2021 MỤC LỤC I-MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài: 1.2 Mục đích nghiên cứu: .2 1.3 Đối tượng nghiên cứu: 1.4 Phương pháp nghiên cứu: II-NỘI DUNG .3 2.1 Cơ sở lí luận: 2.2 Thực trạng vấn đề: 2.3 Các giải pháp giải vấn đề: 2.3.1 Ứng dụng mô thuật toán dạy học .4 2.3.2 Giao tập nhóm .7 2.3.3 Trình bày sản phẩm học tập nhóm học sinh 2.4 Hiệu quả: .11 III-KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 12 3.1 Kết luận: 12 3.2 Kiến nghị: 12 TÀI LIỆU THAM KHẢO 14 I-MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài: Những năm gân đây, học sinh đậu vào trường THCS&THPT Quan Sơn có chất lượng tăng lên, so sánh với mặt chung tồn tỉnh Thanh Hố cịn thấp, đặc biệt chất lượng mơn tốn Điều thể rằng, học sinh lớp 10 trường THCS&THPT Quan Sơn có tư logic tốn học yếu tính tự giác học tập Qua thực tế năm dạy học trường THCS&THPT Quan Sơn thấy, chất lượng dạy- học phần “Bài tốn thuật tốn” thường thấp, có nhiều học sinh không hiểu bài, giáo viên đủ thời gian để giảng dạy cho học sinh hiểu hết thuật toán sách giáo khoa Vì vậy, hiệu việc dạy học phần “Bài tốn thuật tốn” thường khơng cao Từ lí qua nghiên cứu số tài liệu tham khảo, tơi xin trình bày kinh nghiệm phương pháp dạy học phần “Bài toán thuật tốn” với đề tài “SỬ DỤNG PHẦN MỀM MƠ PHỎNG THUẬT TOÁN NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ HỌC TẬP “THUẬT TOÁN” CỦA HỌC SINH TRƯỜNG THCS&THPT QUAN SƠN” làm sáng kiến kinh nghiệm với mong muốn đóng góp phần cơng sức nhỏ bé thân giúp cho học sinh học tốt phần “Bài tốn thuật tốn” 1.2 Mục đích nghiên cứu: - Sử dụng phần mềm mô giúp nâng cao hiệu học tập phần “Bài toán thuật toán (Bài 4- Tin học 10)” trường THCS&THPT Quan Sơn; - Đổi phương pháp dạy học kiểm tra đánh giá; - Giúp thân hiểu thêm thuật toán việc mơ thuật tốn 1.3 Đối tượng nghiên cứu: - Thuật toán biểu diễn thuật toán; - Phần mềm mô Crocodile ICT; - Học sinh lớp 10A1 10A2 năm học 2020-2021 trường THCS&THPT Quan Sơn 1.4 Phương pháp nghiên cứu: - Qua thực tiễn việc dạy học trường THCS&THPT Quan Sơn; - Tham khảo tài liệu: sách giáo khoa tin học 10, sách giáo viên tin học 10, viết tư liệu mạng Internet, đặc biệt viết tài liệu đổi phương pháp dạy học môn tin học; - Tham khảo ý kiến đồng nghiệp; - Lấy ý kiến từ phía học sinh; - Kết hợp vận dụng sáng kiến vào giảng dạy lớp; - Đánh giá, rút kinh nghiệm sau dạy có vận dụng sáng kiến II-NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận: Đảng Nhà nước ta nhận thấy tầm quan trọng ngành Tin học đưa môn học vào giảng dạy trường phổ thông môn khoa học khác năm học 2006-2007 Chỉ thị số 55/2008/CT- BGTĐT ngày 30/9/2008 Bộ trưởng Bộ GDĐT tăng cường giảng dạy, đào tạo ứng dụng công nghệ thông tin ngành giáo dục Trong bối cảnh toàn ngành Giáo dục Đào tạo nỗ lực đổi phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực chủ động học sinh hoạt động học tập Điều 24.2 Luật giáo dục nêu rõ : “Phương pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh, phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” Như vậy, định hướng đổi phương pháp dạy học khẳng định, khơng cịn vấn đề tranh luận Cốt lõi việc đổi phương pháp dạy học trường phổ thông giúp học sinh hướng tới việc học tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động Với số nội dung đề tài này, học sinh hiểu hơn, tự học, tự rèn luyện thông qua mơ thuật tốn với tốn cụ thể 2.2 Thực trạng vấn đề: Qua năm dạy học trường THCS&THPT Quan Sơn, tơi thấy có nhiều học sinh không hiểu học phần “Bài toán thuật toán (Bài 4- Tin học 10)” Giáo viên khó dạy nội dung này, dẫn đến chất lượng học phần “Bài toán thuật tốn” thường khơng cao, chưa tạo hứng thú học tập cho học sinh Xuất phát từ thực tế giảng dạy từ nội dung chương trình Tin học phổ thơng: Tồn chương trình Tin học 11 nghiên cứu lập trình, kiến thức có liên quan mật thiết với thuật tốn Vì vậy, khơng xây dựng thuật tốn khơng thể lập trình để giải tốn máy tính Phần lớn học sinh có lực tiếp thu sử dụng nhanh phần mềm công nghệ, em lứa tuổi thích tìm tịi mới, đặc biệt liên quan đến cơng nghệ Bên cạnh phần mềm Crocodile ICT hỗ trợ nhiều việc thiết kế mơ thuật tốn hiệu Vì vậy, việc ứng dụng phần mềm Crocodile ICT dạy học “Thuật toán” cần thiết 2.3 Các giải pháp giải vấn đề: 2.3.1 Ứng dụng mô thuật tốn dạy học a) Tìm giá trị lớn dãy số nguyên Cho dãy số gồm N số nguyên a 1; a2; …;aN Hãy tìm giá trị lớn dãy số Sử dụng phần mềm Crocodile ICT mơ thuật tốn: Giáo viên cần chọn số test tiêu biểu để mô việc thực thuật tốn, ví dụ như: - Dãy số có phần tử Ví dụ: Dãy gồm số: - Dãy số có phần tử lớn Ví dụ: Dãy gồm số: 10; 9; 15; 21; - Dãy số có nhiều phần tử lớn Ví dụ: Dãy gồm số: 7; 9; 5; b) Kiểm tra tính nguyên tố số nguyên dương Cho số nguyên dương N Hãy kiểm tra tính nguyên tố N Sử dụng phần mềm Crocodile ICT mơ thuật tốn: Giáo viên cần chọn số test tiêu biểu để mơ việc thực thuật tốn, ví dụ như: - Với N=1 - Với N số nguyên tố Ví dụ: N=2; N=3; N=17 - Với N >1 khơng số ngun tố Ví dụ: N=10 c) Sắp xếp tráo đổi Cho dãy A gồm N số nguyên: a1; a2; ; aN Hãy xếp dãy số thành dãy không giảm Sử dụng phần mềm Crocodile ICT mơ thuật tốn: Giáo viên cần chọn số test tiêu biểu để mô việc thực thuật tốn, ví dụ như: - Dãy A có phần tử Ví dụ: Dãy A: 10 - Dãy A gồm nhiều phần tử đôi khác Ví dụ: Dãy A gồm 10 phần tử: 10; 9; 15; 21; 8; 7; 12; 11; 20; 17 - Dãy A gồm nhiều phần tử có phần tử Ví dụ: Dãy A gồm 10 phần tử: 12; 9; 12; 21; 8; 7; 12; 11; 20; d) Tìm kiếm Cho dãy A gồm N số nguyên khác nhau: a1; a2; ; aN số nguyên k Cần cho biết có hay khơng số i (1 i  N ) mà = k Nếu có cho biết số Sử dụng phần mềm Crocodile ICT mơ thuật toán: Giáo viên cần chọn số test tiêu biểu để mô việc thực thuật tốn, ví dụ như: - Dãy A khơng số i (1 i  N ) mà = k Ví dụ: Dãy A gồm phần tử: 9; 10; 15; 6; 15; 7; 3; 11 k=20 - Dãy A có số i (1 i  N ) mà = k Ví dụ: Dãy A gồm phần tử: 9; 10; 15; 6; 15; 7; 3; 11 k=7 - Dãy A có nhiều số i (1 i  N ) mà = k Ví dụ: Dãy A gồm phần tử: 9; 10; 15; 6; 15; 7; 3; 11 k=15 2.3.2 Giao tập nhóm Giáo viên giao cho nhóm học sinh gồm em để làm tập theo nhóm, nhóm biểu diễn mơ thuật tốn giải tốn sau: * Bài 1: Bài tốn tìm ước chung lớn hai số nguyên dương Cho hai số nguyên dương M N Hãy tìm ước chung lớn hai số cho Yêu cầu mô với test: - Trường hợp M=N Ví dụ: M=N=5 - Trường hợp M  N có ước chung lớn > Ví dụ: M=15 N=12 - Trường hợp M  N có ước chung lớn Ví dụ: M=11 N=8 * Bài 2: Bài tốn tìm bội chung nhỏ hai số nguyên dương Cho hai số nguyên dương M N Hãy tìm bội chung nhỏ hai số cho Yêu cầu mô với test: - Trường hợp M=N Ví dụ: M=N=5 - Trường hợp M  N có bội chung nhỏ tích M N Ví dụ: M=11 N=8 - Trường hợp M  N có bội chung nhỏ nhỏ tích M N Ví dụ: M=15 N=12 * Bài 3: Bài tốn tìm nghiệm phương trình bậc hai Cho giá trị hệ số a; b; c phương trình bậc hai: ax  bx  c 0 , với a 0 Cần biết phương trình bậc hai có nghiệm hay vơ nghiệm Nếu có nghiệm đưa giá trị nghiệm Yêu cầu mô với test: - Trường hợp phương trình vơ nghiệm Ví dụ: a = 1; b = 2; c = - Trường hợp phương trình có nghiệm kép Ví dụ: a = 1; b = -2; c = - Trường hợp phương trình có nghiệm phân biệt Ví dụ: a =1; b =3; c = * Bài 4: Bài tốn tìm kiếm nhị phân Cho dãy A gồm N số nguyên xếp không tăng: a 1; a2; ; aN số ngun k Hãy tìm phần tử có giá trị k dãy A Yêu cầu mô với test: - Trường hợp dãy A khơng có phần tử có giá trị k Ví dụ: Dãy A gồm phần tử: 3; 6; 7; 7; 9; 11; 13; 15 k=20 - Trường hợp A có phần tử có giá trị k khoảng dãy Ví dụ: Dãy A gồm phần tử: 3; 6; 7; 7; 9; 11; 13; 15 k=9 - Trường hợp A có phần tử có giá trị k khoảng đầu dãy Ví dụ: Dãy A gồm phần tử: 3; 6; 7; 7; 9; 11; 13; 15 k=13 2.3.3 Trình bày sản phẩm học tập nhóm học sinh Giáo viên lựa chọn số nhóm làm tốt lên trình bày sản phẩm nhóm tiết tập sau học xong “bài 4: Bài toán thuật toán”, cụ thể năm học 2020-2021 tơi lựa chọn: Nhóm gồm em Hiếu, Hường, Hùng lớp 10A1 có biểu diễn thuật tốn tốn “tìm ước chung lớn số nguyên dương” sau: Nhóm gồm em Duy, Ngọc Ly, Lưu lớp 10A1 có biểu diễn thuật tốn tốn “tìm bội chung nhỏ số nguyên dương” sau: Nhóm gồm em Chi, Hậu, Mai lớp 10A2 có biểu diễn thuật tốn tốn “tìm nghiệm phương trình bậc 2: ax  bx  c 0 , với a 0 ” sau: 10 Nhóm gồm em Thảo, Châu, Linh lớp 10A1 có biểu diễn thuật tốn tốn “tìm kiếm nhị phân” sau: 11 2.4 Hiệu quả: Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu vận dụng sáng kiến vào dạy học lớp 10A1 10A2 năm học 2020-2021 kết nhận khả quan Các dạy có ứng dụng sáng kiến tạo hứng thú học tập, nâng cao chất lượng học cho học sinh đồng nghiệp đánh giá cao tính hiệu thực tiễn đề tài Sau học xong “bài 4: Bài toán thuật toán” tin học lớp 10, nhóm nộp lại sản phẩm học tập nhóm nhiều nhóm thực tốt việc tìm hiểu sử dụng phần mềm Crocodile ICT vào việc biểu diễn mơ thuật tốn Giờ học nhóm báo cáo sản phẩm học tập em thực sôi nổi, phát huy tính chủ động học tập học sinh So sánh điểm kiểm tra học kỳ môn tin học 10 lớp 10A1 10A2 trường THCS&THPT Quan Sơn cụ thể qua năm học 2019-2020 (chưa vận dụng sáng kiến) năm học 2020-2021 (đã vận dụng sáng kiến) cho thấy: Sĩ Lớp số Chưa vận dụng sáng kiến (năm học 2019-2020) Giỏi Khá T.bình Yếu Sĩ Lớp số Đã vận dụng sáng kiến (năm học 2020-2021) Giỏi Khá T.bình Yếu 10A 38 17 15 10A 38 18 16 10A 35 2 17 10 10A 33 15 12 12 III-KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận: Bài toán thuật toán nội dung khó học học sinh khó dạy giáo viên Vì nội dung khó, đòi hỏi tư logic, trừu tượng học sinh địi hỏi chuẩn bị nội dung trình bày khéo léo giáo viên Bên cạnh đó, học sinh cho môn học phụ nên em thường không đầu tư thời gian học tập môn học Tuy nội dung mà nhiều học sinh cho khó, với học sinh u thích mơn học chịu khó đầu tư thời gian suy nghĩ, học tập lại nội dung hay tạo hứng thú học tập Trong điều kiện nay, nhà trường có đủ điều kiện để mơn tin học nói riêng mơn khác nói chung ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học nên áp dụng đề tài vào việc dạy học phạm vi rộng rãi Tuy nhiên, theo để sử dụng đề tài có hiệu năm học tới cần lưu ý số điểm sau đây: - Học sinh cần chuẩn bị trước giáo viên cần chuẩn bị nội dung cách cẩn thận, phù hợp với lực học sinh, đảm bảo đa số học sinh hiểu em có hứng thú học tập; - Giáo viên phải kiểm tra đánh giá cách thường xuyên để có điều chỉnh tiết học sau, cho hiệu học tập học sinh cao nhất; - Giáo viên nên lựa chọn thêm số thuật toán khác để giới thiệu nhằm tăng tính tị mị, ham học học sinh; - Giáo viên nên dành nhiều thời gian để học sinh trình bày thuật toán mà em tự biểu diễn phần mềm Crocodile ICT 3.2 Kiến nghị: Qua thực tiễn giảng dạy môn tin học lớp khối 10 năm học 20202021 nhận thấy: Việc ứng dụng mô vào giảng dạy đem lại kết cao dạy, đặc biệt học sinh làm việc nhóm trình bày sản phẩm học tập nhóm tạo nhiều hứng thú học tập cho nhiều học sinh khác Tuy vậy, để việc ứng dụng đề tài vào việc dạy học tốt tơi có số kiến nghị, đề xuất sau: - Sở Giáo Dục Đào Tạo cần quan tâm việc hỗ trợ sở vật chất tinh thần cho trường khu miền núi cao nói chung trường THCS&THPT Quan Sơn nói riêng; - Nhà trường cần tạo điều kiện cho giáo viên vật chất tinh thần để giáo viên thực dạy giáo án điện tử ứng dụng công nghệ thông tin dạy học thuận lợi hơn; - Các đồng nghiệp ứng dụng sáng kiến dạy học năm học tới mạnh dạn góp ý kiến bổ sung để tác giả hồn thiện đề tài hơn; 13 - Các đồng chí hội đồng khoa học cấp có góp ý rõ ràng, chân thành để đề tài sáng kiến hoàn thiện ứng dụng rộng rãi năm học Trên thực tế, việc ứng dụng sáng kiến phạm vi hẹp chưa nhiều, chưa thể đánh giá tồn diện xác tất ưu điểm hạn chế việc ứng dụng sáng kiến dạy học Vì vậy, tơi mong nhận động viên lời góp ý chân thành từ thầy cô, đồng nghiệp để sáng kiến tơi ngày hồn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 19 tháng 05 năm 2021 Tơi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác (Ký ghi rõ họ tên) Lê Văn Thịnh 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồ Sĩ Đàm (Chủ biên, năm 2006), Sách giáo khoa Tin học 10, Nhà xuất Giáo dục; [2] Hồ Sĩ Đàm (Chủ biên, năm 2006), Sách giáo viên Tin học 10, Nhà xuất Giáo dục; [3] Hồ Sĩ Đàm (Chủ biên, năm 2006), Sách tập Tin học 10, Nhà xuất Giáo dục; [4] Hồ Sĩ Đàm (Chủ biên, năm 2006), Sách tập Tin học 10, Nhà xuất Giáo dục; [5] Trịnh Thanh Hải (Chủ biên, năm 2010), Phương pháp dạy học môn Tin học, phần phương dạy học cụ thể, Nhà xuất Giáo dục; [6] Trịnh Thanh Hải (Chủ biên, năm 2008), Đề cương giảng “Phương pháp dạy học môn Tin học”, Nhà xuất Đại học Sư phạm Hà Nội 15 ... phương pháp dạy học phần “Bài toán thuật toán? ?? với đề tài “SỬ DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG THUẬT TOÁN NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ HỌC TẬP “THUẬT TOÁN” CỦA HỌC SINH TRƯỜNG THCS&THPT QUAN SƠN” làm sáng kiến... phần công sức nhỏ bé thân giúp cho học sinh học tốt phần “Bài toán thuật tốn” 1.2 Mục đích nghiên cứu: - Sử dụng phần mềm mô giúp nâng cao hiệu học tập phần “Bài toán thuật toán (Bài 4- Tin học. .. THCS&THPT Quan Sơn có tư logic tốn học yếu tính tự giác học tập Qua thực tế năm dạy học trường THCS&THPT Quan Sơn thấy, chất lượng dạy- học phần “Bài tốn thuật tốn” thường thấp, có nhiều học sinh