NGUYỄN CHÍ CƠNG (Tổng Chủ biên) HÀ ĐẶNG CAO TÙNG (Chủ biên) ĐINH THỊ HẠNH MAI – HOÀNG THỊ MAI TIN HỌC SÁCH GIÁO VIÊN NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC VIỆT NAM CHỦ ĐỀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ TRỢ GIÚP CỦA MÁY TÍNH BÀI 15 THUẬT TỐN A MỤC ĐÍCH, U CẦU Kiến thức ––Diễn tả sơ lược khái niệm thuật toán, nêu vài ví dụ minh hoạ ––Biết thuật tốn mô tả dạng liệt kê sơ đồ khối Năng lực ––Thông qua hoạt động học tập, HS hình thành phát triển tư lôgic, bước nâng cao lực giải vấn đề Các hoạt động thảo luận nhóm trình bày kết thảo luận nhằm rèn luyện cho HS lực hoạt động cộng tác, lực giao tiếp thuyết trình ––Nhiều hoạt động học tích hợp kiến thức hội hoạ, công nghệ,… nhằm kết nối kiến thức tin học với lĩnh vực khác sống Phẩm chất ––HS có thái độ cởi mở, hợp tác thực tập nhóm B CHUẨN BỊ ––HS: Tờ giấy hình vng để gấp hình trị chơi Đơng–Tây–Nam–Bắc Tìm hiểu trước cách gấp hình trị chơi Đơng–Tây–Nam–Bắc ––GV: Bảng giấy khổ rộng để nhóm ghi kết thảo luận C GỢI Ý CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CHÍNH Hoạt động khởi động Mục tiêu Tiến hành Kết Chú ý Ở bậc Tiểu học, HS biết số công việc thực theo bước, bước việc nhỏ hơn, bước phải xếp thứ tự Hoạt động cho HS thực GV giới thiệu mục đích, u cầu tiến trình hoạt động trước tồn lớp Với tờ giấy hình vng chuẩn bị trước, HS thực gấp hình trị chơi Đơng - Tây - Nam - Bắc theo trình tự bước hướng dẫn Từ nguyên liệu đầu vào tờ giấy hình vng, thực bước hướng dẫn Mỗi HS trả lại – Thời gian thực hoạt động khoảng phút – Trình tự thực bước quan trọng Trong trường hợp HS gấp hình khơng theo thứ tự 76 hành gấp hình trị chơi Đơng - Tây - Nam - Bắc nhằm phát huy kiến thức có HS để dẫn dắt vào kiến thức học Trong trình thực hiện, GV quan sát để có thơng tin phản hồi điều chỉnh kịp thời trình dạy học Kết thúc hoạt động, HS báo cáo sản phẩm làm sản phẩm hình gấp trị chơi Đơng - Tây - Nam Bắc dẫn, GV khuyến khích HS viết lại thứ tự để dùng cho hoạt động thảo luận phần học Thuật toán Hoạt động Khái niệm thuật toán Mục tiêu Tổ chức Kết Chú ý HS nhận bước thực cơng việc thuật tốn trình tự thực bước quan trọng HS bước đầu hình thành khái niệm đầu vào, đầu thuật tốn GV giới thiệu mục đích, u cầu tiến trình hoạt động thảo luận trước tồn lớp Chia nhóm HS HS thảo luận nhóm để trả lời hai câu hỏi vào bảng nhóm Trong q trình thảo luận, HS thực thao tác đảo thứ tự bước 3, sản phẩm gập để tìm câu trả lời Kết thúc thảo luận, GV cho nhóm báo cáo kết tổ chức nhận xét đánh giá Dự kiến kết trả lời câu hỏi: Nếu đảo thứ tự bước hướng dẫn khơng thể gấp hình kết bước trước ảnh hưởng đến bước sau Trước thực hướng dẫn, em cần có tờ giấy vng Sau thực bước, em nhận kết hình gấp trị chơi Đơng - Tây Nam - Bắc Có thể thay bảng nhóm giấy khổ rộng cách cho HS ghi câu trả lời vào Yêu cầu HS minh hoạ câu trả lời cách thực trực tiếp sản phẩm hình gấp trị chơi Đông - Tây - Nam - Bắc Kiến thức (hoạt động đọc) HS đọc phần nội dung kiến thức để tự tiếp cận khái niệm thuật toán Hộp kiến thức (hoạt động ghi nhớ kiến thức) Dựa kết thảo luận hoạt động hoạt động đọc nội dung kiến thức HS, GV giới thiệu khái niệm “Thuật toán” chốt kiến thức cần ghi nhớ hộp kiến thức Câu hỏi (hoạt động củng cố kiến thức) Đáp án: C; A B Mơ tả thuật tốn Hoạt động Mơ tả thuật tốn 77 Mục tiêu Tổ chức Kết Chú ý Huy động kiến thức có HS cách trình bày, mơ tả vấn đề để từ GV dẫn dắt vào kiến thức cách mơ tả thuật tốn GV nêu vấn đề cần thảo luận HS thảo luận nhóm để trả lời câu hỏi vào bảng nhóm Gợi ý cho HS hướng dẫn gấp hình Đơng - Tây - Nam - Bắc cách mô tả thuật tốn ngơn ngữ tự nhiên Kết thúc thảo luận, GV cho nhóm báo cáo kết đánh giá Dự kiến kết trả lời câu hỏi: Các cách trình bày vấn đề: dùng ngôn ngữ tự nhiên, dùng sơ đồ tư duy, dùng sơ đồ,… Đánh giá hiệu quả: Câu hỏi thảo luận câu hỏi mở, GV ghi nhận kết trả lời HS GV cần ý giải thích số khái niệm: “mơ tả”, “ngơn ngữ tự nhiên” Kiến thức (hoạt động đọc) HS đọc phần nội dung kiến thức để tự tiếp cận cách mơ tả thuật tốn Hộp kiến thức (hoạt động ghi nhớ kiến thức) ––Sau kết thúc trình thảo luận hoạt động hoạt động đọc nội dung kiến thức mới, GV giảng chốt kiến thức cần ghi nhớ ––GV đánh giá sơ tính hiệu cách mơ tả thuật tốn sau: • Ngơn ngữ tự nhiên: trình bày thuật tốn cách liệt kê bước cụ thể, chi tiết Theo cách diễn giải để thuật toán dễ hiểu Tuy nhiên, cách mô tả phụ thuộc vào khả diễn đạt người, dễ bị dài dịng khơng mạch lạc • Sơ đồ: cách trực quan, nhìn thấy rõ bước cách thực thuật toán Câu hỏi (hoạt động củng cố kiến thức) Đáp án: C; Ghép nối 1–a, 2–c, 3–d, 4–b Hoạt động luyện tập a) Thuật tốn tính trung bình cộng hai số a, b: ––Đầu vào: hai số a, b ––Đầu ra: trung bình cộng hai số a, b b) Thuật tốn tìm ước chung lớn hai số tự nhiên a b: ––Đầu vào: hai số tự nhiên a, b ––Đầu ra: ước chung lớn hai số tự nhiên a b Thuật tốn tính tổng hai số a b ––Đầu vào: hai số a, b ––Đầu ra: tổng hai số a b 78 Mơ tả thuật tốn theo cách liệt kê bước: Nhập giá trị a, giá trị b Tính Tổng ← a + b Thông báo giá trị Tổng Kết xếp bước: 1→3→2→4→6→5 Hoạt động vận dụng Công thức làm kem sữa chua xoài: ––Đầu vào: xoài, sữa chua, mật ong ––Đầu ra: kem sữa chua xồi Lưu đồ thuật tốn: Bắt đầu Lấy 250g xồi, 100g sữa chua, thìa cà phê mật ong Cho xồi vào tơ Nghiền nát xồi Cho sữa chua mật ong vào tô Trộn hỗn hợp Cho hỗn hợp vào khuôn làm kem Đặt khuôn làm kem vào ngăn đá tủ lạnh thời gian tiếng Kem sữa chua xồi Kết thúc 79 Thuật tốn tính điểm trung bình cộng ba mơn Tốn, Ngữ văn Ngoại ngữ Giả sử điểm ba mơn theo thứ tự a, b c Mơ tả thuật tốn theo cách liệt kê bước: Nhập giá trị a, giá trị b, giá trị c Tổng ← a + b +c Trung bình cộng ← Tổng : Thơng báo giá trị Trung bình cộng Lưu đồ thuật tốn: Bắt đầu Nhập giá trị a, giá trị b, giá trị c Tổng ← a + b + c Trung bình cộng ← Tổng : Thơng báo giá trị Trung bình cộng Kết thúc Một số cơng việc thực tế mà việc thực phải trải qua nhiều bước: ––Chế biến số ăn: luộc rau, rán trứng,… ––Công việc cá nhân: đánh răng, gấp quần áo, chuẩn bị sách theo thời khoá biểu trước đến trường,… ––Giải trí: thực trị chơi theo hướng dẫn, vẽ tranh phần mềm máy tính,… Các bước thực cơng việc coi thuật toán với điều kiện đầu vào, thực bước trả lại kết đầu D MỘT SỐ LƯU Ý VÀ KIẾN THỨC BỔ SUNG CHO GIÁO VIÊN Một số lưu ý giảng dạy • Khuyến khích HS nêu nhiệm vụ, cơng việc thực tế mang tính chất thuật tốn 80 • Với ví dụ mà HS nêu được, nhấn mạnh kiến thức trọng tâm: Để giải công việc, cần thực dẫn theo trình tự xác định Với điều kiện đầu vào xác định, sau thực theo trình tự bước thu kết đầu • Khả HS vùng miền, lớp khác khác Ở mức thấp nhất, HS diễn tả sơ lược khái niệm thuật tốn, nêu vài ví dụ minh hoạ hoạt động thường ngày sống hay tốn đơn giản cộng hai số, tính trung bình hai số,… Một số kiến thức bổ sung, mở rộng, gợi ý cho GV • Mơ tả: dùng phương tiện làm cho người khác hình dung cụ thể vật, việc,… Mơ tả thuật tốn việc làm cho người khác hình dung cụ thể nội dung thuật tốn, bao gồm xác định trình tự bước cần thực hiện, xác định đầu vào đầu thuật toán • Ngôn ngữ tự nhiên (natural language): theo từ điển Oxford, ngôn ngữ tự nhiên ngôn ngữ sử dụng cách tự nhiên người trình giao tiếp với cộng đồng Điển hình ngơn ngữ tự nhiên mà người sử dụng để giao tiếp với là ngơn ngữ nói hay chữ viết, ví dụ ngơn ngữ tiếng Việt, tiếng Anh,… Những ngôn ngữ khác với ngơn ngữ xây dựng và ngơn ngữ hình thức, ví dụ ngơn ngữ lập trình,… • Thuật tốn: thuật ngữ tiếng Anh Algorithm, có nguồn gốc từ tên Latinh nhà toán học người Ả-rập tên Muhammad ibn Musa al–Khwarizmi (780–850) Trong tiếng Việt, thuật ngữ khác sử dụng tương đương “giải thuật” Tuy nhiên, SGK sử dụng thuật ngữ “thuật toán” với hàm ý vấn đề giải không nội toán học Hiện nay, thuật ngữ “thuật toán” thường dùng để cách giải vấn đề toán Tin học thường thuật tốn viết thành chương trình máy tính Các thuật tốn có tính chất chung, tính chất là: ––Đầu vào: thuật tốn có giá trị đầu vào thuộc tập hợp rõ ––Đầu ra: Từ tập giá trị đầu vào, thuật toán tạo giá trị đầu Các giá trị đầu kết trả lại sau tiến hành dẫn thuật toán ––Tính xác định: bước thuật tốn phải xác định cách xác ––Tính hữu hạn: thuật toán phải dừng sau số hữu hạn bước trả lại kết ––Tính tổng qt: thuật tốn giải lớp tốn có đầu vào tương tự, cho tập giá trị đặc biệt đầu vào ––Tính hiệu quả: bước thuật toán cần thực cách xác khoảng thời gian hữu hạn 81 ... cố kiến thức) Đáp án: C; Ghép nối 1–a, 2–c, 3–d, 4–b Hoạt động luyện tập a) Thuật tốn tính trung bình cộng hai số a, b: ––Đầu vào: hai số a, b ––Đầu ra: trung bình cộng hai số a, b b) Thuật tốn... “ngôn ngữ tự nhiên” Kiến thức (hoạt động đọc) HS đọc phần nội dung kiến thức để tự tiếp cận cách mô tả thuật toán Hộp kiến thức (hoạt động ghi nhớ kiến thức) ––Sau kết thúc trình thảo luận hoạt động... Tây - Nam - Bắc Kiến thức (hoạt động đọc) HS đọc phần nội dung kiến thức để tự tiếp cận khái niệm thuật toán Hộp kiến thức (hoạt động ghi nhớ kiến thức) Dựa kết thảo luận hoạt động hoạt động