(SKKN 2022) sử dụng ngôn ngữ lập trình pascal để giải một số bài toán tại trung tâm GDNN GDTX huyện thường xuân

TRUNG TÂM GDNN - GDTX HUYỆN THƯỜNG XUÂNSÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SỬ DỤNG NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH PASCAL ĐỂ GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN TẠI TRUNG TÂM GDNN - GDTX HUYỆN THƯỜNG XUÂN Người thực hiện: Ng

TRUNG TÂM GDNN - GDTX HUYỆN THƯỜNG XUÂN

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

SỬ DỤNG NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH PASCAL ĐỂ GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN TẠI TRUNG TÂM GDNN - GDTX

HUYỆN THƯỜNG XUÂN

Người thực hiện: Nguyễn Thị Thùy Dung Chức vụ: Giáo viên

SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Tin học

THANH HÓA, NĂM 2022

Nội dung Trang

TT GDNN-GDTX Trung tâm Giáo dục nghề nghiêp - Giáo dục thường xuyên

3 Bảng 3: Kết quả kiểm tra mức độ nhận thức của HS 18

4 Biểu đồ So sánh kết quả kiểm tra sau khi dạy thực nghiệm 18

1 MỞ ĐẦU

1 1 Lí do chọn đề tài

Tin học là ngành khoa học công nghệ nghiên cứu các phương pháp, các quátrình xử lý thông tin một cách tự động dựa trên phương tiện kỹ thuật mà chủ yếu làmáy tính điện tử Ngày nay Tin học được ứng dụng trong mọi lĩnh vực đời sống xãhội, có ý nghĩa và vai trò hết sức quan trọng, đặc biệt trong thời đại công nghệ 4.0

Môn Tin học giữ vai trò chủ đạo trong việc chuẩn bị cho học sinh khả năngtìm kiếm, tiếp nhận, mở rộng tri thức và sáng tạo trong thời đại thông tin, kết nối vàtoàn cầu hóa; hỗ trợ đắc lực học sinh tự học và tập nghiên cứu; tạo cơ sở vững chắccho việc ứng dụng công nghệ kĩ thuật số, phục vụ phát triển nội dung kiến thức mới,triển khai phương thức giáo dục mới và hiện đại cho tất cả các môn học Tuy nhiên,hiện nay các em học sinh đều cho rằng môn Tin học không phải là môn học chínhtrong chương trình giáo dục phổ thông Vì thế, các em không quan tâm đến môn họcnày

Ngôn ngữ lập trình Pascal có ngữ pháp và ngữ nghĩa đơn giản, mang tínhlogic, cấu trúc chương trình rõ ràng và dễ hiểu Đây là ngôn ngữ thích hợp chokiểu lập trình theo cấu trúc, đặc biệt dễ sửa chữa và cải tiến

Trong quá trình dạy học Tin học lớp 11 tại Trung tâm GDNN - GDTX huyệnThường Xuân, tôi thấy rằng kiến thức học sinh tiếp nhận và áp dụng vào giải cácbài toán đạt kết quả chưa cao, do khả năng tư duy Toán học của các em còn hạnchế, phần đa chất lượng học sinh đầu vào thấp Do đó, kỹ năng phân tích, tổnghợp, xây dựng thuật toán cho mỗi bài toán hay vấn đề cần lập trình chưa tốt Các

em còn thụ động trong việc tiếp cận bài toán, sắp xếp tư duy, xây dựng thuật giải.Học sinh chưa linh động trong việc áp dụng toán học vào lập trình, chưa nắm rõcác bước để giải một bài toán trong ngôn ngữ lập trình Pascal

Xuất phát từ cơ sở trên tôi đã chọn đề tài “Sử dụng ngôn ngữ lập trình Pascal để giải một số bài toán tại Trung tâm GDNN - GDTX huyện Thường Xuân”.

1.2 Mục đích nghiên cứu

Thông qua việc nghiên cứu này giúp học sinh có được kỹ năng cơ bản đểgiải một số bài toán bằng ngôn ngữ lập trình Pascal Từ đó góp phần nâng cao hiệuquả dạy học Tin học tại Trung tâm GDNN - GDTX huyện Thường Xuân nói riêng

và bộ môn Tin học nói chung

1.3 Đối tượng nghiên cứu

- Ngôn ngữ lập trình Pascal

- Học sinh lớp 11 Trung tâm GDNN - GDTX huyện Thường Xuân năm học

2021 - 2022

1.4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp: Phân tích, xây dựng cơ sở lý thuyết

- Thu thập thông tin trên Internet, kinh nghiệm và thực tế giảng dạy

- Sử dụng ngôn ngữ lập trình Pascal

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm

Pascal là một ngôn ngữ lập trình máy tính được Niklaus Wirth phát triển vàonăm 1970 Pascal là ngôn ngữ lập trình đặc biệt thích hợp với kiểu lập trình cấutrúc và cấu trúc dữ liệu, ngôn ngữ lập trình này được đặt theo tên của nhà toán học,triết gia và nhà vật lý người Pháp Blaise Pascal

Pascal là một ngôn ngữ có định kiểu rõ ràng:

- Mọi biến và hằng của kiểu dữ liệu nào chỉ được gán các giá trị của đúngkiểu dữ liệu đó, không được tự do đem gán cho các giá trị của kiểu dữ liệu khác

- Việc định kiểu một cách chặt chẽ như vậy khiến cho người lập trình luônluôn phải có các biểu thức tương thích với nhau về kiểu dữ liệu

Pascal là một ngôn ngữ thể hiện tư duy lập trình có cấu trúc:

- Dữ liệu được cấu trúc hóa: Từ dữ liệu đơn giản hoặc có cấu trúc đơn giảnngười lập trình có thể xây dựng các dữ liệu có cấu trúc phức tạp hơn

- Mệnh lệnh được cấu trúc hóa: Từ các lệnh chuẩn đã có, người lập trình cóthể nhóm chúng lại với nhau và đặt giữa hai từ khóa Begin và End khiến chúng trởthành một ngôn ngữ phức tạp hơn gọi là lệnh hợp thành hay lệnh ghép

- Chương trình được cấu trúc hóa: Một chương trình có thể chia thành cácchương trình con tổ chức theo hình cây phân cấp Mỗi chương trình con nhằm giảiquyết một nhiệm vụ xác định cụ thể, điều này giúp cho người lập trình có thể giảiquyết từng phần một, từng khối một và có thể cho nhiều người tham gia lập trình,mỗi người phụ trách một vài khối

Ngôn ngữ lập trình Pascal là nội dung học sinh được học từ lớp 8 bậc THCS,lúc này học sinh tiếp thu kiến thức còn chậm, đặc biệt là kỹ năng cơ bản để giải bàitoán bằng ngôn ngữ lập trình Pascal Bởi vì đây là một môn học còn mới đối vớicác em Lên chương trình lớp 11, học sinh tiếp tục được học tập và nghiên cứu lậptrình Pascal, đòi hỏi các em phải biết vận dụng kiến thức của từng bài, sắp xếp mộtcách logic để lập trình giải một bài toán hoàn chỉnh Tuy vậy, thực tế rất ít học sinhlàm được điều đó Hầu hết các em vận dụng câu lệnh, cú pháp không phù hợp choyêu cầu của bài toán Vậy làm thế nào để học sinh có thể nắm được các bước để

giải một bài toán, chọn thuật toán phù hợp để giải bài toán cho trước? Để học sinh

có thể tự học, tự nghiên cứu và biết áp dụng để giải quyết các bài toán ở nhiềudạng khác nhau trong thực tế?

Bản thân được phân công giảng dạy lớp 11, nên tôi đã trăn trở, tìm tòi tàiliệu, dành nhiều tâm huyết, thời gian nghiên cứu để giúp các em học sinh thực hiệnviệc giải một bài toán bằng ngôn ngữ lập trình Pascal nhanh hơn Tạo sự hứng thúhọc tập bộ môn Tin học lập trình hơn Nâng cao nhận thức cũng như sự yêu mếnvới bộ môn lập trình

Hầu hết học sinh trong các lớp đều chuyên cần trong học tập

Trong quá trình giảng dạy, tôi nhận thấy có một số học sinh có khả năng vàmuốn học hỏi từ thầy cô và bạn bè; chịu khó nghe giảng, trau rồi kiến thức cho bảnthân

2.2.2 Khó khăn

Trung tâm GDNN - GDTX huyện Thường Xuân đầu vào không thi tuyển vàcũng không xét tuyển nên có nhiều học viên còn yếu về học lực, tiếp thu chậm,kiến thức không đồng đều nên việc lựa chọn phương pháp, kiến thức cung cấp chohọc viên cũng gặp nhiều khó khăn

Một bộ phận học sinh chưa ý thức việc học Tin học, môn Tin học không cótrong chương trình thi THPT quốc gia nên học sinh và phụ huynh chỉ xem Tin học

là một môn học phụ nên chưa có ý thức đầu tư thời gian cho bộ môn này

Diện tích phòng máy nhỏ hẹp, máy tính đã cũ nên thường hay hư hỏng,không khí phòng máy không thoáng mát làm cho học sinh không tập trung vào bàigiảng, ảnh hưởng rất lớn trong quá trình giảng dạy và học tập

Học sinh tiếp nhận kiến thức một cách thụ động nên chưa khắc sâu kiến thức

Tư duy Toán học chưa đồng đều Chưa linh động trong việc áp dụng toán học vào lậptrình Chưa nắm rõ các bước để giải một bài toán trong ngôn ngữ lập trình Pascal Khigiải bài toán trên máy tính học sinh chỉ quan tâm đến công thức để tính toán ra kết quả

bài toán mà quên các bước xác định thông tin vào, thông tin ra; xây dựng thuật toán.Khi chạy chương trình thì chưa nhận biết được kết quả chương trình đúng hay sai.

Bảng 1: Kết quả kiểm tra thường xuyên

Những khó khăn kể trên đối với HS sẽ được tháo gỡ nếu các em biết sử dụngngôn ngữ lập trình vào quá trình giải toán Chỉ cần HS hiểu được máy tính sẽ giúpmình tìm được gì từ yêu cầu của bài toán đã cho Sau đó chuyển tải những điềumình muốn sang ngôn ngữ của máy tính và yêu cầu máy tính thực thi

2.3 Các giải pháp sử dụng để giải quyết vấn đề

Phương pháp cơ bản để giải các bài toán trong tin học không chỉ dùng đểgiải một bài toán cụ thể mà còn giải nhiều các bài toán cụ thể thuộc cùng một loại.Máy tính hoạt động dưới sự chỉ đạo của con người, để giải quyết một bài toán trênmáy tính là đưa cho máy tính dãy hữu hạn các thao tác đơn giản mà nó có thể thựchiện để từ các điều kiện cho trước, ta được kết quả cần tìm

Sử dụng ngôn ngữ lập trình Pascal để giải một bài toán cần các bước:

- Khi máy tính giải bài toán cần quan tâm đến 2 yếu tố:

+ Input: Thông tin đã có.

+ Output: Thông tin cần tìm từ Input.

Ví dụ: Xác định Input và Output của các bài toán sau:

Vd1: Giải phương trình: ax 2 + bx + c = 0 (a0)

Input: Số nguyên a, b, c với (a0).

Output: Nghiệm của phương trình

Vd2: Kiểm tra số nguyên dương N có phải là số nguyên tố không?

Input: Số nguyên dương N

Output: Kết luận N có phải là số nguyên tố không

2.3.2 Tìm thuật toán

- Thuật toán là một dãy hữu hạn các thao tác được sắp xếp theo một trình tựxác định sao cho sau khi thực hiện các thao tác ấy, từ Input của bài toán ta nhậnđược Output cần tìm

- Tác dụng của thuật toán: Dùng để giải một bài toán Đây là bước quantrọng nhất để giải bài toán

- Lựa chọn thuật toán thích hợp: Ngắn gọn, dễ hiểu để viết chương trình,thời gian thực hiện chương trình ngắn nhất,…

* Diễn tả thuật toán bằng cách:

- Cách dùng phương pháp liệt kê: Nêu ra tuần tự các phương pháp cần tiếnhành

- Cách dùng sơ đồ khối

+ Hình thoi : Thể hiện thao tác so sánh

+ Hình chữ nhật : Thể hiện Các phép tính toán

+ Hình ô van : Thể hiện thao tác nhập, xuất dữ liệu

+ Các mũi tên : Quy định trình tư thực hiện các thao tác

Ví dụ: Xây dựng thuật toán các bài toán sau:

Vd1: Giải phương trình: ax 2 + bx + c = 0 (a0)

* Cách liệt kê:

- Bước 1: Nhập a, b, c (a0)

- Bước 1: Nhập số nguyên dương N.

- Bước 2: Nếu N = 1 thì thông báo N không phải là số nguyên tố rồi kếtthúc

- Bước 3: Nếu N < 4 thì thông báo N là số nguyên tố rồi kết thúc

- Bước 6: Nếu N chia hết cho i thì thông báo N không phải là số nguyên tốrồi kết thúc.

- Nếu i i + 1 thì quay lại bước 5

nguyên tố rồi kết thúc

máy tính có thể thực hiện và giải quyết đúng bài toán mà người lập trình mongmuốn.

2.3.3.1 Các thành phần trên cửa sổ Turbo Pascal

Nhấn phím F10 để mở bảng chọn, sử dụng các phím mũi tên (← và →) để

di chuyển qua lại giữa các bảng chọn

Nhấn phím Enter để mở một bảng chọn

Mở các bảng chọn khác: Nhấn phím tổ hợp phím Alt và phím tắt của bảngchọn (chữ màu đỏ ở tên bảng chọn, ví dụ phím tắt của bảng chọn File là F, bảngchọn Run là R,…)

Sử dụng các phím mũi tên lên và xuống (↑ và ↓) để di chuyển giữa các lệnhtrong một bảng chọn

Nhấn tổ hợp phím Alt + X để thoát khỏi Turbo Pascal

Để biên dịch chương trình ta nhấn tổ hợp phím Alt + F9

Để chạy chương trình ta nhấn tổ hợp phím Ctrl + F9

* Lưu ý:

Pascal không phân biệt chữ hoa, chữ thường: begin, BeGin hay BEGIN đều đúng.Các từ khóa của Pascal: program, begin, end

Lệnh kết thúc chương trình là end (có dấu chấm), các câu lệnh sau lệnh này

sẽ bị bỏ qua trong quá trình biên dịch chương trình

Mỗi câu lệnh được kết thúc bằng dấu chấm phẩy (;)

Lệnh Writeln: In xong thông tin và đưa con trỏ xuống dòng Lệnh Write: In xong thông tin nhưng không đưa con trỏ xuống dòng (Thông tin có thể là văn bản hoặc là số)

Lệnh Read(<biến>);: Dùng để đọc biến được nhập từ bàn phím

Lệnh Readln(<biến>);: Dừng nhập các biến từ bàn phím

Lệnh Readln;: Dừng chương trình.

Lệnh Clrscr; dùng để xóa màn hình kết quả

{Phần tiêu đề}

PROGRAM Tên_chương_trình;

{Phần khai báo}

USES ;

CONST ;

TYPE ;

VAR ;

PROCEDURE ;

FUNCTION ;

{Phần thân chương trình} BEGIN

END

- Phần thân nhất thiết phải có; Phần khai báo có thể có hoặc không.

a Phần khai báo bao gồm:

- Khai báo tên chương trình: Program <tên chương trình>;

Tên chương trình: là tên do người lập trình đặt ra theo đúng quy định về tên Phần khai báo này có thể có hoặc không

- Khai báo thư viện: Uses <tên thư viện>;

Đối với pascal thì thư viện crt thường được sử dụng nhất, đây là thư viện các chương trình có sẵn để làm việc với màn hình và bàn phím

- Khai báo hằng: Const n = giá trị hằng;

Là khai báo thường được sử dụng cho những giá trị xuất hiện nhiều lầntrong chương trình.

- Khai báo biến: Tất cả các biến dùng trong chương trình đều phải được đặttên và khai báo cho chương trình dịch biết để lưu trữ và xử lý Biến chỉ nhận mộtgiá trị tại mỗi thời điểm khai báo được gọi là biến đơn

b Phần thân chương trình

- Begin: Bắt đầu (tên dành riêng)

- End: Kết thúc (tên dành riêng)

2.3.3.3 Những cấu trúc trong chương trình pascal

a Cấu trúc rẽ nhánh

Cấu trúc rẽ nhánh có dạng:

- Dạng thiếu: If <điều kiện> then <câu lệnh> (đã được học ở lớp 8)

- Dạng đủ: If <điều kiện> then <câu lệnh 1> else <câu lệnh 2>

Ở dạng đủ câu lệnh được hiểu như sau: Nếu <điều kiện> đúng thì <câu lệnh1> được thực hiện, ngược lại thì <câu lệnh 2> được thực hiện

b Cấu trúc lặp

Trong cấu trúc lặp có 2 dạng:

- Lặp dạng tiến: For <biến đếm> := <giá trị đầu> to <giá trị cuối> do <câu lệnh>;

- Dạng lặp lùi: For <biến đếm> := <giá trị cuối> to <giá trị đầu> do <câu lệnh>;

2.3.3.4 Các kiểu quản lý dữ liệu trong chương trình pascal

* Chú ý: Kiểu chỉ số thường là một đoạn số nguyên liên tục: [n1 n2]

- Khai báo gián tiếp: Type <tên kiểu mảng> = array [Kiểu chỉ số] of <Kiểu phầntử>;

Var <DS biến mảng> : <tên kiểu mảng>;

b Kiểu xâu

Xâu là dãy các kí tự trong bộ mã ASCII.

Khai báo xâu: Var <tên biến>: string[độ dài lớn nhất của xâu]

Các thao tác xử lý xâu:

- Phép ghép xâu: kí hiệu là “+” được sử dụng để ghép nhiều xâu thành một xâu

- Phép so sánh: =,<>,<,<=,>,>=

- Xâu A = B nếu chúng giống hệ nhau

- Xâu A > B nếu ký tự đầu tiên khác nhau giữa chúng kể từ trái sang phảitrong xâu A có mã ASCII lớn hơn

- Nếu A và B là các xâu có độ dài khác nhau và A là đoạn đầu của B thì A < B

* Một số thủ tục chuẩn xử lý xâu

- Thủ tục delete(st, vt, n): Xóa ký tự của biến xâu st bắt đầu từ vị trí vt

Trong đó: + st: giá trị của xâu

+ vt: vị trí cần xóa

+ n: số kí tự cần xóa

- Thủ tục insert(S1, S2, vt): Chèn xâu S1 vào xâu S2, bắt đầu ở vị trí vt

- Hàm copy(S, vt, n): Tạo xâu gồm n kí tự liên tiếp bắt đầu từ vị trí vt củaxâu S Cho giá trị là một xâu ký tự được lấy trong xâu S

- Hàm length(S): Trả về giá trị là độ dài của xâu S Kết quả trả về là một sốnguyên

- Hàm pos(S1,S2): Trả về kết quả vị trí của xâu S1 trong xâu S2 Kết quả trả

về là một số nguyên

- Hàm upcase(S): Trả về kết quả viết in hoa 1 chữ cái có trong S

* Lưu ý: Kiểu mảng với phần tử thuộc kiểu char khác với kiểu xâu (khai báo

bằng từ khóa string) nên không thể áp dụng các thao tác (phép toán, hàm, thủ tục)của xâu cho mảng

c Kiểu bản ghi

Dữ liệu kiểu bản ghi dùng để mô tả các đối tượng có cùng một số thuộc tính

mà các thuộc tính có thể có các kiểu dữ liệu khác nhau

Khai báo kiểu bản ghi: Type <Tên bản ghi> = record

<Tên trường 1>: <Kiểu trường 1>;

< Tên trường 2>: <Kiểu trường 2>;

- Cách khai báo: Var <Tên biến tệp>: TEXT;

- Gắn tên tệp: Assign (<biến tệp>, <tên tệp>);

- Mở tệp để ghi: Rewrite (<biến tệp>);

- Ghi tệp văn bản: Writeln (<biến tệp>, <Danh sách kết quả>);

- Đóng tệp: Close (<tên biến tệp>);

- Mở tệp để đọc: Reset (<biến tệp>);

- Đọc dữ liệu từ tệp: Readln (<biến tệp>, <Danh sách biến>);

- Kiểm tra con trỏ đã ở cuối tệp: EOF (<biến tệp>);

Nếu con trỏ đã ở cuối tệp hàm sẽ trả về giá trị TRUE

- Kiểm tra con trỏ đã ở cuối dòng: EOLN (<biến tệp>);

Nếu con trỏ đã ở cuối dòng hàm sẽ trả về giá trị TRUE

2.3.3.5 Chương trình con trong chương trình pascal

Chương trình con theo định nghĩa chính là một dãy lệnh mô tả một số thaotác nhất định và có thể được thực hiện (được gọi) từ nhiều vị trí trong chươngtrình

Giúp tránh được việc phải viết lặp đi lặp lại cùng một dãy lệnh, đồng thờikhi cần dùng có thể gọi lại chương trình con đó

Sử dụng chương trình con còn hỗ trợ việc thực hiện các chương trình lớn.Phục vụ cho quá trình trừu tượng hóa Người lập trình có thể sử dụng kếtquả của chương trình con mà không cần quan tâm đến chương trình đó đã được càiđặt thế nào

Mở rộng khả năng ngôn ngữ thành thư viện cho nhiều người dùng

Thuận tiện cho phát triển, nâng cấp chương trình

Vd1: Viết chương trình giải phương trình: ax 2 + bx + c = 0 (a0)