PHƯƠNG PHÁP GIẢI bài tập PASCAL

I PHẦN MỞ ĐẦU 1.     Lý do  Mỗi học sinh đến với bộ môn tin học ở cấp 2 thường cảm thấy khó khăn lớp kiến thức lập trình ở khối lớp 8. Quả thật như vậy vì với các em, ngôn ngữ lập trình dường như rất xa lạ vì đây là kiến thức đầu tiên trong lập trình mà các em được học. Vì vậy trong quá trình công tác tại trường để giúp các em thêm kiến thức lập trình và làm bài tập pascal nên tôi đã chọn đề tài “phương pháp giải bài tập pascal” 2. Mục Tiêu Và Nhiệm Vụ   Là một  giáo viên tin học, mục tiêu chính của tôi là giúp học sinh không chỉ biết soạn thảo mà còn phải có khả năng phân tích, tổng hợp, trừu tượng hoá, khái quát hoá vấn đề và đặc biệt là phát triển tư duy, sáng tạo. Những năm qua môn tin học ở THCS chưa có sách hướng dẫn cụ thể cho học sinh về cách phân tích lập trình nên việc học của học sinh phụ thuộc rất lớn ở mỗi giáo viên đứng lớp. Với sáng kiến “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PASCAL” ” giúp học sinh nắm vững các kỹ năng và kiến thức cơ bản để từ đó tạo tiền đề cho việc học lập trình về sau. 3. Đối Tượng, Phạm Vi Nghiên Cứu Học Sinh Khối 8 Trường Thcs Hùng Vương Xã Bình Thuận Thị Xã Buôn Hồ 4. Phương Pháp Nghiên Cứu Nghiên cứu một số phương pháp tích cực hóa hoạt độngcủa học sinh trong học tập tin học ở nhà trường cũng như ở nhà. Cùng đồng nghiệp trao đổi kiến thức chuyên môn, áp dụng phương pháp tích cực dạy học cho học sinh, tham khảo trên mạng internet qua diễn đàng hội người thích pascal. II. PHẦN NỘI DUNG 1. Cơ sở lý luận   Ngôn ngữ lập trình PASCAL là một phần mềm có cấu trúc và rất được nhiều độc giả quan tâm và cũng chính  ở đó có nhiều cuốn sách hay đã ra đời do nhiều tác giả viết. Song với bản thân tôi khi lựa chọn viết đề tài “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PASCAL” nhằm ứng dụng ngôn ngữ lập trình pascal vào chương trình lớp 8 để phát huy hết năng lực của học sinh. 2. Thực trạng a. Thuận lợi – khó khăn Được sự quan tâm, giúp đỡ tận tình của Ban Gíam Hiệu và tổ chức đoàn thể trong nhà trường. Sự ủng hộ nhiệt tình của các đồng nghiệp đã giúp cho quá trình giảng dạy Tin học của tôi đạt hiệu quả cao hơn. Hầu hết học sinh đều có Sách giáo khoa. Sách giáo khoa rõ, đẹp có đầy đủ kênh hình và biểu mẫu. Mỗi lớp đếu có số học sinh ham học, tích cực phát biểu xây dựng bài trong giờ học là nguồn động viên lớn trong quá trình giảng dạy của tôi. Nhìn chung, học tập theo phương pháp mới thì học sinh có hứng thú học tập hơn so với so với phương pháp dạy học truyền thống. Vì thế, có điều kiện phát triển tư duy và khả năng diễn đạt của các em. Cơ sở vật chất chưa trang bị đầy đủ: số lượng máy Đội ngũ giáo viên Tin học còn thiếu cả về số lượng. Học sinh đa số là con em nông dân nghèo, gia đình không có máy tính để các em làm bài tập thêm ở nhà. b. Thành Công Và Hạn Chế

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PASCAL

I PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do

Mỗi học sinh đến với bộ môn tin học ở cấp 2 thường cảm thấy khó khăn lớp kiến thức lập trình ở khối lớp 8 Quả thật như vậy vì với các em, ngôn ngữ lập trình

dường như rất xa lạ vì đây là kiến thức đầu tiên trong lập trình mà các em được học

Vì vậy trong quá trình công tác tại trường để giúp các em thêm kiến thức lập trình và làm bài tập pascal nên tôi đã chọn đề tài “phương pháp giải bài tập pascal”

2 Mục Tiêu Và Nhiệm Vụ

Là một giáo viên tin học, mục tiêu chính của tôi là giúp học sinh không chỉ biết soạn thảo mà còn phải có khả năng phân tích, tổng hợp, trừu tượng hoá, khái quát hoá vấn đề và đặc biệt là phát triển tư duy, sáng tạo Những năm qua môn tin học ở THCS chưa có sách hướng dẫn cụ thể cho học sinh về cách phân tích lập trình nên việc học của học sinh phụ thuộc rất lớn ở mỗi giáo viên đứng lớp Với sáng kiến

“PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PASCAL”

” giúp học sinh nắm vững các kỹ năng và kiến thức cơ bản để từ đó tạo tiền đề cho việc học lập trình về sau

3 Đối Tượng, Phạm Vi Nghiên Cứu

Học Sinh Khối 8 Trường Thcs Hùng Vương Xã Bình Thuận Thị Xã Buôn Hồ

4 Phương Pháp Nghiên Cứu

Nghiên cứu một số phương pháp tích cực hóa hoạt độngcủa học sinh trong học tập tin học ở nhà trường cũng như ở nhà

Cùng đồng nghiệp trao đổi kiến thức chuyên môn, áp dụng phương pháp tích cực dạy học cho học sinh, tham khảo trên mạng internet qua diễn đàng hội người thích pascal

II PHẦN NỘI DUNG

1. Cơ sở lý luận

Ngôn ngữ lập trình PASCAL là một phần mềm có cấu trúc và rất được nhiều độc giả quan tâm và cũng chính ở đó có nhiều cuốn sách hay đã ra đời do nhiều tác giả viết Song với bản thân tôi khi lựa chọn viết đề tài “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PASCAL” nhằm ứng dụng ngôn ngữ lập trình pascal vào chương trình lớp 8 để phát huy hết năng lực của học sinh

2. Thực trạng

a. Thuận lợi – khó khăn

- Được sự quan tâm, giúp đỡ tận tình của Ban Gíam Hiệu và tổ chức đoàn thể trong nhà trường Sự ủng hộ nhiệt tình của các đồng nghiệp đã giúp cho quá trình giảng dạy Tin học của tôi đạt hiệu quả cao hơn

-Hầu hết học sinh đều có Sách giáo khoa

-Sách giáo khoa rõ, đẹp có đầy đủ kênh hình và biểu mẫu

-Mỗi lớp đếu có số học sinh ham học, tích cực phát biểu xây dựng bài trong giờ học

là nguồn động viên lớn trong quá trình giảng dạy của tôi

-Nhìn chung, học tập theo phương pháp mới thì học sinh có hứng thú học tập hơn so với so với phương pháp dạy học truyền thống Vì thế, có điều kiện phát triển tư duy

và khả năng diễn đạt của các em

-Cơ sở vật chất chưa trang bị đầy đủ: số lượng máy

-Đội ngũ giáo viên Tin học còn thiếu cả về số lượng

-Học sinh đa số là con em nông dân nghèo, gia đình không có máy tính để các em làm bài tập thêm ở nhà

b Thành Công Và Hạn Chế

Quá trình áp dụng phương pháp giải bài tập pascal thì học sinh đã hình thành được các bài tập trên máy tính, học sinh yêu thích môn pascal nhiều hơn, tỷ lệ học sinh làm được bài tập trên máy tính tốt hơn rất là nhiều, kết quả đạt được cao hơn so với năm trước

Tuy nhiên đa số học sinh là con nông dân không có máy để thực hành ở nhà nên học sinh hiểu bài làm bài được trên máy nhưng khoản thời gian một tuần sau đến tiết học lại quên hết Buộc giáo viên phải hướng dẫn lại học sinh mới nhớ

c. Mặt Mạnh - Yếu

Trong lớp luôn có học sinh yêu thích môn pascal Luôn làm bài tốt ở nhà, trường có mạng internet giáo viên có thể tham khảo các đồng nghiệp ở các trường khác để nâng cao chuyên môn

Tuy nghiên giáo viên còn dạy nhiều tiết nên thời gian đầu tư còn ít nên chỉ đưa ra phương pháp tối ưu, đối tượng học sinh hình thành bài toán trên giấy còn khó nay giải bài toán trên máy nay lại còn khó hơn

d. Nguyên Nhân – Yếu Tốt Tác Động

Trong quá trình dạy tôi nhận thấy việc tiếp cận với môn học rất khó khăn, phải làm rất nhiều lần và thực hành rất nhiều tiết các em mới hiểu việc nhập và xuất dữ liệu

Do đó sẽ rất khó khăn để các em hình thành kỹ năng viết chương trình Năm nay ngành giáo dục có phát động phong trào giải toán trên mạng Điều đó đã thúc đẩy tôi rất nhiều trong việc dạy học là làm sao đưa ra được cho các em sự đam mê và phát triển tài năng của học sinh trong việc đào tạo nhân tài cho đất nước

e. Phân Tích Đánh Giá Các Vấn Đề Về Thực Trạng Mà Đề Tài Đặt Ra.

Cần nắm vũng các phương pháp dạy học tin học(theo sự đổi mới ) nhằm phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh trong học tập Để nâng cao chất lượng dạy học môn tin học, giáo viên tiếp cận nội dung bài và lựa chọn các phương pháp, xây dựng câu hỏi logic, phù hợp với các đối tượng giỏi, khá, trung bình và yếu.từ đó giúp học sinh tự khám phá kiến thức, không thụ động khi nghi nhận kiến thức giáo viên cung cấp

Để kích thích hứng thú học tập và hoạt động tích cực chủ động của học sinh, giáo viên phải phối hợp nhuần nhuyễn các phương pháp dạy học để học sinh hình thành nên phương pháp giải bài tập pascal

3. Giải Pháp Và Biện Pháp

a. Mục tiêu

Phương pháp cơ bản giải các bài toán trong tin học không chỉ dùng để giải một bài toán cụ thể mà còn giải các bước nhỏ trong một bài toán Bài toán được cấu tạo từ hai yếu tố cơ bản: Thông tin vào (Input) và thông tin ra (Output) Phương pháp tổng quát để giải một bài toán bằng máy vi tính dựa trên ngôn ngữ pascal thì cần các bước:

1 Xác định các bài toán

2 Tìm thuật toán

3 Viết chương trình

4 Chạy thử, sửa đổi chương trình

b Nội Dung Cách Thức Thực Hiện, Điều Kiện Và Mối Quan Hệ Của Các

Phương Pháp

b1 Xác Định Bài Toán

Trong quá trình học người học sinh hay bất kỳ một cá nhân nào luôn phải liên tục giải quyết các bài toán Trong cuộc sống là một chuỗi các bài toán mà ta phải đối đầu giải quyết không một chút đơn giản mà nhiều lúc phải bực mình Song đối với học sinh lớp 8 do chương trình học toán của các em chỉ mới đến giải phương trình bậc nhất là cao nhất Nên việc đưa các lớp bài toán vào giải cho các em đang còn một phần nào bị hạn chế Nhưng bất kỳ một bài toán nào thì chúng ta cũng đọc đề rồi xác định nó : A → B

Trong đó : - A là giả thiết : điều kiện ban đầu hoặc cái đã cho khi bắt đầu giải bài

toán

- B là kết luận: mục tiêu cần đạt được hay cái phải tìm khi kết thúc bài toán

→ Là suy luận: giải pháp cần xác định hay chuỗi các thao tác thực hiện từ A đến B

* Bài toán trên máy vi tính

Bài toán trên máy cũng mang đầy đủ các tính chất của bài toán tổng quát trên, nhưng

nó lại được diễn đạt theo một các khác

- A: là đưa thông tin vào (Input )

- B: là đưa thông tin ra (Output)

- : là chương trình tạo từ các lệnh cơ bản của máy tính cho phép biến đổi từ A đến B

* Một số ví dụ

Ví dụ 1: Tính diện tích hình chữ nhật.

Ta cần xác định cho bài toán:

+ Thông tin vào: Chiều dài là cạnh a, chiều rộng là cạnh b

+ Thông tin ra: Kết quả diện tích khi đưa a, b vào

+ Các thông tin cần xử lý thông tin như:

Lần lượt đưa a, b vào (cho a=3, b=4)

Áp dụng công thức tính diện tích hình chữ nhật: a*b

Kết quả in ra là 12

Ví dụ 2: Cho 2 số tự nhiên a, b Tìm ước số chung lớn nhất của chúng.

Các bước các định bài toán:

+ Xác định thông tin vào: hai số tự nhiên a, b

+ Xác định thông tin ra: số tự nhiên d thoả mãn:

d là ước của a và d là ước của b

d là số lớn nhất trong tập các ước chung của a, b

+ Xác định các thao tác xử lý thông tin

Xây dựng hữu hạn các thao tác cho phép tính được d từ a và b

Nhập a =16 b= 24 à d =8

Ví dụ 3: Tìm tất cả các số nguyên tố trong N số tự nhiên đầu tiên:

+ Xác định thông tin vào: Nhập số nguyên N

+Xácđịnh thông tin ra: Các số nguyên tố (chia hết cho 1 và chính nó) nằm trong khoản từ 2 đến N

b2 Tìm Thuật Toán

· Thuật toán là một quá trình gồm một dãy hữu hạn các thao tác đơn giản được sắp xếp theo một trình tự xác định sao cho theo đó từ Input của bài toán sẽ tìm ra được Output bài toán

· Một bài toán ta có 4 cách thể hiện thuật toán: Các bước xác định bằng lời, lập sơ

đồ khối, ngôn ngữ phỏng trình, dùng một ngôn ngữ lập trình (Pascal)

Ví dụ: Tìm ước số chung lớn nhất của 2 số nguyên dương a, b.

Ta có thể giải bằng các cách trên

Cách 1: Các bước xác định bài toán bằng lời:

- Bước 1: Nhập 2 số nguyên dương là a, b

Bước 2: So sánh giá trị a và b Nếu a bằng b thì sang bước 3, ngược lại a khác b thì sang bước 4

- Bước 3: Tìm được ước số chung là a và kết thúc chương trình

Bước 4: Nếu a lớn hơn b thì ước số chung lớn nhất là a và quay trở lại bước 2 Ngược lại ước số chung là b và quay trở lại bước 2

Ví dụ cụ thể bài toán ước chung lớn nhất.

Nếu a = b

- Đúng  ƯCLN = a (hoặc b)  kết thúc;

- Sai  Xét : nếu a > b

- Đúng  a = a – b;

- Sai  b = b – a;

Quá trình này được lặp lại cho đến khi a = b

Số liệu cụ thể

Nhập hai số a và b a=5, b=15

B1 Xét a=b đúng UCLN =a (hoặc b) và kết thúc nếu sai xét tiếp

B2 Nếu a>b đúng thì a:=a-b sai xét tiếp.

B3 Nếu a<b đúng thì thực hiện b:=b-a =>15-5=10 quay lại bước 1 xem a=b nếu đúng thì kết thúc nếu sai thực hiện bước 3

Bây giờ b=10 a=5 như vậy a<b đúng b:=b-a=>10-5=5 quay lại bước 1 xem a=b nếu đúng thì kết thúc.

Cách 2: Giải bài toán bằng sơ đồ

- Có hình thoi ¯ thể hiện các thao tác so sánh

- Hình chữ nhật thể hiện các phép tính toán, các câu lệnh

- Hình ôvan thể hiện bắt đầu và kết thúc

- Các mũi tên quy định trình tự các thao tác

a, b

a=b

UCLN là a END

a>b

b:= b - a a:= b - a

đúng đúng

sai

sai

Cách 3: Dùng ngôn ngữ phỏng trình

Bắt đầu

Nhập a, b

While (a khác b) do

IF a>b then thay a :=a -b

Else thay b:=b-a;

Kết thúc in ra USCLN (a, b)

Cách 4: Viết chương trình hoàn chỉnh (dùng ngôn ngữ pascal)

PROGRAM USCLN;

USES CRT;

VAR a, b:integer;

BEGIN

CLRSCR;

WRITE('nhap 2 gia tri a, b='); READLN(a,b);

WHILE a<>b DO

IF a>b THEN a:=a -b else b:=b-a;

WRITELN('uoc so chung lon nhat cua 2 so:,a:5);

READLN

END.

B3- Viết Chương Trình

Lập trình là dùng ngôn ngữ máy vi tính cụ thể nào (ngôn ngữ Pascal) để diễn tả thuật toán, cấu trúc dữ liệu thành câu lệnh để máy tính có thể thực hiện được và giải quyết đúng bài toán mà người lập trình mong muốn

* Kỹ năng lập trình

· Rèn luyện được cho học sinh kỹ năng cài đặt thành công các thuật toán bằng một ngôn ngữ lập trình

· Đã gọi là kỹ năng thì chỉ có thể có được thông qua rèn luyện tích cực

· Kinh nghiệm cho thấy một thuật toán do cài đặt vụng về, lộn xộn thì khi chạy trên máy tính có thể cho kết quả không như mong muốn

* Phát triển chương trình bằng cách tinh chế từng bước

Một bài toán ta có thể đưa ra nhiều cách giải khác nhau, song là một giáo viên thì chúng ta cần giúp học sinh viết chương trình làm sao người xem nhìn vào có thể

dễ hiểu được bài toán đó là gì? Do đó, việc tinh chỉnh các bước cho bài toán trong máy tính là phương pháp khoa học, có hệ thống giúp ta phân tích các thuật toán và

cấu trúc dữ liệu từ đó thành một chương trình Muốn lập trình giỏi không phải chỉ cần nắm ngôn ngữ lập trình là đủ Mà vấn đề cốt yếu là biết phương pháp phát triển dần dần để chuyển các ý tưởng ra thành chương trình hoàn chỉnh

* Phương pháp tinh chế từng bước

Một chương trình bắt đầu được viết bằng lời tự nhiên (tiếng việt) thể hiện sự phân tích tổng thể của người lập trình, được thể hiện ở từng bước sau các câu lệnh được phân tích chi tiết hơn Bằng những lời khác nhau, tương ứng với sự phân tích công việc thành các việc nhỏ, chi tiết hơn, dễ hiểu và chỉnh xác hơn Người lập trình

có thể đưa ra phương pháp tinh chỉnh từng bước, thể hiện tư duy để giải quyết những vấn đề của bài toán từ trên xuống Trong đó, các bước hướng về phương pháp lập trình tối ưu, sáng sửa làm cho bài toán được giải một cách gọn gàng nhất, chính xác nhất

* Ví dụ

Tìm tất cả các số nguyên tố nhỏ hơn N N được nhập từ bàn phím

*a Tinh chế lần 1

- Lấy 2 tập

NT= [ ] (để chứa các số nguyên tố tìm được)

S = [2, N] (tập các số cần xét )

- Tìm số đầu tiên trong S đưa vào NT

- Loại bỏ khỏi S các bội số của số nguyên tố vừa tìm được

- Số đầu tiên còn lại của S là số nguyên tố Tiếp tục quá trình cho đến khi S=[]

- Xuất NT

* Tinh chế lần 2

Bắt đầu

NT: = [ ]

S = [2, N]

Repeat

Tìm số đầu tiên trong S

NT:= NT+ [S0]

Loại khỏi S các bội số của S0

Until S=[ ];

Xuất NT;

Kết thúc;

* Tinh chế lấn 3 (chương trình hoàn chỉnh)

Program nguyen_to;

Const N=100;

Type nguyen=1 N;

Var NT, S: Set of nguyen;

s 0 , I: integer;

Begin

NT:=[]; S:=[2 N]; S 0 :=2;

Repeat

While not (S 0 in S) do S 0 :=S 0 +1;

NT:=NT+[S 0 ]; I:=S 0 ;

While I<=N do

Begin

S:=S-[i];

I:=I+S 0 ;

End;

Until S=[];

for I:= 1 to n do

If I in Nt then Write(I:4);

readln

end.

* Tinh chế lần 4.

Rõ ràng cấu trúc dữ liệu tập hợp “Set of nguyen” tuy dễ hiểu nhưng rất cồng kềnh và lạ so với kiến thức của học sinh, ta có thể dùng mảng Boolean linh hoạt hơn như sau:

Program nguyen_to;

Const N=100;

var

a: array[1 N] of boolean;

i, j: Integer;

begin

a[1]:=false;

for i:=2 to N do a[i]:=true;

for i:= 2 to N div 2 do

for j:= 2 to N div i do a[i*j]:=false;

for i:= 1 to N do if a[i] then write(i:3);

readln

end.

* Tinh chế lần 5

Trong ngôn ngữ pascal nếu dùng mảng boolean thì ta bị giới hạn N<10000 Để

có thể chạy với số lớn hơn ta không dùng mảng, tập hợp mà dùng như sau:

Program nguyen_to;

Uses crt;

Var i, j, k, n: Integer;

Begin

Repeat

Write('nhap n='); readln(n);

Until n>= 2;

For i:= 2 to n do

Begin

k:=0;

for j:= 2 to trunc(sqrt(i)) do

if i mod j=0 then k:= 1;

if k=0 then write(i:3);

End;

Readln

End.

Vậy đó là kỹ năng lập trình người lập trình có thể tinh chỉnh chương trình từng bước làm sao đưa ra một phương án tối ưu cho người xem dễ tiếp thu cũng như chiếm bộ nhớ của máy tính càng ít các tốt

b4- Chạy Thử, Thay Đổi, Kiểm Tra Chương Trình

1 Chạy thử

Một chương trình đã viết xong chưa chắc đã chạy được trên máy vi tính để cho kết quả mong muốn

Ví dụ: Tìm số lớn nhất trong 3 số a, b, c nguyên dương được nhập vào từ bàn phím.

Lần 1:

Program tim_so;

Uses crt;

Var a, b, c: integer;

Begin

Clrscr;

Write('nhap 3 so='); readln(a,b,c);

If a<b then a:=b

Else if a<c then a:=c;

Write('so lon nhat la ',a);

Readln

End.

Với chương trình này cũng chạy được song đáp số có lúc đúng, có lúc sai tuỳ thuộc vào lúc nhập giá trị a, b, c {Nếu ta nhập thứ tự a=5, b=7, c=9 Thì sẽ cho ta kết quả số lớn nhất là 7 Vậy thì sai hoàn toàn}

Do đó người lập trình cần phải biết cách tìm lỗi Sữa lỗi, điều chỉnh viết lại chương trình cũng là kỹ năng quan trọng của người lập trình Vậy với ví dụ trên để kết quả luôn đúng thì ta có thể viết lại chương trình

Lần 2:

Program tim_so;

Uses crt;

Var a,b,c,t: integer;

Begin

Clrscr;

Write('nhap 3 so='); Readln(a,b,c);

t:=a;

If t<b then t:=b;

If t<c then t:=c;

Writeln('so lon nhat la ',t);

Readln

End.

Nếu nhập:

2 Phân loại lỗi và cách sửa lỗi

· Lỗi về thuật toán: Điều chỉnh lại thuật toán, thêm vị trí có thể, loại bỏ thuật toán sai, tìm thuật toán khác nghĩa làm lại từ đầu

Ví dụ:

Viết chương trình tính tổng S= (n được nhập vào từ bàn phím)

· Học sinh viết chương trình khai báo biến S thuộc kiểu dữ liệu nguyên thì chương trình sẽ không thực hiện được phép toán tính tổng Do vậy để thực hiện được phép toán thì khai báo biến S là thuộc kiểu dữ liệu thực

· Lỗi về trình tự: Phải xem lại thuật toán, phân tích lại từ trên xuống dưới để đặt lại cho đúng với thuật toán

Ví dụ: