MỤC LỤCI. PHẦN MỞ ĐẦU21. Lý do chọn đề tài:22. Mục tiêu, nhiệm vụ của đề tài:33. Đối tượng nghiên cứu:34. Giới hạn, phạm vi nghiên cứu:35. Phương pháp nghiên cứu:3II. PHẦN NỘI DUNG:41. Cơ sở lý luận:42. Thực trạng:42.1. Thuận lợi, khó khăn:42.2. Thành công, hạn chế:62.3. Mặt mạnh, mặt yếu:62.4. Các nguyên nhân, các yếu tố tác động:72.5. Phân tích, đánh giá các vấn đề về thực trạng mà đề tài đã đặt ra:73. Giải pháp, biện pháp:83.1. Mục tiêu của giải pháp, biện pháp:83.2. Nội dung và cách thức thực hiện giải pháp, biện pháp:93.4. Mối quan hệ giữa các giải pháp, biện pháp:154. Kết quả khảo nghiệm, giá trị khoa học của vấn đề nghiên cứu:15III. PHẦN KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ:161. Kết luận:162. Kiến nghị:17TÀI LIỆU THAM KHẢO19NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN20I. PHẦN MỞ ĐẦU1. Lý do chọn đề tài:Việc dạy và học toán có sự hỗ trợ của máy tính đã trở nên rất phổ biến trên toàn thế giới. Trong các tài liệu giáo khoa của các nước có nền giáo dục tiên tiến luôn có thêm chuyên mục sử dụng máy tính để giải toán.Ở nước ta, kể từ năm 2001, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã tổ chức các kì thi học sinh giỏi “Giải toán trên máy tính cầm tay” cho học sinh phổ thông ở các cấp, bậc học. Đội tuyển học sinh giỏi “Giải toán trên máy tính cầm tay” huyện Krông Ana những năm gần đây luôn đạt kết quả cao trong các kỳ thi cấp tỉnh, cấp quốc gia. Tuy nhiên, khi tổ chức kỳ thi cấp huyện thì những học sinh đạt giải cao chủ yếu tập trung ở một số trường như trường THCS Buôn Trấp, THCS Lương Thế Vinh, … Một số trường trong huyện, nhiều năm vẫn chưa có học sinh tham gia hoặc có tham gia nhưng kết quả đạt được chưa cao, nguyên nhân do kiến thức về sử dụng máy tính bỏ túi còn mới mẻ nên bước đầu giáo viên còn bỡ ngỡ, gặp nhiều khó khăn trong việc nghiên cứu và tìm tòi tài liệu. Do đó mà nhiều giáo viên còn ngại khi được giao nhiệm vụ bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi giải toán trên máy tính điện tử. Mặt khác các tài liệu để giáo viên tham khảo còn ít và chưa thực sự có tính hệ thống.Trong khi đó nhu cầu học hỏi của học sinh ngày càng cao, các em thích tìm hiểu ham học hỏi, khám phá những kiến thức mới lạ trên máy tính điện tử. Còn về phía giáo viên lại không được đào tạo cơ bản về nội dung này, hầu hết giáo viên tự tìm hiểu, nghiên cứu các kiến thức về máy tính điện tử.Trong các dạng toán về máy tính cầm tay thì dạng toán về dãy số truy hồi là dạng toán khá phổ biến nhưng nhiều giáo viên và học sinh còn gặp nhiều khó khăn trong việc tìm lời giải, cách trình bày bài giải. Với kinh nghiệm nhiều năm bồi dưỡng học sinh giỏi giải toán trên máy tính cầm tay tôi xin mạnh dạn viết sáng kiến kinh nghiệm “Kinh nghiệm phân tích dạng toán tính số hạng n; tính tổng, tích n số hạng đầu tiên của dãy số truy hồi khi giải toán trên máy tính cầm tay”.2. Mục tiêu, nhiệm vụ của đề tài:
Trang 1MỤC LỤC
I PHẦN MỞ ĐẦU 2
1 Lý do chọn đề tài: 2
2 Mục tiêu, nhiệm vụ của đề tài: 3
3 Đối tượng nghiên cứu: 3
4 Giới hạn, phạm vi nghiên cứu: 3
5 Phương pháp nghiên cứu: 3
II PHẦN NỘI DUNG: 4
1 Cơ sở lý luận: 4
2 Thực trạng: 4
2.1 Thuận lợi, khó khăn: 4
2.2 Thành công, hạn chế: 6
2.3 Mặt mạnh, mặt yếu: 6
2.4 Các nguyên nhân, các yếu tố tác động: 7
2.5 Phân tích, đánh giá các vấn đề về thực trạng mà đề tài đã đặt ra: 7
3 Giải pháp, biện pháp: 8
3.1 Mục tiêu của giải pháp, biện pháp: 8
3.2 Nội dung và cách thức thực hiện giải pháp, biện pháp: 9
3.4 Mối quan hệ giữa các giải pháp, biện pháp: 15
4 Kết quả khảo nghiệm, giá trị khoa học của vấn đề nghiên cứu: 15
III PHẦN KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ: 16
1 Kết luận: 16
2 Kiến nghị: 17
TÀI LIỆU THAM KHẢO 19 NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN 20
Trang 2I PHẦN MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài:
Việc dạy và học toán có sự hỗ trợ của máy tính đã trở nên rất phổ biến trên toàn thế giới Trong các tài liệu giáo khoa của các nước có nền giáo dục tiên tiến luôn có thêm chuyên mục sử dụng máy tính để giải toán
Ở nước ta, kể từ năm 2001, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã tổ chức các kì thi học sinh giỏi “Giải toán trên máy tính cầm tay” cho học sinh phổ thông ở các cấp, bậc học Đội tuyển học sinh giỏi “Giải toán trên máy tính cầm tay” huyện Krông Ana những năm gần đây luôn đạt kết quả cao trong các kỳ thi cấp tỉnh, cấp quốc gia
Tuy nhiên, khi tổ chức kỳ thi cấp huyện thì những học sinh đạt giải cao chủ yếu tập trung ở một số trường như trường THCS Buôn Trấp, THCS Lương Thế Vinh, … Một số trường trong huyện, nhiều năm vẫn chưa có học sinh tham gia hoặc có tham gia nhưng kết quả đạt được chưa cao, nguyên nhân do kiến thức về sử dụng máy tính
bỏ túi còn mới mẻ nên bước đầu giáo viên còn bỡ ngỡ, gặp nhiều khó khăn trong việc nghiên cứu và tìm tòi tài liệu Do đó mà nhiều giáo viên còn ngại khi được giao nhiệm
vụ bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi giải toán trên máy tính điện tử Mặt khác các tài liệu để giáo viên tham khảo còn ít và chưa thực sự có tính hệ thống
Trong khi đó nhu cầu học hỏi của học sinh ngày càng cao, các em thích tìm hiểu ham học hỏi, khám phá những kiến thức mới lạ trên máy tính điện tử Còn về phía giáo viên lại không được đào tạo cơ bản về nội dung này, hầu hết giáo viên tự tìm hiểu, nghiên cứu các kiến thức về máy tính điện tử
Trong các dạng toán về máy tính cầm tay thì dạng toán về dãy số truy hồi là dạng toán khá phổ biến nhưng nhiều giáo viên và học sinh còn gặp nhiều khó khăn
Trang 3trong việc tìm lời giải, cách trình bày bài giải Với kinh nghiệm nhiều năm bồi dưỡng học sinh giỏi giải toán trên máy tính cầm tay tôi xin mạnh dạn viết sáng kiến kinh
nghiệm “Kinh nghiệm phân tích dạng toán tính số hạng n; tính tổng, tích n số
hạng đầu tiên của dãy số truy hồi khi giải toán trên máy tính cầm tay”.
2 Mục tiêu, nhiệm vụ của đề tài:
Đề tài đưa ra các dạng toán về dãy số truy hồi và các phương pháp phân tích bài toán Bằng các phương pháp nghiên cứu để tìm biện pháp, giải pháp tối ưu nhất, hiệu quả nhất
Nâng cao chất lượng giáo dục, đặc biệt là chất lượng bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi giải toán trên máy tính cầm tay với dạng toán dãy số truy hồi Đề ra giải pháp khi làm các bài toán về dãy số, từ phân tích bài toán để tìm lời giải đến cách trình bài bài giải một cách thống nhất và hợp lý nhất Đề tài là nguồn tài liệu cho giáo viên và học sinh khi nghiên cứu, giải toán trên máy tính cầm tay Từ đó giúp các giáo viên và học sinh có hứng thú, say mê hơn với dạng toán dãy số
3 Đối tượng nghiên cứu:
- Một số bài toán về dãy số truy hồi
- Một số phương pháp phân tích dạng toán truy hồi
4 Giới hạn, phạm vi nghiên cứu:
- Một số dạng toán dãy số truy hồi đối với nội dung giải toán trên máy tính cầm tay
- Đối tượng khảo sát là học sinh khá, giỏi khối 8, 9 trường THCS Dur Kmăn
- Thời gian nghiên cứu: Các năm học 2013-2014, 2014-2015, 2015-2016
Trang 45 Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp thu thập, xử lý thông tin
- Phương pháp nghiên cứu tài liệu
- Phương pháp thực nghiệm
- Phương pháp trao đổi
II PHẦN NỘI DUNG:
1 Cơ sở lý luận:
Chúng ta đã biết rằng môn học giải toán trên máy tính cầm tay là môn học mới đối với học sinh THCS, vì vậy để học sinh tiếp cận và vận dụng được máy tính bỏ tay vào giải Toán thì giáo viên không phải cứ hướng dẫn học sinh làm bài tập theo kiểu dạy nhồi nhét, thụ động Dạy như vậy thì học sinh học đâu quên đó, làm bài tập nào biết bài tập đó, giải hết bài này đến bài khác, tốn rất nhiều công sức mà không đọng lại trong đầu học sinh điều gì đáng kể Ngay cả những học sinh khá giỏi cũng vậy, mới chỉ đầu tư vào giải hết bài toán khó này đến bài toán khó khác mà vẫn chưa phát huy được tính tư duy sáng tạo, chưa có phương pháp làm bài Đặc biệt là đối với dạng toán dãy số, một dạng toán đòi hỏi khả năng tư duy, lập luận cao
Qua một số năm thực hiện hướng dẫn học sinh giải toán trên máy tính bỏ túi và bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi cho bộ môn này, tôi xin đưa ra một số giải pháp của bản thân về việc: Phân tích tìm lời giải và cách trình bày bài toán về dãy số
2 Thực trạng:
2.1 Thuận lợi, khó khăn:
a) Thuận lợi:
Trang 5Được sự quan tâm giúp đỡ của Phòng Giáo dục huyện Krông Ana, Ban giám hiệu, tổ chuyên môn trường THCS Dur Kmăn Được sự tư vấn, giúp đỡ của một số giáo viên có nhiều kinh nghiệm dạy bồi dưỡng “Giải toán trên máy tính cầm tay” trong huyện Bản thân cũng là một giáo viên nhiều năm dạy bồi dưỡng học sinh, tham gia chấm bài thi của học sinh nên cũng phát hiện ra những mặt mạnh, mặt yếu, những thiếu sót hay mắc phải của học sinh khi làm dạng toán dãy số
Do nhu cầu học hỏi của học sinh ngày càng cao, các em học sinh thích tìm hiểu, ham học hỏi, khám phá những kiến thức mới lạ trên máy tính điện tử Các em thấy ngay được sự hữu dụng khi vận dụng máy tính vào giải toán nói riêng và các môn học khác nói chung, vì vậy môn học dễ gây hứng thú học tập cho học sinh, kích thích các
em tìm tòi và vận dụng máy tính vào giải toán
Trong chương trình dạy học môn Toán cấp THCS, đã có những tiết dạy, luyện tập, bài đọc thêm lồng ghép hướng dẫn sử dụng máy tính cầm tay (máy tính CASIO) Hằng năm, cũng có nhiều đợt tập huấn các kiến thức giải toán trên máy tính cầm tay cho giáo viên ở các cấp, bậc học
Tài nguyên học tập dễ kiếm tìm từ các nhà sản xuất máy tính đến những tài liệu
từ mạng internet
b) Khó khăn:
Giá thành của máy tính cầm tay tương đối cao so với những học sinh ở những gia đình có hoàn cảnh khó khăn
Trình độ của học sinh không đồng đều, tính tự giác, khả năng tư duy còn hạn chế, một số học sinh chưa chăm học Môn học này cần sự cần cù, việc tự học là rất quan trọng, song rất ít học sinh có tinh thần tự học, tự tìm hiểu thêm qua mạng
Trang 6Mặc dù nội dung giải toán trên máy tính cầm tay đã được lồng ghép vào chương trình dạy học bộ môn Toán nhưng nhiều giáo viên vẫn chưa thực sự quan tâm, giảng dạy cho học sinh, từ đó học sinh thiếu những kỹ năng cơ bản, dẫn đến gặp nhiều khó khăn khi làm dạng toán dãy số Một số giáo viên chưa thực sự đam mê với nội dung giải toán trên máy tính cầm tay
2.2 Thành công, hạn chế:
a) Thành công:
Đối tượng nghiên cứu trong đề tài đã được một số giáo viên nhiều năm dạy bồi dưỡng “Giải toán trên máy tính cầm tay” trong huyện nghiên cứu, áp dụng và cho thấy những thành công nhất định Bên cạch đó có nhiều nguồn thông tin từ tài liệu, từ mạng internet, sách, … nên khi viết về đề tài tôi có nhiều nguồn tư liệu để phục vụ cho quá nghiên cứu
b) Hạn chế:
Trong đề tài này tôi chỉ đưa ra được một số ví dụ về các dạng toán, phương pháp phân tích các dạng toán tính số hạng n, tính tổng n số hạng đầu tiên, tính tích n
số hạng đầu tiên của dãy số truy hồi chứ chưa đưa vào khai thác các dạng toán khác như viết công thức truy hồi, ứng dụng của dãy số truy hồi vào các dạng toán khác, …
2.3 Mặt mạnh, mặt yếu:
a) Mặt mạnh:
Mặt mạnh của đối tượng nghiên cứu là dễ áp dụng vào thực tiễn và có thể áp dụng một cách thường xuyên vào các tiết dạy Cách phân tích các dạng toán ngắn gọn, logic
b) Mặt yếu:
Trang 7Nội dung đề tài tương đối mới, chưa có một tài liệu chính thức nào nói đến Cách tiếp cận từ dễ đến khó, từ việc phân tích bài toán đến trình bày bài giải Tuy nhiên khi nghiên cứu đề tài, giáo viên và học sinh phải có những hiểu biết cơ bản về máy tính cầm tay, các thao tác, quy ước cơ bản đã được các nhà sản xuất máy tính cung cấp cùng máy tính trong quyển “Hướng dẫn sử dụng máy tính”
2.4 Các nguyên nhân, các yếu tố tác động:
Sự phối hợp giữa các giáo viên dạy bộ môn Toán giữa các khối lớp Nếu ngay
từ các khối lớp 6, 7, 8, 9 các giáo viên bộ môn Toán đã quan tâm, lồng ghép hướng dẫn sử dụng máy tính cầm tay vào các tiết dạy thì học sinh sẽ nắm được những kỹ năng, thao tác cơ bản Từ đó, việc giải quyết các dạng toán khó như dạng toán dãy số
sẽ có nhiều thuận lợi, tiếp thu một cách dễ dàng
Một số giáo viên còn có những suy nghĩ nếu hướng dẫn học sinh sử dụng máy tính cầm tay sẽ làm cho các em mất các kỹ năng tính toán Tuy nhiên, theo sự phát triển xu thế của xã hội, việc học phải gắn liền với thực tiễn, việc hướng dẫn học sinh
sử dụng máy tính cầm tay là cần thiết Giáo viên phải định hướng cho học sinh khi nào thì được sử dụng máy tính cầm tay, khi nào là không được sử dụng Việc sử dụng
và vận dụng máy tính cầm tay thành thạo sẽ bổ trợ cho học sinh rất nhiều trong việc học tập của các em, phát triển khả năng tư duy, ham mê học hỏi, khám phá cái mới
Sự quan tâm, giúp đỡ của Phòng giáo dục, lãnh đạo, tổ chuyên môn, đối tượng học sinh cũng ảnh hưởng nhiều đến thành công của đề tài
2.5 Phân tích, đánh giá các vấn đề về thực trạng mà đề tài đã đặt ra:
Xuất phát từ thực tiễn, học sinh có nhu cầu giải toán trên máy tính và các dạng toán về dãy số truy hồi thường gặp trong các đề thi học sinh giỏi thực hành trên máy tính ở các cấp Những năm trước chưa áp dụng đề tài này cho học sinh thì bài làm của
Trang 8các em chất lượng không cao, hiệu quả thấp Đề tài này áp dụng cho các dạng toán về dãy số, nhằm phục vụ cho đối tượng là các em học sinh ham thích học hỏi về lập trình trên máy tính cầm tay Giải toán bằng máy tính cầm tay (máy tính CASIO) đã có nhiều tác giả viết sách hướng dẫn, nhưng dạng bài tập về dãy số còn tản mạn, hệ thống bài tập chưa đa dạng và các phương pháp giải chưa được liệt kê một cách tường minh
Nhiều giáo viên và học sinh còn có những suy nghĩ chưa đúng về giải toán trên máy tính cầm tay nói chung và giải toán dãy số nói riêng là chỉ bấm máy tính, không đòi hỏi khá năng tư duy, suy luận Nhiều học sinh khi làm bài toán tính số hạng n, tính tổng, tích của n số hạng đầu tiên của dãy số truy hồi còn bấm máy trực tiếp để ghi kết quả hoặc bỏ qua Điều này là không đúng mà chúng ta phải viết thuật toán, quy trình bấm phím (lập trình bài giải sau đó thực hiện các thao tác trên máy tính cầm tay)
Một số giáo viên khi dạy bồi dưỡng học sinh giỏi “Giải toán trên máy tính cầm tay” về dạng toán dãy số còn chưa chú ý đến cách phân tích bài toán, trình bày bài toán mà chỉ dạy các ví dụ cụ thể sau đó đòi hỏi học sinh học thuộc một cách máy móc Dẫn đến khi gặp các bài toán tương tự, học sinh sẽ gặp nhiều khó khăn
Vì lẽ đó, tôi nghiên cứu viết đề tài này nhằm cung cấp các dạng toán cơ bản về dãy số truy hồi và nêu ra những cách phân tích, giúp học sinh bổ sung kiến thức giải toán, nâng cao kỹ năng thực hành
3 Giải pháp, biện pháp:
3.1 Mục tiêu của giải pháp, biện pháp:
Đối với dạng toán dãy số thì có nhiều cách giải, quy trình bấm phím khác nhau (lập trình trên máy tính) Trong đề tài này sẽ hướng đến phân tích bài toán dãy số theo
Trang 9các dạng cơ bản, tìm ra lời giải bài toán tối ưu, dễ thực hiện nhất sao cho khi gặp các bài toán dãy số tương tự thì học sinh cũng có thể thực hiện được
- Đối với dạng toán tính số hạng, tính tổng, tích, … của các dãy số truy hồi thì phân tích bài toán là quan trọng, để các em hiểu được bản chất của mỗi dãy số từ đó lập quy trình bấm phím cho mỗi bài toán, trách tình trạng học sinh nhớ quy trình bấm phím một cách máy móc, học vẹt, …
Quy trình bấm phím trong đề tài này tôi thực hiện trên máy tính CASIO fx 570VN PLUS
Ngoài các phím cơ bản trên máy tính, có một số quy ước khi lập trình trên máy tính như sau:
bấm phím SHIFT RCL (chức năng gán biến)
Ví dụ: 1 A bấm phím: 1 SHIFT RCL ALPHA (-)
= bấm phím ALPHA CALC
Ví dụ: A = B bấm phím ALPHA (-) ALPHA CALC ALPHA 0’’’
3.2 Nội dung và cách thức thực hiện giải pháp, biện pháp:
PHẦN 1: Các bài toán cơ bản của dạng toán dãy số (dãy truy hồi):
* Dạng 1: Cho u1 = a, u2 = b, un+1 = mun + kun-1 (với n 2 a, b là hai số tùy
ý nào đó)
Phân tích bài toán:
U 1 = a U 2 =b U 3 =mU 2 +kU 1
= mB+kA
U 4 =mU 3 +kU 2 =mC+kB
Trang 10Gán cho A
A=a
Gán cho B B=b
Gán cho C Để sử dụng mB+ kA thì phải có A=B
và B=C
Quy trình bấm:
b B
D=D+1:C=mB+kA:A=B:B=C
Sau đó nhấn phím CALC = = …=
- Với cách phân tích bài toán như trên thì quy trình bấm phím thực hiện trên một vòng lặp nên việc bấm phím ít hơn, học sinh ít bị nhầm lẫn Ngoài ra ta cũng có thể phân tích bài toán theo hướng khác, quy trình bấm phím trên hai vòng lặp như sau:
U 1 = a U 2 =b U 3 =mU 2 +kU 1
= mB+kA
U 4 =mU 3 +kU 2 =m A+kB
U 5 =mU 4 +kU 3 =m B+kA
U 6 =mU 5 +kU 4 = mA+kB Gán cho
A
A=a
Gán cho
B B=b
Gán cho A Gán cho B Giống U 3 Giống U 4
Quy trình bấm:
b B
Trang 11D=D+1:A = mB+kA:D=D+1:B = mA+kB
Sau đó nhấn phím CALC = = …=
- D là biến đếm, những ví dụ sau, để học sinh chỉ chú ý đến cách phân tích bài toán, thuật toán nên tôi không cho biến đếm vào quy trình bấm phím Với hai cách phân tích bài toán như trên ta được hai quy trình bấm phím khác nhau Trong quá trình giảng dạy học sinh tôi nhận thấy với cách làm thứ nhất học sinh dễ nắm bắt hơn,
đỡ bị sai sót, nhầm lẫn khi thực hiện quy trình bấm phím nên tôi chọn cách thứ nhất Tuy nhiên, với một số bài toán dãy số truy hồi không phân tích được như cách thứ nhất thì cũng hướng các em phân tích theo cách thứ hai ví dụ như dãy số truy hồi theo
số hạng chẵn, lẽ thì có hai dãy khác nhau Sau đây là một số ví dụ về phân tích theo cách thứ nhất
Ví dụ: Cho dãy u1 = 8, u2 = 13, un+1 = 3un + 2un-1 (n 2) Lập qui trình bấm phím liên tục để tính un+1?
Phân tích bài toán:
U 1 = 8 U 2 =13 U 3 =3U 2 +2U 1
= 3B+2A
U 4 =3U 3 +2U 2 =3C+2B
Gán cho A
A= 8
Gán cho B B=13
Gán cho C Để sử dụng 3B+ 2A thì phải có A=B
và B=C
Quy trình bấm:
Trang 12* Dạng 2 (Dãy phi tuyến dạng): Cho u1 = a, u2 = b, u n 1 A u2n B u2n 1 (với n 2)
Ví dụ: Cho dãy u1 = 1, u2 = 2, 2 2
u 3u 2u (n 2) Lập qui trình bấm phím liên tục để tính un+1?
Phân tích bài toán:
2 +2U 2
1 = 3B 2 +2A 2
U 4 = 3U 2
3 +2U 2
2 = 3C 2 +2B 2 Gán cho A
A= 1
Gán cho B B=2
Gán cho C + Để sử dụng 3B 2 +2A 2 thì phải có
A=B và B=C
Quy trình bấm:
C= 3B 2 +2A 2 : A=B:B=C
* Dạng 3 (Dãy Fibonacci suy rộng dạng): Cho u1 = u2 = 1; u3 = 2; un+1 = un +
un-1 + un-2 (với n 3)
Ví dụ: Tính số hạng thứ 10 của dãy u1 = u2 = 1; u3 = 2; un+1 = un + un-1 + un-2?
Phân tích bài toán:
U 1 =
1
U 2 =
1
U 3 = 2
U 4 =U 3 +U 2 +U 1 = C+B+A
U 5 =U 4 +U 3 +
U 2 =D+C+B
U 6 =U 5 +U 4 + U 3 = E+D+C