Xuất phát từ thực tiễn giảng dạy tại trường tôi thấy rằng, để đạt hiệu quả cao trong mỗi phần học, tiết học cần có cách thiết kế bài giảng cho phù hợp với nội dung kiến thức; phương pháp, phương tiện dạy học phải phù hợp với từng đối tượng học sinh. Để qua mỗi phần học, tiết học học sinh thích thú với kiến thức mới, qua đó hiểu được kiến thức đã học trên lớp, đồng thời học sinh thấy được tầm quan trọng của vấn đề
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI:
GIẢNG DẠY KHÁI NIỆM BÀI TOÁN VÀ THUẬT TOÁN
ĐẠT HIỆU QUẢ
Trang 2A PHẦN MỞ ĐẦU
I Lí do chọn sáng kiến kinh nghiệm
Hiện nay trong lí luận dạy học nói chung và lí luận dạy học môn tin học nói riêng đề cập khá nhiều phương pháp và kỹ thuật dạy học: phương pháp thảo luận, phương pháp đặt câu hỏi, phương pháp chia nhóm …
Các cách thiết kế bài giảng hiện nay nhằm mục đích áp dụng phương pháp hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực ham muốn học hỏi, tư duy sáng tạo, năng lực tự giải quyết vấn đề, rèn luyện và phát triển năng lực tự học sáng tạo, nghiên cứu, nghĩ và làm việc một cách tự chủ… Đồng thời để thích ứng với sự phát triển tư duy của học sinh trong xã hội mới và tiếp cận với các công nghệ tiên tiến trong xã hội, trên thế giới Bên cạnh đó, trong các kỹ thuật dạy học mới, vai trò của người thầy có
sự thay đổi là: “hướng dẫn học sinh biết tự mình tìm ra hướng giải quyết những vấn đề nảy sinh trong quá trình học tập, biết cách làm việc độc lập, làm việc tập thể Thầy là người định hướng, là người cố vấn giúp học sinh tự đánh giá, cũng như giúp học sinh luôn đi đúng con đường tìm hiểu, lĩnh hội kiến thức…”
Xuất phát từ thực tiễn giảng dạy tại trường tôi thấy rằng, để đạt hiệu quả cao trong mỗi phần học, tiết học cần có cách thiết kế bài giảng cho phù hợp với nội dung kiến thức; phương pháp, phương tiện dạy học phải phù hợp với từng đối tượng học sinh Để qua mỗi phần học, tiết học học sinh thích thú với kiến thức mới, qua đó hiểu được kiến thức đã học trên lớp, đồng thời học sinh thấy được tầm quan trọng của vấn đề và việc ứng dụng của kiến thức trước hết để đáp ứng những yêu cầu của môn học, sau đó là việc ứng dụng của nó vào các công việc thực tiễn trong đời sống xã hội
Trong thời đại thông tin bùng nổ ngày nay, việc lập được các chương trình tự hoạt động cho máy tính, máy gia dụng là cần thiết Và để làm được việc đó cần có một quá trình nghiên cứu, học tập về tin học lâu dài, qua đó nhà tin học có thể chọn một phương pháp thích hợp để thực hiện Tuy nhiên mọi thứ điều có điểm khởi đầu của nó, với học sinh việc học Tin học là khởi đầu cho việc tiếp cận dạng kiến thức mới, qua đó giúp các em hình dung được sự ra đời, cấu tạo, hoạt động cũng như ích lợi của các chương trình hoạt động trong máy tính, các máy tự động…Qua đó giúp các em có thêm một định hướng, một niềm đam mê về tin học, về nghề nghiệp mà các em chọn sau này
Xuất phát từ cơ sở trên, tôi đã chọn đề tài “GIẢNG DẠY KHÁI NIỆM BÀI TOÁN VÀ THUẬT TOÁN ĐẠT HIỆU QUẢ” nhằm giúp các em nắm được khái niệm bài toán và thuật toán từ đó có thể viết được thuật toán để giải các bài toán trong thực tiễn (Chương I, bài 4, mục 1,2 , tiết 11, tuần dạy
6, tin học 10)
II Mục đích của sáng kiến kinh nghiệm.
Sử dụng các ví dụ cụ thể, gần gũi với học sinh để học sinh nắm được khái niệm bài toán và thuật toán trong tin học Học sinh tự cho được ví dụ bài toán và xác định được thành phần Input, Output của bài toán đó Biết cách giải một bài toán là một thuật toán - là một dãy hữu hạn các thao tác được sắp xếp
Trang 3theo một trình tự xác định sao cho khi thực hiện dãy thao tác ấy, từ Input của bài toán ta nhận được Output cần tìm
III Nhiệm vụ của sáng kiến kinh nghiệm.
Đưa ra một số ví dụ minh họa gần gũi để học sinh dễ dàng biết được khái niệm bài toán và thuật toán Từ đó hiểu và thực hiện được một số thuật toán điển hình ở dạng đơn giản nhất trong tin học như: tìm giá trị lớn nhất của một dãy số, sắp xếp, tìm kiếm và vận dụng để giải quyết các bài toán khác
IV Đối tượng nghiên cứu.
Học sinh khối 10 tại trường THPT …
V Phương pháp nghiên cứu
- Kết hợp thực tiễn giáo dục ở trường THPT …
- Có tham khảo các tài liệu tin học 10, sách hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức, kĩ năng môn Tin học THPT
VI PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG.
Kết hợp sử dụng bảng và máy chiếu
Trang 4B NỘI DUNG
I Cơ sở lí luận
Trong toàn bộ chương trình của học kì 1 tin học lớp 10, Bài 4 “BÀI TOÁN VÀ THUẬT TOÁN” là bài có tiết dạy nhiều nhất và cũng là bài có lượng kiến thức trọng tâm Có thể nói đây là bài có nội dung khó vì vậy để đạt hiệu quả cao trong mỗi phần học, tiết học giáo viên cần có cách thiết kế bài giảng phù hợp với nội dung kiến thức, phương pháp, phương tiện dạy học phải phù hợp với từng đối tượng học sinh Để qua mỗi phần học, tiết học, học sinh thích thú với kiến thức mới, qua
đó hiểu được kiến thức đã học trên lớp, vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các bài tập cụ thể
Để có kiến thức cơ bản về bài 4 “Bài toán và thuật toán” các em phải hiểu được khái niệm bài toán và thuật toán Bài 4 “Bài toán và thuật toán” không chỉ giúp các em lĩnh hội kiến thức trong bài
mà lên lớp 11 các em phải vận dụng thuật toán để viết chương trình Khi muốn giải một bài toán trên máy tính, việc xác định Input và Output của bài toán là bước đầu tiên cần thực hiện trước khi chuyển sang bước tiếp theo là lựa chọn hoặc thiết kế thuật toán Vì vậy người lập trình cần xác định rõ 2 thành phần này để có thể lựa chọn thuật toán, cách thể hiện các đại lượng đã cho, các đại lượng phát sinh trong quá trình giải bài toán và ngôn ngữ lập trình thích hợp
Tuy nhiên khi học sinh học bài này đã có rất nhiều khó khăn trong việc xác định Input và Output của bài toán cũng như biết khái niệm về thuật toán Vì vậy giáo viên cần có cách thiết kế bài giảng sao cho phù hợp, gần gũi nhằm tạo sự hứng thú cho học sinh, giúp học sinh dễ dàng biết được khái niệm bài toán và thuật toán trong tin học
II Nội dung và giải pháp thực hiện
1 Nội dung.
* Giúp học sinh biết khái niệm “Bài toán” trong tin học
- Để dẫn dắt, GV yêu cầu HS lấy một số ví dụ về bài toán trong toán học?
- HS lấy ví dụ về bài toán trong toán học
- GV Trình chiếu các ví dụ về bài toán trong toán học
+ Ví dụ 1: Tìm nghiệm của pt bậc hai ax2+bx+c= 0, với a¹0
+ Ví dụ 2: Tìm UCLN của hai số nguyên dương a và b
+ Ví dụ 3: Kiểm tra một số nguyên dương N có phải là số nguyên tố hay không?
- HS quan sát
- GV đặt câu hỏi: Em có nhận xét gì về bài toán trong toán học?
- HS trả lời : Cho giả thiết và kết luận
- GV đặt câu hỏi: Vậy trong toán học bài toán là gì?
Trang 5- HS suy nghĩ và trả lời câu hỏi.
- GV chốt lại: Như vậy, bài toán trong toán học là những việc mà con người cần phải thực hiện sao cho từ những dữ kiện đã có phải tìm ra hay chứng minh một kết quả nào đó
- GV : Bài toán trong tin học không chỉ là những bài toán trong lĩnh vực toán học mà còn là những vấn đề cần giải quyết trong đời sống xã hội
- GV : Trình chiếu một số ví dụ về bài toán trong lĩnh vực tin tin học
1 Viết chương trình quản lý điểm của học sinh
2 Tìm cách giảm giá thành sản phẩm
3 Tìm số học sinh có điểm trung bình môn toán dưới 5 của một lớp
4 Viết chương trình quản lí thư viện
………
- GV chiếu khái niệm
Khái niệm: Trong tin học, bài toán là một việc nào đó mà con người muốn máy tính thực hiện để
từ thông tin đầu vào (dữ kiện) máy tính cho ta kết quả mong muốn
- GV: Hãy cho biết sự giống nhau giữa bài toán trong tin học và bài toán trong toán học?
Toán học Tin học
Giống
Giả thiết đưa vào máyThông tin
tính Kết luận
Thông tin cần lấy ra từ máy tính
- GV : Những dữ kiện của bài toán được gọi là Input
- GV : Kết quả máy tính trả ra được gọi là Output của bài toán
- GV yêu cầu học sinh thảo luận tìm ra Input và Output của một số bài toán
- Học sinh quan sát, lắng nghe và trả lời câu hỏi
Ví dụ 1: Bài toán tìm nghiệm của phương trình bậc hai: ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0)
+ Input: Các số thực a, b, c
+ Output: Kết luận về nghiệm của phương trình bậc hai
Ví dụ 2: Tìm số học sinh có điểm trung bình môn toán dưới 5 của một lớp
+ Input: Bảng điểm môn toán của học sinh trong lớp
+ Output: Số lượng học sinh có điểm trung bình môn toán dưới 5
Ví dụ 3: Bài toán kiểm tra tính nguyên tố của số nguyên dương N:
Trang 6+ Input: số nguyên dương N
+ Output: N là số nguyên tố hoặc N không là số nguyên tố
- GV chốt lại: Như vậy, khái niệm bài toán không chỉ bó hẹp trong phạm vi toán học, mà phải được hiểu như là một vấn đề cần giải quyết trong thực tế, để từ những dữ kiện đã cho máy tính tìm ra kết quả con người mong muốn
* Giúp học sinh biết khái niệm “Thuật toán” trong tin học
- Giáo viên nêu tình huống gợi động cơ:
- GV: Làm thế nào để từ Input của bài toán, máy tính tìm cho ta Output ?
- Học sinh quan sát và lắng nghe, thảo luận trả lời câu hỏi
- GV đưa ra ví dụ về bài toán nấu cơm bằng nồi cơm điện
- GV: Yêu cầu HS xác định bài toán?
- HS lắng nghe và trả lời câu hỏi:
+ Input: Gạo, điện
+ Output: Nồi cơm chín
- GV: Yêu cầu HS thảo luận đưa ra các bước và thứ tự cần làm để nấu cơm bằng nồi cơm điện?
- HS lắng nghe và trả lời câu hỏi:
B1: Lấy xoong trong nồi ra,
B2: Rửa nồi,
B3: Đong gạo,
B4: Vo gạo,
B5: Đổ gạo vào xoong,
B6: Thêm nước vừa đủ,
B7: Lau khô bên ngoài xoong
B8: Đặt xoong vào nồi,
Trang 7B9: Cắm phích điện,
B10: Ấn nút nấu
- Sau khi học sinh liệt kê ra các bước, gv trình chiếu các bước và đặt ra một số câu hỏi để HS thảo luận như sau:
- GV: Số lượng các bước trên có hữu hạn không?
- HS trả lời câu hỏi: Có hạn
- Có thể đảo trình tự các bước được không?
- HS trả lời: không
- GV: Vậy từ Input là gạo và điện đã cho sau một dãy hữu hạn các thao tác thu được Output là nồi cơm chín
- GV: yêu cầu học sinh đưa ra khái niệm thuật toán?
Khái niệm: “Thuật toán để giải một bài toán là một dãy hữu hạn các thao tác được sắp xếp theo một trình tự xác định sao cho sau khi thực hiện dãy các thao tác ấy, từ thông tin đầu vào (Input) của bài toán ta nhận được kết quả (Output) cần tìm”
- GV: Thuật toán được diễn tả bằng hai cách: là liệt kê và sơ đồ
Trong sơ đồ khối người ta thường dùng một số khối đường có mũi tên với :
- GV: Trình chiếu các tính chất của thuật toán
- HS lắng nghe và ghi chép
Các tính chất của một thuật toán:
+ Tính dừng: Thuật toán phải kết thúc sau một dãy hữu hạn lần thực hiện các thao tác;
+ Tính xác định: Sau khi thực hiện một thao tác thì hoặc là thuật toán kết thúc hoặc có đúng một thao tác xác định để thực hiện tiếp theo;
+ Tính đúng đắn: Sau khi thuật toán kết thúc phải nhận được Output cần tìm
Khối hình thoi : thể hiện thao
tác so sánh
Khối hình chữ nhật: thể
hiện các phép tính toán
Khối hình o van: thể hiện
thao tác nhập, xuất dữ liệu
Mũi tên: Quy định trình tự
thực hiện các thao tác
Trang 82 Giải quyết vấn đề.
Giáo viên đưa ra một số bài toán đơn giản yêu cầu học sinh phân tích, thảo luận xác định input
và output của bài toán Từ đó học sinh biết rõ khái niệm bài toán trong tin học hơn
Thông qua những gợi ý hướng dẫn của giáo viên kết hợp với kiến thức đã biết, học sinh biết khái niệm thuật toán để giải một bài toán cũng như các cách biểu diễn và các tính chất của thuật toán
3 Kết quả thu được.
Trong quá trình trao đổi, phân tích, thảo luận học sinh được thể hiện khả năng vận dụng hiểu biết của mình nên các em tỏ ra hăng hái trong việc giơ tay phát biểu Từ đó làm cho tiết học trở nên sinh động hơn và giáo viên đóng vai trò là người xây dựng lý luận còn học sinh là người chủ động để giải quyết các vấn đề
Trang 9C KẾT LUẬN
Tin học nói chung đóng vai trò rất quan trọng trong việc xây dựng các chương trình ứng dụng
để phục vụ cho cuộc sống Nhờ sự phát triển của tin học mà hiện nay hầu hết các lĩnh vực trong xã hội đã ứng dụng được tin học để giải quyết công việc nhanh, hiệu quả và chính xác hơn
Hiện nay, tin học phổ biến trên thế giới, được sử dụng trong lĩnh vực giảng dạy Trong quá trình giảng dạy các thầy cô có thể đưa ra các vấn đề nho nhỏ trong tin học đời sống…để các em có thể chứng tỏ được khả năng của mình làm cho học sinh yêu thích môn học, ham học hỏi và tìm tòi sáng tạo
Đề tài này mang tính thực tiễn cao cụ thể là: trong tiết học các em học sinh đã chủ động để tìm tòi lại kiến thức đã học qua đó giải quyết được vấn đề do giáo viên đặt ra Trong quá trình giải quyết vấn đề, giáo viên chỉ ra những sai lầm mà các em học sinh mắc phải do hiểu không rõ vấn đề, giúp cho các em hiểu rõ hơn về bài toán và thuật toán trong tin học
Kết quả là có rất nhiều em đã dễ dàng vận dụng được kiến thức để giải các bài toán đơn giản như: tìm giá trị lớn nhất của một dãy số, sắp xếp, tìm kiếm và các bài toán khác mà giáo viên yêu cầu
Trên đây là một vài kinh nghiệm của bản thân trong quá trình giảng dạy và học hỏi kinh nghiệm từ các đồng nghiệp, do thời gian thực hiện sáng kiến còn hạn hẹp Vì vậy đề tài chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong được sự góp ý của đồng nghiệp để sáng kiến của tôi được hoàn thiện hơn
Tôi xin chân thành cám ơn!
Trang 10D TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Sách giáo khoa tin học 10 Hồ Sĩ Đàm chủ biên Nhà XB Giáo Dục
2 Sách giáo viên tin học 10 Hồ Sĩ Đàm chủ biên Nhà XB Giáo Dục
3 Một số ý kiến đóng góp và sáng kiến kinh nghiệm của đồng nghiệp
Trang 11MỤC LỤC
A PHẦN MỞ ĐẦU
I Lý do chon sáng kiến kinh nghiệm……… trang 2
II Mục đích của sáng kiến kinh nghiệm……… trang 2
III Nhiệm vụ của sáng kiến kinh nghiệm……… trang 3
IV Đối tượng nghiên cứu……… trang 3
V Phương pháp nghiên cứu……… trang 3
VI Phương tiện sử dụng……… trang 3
B NỘI DUNG
I Cơ sở lí luận ……… trang 4
II Nội dung và giải pháp thực hiện
1 Nội dung……… trang 4
2 Giải quyết vấn đề………trang 8
3 Kết quả thu được………trang 8
C KẾT LUẬN……….trang 9
D TÀI LIỆU THAM KHẢO ……… …trang 10