Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CHƯƠNG TRÌNH CON TIN HỌC 11 Người thực hiện: TRƯƠNG TIẾN VỤ Lĩnh vực ngh
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI
TRƯỜNG THPT KIỆM TÂN
Mã số:
(Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi)
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY
CHƯƠNG TRÌNH CON TIN HỌC 11
Người thực hiện: TRƯƠNG TIẾN VỤ
Lĩnh vực nghiên cứu:
- Phương pháp dạy học bộ môn: TIN HỌC
Có đính kèm: Các sản phẩm không thể hiện trong bản in SKKN
Mô hình Đĩa CD (DVD) Phim ảnh Hiện vật khác
(các phim, ảnh, sản phẩm phần mềm)
Năm học: 2016 - 2017
Trang 2SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC
––––––––––––––––––
I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN
1 Họ tên: TRƯƠNG TIẾN VỤ
2 Ngày, tháng, năm sinh: 20/07/1986
7 Chức vụ: Tổ Phó chuyên môn tổ Lý - Tin
8 Nhiệm vụ được giao (quản lý, đoàn thể, công việc hành chính, công việc chuyên môn, giảng dạy môn, lớp, chủ nhiệm lớp,…): giảng dạy môn tin học
9 Đơn vị công tác: Trường THPT KIỆM TÂN
II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO
- Học vị (trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất: CỬ NHÂN SƯ PHẠM
- Năm nhận bằng: 2009
- Trường đào tạo: ĐHSP – ĐH Huế
- Chuyên môn đào tạo: Sư Phạm Tin Học
III KINH NGHIỆM KHOA HỌC
- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Tin học
- Số năm có kinh nghiệm: 8 năm
- Các sáng kiến kinh nghiệm trong 5 năm gần đây:
+ Sử dụng sơ đồ tư duy để nâng cao hiệu quả dạy học tin học lớp 11 phần ôn tập chương III: Cấu trúc rẽ nhánh và lặp.
+ Ứng dụng phần mềm ActivInspire tạo trò chơi ô chữ nhằm củng
cố kiến thức bài 12: Kiểu Xâu - Tin học 11
+ Sử dụng sơ đồ tư duy và phần mềm crocodile ict hỗ trợ giảng dạy bài 4: bài toán và thuật toán – Tin học 10
Trang 3MỤC LỤC
I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI 4
II CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 5
1 Cơ sở lý luận khoa học 5
1.1 Chương Trình Con (CTC) 5
1.2 Dạy học tích hợp liên môn 6
1.2.1 Khái niệm dạy học tích hợp liên môn 6
1.2.2 Ưu điểm của việc dạy học tích hợp liên môn 7
2 Cơ sở thực tiễn 7
III TỔ CHỨC THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP 8
1 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu 8
2 Nội dung thực hiện 8
2.1 CTC 8
2.1.1 Các khái niệm về CTC: 8
2.1.2 Cấu trúc CTC: 9
2.1.3 Phân loại CTC 10
a Thủ tục (procedure) 10
b Hàm (function) 12
2.2.Hệ thống bài tập tích hợp liên môn 13
2.2.1 Bài tập CTC đơn giản 13
Bài 1/59 SGK Hình học 10 13
Bài 4/59 SGK Hình học 10 14
Bài 6/59 SGK Hình học 10 15
Bài 8/10 SGK Vật lí 11 17
Bài 9/29 SGK Vật lí 11 18
Bài 13/45 SGK Vật lí 11 19
Bài 14/45 SGK Vật lí 11 19
Bài 15/45 SGK Vật lí 11 19
2.2.2 Bài tập CTC sử dụng cấu trúc rẽ nhánh và lặp 19
Bài 3/39sgk – Đại số 10 19
Bài 2/92 SGK Đại số 11 21
IV HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI 22
V ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG 23
TÀI LIỆU THAM KHẢO 25
DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT 26
Trang 4SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CHƯƠNG TRÌNH CON TIN
HỌC 11
I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Dạy học tích hợp hay dạy học theo chủ đề (thematic instruction) là cách tiếpcận giảng dạy liên ngành, theo đó các nội dung giảng dạy được trình bày theo các đềtài hoặc chủ đề Mỗi đề tài hoặc chủ đề được trình bày thành nhiều bài học nhỏ đểngười học có thể có thời gian hiểu rõ và phát triển các mối liên hệ với những gì họ
đã biết và trân trọng Cách tiếp cận này tích hợp kiến thức từ nhiều ngành học vàkhuyến khích người học tìm hiểu sâu các chủ đề, tìm đọc tài liệu từ nhiều nguồn vàtham gia vào nhiều hoạt động khác nhau Việc sử dụng nhiều nguồn thông tinkhuyến khích người học tham gia vào việc chuẩn bị bài học, tài liệu và tư duy tíchcực và sâu hơn cách học truyền thống với chỉ một nguồn tài liệu duy nhất Kết quả
là họ sẽ hiểu rõ hơn và cảm thấy tự tin hơn trong việc học
Bộ môn Tin học THPT thường ít được học sinh quan tâm, yêu thích vì nókhông thuộc tổ hợp môn thi ĐH nào Nhất là Tin học lớp 11, một nội dung kiến thứccần rất nhiều sự tư duy sâu và khả năng sáng tạo Mặt khác tin học 11 không như tinhọc 10, 12 là các chương trình ứng dụng, dễ hiểu, dễ vận dụng, dễ hình dung Tinhọc 11 thường rất ít ứng dụng dễ thấy do vậy khó tiếp cận, khó gần gũi đối với các
Xuất phát từ những lí do trên, tôi mạnh dạn chia sẻ kinh nghiệm của mình về
đề tài: “SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO
HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CHƯƠNG TRÌNH CON TIN HỌC 11”.
Trang 5II CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1 Cơ sở lý luận khoa học
1.1 CHƯƠNG TRÌNH CON (CTC)
Trong khoa học máy tính, một CTC (subprogram) hay subroutine là một
đoạn chương trình được đóng gói thành một đơn vị trình, nó thực hiện một số tác vụ
cụ thể mà chương trình cần thực hiện nhiều lần từ nhiều nơi trong thời gian chạy của
nó Khi chương trình cần đến tác vụ cụ thể đó thì bố trí chỉ thị gọi (call) đến CTC
này và nhận kết quả nếu có sau khi nó thực thi xong
Ngay từ lúc máy tính ra đời thì kỹ thuật lập trình kiểu cấu trúc modul hóa vớicác CTC đã được thiết lập, và được củng cố trong các phần mềm lập trình hợp ngữ
Ngày nay trong ngôn ngữ bậc cao CTC được diễn đạt tùy theo ngôn ngữ là các hàm (function), thủ tục (procedure) và phương thức (method), Một số ngôn ngữ lậptrình, chẳng hạn Pascal và FORTRAN, phân biệt giữa hàm (một CTC có trả về giátrị) và thủ tục (không trả về giá trị) Các ngôn ngữ khác, ví dụ C và LISP, coi haithuật ngữ này như nhau Cái tên phương thức thường được dùng trong lập trìnhhướng đối tượng để gọi các CTC là một phần của các đối tượng
Trong chương trình, một CTC được phép gọi CTC khác, hoặc có thể gọi
chính nó Tuy nhiên nếu bố trí gọi lẫn nhau, ví dụ subroutine A gọi subroutine
B nhưng trong thân của subroutine B lại có gọi subroutine A, sẽ dẫn đến lỗi bất định
khi thực hiện Một số ngôn ngữ có hỗ trợ phát hiện lỗi này trong môi trường soạnthảo trình và khi dịch Dẫu vậy để tránh lỗi thì khi lập trình phải tuân thủ bố trí gọi
theo "mô hình cành và lá", trong đó "cành" là subroutine có gọi subroutine khác,
còn "lá" là subroutine không có lệnh gọi
Kỹ thuật lập trình dẫn đến việc tổ chức chương trình kiểu cấu trúc modul hóa,
tức là chia chương trình thành nhiều modul hay đơn vị mà kỹ thuật điện toán gọi là
subroutine, và trong trình chính thì thực hiện gọi chúng Nó đem lại cho người lậptrình các lợi ích:
1 Thay các đoạn trình giống nhau bằng một subroutine, làm cho mã chươngtrình ngắn hơn, sáng sủa và dễ bảo dưỡng
2 Đưa các subroutine đã kiểm tra vào thư viện (library) ở dạng văn bản trìnhhoặc dạng mã, để khi lập trình mới thì chỉ cần liên kết tới thư viện đó
3 Những chương trình lớn được thiết kế dạng cấu trúc tốt có thể trao cho cácnhóm và người lập trình khác nhau lập trình, đôi khi có thể thuê người làmthêm viết các subroutine không quá phức tạp
Trang 6Do tầm quan trọng của việc tổ chức chương trình kiểu cấu trúc mà ngay từ khicông nghiệp máy tính ra đời, còn phải lập trình ở dạng mã máy, giới chế tạo máy đã
chăm chút nhiều đến lệnh call và tổ chức của CTC Nếu giải mã ngược (unassemble) mã trình thì thấy dày đặc lệnh call.
Bên cạnh các subroutine thực sự thì một số ngôn ngữ lập trình, kể cả lậptrình hợp ngữ, hỗ trợ dạng CTC (trong văn bản trình) mà khi dịch thì thay thế bằngđoạn mã chương trình, không tạo ra subroutine dạng mã thật sự
Trong Pascal chia CTC thành 2 loại:
*) Hàm (function): là CTC thực hiện một số thao tác nhất định và có giá trị trả
về qua tên của nó.
*) Thủ tục (Procedure): là CTC thực hiện một số thao tác nhất định và không
có giá trị trả về qua tên của nó.
1.2 Dạy học tích hợp liên môn
1.2.1 Khái niệm dạy học tích hợp liên môn
Dạy học tích hợp liên môn là dạy học những nội dung kiến thức liên quan đếnhai hay nhiều môn học "Tích hợp" là nói đến phương pháp và mục tiêu của hoạt động dạy học còn "liên môn" là đề cập tới nội dung dạy học Đã dạy học "tích hợp" thì chắc chắn phải dạy kiến thức "liên môn" và ngược lại, để đảm bảo hiệu quả của dạy liên môn thì phải bằng cách và hướng tới mục tiêu tích hợp
Ở mức độ thấp thì dạy học tích hợp mới chỉ là lồng ghép những nội dung giáodục có liên quan vào quá trình dạy học một môn học như: lồng ghép giáo dục đạo đức, lối sống; giáo dục pháp luật; giáo dục chủ quyền quốc gia về biên giới, biển, đảo; giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, bảo vệ môi trường, an toàn giao thông
Mức độ tích hợp cao hơn là phải xử lí các nội dung kiến thức trong mối liên quan với nhau, bảo đảm cho học sinh vận dụng được tổng hợp các kiến thức đó một cách hợp lí để giải quyết các vấn đề trong học tập, trong cuộc sống, đồng thời tránh việc học sinh phải học lại nhiều lần cùng một nội dung kiến thức ở các môn học khác nhau
Chủ đề tích hợp liên môn là những chủ đề có nội dung kiến thức liên quan đến hai hay nhiều môn học, thể hiện ở sự ứng dụng của chúng trong cùng một hiện tượng, quá trình trong tự nhiên hay xã hội Ví dụ: Kiến thức lập trình để giải các bài toán Vật lý, Toán học; kiến thức Vật lí và Công nghệ trong động cơ, máy phát điện; kiến thức Vật lí và Hóa học trong nguồn điện hóa học; kiến thức Lịch sử và Địa lí
Trang 7trong chủ quyền biển, đảo; kiến thức Ngữ văn và Giáo dục Công dân trong giáo dục đạo đức, lối sống…
1.2.2 Ưu điểm của việc dạy học tích hợp liên môn
Đối với học sinh, trước hết, các chủ đề liên môn, tích hợp có tính thực tiễnnên sinh động, hấp dẫn, có ưu thế trong việc tạo ra động cơ, hứng thú học tập chohọc sinh Học các chủ đề tích hợp, liên môn, học sinh được tăng cường vận dụngkiến thức tổng hợp vào giải quyết các tình huống thực tiễn, ít phải ghi nhớ kiến thứcmột cách máy móc Điều quan trọng hơn là các chủ đề tích hợp, liên môn giúp chohọc sinh không phải học lại nhiều lần cùng một nội dung kiến thức ở các môn họckhác nhau, vừa gây quá tải, nhàm chán, vừa không có được sự hiểu biết tổng quátcũng như khả năng ứng dụng của kiến thức tổng hợp vào thực tiễn
Đối với giáo viên thì ban đầu có thể có chút khó khăn do việc phải tìm hiểusâu hơn những kiến thức thuộc các môn học khác Tuy nhiên khó khăn này chỉ làbước đầu và có thể khắc phục dễ dàng bởi hai lý do: Một là, trong quá trình dạy họcmôn học của mình, giáo viên vẫn thường xuyên phải dạy những kiến thức có liênquan đến các môn học khác và vì vậy đã có sự am hiểu về những kiến thức liên mônđó; Hai là, với việc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay, vai trò của giáo viênkhông còn là người truyền thụ kiến thức mà là người tổ chức, kiểm tra, định hướnghoạt động học của học sinh cả ở trong và ngoài lớp học; vì vậy, giáo viên các bộmôn liên quan có điều kiện và chủ động hơn trong sự phối hợp, hỗ trợ nhau trongdạy học Như vậy, dạy học theo các chủ đề liên môn không những giảm tải cho giáoviên trong việc dạy các kiến thức liên môn trong môn học của mình mà còn có tácdụng bồi dưỡng, nâng cao kiến thức và kĩ năng sư phạm cho giáo viên, góp phầnphát triển đội ngũ giáo viên bộ môn hiện nay thành đội ngũ giáo viên có đủ năng lựcdạy học kiến thức liên môn, tích hợp Thế hệ giáo viên tương lai sẽ được đào tạo vềdạy học tích hợp, liên môn ngay trong quá trình đào tạo giáo viên ở các trường sưphạm
2 Cơ sở thực tiễn
Trong thực tế việc giảng dạy tại trường THPT Kiệm Tân tôi thấy:
Đặc điểm môn: Môn Tin học đến nay không còn là môn học mới mẻ đối với
học sinh phổ thông, bởi học sinh đã được làm quen nó ngay ở các cấp học dưới Đây
là một thuận lợi cho học sinh, học sinh không phải học từ đầu để làm quen với mônhọc Sự liên quan của môn Tin học với các môn học khác là nhiều, vì vậy học sinh
sẽ phải vất vả để xem lại, tìm kiếm lại tri thức ở các môn học khác Đặc biệt nộidung lập trình trong môn học Tin học lại có liên quan rất nhiều đến kiến thức các
Trang 8môn khoa học tự nhiên như Toán, Lí, liên quan nhiều đến tư duy Toán học Nếu họcsinh yếu tư duy về Toán học thì sẽ rất là khó khăn khi lập trình Muốn giải quyếtđược việc này thì giáo viên cần phải dẫn dắt học sinh tiếp cận với môn học một cách
tự nhiên, hào hứng thông qua những kiến thức sẵn có của các em ở các môn học màcác em yêu thích
Giáo viên: Việc truyền đạt kiến thức lập trình và niềm đam mê học lập trình
nói riêng và Tin học nói chung gặp rất nhiều thử thách do nhiều giáo viên còn chậm
về thư duy thuật toán và kiến thứ liên môn còn nhiều hạn chế
Học sinh:Khi bước vào học phổ thông thì học sinh đã bắt đầu định hình học
theo khối để thi đại học Thời gian học chủ yếu dành cho các môn học thi đại họcnhư Toán, Lý, Hóa, Văn, Anh Tin học là một môn không nằm trong tổ hợp môn thiđại học nên thời gian để học chỉ là những tiết học ở trên lớp Đối với Tin học 10, 12thì tính ứng dụng của môn học trong thực tế các em dễ dàng nhìn thấy và thực hiệnđược luôn Còn với Tin học 11 nói chung và phần CTC nói riêng thuộc về lĩnh vựclập trình, khó có sản phẩm để các em nhìn thấy Hơn thế việc tư duy thuật toán cũng
là một nội dung khó đối với các em Điều này dẫn đến rất nhiều học sinh khôngthích và học kém môn học này
Từ thực tế trên tôi muốn minh chứng thật rõ nét cho các em nhìn thấy nhữngứng dụng cụ thể của ngôn ngữ lập trình có sử dụng các CTC trong việc giải các bàitập Toán, Lí trên máy tính Từ đó các em sẽ nhận ra việc học Tin học lập trìnhkhông quá khó và yêu thích môn học
III TỔ CHỨC THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP
1 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
CTC: CTC là một dãy lệnh mô tả một số thao tác nhất định Có thể được
thực hiện (gọi lại) từ nhiều vị trí khác nhau trong chương trình
Trang 9BIẾN TOÀN CỤC (global variable): Còn được gọi là biến chung, là biến
được khai báo ở đầu chương trình, nó được sử dụng bên trong chương trình chính và
cả bên trong CTC Biến toàn cục sẽ tồn tại trong suốt quá trình thực hiện chươngtrình
BIẾN CỤC BỘ (local variable): Còn được gọi là biến riêng, là biến được
khai báo ở đầu CTC, và nó chỉ được sử dụng bên trong thân CTC hoặc bên trongthân CTC khác nằm bên trong nó (các CTC lồng nhau) Biến cục bộ chỉ tồn tại khiCTC đang hoạt động, nghĩa là biến cục bộ sẽ được cấp phát bộ nhớ khi CTC đượcgọi để thi hành, và nó sẽ được giải phóng ngay sau khi CTC kết thúc
THAM SỐ THỰC (actual parameter): là một tham số mà nó có thể là một
biến toàn cục, một biểu thức hoặc một giá trị số (cũng có thể biến cục bộ khi sửdụng CTC lồng nhau) mà ta dùng chúng khi truyền giá trị cho các tham số hình thứctương ứng của CTC
THAM SỐ HÌNH THỨC (formal parameter): là các biến được khai báo
ngay sau Tên CTC, nó dùng để nhận giá trị của các tham số thực truyền đến Tham
số hình thức cũng là một biến cục bộ, ta có thể xem nó như là các đối số của hàmtoán học
LỜI GỌI CTC: Để CTC được thi hành, ta phải có lời gọi đến CTC, lời gọi
CTC thông qua tên CTC và danh sách các tham số tương ứng (nếu có)
Các qui tắc của lời gọi CTC:
Trong thân chương trình chính hoặc thân CTC, ta chỉ có thể gọi tới các CTC trực
PHẦN ĐẦU: Khai báo tên CTC và các tham số hình thức nếu có Phần này
bắt buộc phải có trong CTC.
PHẦN KHAI BÁO: Khai báo các thư viện, hằng và biến cục bộ Phần này
có thể có hoặc không tùy thuộc vào từng CTC
Trang 10PHẦN THÂN: Dãy lệnh thể hiện các thao tác của CTC Phần này bắt buộc
If a>b then max:=a else max:=b;
If c>max then max:=c;
Writeln(‘so lon nhat la:’,max:5);
Trang 11định nghĩa bên trong thủ tục Điều này cho ta thấy, không phải lúc nào cũng cầnthiết khai báo biến ngay đầu chương trình chính.
*) Cấu trúc của thủ tục có tham số
PROCEDURE < Tên thủ tục >(<DSTSHT>:<kiểu dữ liệu>) ;
[<PHẦN KHAI BÁO>]
BEGIN
< các lệnh trong nội bộ thủ tục >
END ;
Khi viết một thủ tục, nếu có các tham số cần thiết, ta phải khai báo nó (kiểu,
số lượng, tính chất, .) Các tham số này gọi là tham số hình thức (formal
parameters)
Một thủ tục có thể có 1 hoặc nhiều tham số hình thức Khi các tham số hìnhthức có cùng một kiểu thì ta viết chúng cách nhau bởi dấu phẩy (,) Trường hợp cáckiểu của chúng khác nhau hoặc giữa khai báo tham số truyền bằng tham biến vàtruyền bằng tham trị (sẽ học ở phần sau ) thì ta phải viết cách nhau bằng dấu chấmphẩy (;)
Ví dụ : Tính giai thừa của một số
Trang 12Khi gọi thủ tục giaithua(n) thì tham số thực n được truyền tương ứng cho tham số hình thức m.
b Hàm (function)
Hàm là một CTC cho ta 1 giá trị kiểu vô hướng Hàm tương tự như thủ tục
nhưng trả về một giá trị thông qua tên hàm và lời gọi hàm tham gia trong biểu thức.
- Tên hàm là tên tự đặt cần tuân thủ theo nguyên tắc đặt tên trong Pascal.
- Kiểu dữ liệu hàm là một kiểu vô hướng, biểu diễn kết quả giá trị của hàm.
- Trong hàm có thể sử dụng các hằng, kiểu, biến đã được khai báo trong chươngtrình chính nhưng ta có thể khai báo thêm các hằng, kiểu, biến dùng riêng trong nội
bộ hàm Chú ý là phải có một biến trung gian có cùng kiểu kết quả của hàm
để lưu kết quả của hàm trong quá trình tính toán để cuối cùng ta có 1 lệnh gán giá trịcủa biến trung gian cho tên hàm
Ví dụ :FUNCTION TINH (x, y : integer ; z : real ) : real ;
Đây là một hàm số có tên là TINH với 3 tham số hình thức x, y, z Kiểu của x
và y là kiểu số nguyên integer còn kiểu của z là kiểu số thực real Hàm TINH sẽ chokết quả kiểu số thực real
Ví dụ :Bài toán tính giai thừa.
Trang 13Ví dụ : Procedure Xuat1(hoten : string[25]);
Procedure Xuat2(mang: array[1 10] of integer);
Hai CTC Xuat1 và Xuat2 đều bị lỗi ở phần khai báo kiểu dữ liệu cho haitham số hình thức là hoten và mang
Để khắc phục lỗi này, ta sẽ khai báo gián tiếp một kiểu dữ liệu str25 và M10thông qua từ khóa TYPE như sau:
TYPE Str25=string[25]; {Str25 là một kiểu chuỗi có độ dài 25}
M10=Array[1 10] of integer; {M10 là một kiểu mảng có 10 phần tử nguyên}Tiếp đến, dùng 2 kiểu dữ liệu mới định nghĩa Str25 và M10 để định kiểu chocác tham số hình thức hoten và mang như sau:
Procedure Xuat1(hoten : Str25);
Procedure Xuat2(mang: M10);
2.2.Hệ thống bài tập tích hợp liên môn
Để thuận tiện, kích thích cho các em thực hiện viết chương trình từ những kiến thức liên môn Tôi sử dụng chủ yếu về các bài tập trong sách giáo khoa toán và vật lý lớp 10, 11 nhằm mục đích giúp các em có thể cũng cố lại kiến thức khoa học
tự nhiên và sử dụng nó để có thể viết được chương trình giải các bài toán đó.
2.2.1 Bài tập CTC đơn giản