Lý do chọn đề tài: Trong thực tế hiện nay, để tổ chức lớp nhà trường thường phân bố học sinhtrong lớp dựa trên lượng kiến thức thực tế các môn nằm trong chương trình thi Tốtnghiệp THPT Q
Trang 1MỤC LỤC 1
A ĐẶT VẤN ĐỀ 2
1 Lý do chọn đề tài: 3
2 Mục đích nghiên cứu 4
3 Nhiệm vụ nghiên cứu 5
4 Phạm vi đề tài: 5
5 Phương pháp nghiên cứu: 5
B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 7
1 Cơ sở lý luận của vấn đề 7
2 Thực trạng của vấn đề 7
3 Các biện pháp đã tiến hành để giải quyết vấn đề 8
3.1 Một số khái niệm 8
3.1.1 Chương trình con 8
3.1.2 Các loại biến 9
3.1.3 Lời gọi chương trình con 9
a Thủ tục (Procedure) 9
b Hàm (Function) 12
3.1.4.Truyền tham số cho chương trình con 15
3.2 Hiệu quả của chương trình con 17
3.2.1 Lợi ích của chương trình con mang lại 17
3.2.2 Một số bài tập ứng dụng 17
4 Kết quả đạt được 24
C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 28
TÀI LIỆU THAM KHẢO 29
PHỤ LỤC 30
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu nhà trường cũng nhưquý thầy cô giáo trong trường đã tạo điều kiện, hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong quá trìnhthực hiện và nghiên cứu đề tài này
Tôi xin chân thành cảm ơn công lao to lớn của quý thầy cô trong tổ Tin học– Giáo vụ, quý thầy cô là người luôn đồng hành cùng tôi và giúp tôi đạt đượcnhững kết quả tốt Quý thầy cô đã hỗ trợ tôi cả khi thành công và thất bại Thầy côluôn gần gũi, đông viên tôi tập trung cao độ làm việc nghiêm túc và không đượcnản chí trước mọi hoàn cảnh Nếu không có sự giúp đỡ ấy của quý thầy cô thì tôinghĩ sáng kiến kinh nghiệm này không thể hoàn thành
Cảm ơn các em học sinh đã luôn đồng hành cùng tôi trong quá trình thựchiện đề tài, quá trình viết đề tài sáng kiến kinh nghiệm rất vất vả, mất nhiều thờigian và đòi hỏi phải có sự cộng tác đắc lực của các em Tuy nhiên bên cạnh tôiluôn có các em và quý thầy cô là các đồng nghiệp, tôi luôn nhận được sự cộng táccủa các em, sự giúp đỡ và khuyến khích từ đồng nghiệp Với tất cả sự động viên vàgiúp đỡ đó tôi xin trân trọng cảm ơn
Với tâm tình tri ân và biết ơn sâu sắc đến Ban Giám hiệu nhà trường, quýthầy cô trong Hội đồng nhà trường và các em học sinh Tôi xin gửi lời chúc sứckhỏe, hạnh phúc và thành công trong cuộc sống
Gia nghĩa, ngày 10 tháng 03 năm 2017
Người thực hiện đề tài
Nguyễn Đình Khương
Trang 3A ĐẶT VẤN ĐỀ
1 Lý do chọn đề tài:
Trong thực tế hiện nay, để tổ chức lớp nhà trường thường phân bố học sinhtrong lớp dựa trên lượng kiến thức thực tế các môn nằm trong chương trình thi Tốtnghiệp THPT Quốc gia và Đại học, mặt khác môn Tin học lại đòi hỏi học sinh cầnphải có điều kiện thực hành nhiều nên ngoài kiến thức lĩnh hội được trên lớp cònphụ thuộc vào điều kiện kinh tế của từng phụ huynh học sinh tự học ở nhà Vì vậytrong khi dạy môn Tin học cho học sinh trong một lớp có sự phân hóa giữa hai đốitượng rất rõ: “đối tượng thứ nhất các em có điều kiện thực hành ở nhà tốt thì khihọc Ngôn ngữ lập trình các em tiếp thu tốt, nhưng khả năng tư duy toán học thì hạnchế, đối tượng khác thì khả năng tư duy Toán học tốt nhưng khả năng vận dụngNgôn ngữ lập trình chưa được tốt” Ví thế làm cho giáo viên Tin học khi đứng lớp
để dạy môn Tin học 11 về lập trình thường gặp rất khó để đưa phương pháp phùhợp cho các đối tượng này trong một tiết dạy
Mặt khác vấn đề dạy học có vận dụng phương pháp tích hợp đang được BộGiáo dục và Đào tạo, các Sở Giáo dục và Đào tạo đang được triển khai và mở rôngtrên mọi phương diện, được vận dụng cho các bộ môn trong thực tiễn không chỉdành riêng cho bộ môn Tin học
Vậy vấn đề đặt ra là làm sao chúng ta vận dụng được kiến thức Toán học màcác em đã được học để vận dụng ngôn ngữ lập trình giải nhằm cúng cố kiến thứctoán học hoặc mở rộng kiến thức toán học trong thực tiến, qua đó có thể nhằm giúpcho việc đáp ứng được vấn đề thiết yếu ở chỗ, các em tư duy toán tốt có thể pháthuy được thế mạnh về giải thuật, còn các em có khả năng về Ngôn ngữ lập trình cóthể phát huy được sở trường của mình nhằm giúp cho Giáo viên có một hướng tiếpcận mới để truyền đạt kiến thức cho hai đối tượng trên thật hiệu quả trong việcgiảng dạy môn Tin học THPT cụ thể Tin học 11, phần “Chương trình con và phânloại”, thay vì dạy đi dạy lại những bài toán quen thuộc đã được tiếp cận ở các tiếthọc hoặc lớp học trước đó thuận lợi cho những học sinh có khả năng về ngôn ngữlập trình mà làm chênh lệch kiến thức giữa hai đối tượng trên
Trang 4Trong thiết kế thuật giải thì chương trình con là một cách cài đặt khả quenthuộc dược sử dụng để giải khá nhiều bài toán Với mục đích tổ chức chương trìnhdưới dạng chương trình con tránh được những đoạn chương trình hay phép tính lặplại nhiều lần Tư tưởng tổ chức chương trình dưới dạng chương trình con đã đượcviết ở nhiều tài kiệu khác nhau, trong đề tài này tôi tập trung đưa ra một số dạngbài tập từ phổ biến từ dễ đến khó có thể áp dụng phương pháp này và phân tíchtính hiệu quả của nó đối với từng bài toán, từng đối tượng.
Vì thế tôi chọn đề tài: “Hướng tiếp cận mới trong dạy bài Chương trình
con và phân loại môn Tin học 11 trường THPT chuyên Nguyễn Chí Thanh”.
2 Mục đích nghiên cứu
Trong phạm vi đề tài của mình tôi muốn chia sẻ một số phương pháp tuykhông phải mới về mặt lý thuyết nhưng là các phương pháp khá hiệu quả trongviệc giải các bài toán tin học giúp hình thành kỹ năng giải bài toán tin học và rènluyện tư duy thuật toán từ đó rèn luyện tư duy lập trình mà đối tượng là các lớpchọn hoặc các lớp phân ban Khoa học tự nhiên Đây là cơ hội tốt làm quen vớiphương pháp lập trình tuy chỉ trong phạm vi hẹp nhưng tôi hy vọng cùng với nổlực của bản thân và sự giúp đỡ của đồng nghiệp sẽ có những đề tài sáng kiến kinhnghiệm tốt, lý thú và hiệu quả cho công tác giảng dạy các lớp chọn hoặc các lớpthuộc Ban Khoa học tự nhiên
Một module chỉ cần viết một lần và sau đó có thể truy xuất nó nhiều lần, bất
kỳ nơi nào trong chương trình chính Khi cần thiết, ta chỉ việc gọi tên chương trìnhcon đó ra để thi hành lệnh Học sinh hiểu được việc sử dụng chương trình con,chương trình có thể tiết kiệm được ô nhớ Đồng thời, có thể kiểm tra tính logictrong tiến trình lập trình cho máy tính điện tử, có thể nhanh chóng loại bỏ nhữngsai sót khi cần hiệu chỉnh hay cải tiến chương trình Đây là khái niệm cơ bản trong
ý tưởng lập trình có cấu trúc Một quá trình tính cũng có thể có nhiều chương trìnhcon lồng ghép vào nhau
Trang 53 Nhiệm vụ nghiên cứu
Giáo viên chuẩn bị nội dung đề tài và định hướng cho học sinh thực hiện đềtài trong quá trình giảng dạy học sinh
Báo cáo thành chuyên đề trong các lần họp tổ chuyên môn để cùng đồngnghiệp bổ sung những thiếu sót của đề tài
Học sinh dưới sự hướng dẫn của Giáo viên nghiêm túc thực hiện và có địnhhướng phát triển khả năng lập trình của bản thân
Nội dung nghiên cứu này có nhiều phần, trong phạm vi nghiên cứu củachương này ta cần làm rõ các vấn đề sau:
- Các kiến thức cơ bản về chương trình con
- Một số bài tập vận dụng kiến thức đã được trình bày
Về kỹ năng:
- Vận dụng để viết được một số chương trình con đơn giản để minh họa
- Cách gọi hàm trong các phép toán và biểu thức
- Mở rộng khả năng tư duy toán học trong lập trình
4 Phạm vi đề tài:
Đề tài này được áp dụng đối với học sinh thuộc lớp chọn hoặc các lớp thuộcBan khoa học tự nhiên với nhiệm vụ chủ yếu là tổng hợp kiến thức môn học và vậndụng vào bài tập trong trong toán học vào thực tiến phù hợp với các đối tượngtrong việc giảng dạy nhằm giúp cho học sinh ngày càng yêu thích bộ môn Tin học
- Đối tượng: Học sinh lớp 11 chuyên Vật lý và 11 chuyên Sinh học
- Kế hoạch nghiên cứu: Trực tiếp trong các bài dạy
- Phạm vi nghiên cứu: Trong toàn bộ chương 5
5 Phương pháp nghiên cứu:
Để hoàn thành đề tài này, tôi đã tiến hành áp dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:
1 Phương pháp đặt vấn đề - giải quyết vấn đề
Trang 62 Phương pháp phân tích tổng hợp.
3 Phương pháp tích hợp, liên môn
4 Phương pháp so sánh đối chiếu
5 Phương pháp thực nghiệm
Trang 7B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
1 Cơ sở lý luận của vấn đề.
Trong xã hội ngày nay, sự bùng nổ của Internet còn sản sinh ra một lượngthông tin khổng lồ, sự thâm nhập của công nghệ thông tin đã dần dần trở nên rõ néthơn trong các hoạt động của con người, các chương trình được lập ra ngày càngnhiều để máy tính xứ lý đã giúp con người giải phóng sức lao động trí óc, nâng caohiệu quả làm việc, học tập, giảng dạy, giải trí… vì vậy, đòi hỏi con người phải cónhững phương pháp, kỹ thuật ngày càng hiệu quả hơn nữa để lập trình cho máytính xứ lý, lưu trữ, khai thác lượng thông tin hữu ích ấy Vậy bên trong nhữngchương trình ấy là gì? Đó là chính những thuật toán tìm kiếm, sắp xếp, tối ưuhóa… cùng với những kỹ thuật giải quyết vấn đề mang đặc trưng của Tin học
Đối với hoạt động giảng dạy bộ môn Tin học cho học sinh, việc đưa ra mộtchiến lược thiết kế giải thuật tổng quát giúp giải quyết được hầu hết các bài toántối ưu là điều kiện không thể vì mỗi bài toán có những đặc trưng phải được giảiquyết bằng một phương pháp riêng
Chương trình con là một cách tổ chức chương trình có khoa học giúp chongười lập trình tránh được sự lặp đi lặp lại của một số câu lệnh, là cách tổ chức phốbiến được sử dụng để giải quyết các bài toán phức tạp trở nên đơn giản hơn Ưuđiểm của nó là lời giải thường ngắn gon, dễ cài đặt, cái khó của nó là sự đòi hỏingười học phải biết phân hoạch bài toán lớn thành các bài toán con và tổ chứcchương trình con cho các bài toán con, kết hợp các bài toán con tìm nghiệm chobài toán lớn
2 Thực trạng của vấn đề
Khi dạy môn Tin học cho học sinh trong một lớp có sự phân hóa giữa haiđối tượng: “đối tượng thứ nhất các em có điều kiện thực hành ở nhà tốt thì khi họcNgôn ngữ lập trình các em tiếp thu tốt, nhưng khả năng tư duy toán học thì hạnchế, đối tượng khác thì khả năng tư duy Toán học tốt nhưng khả năng vận dụngNgôn ngữ lập trình chưa được tốt” Ví thế làm cho giáo viên Tin học khi đứng lớp
Trang 8để dạy môn Tin học 11 về lập trình thường gặp rất khó để đưa phương pháp phùhợp cho các đối tượng này trong một tiết dạy Vậy ứng dụng kiến thức Toán học
mà các em đã được học để vận dụng ngôn ngữ lập trình giải nhằm cúng cố kiếnthức toán học hoặc mở rộng kiến thức toán học trong thực tiến, qua đó có thể nhằmgiúp cho việc đáp ứng được vấn đề thiết yếu ở chỗ, các em tư duy toán tốt có thểphát huy được thế mạnh về giải thuật, còn các em có khả năng về Ngôn ngữ lậptrình có thể phát huy được sở trường của mình nhằm giúp cho Giáo viên có mộthướng tiếp cận mới để truyền đạt kiến thức cho hai đối tượng trên thật hiệu quảtrong việc giảng dạy môn Tin học THPT cụ thể Tin học 11
Để tiếp thu tốt các kiến thức của chương trình, người dạy phải biết cáchhướng dẫn học sinh vận dụng thật tốt các kiến thức ấy vào giải quyết những vấn đề
cụ thể, gần gũi trong cuộc sống thường ngày để bài giảng trở nên sinh động, thiếtthực, tránh đi sự khô khan, nhàm chán cho học sinh
Qua nhiều năm giảng dạy, bồi dưỡng đội tuyển Tin học của nhà trường tôi
đã rút ra được một kinh nghiệm nhằm giúp cho các học sinh hiểu và vận dụngđược phương pháp này để tăng sự hứng thú học tập môn Tin học của học sinh
3 Các biện pháp đã tiến hành để giải quyết vấn đề.
3.1 Một số khái niệm
3.1.1 Chương trình con
Trong khi lập trình chúng ta thường gặp những đoạn chương trình lặp đi lặplại nhiều lần ở những chỗ khác nhau Để tránh rườm rà những đoạn chương trìnhnày được thay thế bằng các chương trình con tương ứng Khi cần, ta chỉ cần gọi tênchương trình con đó ra
Lý do thứ hai để xây dựng chương trình con: Một vấn đề lớn và phức tạp sẽtương ứng với một chương trình có thể rất lớn và dài Do đó việc sửa chữa chươngtrình sẽ rất khó khăn Ta có thể phân tích nó thành các vấn đề nhỏ hơn, để dễ kiểmtra, sau đó ghép lại thành một chương trình lớn
Trang 93.1.2 Các loại biến
Biến toàn cục: là biến chung, khai báo ở đầu chương trình, phạm vi sử dụng
trong toàn bộ chương trình Biến toàn cục sẽ tồn tại trong suốt quá trình thực hiện chương trình
Biến cục bộ: là biến riêng, khai báo ở đầu chương trình con, phạm vi sử
dụng bên trong thân chương trình con đó Biến cục bộ chỉ tồn tại và được cấp phát
bộ nhớ khi chương trình con đang hoạt động, sẽ được giải phóng ngay sau khichương trình con kết thúc
Tham số thực: là một tham số mà nó có thể là một biến toàn cục, một biểu
thức hoặc một giá trị số mà ta dùng chúng khi truyền giá trị cho các tham số hìnhthức tương ứng của chương trình con
Tham số hình thức: là các biến được khai báo ngay sau Tên chương trình
con, 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 hàm toán học
3.1.3 Lời gọi chương trình con
Để chương trình con được thi hành, ta phải có lời gọi đến chương trình con,lời gọi chương trình con thông qua tên chương trình con và danh sách các tham sốtương ứng (nếu có) Các qui tắc của lời gọi chương trình con:
Trong thân chương trình chính hoặc thân chương trình con, ta chỉ có thể gọi tới các chương trình con trực thuộc nó.
Trong chương trình con, ta có thể gọi các chương trình con ngang cấp đã
được thiết lập trước đó
a Thủ tục (Procedure)
Thủ tục là chương trình con, thủ tục được đặt tên để gọi và có thể chứa danhsách tham số hình thức Các tham số này phải được đặt trong dấu ngoặc đơn ( ).Chương trình sẽ tự động truy xuất thủ tục đúng tên đã gọi và thực hiện các lệnhchứa trong thủ tục đó Sau khi thực hiện thủ tục xong, chương trình sẽ trở lại ngay
lập tức sau vị trí câu lệnh gọi thủ tục đó.
Có 2 loại thủ tục:
Trang 10- Dữ liệu vào: nhập 4 số thực xA, yA, xB, yB
- Dữ liệu ra: Khoảng cách AB
Ý tưởng: Phương trình tính khoảng cách: AB (x B x A) 2 (y B y A) 2
Write('Nhap toa do diem A='); Readln(xA,yA) ;
Write('Nhap toa do diem B='); Readln(xB,yB) ;
Trang 11biến AB được định nghĩa bên trong thủ tục Điều này cho ta thấy, không phải lúcnào cũng cần thiết khai báo biến ngay đầu chương trình chính.
PROCEDURE < Tên thủ tục > (<danh sách tham số hình thức : kiểu biến>); { Các khai báo hằng, biến, kiểu cục bộ }
BEGIN
{ các lệnh trong nội bộ thủ tục }
END ;
Cấu trúc của thủ tục có tham số: 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.
Một thủ tục có thể có 1 hoặc nhiều tham số hình thức
- Nếu các tham số hình thức có cùng một kiểu thì ta viết chúng cách nhaubởi dấu phẩy (,)
- Nếu các kiểu của chúng khác nhau hoặc giữa khai báo tham số truyền bằngtham biến và truyền bằng tham trị (sẽ học ở phần sau ) thì ta phải viết cách nhaubằng dấu chấm phẩy (;)
Ví dụ : Tính khoảng cách giữa 3 điểm A, B và C khi biết tọa độ 3 điểm A(xA,yA), B(xB,yB) và C(xC,yC)
- Dữ liệu vào: nhập 4 số thực xA, yA, xB, yB
- Dữ liệu ra: Khoảng cách AB
Ý tưởng: Phương trình tính khoảng cách:
Trang 12Write('nhap toa do diem A'); Readln(xA,yA);
Write('Nhap toa do diem B'); Readln(xB,yB);
Write('Nhap toa do diem C'); Readln(xC,yC);
write('khoang cach AB='); Lines(xA,yA,xB,yB);
write('khoang cach BC='); Lines(xC,yC,xB,yB);
write('khoang cach AC='); Lines(xA,yA,xC,yC);
Readln;
END.
Trong chương trình trên x, y, u và v là các tham số hình thức của thủ tục
lines Khi gọi thủ tục lines(xA,yA,xB,yB) thì tham số thực xA,yA,xB và yB được
truyền tương ứng cho tham số hình thức x, y, u và v
b Hàm (Function)
- Hàm là một chương trình con 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 dl trả về là một kiểu vô hướng, biểu diễn kết quả giá trị của hàm.
Trang 13- Một hàm có thể có 1 hay nhiều tham số hình thức.
+ Nếu có nhiều tham số hình thức cùng một kiểu giá trị thì ta có thể viếtcách nhau bằng dấu phẩy (,)
+ Nếu các tham số hình thức khác kiểu thì ta viết cách nhau bằng dấu chấmphẩy (;)
- Trong hàm có thể sử dụng các hằng, kiểu, biến đã được khai báo trongchương trình chính nhưng ta có thể khai báo thêm các hằng, kiểu, biến dùng riêngtrong 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 trị củabiến trung gian cho tên hàm
Ví dụ : function lines(x,y,u,v:real): real;
Đây là một hàm số có tên là lines với 4 tham số hình thức x, y, u và v.Kiểu của x, y, u và v là kiểu số thực real Hàm lines sẽ cho kết quả kiểu sốthực real
Ví dụ: Tìm khoảng cách lớn nhất giữa 3 điểm A, B và C khi biết tọa độ 3 điểm
A(xA,yA), B(xB,yB) và C(xC,yC)
- Dữ liệu vào: nhập 4 số thực xA, yA, xB, yB
- Dữ liệu ra: Khoảng cách AB
Trang 14Var line:Real; {line biến cục bộ}
Write('nhap toa do diem A'); Readln(xA,yA);
Write('Nhap toa do diem B'); Readln(xB,yB);
Write('Nhap toa do diem C'); Readln(xC,yC);
t:=maxline(maxline(Lines(xA,yA,xB,yB),Lines(xC,yC,xB,yB)),Lines(xA, yA,xC,yC)); {lời gọi hàm line, maxline}
write('hai diem co khoang cach lon nhat=',t:8:2);
Readln;
END.
Khi khai báo kiểu dữ kiệu cho các tham số hình thức trong thủ tục và hàm,
ta cần phải chú ý điểm sau:
Nếu kiểu dữ liệu của các tham số hình thức là các kiểu dữ liệu có cấu trúc (kiểu array, string, ) thì việc khai báo kiểu dữ liệu cho các tham số hình thức nênđược khai báo theo cách gián tiếp, tức là phải thông qua từ khóa TYPE
Ví dụ : Procedure Xuat(hoten: array[1 100] of string[30]);
Chương trình con Xuat bị lỗi ở phần khai báo kiểu dữ liệu cho hai tham sốhình thức là hoten Để khắc phục lỗi này, ta sẽ khai báo gián tiếp một kiểu dữ liệuarr thông qua từ khóa TYPE như sau:
Trang 15TYPE arr=Array[1 100] of string[30];{arr là kiểu dữ kiệu
mảng có 100 phần tử kiểu xâu}
Tiếp đến, dùng kiểu dữ liệu mới định nghĩa arr để định kiểu cho các tham sốhình thức hoten như sau:
Procedure Xuat1(hoten : arr);
3.1.4.Truyền tham số cho chương trình con
Khi truyền tham số trong Pascal, đòi hỏi phải có sự tương ứng về tên củakiểu dữ liệu của các tham số hình thức và tham số thực Một số định nghĩa và quitắc về truyền tham số trong Pascal: Những tham số hình thức nằm sau từ khóa
VAR gọi là tham số biến Với tham số biến, các tham số thực bắt buộc phải là biến
chứ không được là giá trị Khi giá trị của tham số biến thay đổi thì nó sẽ làm thayđổi giá trị của tham số thực tương ứng và khi ra khỏi chương trình con đó, tham sốthực vẫn giữ giá trị đã được thay đổi đó Những tham số hình thức không đứng sau
từ khóa VAR gọi là tham số trị, khi đó các tham số thực có thể là một biến, một
biểu thức, một hằng, hoặc một giá trị số Các tham số trị nhận giá trị từ tham sốthực khi truyền như là giá trị ban đầu, khi giá trị của tham số trị thay đổi thì nó sẽ
không làm thay đổi giá trị của tham số thực, nghĩa là giá trị của tham số thực sau
khi thoát khỏi chương trình con vẫn luôn bằng với giá trị của tham số thực trước
khi truyền đến chương trình con đó Do vậy một tham trị không bao giờ là kết quả
tính toán của chương trình con.
Ví dụ 1: Viết chương trình hoán vị hai giá trị a và b.