Phương pháp dạy học sinh cách viết chương trình sử dụng kiểu dữ liệu tệp văn bản

Nhưng điều làm tôi băn khoăn nhất là khi học sinh mới bắt đầu tiếp cậnhọc với kiểu dữ liệu tệp thì học sinh không hiểu gì về bản chất, cách sử dụngtệp trong khi viết chương trình nên tôi

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT HÀ TRUNG

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC SINH CÁCH VIẾT CHƯƠNG TRÌNH

SỬ DỤNG KIỂU DỮ LIỆU TỆP VĂN BẢN

Người thực hiện: Lê Thùy Giang Chức vụ: Giáo viên

SKKN thuộc lĩnh mực (môn): Tin học

THANH HOÁ NĂM 2016

A MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài.

Nhận thấy đối với một số bài toán có khối lượng dữ liệu lớn, có yêu cầu lưutrữ lại để xử lý nhiều lần thì cần phải có kiểu dữ liệu tệp (File) do kiểu dữ liệutệp có 2 đặc điểm lớn:

Thứ nhất: được lưu trữ lâu dài ở bộ nhớ ngoài (đĩa từ, đĩa CD…) nên dữ liệukhông bị mất khi tắt nguồn điện

Thứ hai: Lượng dữ liệu trên tệp có thể rất lớn chỉ phụ thuộc vào dung lượngđĩa

Nhưng điều làm tôi băn khoăn nhất là khi học sinh mới bắt đầu tiếp cận(học) với kiểu dữ liệu tệp thì học sinh không hiểu gì về bản chất, cách sử dụngtệp trong khi viết chương trình nên tôi không khỏi băn khoăn suy nghĩ là làm thếnào để học sinh có thể hiểu, nắm bắt được bản chất kiểu dữ liệu tệp (cụ thể trongchương trình tin học 11 dạy tệp văn bản) và viết được chương trình tốt hơn khi

sử dụng kiểu dữ liệu tệp văn bản Sau một thời gian giảng dạy, ôn thi học sinhgiỏi, miệt mài nghiên cứu cũng như tham khảo ý kiến đồng nghiệp tôi xin mạnh

dạn trình bày vấn đề này trong đề tài: “PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC SINH CÁCH VIẾT CHƯƠNG TRÌNH SỬ DỤNG KIỂU DỮ LIỆU TỆP VĂN BẢN”.

Vì thế, mục đích cuối cùng là muốn phần lớn đa số các học sinh viết đượcchương trình sử dụng kiểu dữ liệu tệp văn bản nên tôi đã từng bước dạy học sinhcách viết chương trình giải quyết bài toán chuyển đổi dần dần từ chương trìnhkhông sử dụng kiểu dữ liệu tệp văn bản sang chương trình sử dụng một phầnkiểu dữ liệu tệp văn bản đến chương trình hoàn toàn sử dụng kiểu dữ liệu tệpvăn bản bằng các ví dụ cụ thể minh họa

3 Đối tượng nghiên cứu.

- Học sinh khối 11 trường THPT Hà Trung

- Cách viết chương trình để giải quyết các bài toán trên kiểu dữ liệu tệp vănbản

4 Phương pháp nghiên cứu.

Để hoàn thành SKKN này tôi đã sử dụng phối kết hợp nhiều phương pháptrong đó phương pháp chủ yếu là nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết, phươngpháp điều tra thực tế học sinh, thu thập thông tin, phương pháp dạy học đổi mới

Xây dựng một số ví dụ từ đơn giản đến nâng cao dần.

B NỘI DUNG

1 Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm.

Thứ nhất: Khi học sinh bước sang học kỳ II môn tin học lớp 11 thì phần lớncác em chưa hiểu cách viết chương trình sử dụng kiểu dữ liệu tệp

Thứ hai: Hiện nay trong các cuộc thi học sinh giỏi môn tin THPT thì tất cảcác bài toán đều giải quyết trên kiểu dữ liệu tệp

Vì thế phần này là một phần vô cùng quan trọng đối với học sinh kể cả họcsinh yếu kém và khá giỏi

2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.

Thực tế sau nhiều năm giảng dạy bộ môn tin học 11, đặc biệt là trong nămhọc 2015 - 2016 này tôi được nhà trường phân công giảng dạy toàn bộ khối11(gồm 9 lớp) nên tôi đã có cái nhìn toàn diện hơn, bao quát hơn, khách quanhơn về khả năng học và tiếp thu của học sinh đối với môn tin học 11, cách đánhgiá học sinh cụ thể hơn là đa số các em học sinh không hiểu gì về kiểu dữ liệutệp hoặc hiểu rất mơ hồ, thậm chí không biết viết chương trình có sử dụng kiểu

dữ liệu tệp, viết chương trình thì viết máy móc, dập khuôn theo SGK, sách thamkhảo hoặc theo bài mẫu của giáo viên mà không hề hiểu bản chất và cách xử lýtrong kiểu dữ liệu tệp

Trường THPT Hà Trung nằm trên địa bàn xã Hà Bình huyện Hà Trung làmột xã nông thôn của huyện, có khoảng hơn 80% học sinh trong trường là con

em nhà làm nông nghiệp nên chưa có đủ điều kiện kinh tế cho phép mỗi gia đình

có một chiếc máy vi tính phục vụ việc học tập của các em

Mặc dù về điều kiện cơ sở vật chất của trường tôi tương đối tốt, trong nămhọc 2015 – 2016 nhà trường được cấp thêm một phòng máy nên trường đã có 03phòng máy hoạt động tốt và liên tục đáp ứng, phục vụ cho việc học tập và thựchành của học sinh, bên cạnh đó nhà trường có đội ngũ giáo viên trẻ nhiệt tình vàtâm huyết với nghề, Nhưng chủ yếu là do ý thức và trình độ năng lực của các emchưa cao nên dẫn đến trình trạng như trên

3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vẫn đề đặt ra.

3.1 Phần lý thuyết.

Muốn học sinh viết được chương trình có sử dụng kiểu dữ tệp văn bản thìviệc đầu tiên là học sinh phải hiểu rõ và nắm vững bản chất của kiểu dữ liệu tệpvăn bản và các thao tác với tệp

3.1.1 Khai báo tệp

Tệp văn bản là một kiểu tệp được Turbo Pascal định nghĩa sẵn với từ khóaTEXT

Cách khai báo biến tệp văn bản có dạng:

Var <tên biến tệp>: text;

Trong đó: - Tên biến tệp: do người lập trình tự đặt và tuân theo quy tắc đặt

tên của Pascal

- text: kiểu dữ liệu tệp văn bản

Chú ý: để cho gọn tên biến tệp còn được gọi là biến tệp Khai báo biến tệp

để sau đó có thể thực hiện các thao tác với tệp thông qua biến tệp Cần phân biệttên biến tệp khác với tên tệp

Ví dụ: Var f1, f2: text;

3.1.2 Thao tác với tệp.

a, Gắn tên tệp với biến tệp

Gắn tên tệp với biến tệp thực chất là tạo một tham chiếu giữa tệp trên đĩa(do tên tệp và đường dẫn tương ứng được HĐH xác định) và biến tệp trongchương trình, làm cho biến tệp trở thành đại diện cho tệp Biến tệp trở thành đốitượng trực tiếp trong chương trình để nhận các thao tác đối với tệp trên đĩa.Gắn tên tệp bằng thủ tục:

Assign(<biến tệp>, <tên tệp>);

Trong đó: - Tên tệp là hằng xâu hoặc biến xâu.

- Tên tệp có thể là đường dẫn chứa ổ đĩa, danh sách các thư mụcliên tiếp cách nhau bởi dấu đường dẫn( \ ), cuối cùng là tên tệp:

<ổ đĩa>: \<tên thư mục>\<tên thư mục>\…\<tên thư mục><tên tệp>

Ví dụ 1: Gắn biến tệp f1với tên tệp Bai1.inp bằng thủ tục:

Tệp có thể dùng để chứa dữ liệu vào hoặc kết quả ra

Trước khi mở tệp , biến tệp phải được gắn tên tệp bằng thủ tục assign

+ Mở tệp văn bản dùng để đọc dữ liệu ra bằng thủ tục: Reset (<biến tệp>);

+ Đọc dữ liệu trong tệp văn bản bằng thủ tục:

Read(<biến tệp>, <danh sách biến>);

Hoặc Readln(<biến tệp>, <danh sách biến>);

Trong đó: danh sách biến là một hoặc nhiều tên biến đơn, nếu nhiều biến thì

các biến phân cách nhau bởi dấu phẩy

Chú ý: Các dữ liệu cần đọc trong tệp gán vào danh sách biến phải lần lượt

có kiểu tương ứng với kiểu của biến trong dánh sách biến

Trong đó: danh sách kết quả gốm một hoặc nhiều phần tử phần tử có thể là

biến đơn hoặc biểu thức (số học, quan hệ, logic) hoặc hằng xâu Trường hợp cónhiều phần tử thì các phần tử được phân cách bởi dấu phẩy

Ví dụ: write(tep2, min);

Hoặc write(f2,X1, ‘ ‘,X2);

d, Đóng tệp

Đóng tệp bằng thủ tục: Close(<biến tệp>);

Chú ý: Thủ tục Close(<biến tệp>): chuyển nội dung trong bộ nhớ vào tệp

trên đĩa đồng thời đóng tệp lại giải tỏa bộ nhớ dành cho biến tệp Các tệp khi đã

mở mà không đóng lại thì sẽ mất các dữ liệu truy xuất trên biến tệp

Ví dụ: Close(f1); Close(tep1);

Close(f2); Close(tep2);

* Các hàm chuẩn thường dùng trong tệp.

- Hàm EOF: Trả về giá trị TRUE khi con trỏ tệp ở vị trí cuối tệp

Vị trí cuối tệp là vị trí ngay sau vị trí dữ liệu cuối cùng của tệp Tại vị trícuối tệp là một kí tự điều khiển (mã số 26)

Việc đọc một phần tử của tệp còn cần có một điều kiện: phải thử xem tệp có

còn phần tử không, tức là con trỏ chưa trỏ đến EOF Hàm chuẩn EOF sẽ báo

cho biết: nếu con trỏ trỏ vào cuối tệp thì EOF (<biến tệp>) = True, còn nếu contrỏ trỏ vào phần tử của tệp thì EOF (<biến tệp>) = False Do vậy trước khi làmmột thao tác gì để đọc tệp gán cho biến X, cần phải thử xem tệp đó đã kết thúcchưa bằng câu lệnh:

IF NOT EOF (<biến tệp>) THEN READ (Biến tệp, X);

Hoặc nếu muốn đọc tất cả các phần tử của tệp:

WHILE NOT EOF (<biến tệp>) DO Begin

READ (Biến tệp, X); (* Đọc một phần tử của tệp *) (* Xử lí biến X, nếu cần *)

- Việc đọc/ghi tệp văn bản tương tự như việc đọc/ghi từ bàn phím

- Tệp là một cấu trúc dữ liệu được dùng rất phổ biến Vì vậy nắm vững bảnchất tệp và cách xử lí tệp là điều rất cần thiết

định hình được bài toán thì việc viết chương trình với kiểu dữ liệu tệp văn bản

sẽ không còn khó nữa Và bài toán nào ta cũng có thể viết chương trình với kiểu

dữ liệu tệp Ví dụ một bài toán được chia thành ba bài toán con

Bài toán con 1: Viết chương trình không sử dụng tệp

Yêu cầu: - Nhập dữ liệu từ bàn phím

- Xử lí bài toán, nếu có

- In kết quả ra màn hình

Bài toán con 2: Viết chương trình có sử dụng tệp

Yêu cầu: - Mở tệp để đọc dữ liệu từ tệp

- Xử lí bài toán, nếu có

- In kết quả ra màn hình

Bài toán con 3: Viết chương trình có sử dụng tệp

Yêu cầu: - Mở tệp để đọc dữ liệu từ tệp

- Xử lí bài toán, nếu có

- Ghi kết quả vào tệp

Sau đây là một số ví dụ, hãy lập trình giải các bài toán sau:

Bài toán 1: Một trường THPT tổ chức cho giáo viên và học sinh của trường

đi cắm trại, sinh hoạt ngoài trời ở vườn quốc gia Cúc Phương Để lên lịch đếnthăm khu trại các lớp, thầy Hiệu trưởng cần biết khoảng cách từ trại của mình (ở

vị trí có toạ độ (0, 0) đến trại của các giáo viên chủ nhiệm Mỗi lớp có một khutrại của mình, vị trí trại của mỗi giáo viên chủ nhiệm có toạ độ nguyên (x, y) (Ví dụ 1 - SGK Tin học 11 Trang 87)

Tôi chia bài toán 1 thành ba bài toán con với các mức yêu cầu như sau:

Bài toán 1a:

Yêu cầu:

- Toạ độ của mỗi giáo viên chủ nhiệm được nhập từ bàn phím;

- Tính khoảng cách giữa trại của mỗi giáo viên chủ nhiệm và trại của thầyHiệu trưởng;

- In kết quả ra màn hình

Phân tích bài toán và hướng dẫn học sinh viết chương trình

Đây là bài toán yêu cầu ở mức thông thường (bài toán con 1):

- Nhập dữ liệu từ bàn phím;

- Xử lí bài toán: Tính khoảng cách giữa trại của mỗi giáo viên chủ nhiệm

và trại của thầy Hiệu trưởng;

d (AB) = (XA - XB )2 + (YA - YB )2

3) In kết quả tính khoảng cách ra màn hình sử dụng câu lệnh nào?

Từ các câu hỏi gợi ý của Giáo viên, Học sinh viết chương trình và chạy trênmáy để thấy được kết quả.

Chương trình

Program Baitoan1a;

Var x, y : integer ; d : real ;

Begin

Writeln (‘Nhap toa do cua GVCN :’);

{Nhập toạ độ của mỗi GVCN từ bàn phím}

Writeln (‘Nhap x:’) ; Readln (x);

Writeln (‘Nhap y:’) ; Readln (y);

Kết quả chạy chương trình

Nhận xét: Với mức độ yêu cầu ở bài toán 1a (bài toán con 1), thì đa phần

học sinh hiểu bài và viết chương trình chạy tốt, đúng kết quả, từ bài toán 1a (bàitoán con 1) tôi nâng yêu cầu lên bài toán 1b (bài toán con 2) Sử dụng tệp để đọccặp số nguyên, nhưng kết quả vẫn ghi ra màn hình

Bài toán 1b:

Yêu cầu:

- Các cặp toạ độ của mỗi giáo viên chủ nhiệm đọc từ tệp TRAI.TXT

(tệp TRAI.TXT gồm các cặp số nguyên liên tiếp, các số cách nhau bởi mộtdấu cách và không kết thúc bởi dấu xuống dòng)

- Tính khoảng cách giữa trại của mỗi giáo viên chủ nhiệm và trại của thầyHiệu trưởng;

- In ra màn hình khoảng cách vừa tính được

Phân tích bài toán và hướng dẫn HS viết chương trình

Đây là bài toán yêu cầu ở mức bài toán con 2, tương tự với bài toán 1a, chỉkhác một điểm đó là thay vì nhập dữ liệu từ bàn phím, thì đề yêu cầu đọc từ tệpTRAI.TXT các cặp toạ độ của mỗi giáo viên chủ nhiệm; còn các yêu cầu còn lạigiống với bài toán 1a

Bài toán 1b tương tự bài toán 1a, nên tôi nêu câu hỏi để HS định hướng viếtchương trình:

1) Hãy viết các câu lệnh mở tệp TRAI.TXT để đọc dữ liệu?

2) Hãy viết các câu lệnh trong câu lệnh ghép sau vòng lặp while-do làm các

a Đọc 2 số nguyên tiếp theo trong tệp ra hai biến nguyên x và y?

b Tính khoảng cách d từ trại thầy hiệu trưởng đến trại của mỗi GVCN có

toạ độ (x,y) vừa đọc

c Ghi ra màn hình một dòng mới gồm thông báo “Khoang cach” và giá trị

Assign(f, ‘TRAI,TXT’); Reset(f); {Mở tệp TRAI.TXT để đọc cặp toạ độ}

While not eof (f) do

Một vấn đề đặt ra khi chạy chương trình trên máy ở Bài toán 1b, rất nhiều

học sinh thắc mắc đặt câu hỏi, tại sao khi bấm tổ hợp phím Ctrl + F9 để chạy chương trình thì chương trình dịch báo lỗi “Error 2: File not found” (Không

tìm thấy tệp) Vậy để chương trình dịch tìm thấy tệp TRAI.TXT thì ta phải làmthế nào?

Khi dạy kiểu dữ liệu Tệp thì Giáo viên cần nói cho học sinh biết một số vấn

đề liên quan đến việc xử lí tệp mà SGK không đề cập đến Như lỗi

“Error 2: File not found” chẳng hạn Để sửa lỗi “Error 2: File not found”

ta làm như sau:

Bước 1: Soạn thảo chương trình trong môi trường Turbo Pascal, Nhấn F2 và

lưu tên chương trình (Ví dụ, ở đây ta lưu tên chương trình: Baitoan1b)

Bước 2: Từ môi trường soạn thảo, thực hiện thao tác: Chọn File + New

cửa sổ soạn thảo mới trong Pascal hiện ra, tại đây ta gõ dữ liệu cần đọc trong tệp

mà đề bài yêu cầu

Baitoan 1b: Gõ 5 3 (5 và 3 tương ứng với 2 biến nguyên x và y)

Sau đó nhấn F2 lưu với tên TRAI.TXT

TRAI.TXT

5 3

Bước 3: Trở lại với chương trình chính (Baitoan1b.Pas), ta chạy chương

trình bình thường giống như các chương trình vẫn làm, bấm tổ hợp phím Ctrl +

F9 sẽ thấy kết quả hiển thị trên màn hình, lỗi “Error 2: File not found” không

- Để thay đổi dữ liệu ở tệp TRAI.TXT ta trở lại với chương trình chính

(baitoan1b Pas), sau đó nhấn F3 (mở tệp đã có), cửa sổ F3 mở ra bạn gõ tên tệp

TRAI.TXT, tệp hiện ra và tại đây các bạn thay đổi dữ liệu theo yêu cầu Sau đónhấn F2 để lưu sự thay đổi Trở lại với chương trình chính (baitoan1b.Pas), nhấn

F2 để lưu sự thay đổi, bấm tổ hợp phím Ctrl + F9 sẽ thấy kết quả hiển thị trên

màn hình

- Để tiện và nhanh chóng, Turbo Pascal cho phép mở nhiều cửa sổ soạn thảo

đồng thời Để chuyển tới cửa sổ tiếp theo nhấn phím F6 Để quay về cửa sổ trước đó, nhấn tổ hợp phím Shift + F6.

- Thao tác tạo tệp TRAI.TXT tương tự với các thao tác tạo tệp khác (TệpTRAI.TXT còn được gọi là File dữ liệu vào)

Bài toán 1c:

Yêu cầu:

- Các cặp toạ độ của mỗi giáo viên chủ nhiệm đọc từ tệp TRAI.TXT

(tệp TRAI.TXT gồm các cặp số nguyên liên tiếp, các số cách nhau bởi mộtdấu cách và không kết thúc bởi dấu xuống dòng)

- Tính khoảng cách giữa trại của mỗi giáo viên chủ nhiệm và trại của thầyHiệu trưởng;

- Ghi kết quả tính khoảng cách vào tệp TRAI.OUT

Phân tích bài toán và hướng dẫn HS viết chương trình

Đây là bài toán yêu cầu ở mức bài toán con 3

- Đọc từ tệp TRAI.TXT các cặp toạ độ của mỗi giáo viên chủ nhiệm;

- Xử lí bài toán: Tính khoảng cách giữa trại của mỗi giáo viên chủ nhiệm

và trại của thầy Hiệu trưởng;

- Ghi kết quả vào tệp TRAI.OUT

HS đã viết được chương trình Bài toán 1b, thì với bài toán này cũng khôngcòn khó nữa Với bài toán này tôi lưu ý HS cần phải có hai biến tệp, một biếntương ứng với tệp TRAI.TXT để đọc dữ liệu, một biến tương ứng với tệpTRAI.OUT để ghi kết quả Tôi nêu câu hỏi để HS định hướng viết chương trình:1) - Hãy viết các câu lệnh mở tệp TRAI.TXT để đọc dữ liệu?

- Hãy viết các câu lệnh mở tệp TRAI.OUT để ghi dữ liệu?

2) Hãy viết các câu lệnh trong câu lệnh ghép sau vòng lặp while-do làm các

nhiệm vụ:

a Đọc 2 số nguyên tiếp theo trong tệp ra hai biến nguyên x và y?

b Tính khoảng cách d từ trại thầy hiệu trưởng đến trại của mỗi GVCN có

toạ độ (x,y) vừa đọc

c Ghi kết quả vào tệp TRAI.OUT

Khoang cach la : 6.00

3) Hãy viết các câu lệnh đóng tệp và kết thúc chương trình.

Assign(f, ‘TRAI,TXT’); Reset(f); {Mở tệp TRAI.TXT để đọc cặp toạ độ}

Assign (g, ‘TRAI OUT’); Rewrite(g);{Mở tệp TRAI.OUT để ghi kết quả}

While not eof (f) do

Câu trả lời như sau: Cách tạo tệp TRAI.OUT hoàn toàn giống với cáchtạo tệp TRAI.TXT Nhưng điểm khác nhau cơ bản nhất giữa tệp TRAI.OUT(hay còn được gọi là File kết quả) và TRAI.TXT (hay còn được gọi là File dữliệu vào) là: đối với File kết quả thì ta không ghi gì ở File này cả, ta chỉ cần tạotên tệp TRAI.OUT Khi chạy File chương trình cộng với File dữ liệu vào thì kếtquả sẽ được hiển thị ở File kết quả

K t qu ch y chết quả chạy chương trình ả chạy chương trình ạy chương trình ương trình ng trình

TRAI.TXT

TRAI.OUT

2) Với bài toán được chia thành các mức độ khác nhau theo độ khó dần thìhọc sinh dễ nắm bắt hơn Khi dạy lập trình với kiểu dữ liệu tệp tôi luôn trình bàyBài toán 1 (bài toán 1a, bài toán 1b, bài toán 1c) song song với nhau trên cùngmột mặt bảng (bảng được chia thành 3 phần để trình bày 3 bài toán trên) để họcsinh thấy được những điểm giống nhau và khác nhau của Bài toán 1 T óừ đó đóchính các em s nhìn th y ẽ nhìn thấy được bản chất của mỗi bài toán con, và cách tiếp ấy được bản chất của mỗi bài toán con, và cách tiếp đóược bản chất của mỗi bài toán con, và cách tiếpc b n ch t c a m i b i toán con, v cách ti pả chạy chương trình ấy được bản chất của mỗi bài toán con, và cách tiếp ủa mỗi bài toán con, và cách tiếp ỗi bài toán con, và cách tiếp ài toán con, và cách tiếp ài toán con, và cách tiếp ết quả chạy chương trình

c n v i ki u d li u t p t ng bểu dữ liệu tệp từng bước như thế sẽ làm học sinh dễ nắm bắt ý ữ liệu tệp từng bước như thế sẽ làm học sinh dễ nắm bắt ý ệu tệp từng bước như thế sẽ làm học sinh dễ nắm bắt ý ệu tệp từng bước như thế sẽ làm học sinh dễ nắm bắt ý ừ đó ư c nh th s l m h c sinh d n m b t ýư ết quả chạy chương trình ẽ nhìn thấy được bản chất của mỗi bài toán con, và cách tiếp ài toán con, và cách tiếp ọc sinh dễ nắm bắt ý ễ nắm bắt ý ắm bắt ý ắm bắt ý

tưởng bài toán hơn từ những ví dụ tương đối đơn giản.ng b i toán h n t nh ng ví d tài toán con, và cách tiếp ơng trình ừ đó ữ liệu tệp từng bước như thế sẽ làm học sinh dễ nắm bắt ý ụ tương đối đơn giản ương trình ng đóối đơn giản đóơng trình i n gi n.ả chạy chương trình

Bài toán 1a Bài toán 1b Bài toán 1c