MẪU Bìa SKKN của Sở GD&ĐT Thanh HóaSỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ PHÒNG GD&ĐT THỌ XUÂN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ GIẢI PHÁP RÈN KĨ NĂNG VẬN DỤNG CÂU LỆNH LẶP CỦA NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH
Trang 1MẪU Bìa SKKN của Sở GD&ĐT Thanh Hóa
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
PHÒNG GD&ĐT THỌ XUÂN
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
MỘT SỐ GIẢI PHÁP RÈN KĨ NĂNG VẬN DỤNG CÂU LỆNH LẶP CỦA NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH
PASCAL TRONG CHƯƠNG TRÌNH TIN HỌC 8
Người thực hiện: Lê Thị Vân
Trang 21 MỞ ĐẦU 1.1 Lí do chọn đề tài
Hiện nay, giáo dục tin học đóng vai trò chủ đạo trong việc chuẩn bị chohọc sinh khả năng tìm kiếm, tiếp nhận, mở rộng tri thức và sáng tạo trong thờiđại cách mạng công nghiệp lần thứ tư và toàn cầu hoá Tin học có ảnh hưởnglớn đến cách sống, cách suy nghĩ và hành động của con người, là công cụ hiệuquả hỗ trợ biến việc học thành tự học suốt đời Môn Tin học giúp học sinhthích ứng và hoà nhập được với xã hội hiện đại, hình thành và phát triển nănglực cho học sinh Học tin học, không phải chúng ta chỉ biết ngồi chơi điện tử,các trò giải trí hay biết soạn thảo thông thường, vv… mà học tin học ta có thểxây dựng nên những chương trình ứng dụng cho mình như giải tuyết các bàitoàn từ đơn giản đến phức tạp bằng các ngôn ngữ lập trình… Đặc biệt là trong
xu thế hiện nay, tin học đóng vai trò quan trọng, nó đáp ứng được xu thế pháttriển trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0
Chương trình Tin học lớp 8 là chương trình bước đầu làm quen vớingôn ngữ lập trình, đây là một chương trình khó đối với cả giáo viên và họcsinh Có những em học khá cũng phải thốt lên, Tin học 8 sao khó thế, còn hơn
cả môn Toán cô ạ Là bởi vì : Môn Tin học 8 học về lập trình, mà khi muốnlập trình được ta phải biết các thuật toán trong toán học, hơn nữa, các câu lệnhcủa chương trình hoàn toàn bằng tiếng Anh Đây là ngôn ngữ với những quiđịnh chặt chẽ, chưa kể đến khi viết được một chương trình dù đơn giản hayphức tạp đòi hỏi chương trình Pascal có rất nhiều các câu lệnh lặp để thể hiệnmột công việc nào đó được lặp đi lặp lại nhiều lần Do đó khi phân tích bàitoán, đòi hỏi các em phải hình dung xem bài toán đó phải áp dụng thuật toánnào, sử dụng vòng lặp nào mới hiệu quả Trăn trở về vấn đề này bản thân tôi
đã tích cực nghiên cứu nội dung SGK, các tài liệu tập huấn dạy học theo địnhhướng phát triển năng lực học sinh, tham gia học các chuyên đề đổi mớiPPDH…xem các diễn đàn giáo dục, tham gia sinh hoạt cụm chuyên môn, tổchuyên môn, đặc biệt tích cực dự giờ các đồng nghiệp Xuất phát từ cơ sở trên,
tôi mạnh dạn đề xuất SKKN “Một số giải pháp rèn kĩ năng vận dụng câu
lệnh lặp của ngôn ngữ lập trình pascal trong chương trình Tin học 8 ’’
Trang 31.2 Mục đích nghiên cứu
Pascal là một ngôn ngữ lập trình tốt và đặc biệt, được tạo ra với mụcđích dùng cho giảng dạy vì các lý do: Có cú pháp rõ ràng, trình biên dịchPascal nhỏ gọn, có thể chạy tốt trên các máy tính cấu hình yếu, rất phù hợp vớikhả năng đầu tư cho học tập của học sinh
Cấu trúc lặp là cấu trúc thường được sử dụng để lập trình giải các bàitoán, trong đó có các bài toán truy hồi, đó là nền tảng cho các môn toán học ởcấp 3 sau này Tuy nhiên một số học sinh khi gặp các bài toán dạng này, các
em khó xác định được công thức truy hồi của bài toán, đồng thời không biếtnên dùng cấu trúc lặp nào để giải bài toán đó Chính vì vậy, học sinh cảm thấychán nản, không muốn tìm hiểu và rèn luyện kĩ năng lập trình Mặt khác vớimột số đối tượng học sinh khá, giỏi, đa phần các em rất hào hứng với việc họclập trình, cụ thể là ngôn ngữ lập trình Turbo Pascal hoặc Free Pascal) Do đócác em muốn tìm hiểu sâu hơn về một số bài toán mà có thể áp dụng cấu trúclặp để giải Giáo viên nên tích cực khai thác vốn hiểu biết của học sinh để vậndụng, liên hệ một số ví dụ mở rộng, nâng cao với đối tượng học sinh này
Để giúp học sinh dễ dàng hơn trong việc lập trình giải quyết các bàitoán mang tính lặp, trong nội dung của bài sáng kiến này tôi đưa ra nhữngkinh nghiệm của bản thân để giúp các em có thể dễ dàng lập trình giải các cácbài tập
1.3 Đối tượng nghiên cứu
Trong quá trình giảng dạy, tôi nhận thấy Pascal là môn học khó đối vớicác em học sinh Khối 8, vì có một số thuật toán các em chưa được học ở bộmôn Toán, thêm vào đó là các em chỉ sử dụng các câu lệnh bằng Tiếng Anh
để thể hiện khi lập trình Do đó việc học tập của học sinh vẫn còn mang tính
mơ hồ, như bị ép buộc, có nhiều học sinh rất sợ môn Tin học 8 vì tính chấtkhô khan, khó hiểu trong khi học Đối với đối tượng là học sinh lớp 8, muốnviết được một chương trình Pascal không những các em phải nhớ được cáccấu trúc câu lệnh, các từ khóa, mà các em phải hiểu được thuật toán, điều này
là vô cùng khó đối với các em học ở mức trung bình, trung bình khá
Từ thực tế đó tôi không ngừng học hỏi để tìm ra biện pháp khắc phục.Bằng kinh nghiệm khiêm tốn trong những năm qua, tôi đã đưa ra những tómlược cơ bản nhất của các bài toán bằng ngôn ngữ tự nhiên, từ các ngôn ngữ đótôi vận dụng lại bằng các câu lệnh lặp pascal thông thường để chỉ rõ vấn đềcho học sinh thấy sau đó tôi lấy thêm một số ví dụ mẫu vận dụng cấu trúc lặp
Trang 4để giải quyết có hiệu quả là nhằm giúp học sinh tiếp thu bài nhanh, nhớ kiếnthức lâu hơn và cảm thấy thích thú với môn học.
Với những cơ sở đó, tôi sẽ hướng cho các em tự phân tích, tự tìm ra hướnggiải quyết Dựa trên các cấu trúc lặp mà kiến thức trong sách giáo khoa đãcung cấp, các em biết đối với từng bài toán, mình phải sử dụng cấu trúc lặpnào ? Cấu trúc lặp đã biết trước số lần lặp hay cấu trúc lặp chưa biết trước sốlần lặp, hay là kết hợp các cấu trúc lặp với nhau…
1.4 Phương pháp nghiên cứu
1.4.1 Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lí thuyết
Tìm đọc và nghiên cứu kĩ sách giáo khoa, các tài liệu có liên quan đếnviệc rèn kỹ năng lựa chọn và thiết kế thuật toán cho học sinh nhằm xây dựng
cơ sở lí luận cho đề tài
1.4.2 Phương pháp thu thập thông tin
Khảo sát thực tế học sinh: Qua bài kiểm tra
1.4.3 Phương pháp điều tra khảo sát thực tế
Trực tiếp dự giờ giáo viên, trao đổi cùng đồng nghiệp về cách hướng dẫnhọc lựa chọn và thiết kế thuật toán cụ thể, xem đồng nghiệp cảm thấy khi dạyvấn đề này thì phần nào là khó dạy nhất để rút kinh nghiệm
Trao đổi với học sinh xem khi lựa chọn và thiết kế thuật toán em cảm thấykhó nhất ở bước nào, tại sao?
Trực tiếp chấm, chữa bài kiểm tra thường xuyên, kiểm tra định kì, kết quảthi học sinh giỏi các cấp qua các năm học của học sinh nhằm tìm hiểu việc rènluyện kĩ năng lựa chọn và thiết kế thuật toán của học sinh
1.4.4 Phương pháp thống kê, xử lí số liệu
Từ kết quả khảo sát, tiến hành thống kê, so sánh, phân tích và xử lí thôngtin, thu thập ý kiến phản hồi của học sinh và đồng nghiệp để khái quát hóa tìnhhình nắm bắt kiến thức và kĩ năng lựa chọn và thiết kế thuật toán của học sinh
để đưa ra biện pháp khắc phục
Trang 52 NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận
Trên cơ sở dạy học theo định hướng hình thành và phát triển năng lựcngười học, không chỉ chú trọng những năng lực chung, cốt lõi mà còn chútrọng phát triển cả năng lực chuyên biệt Định hướng dạy học này đáp ứngđược các đòi hỏi của thực tiễn, hướng nghiệp và phát triển Đồng thời giúp HSlinh hoạt và năng động trong việc tiếp cận và hình thành năng lực Mặt khác,
để kết quả giáo dục của môn Tin học nói riêng được tốt, ngoài việc bản thân
HS tích cực học tập thì vai tròn dẫn dắt của người thầy trong mỗi tiết học làđiều rất quan trọng
Để giúp học sinh dễ dàng hơn trong việc lập trình giải quyết các bàitoán mang tính lặp ở bộ môn Tin học vừa đúng với nguyên tắc dạy học ởtrường THCS, vừa đúng theo tinh thần đổi mới phương pháp dạy học hiệnnay, nhằm hình thành cho học sinh tính tích cực, độc lập, sáng tạo, nâng caonăng lực phát triển và giải quyết vấn đề, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thứcvào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm tin và thích thú học tập cho
HS Vì vậy, việc hệ thống các kiến thức về câu lệnh lặp cũng như đưa ra
những ví dụ để giải một số bài tập của giáo viên phải được chú ý đúng mức,phù hợp với học sinh
2.2 Thực trạng
2.2.1 Thực trạng về nội dung chương trình sách giáo khoa hiện nay:
Mục tiêu dạy học được mô tả không chi tiết và không nhất thiết phải
quan sát, đánh giá được
Nội dung SGK biên soạn theo hướng nặng về cung cấp kiến thức để thi
cử, ít chú trọng vấn đề bồi dưỡng năng lực cho học sinh Nhiều bài học khôkhan, một số kiến thức quá trừu tượng không gắn liền với các tình huống thựctiễn
2.2.2 Thực trạng chung về môn tin học trong các nhà trường phổ thông hiện nay:
Đối với bộ môn Tin học ở trường THCS vẫn với tư cách là một mônhọc tự chọn, cho nên mức độ yêu cầu cũng chỉ là ở mức độ “làm quen” Tuynhiên nó lại là một môn học rất mới mẻ và trừu tượng, nhất là các ngôn ngữlập trình mà đặc biệt là ngôn ngữ lập trình Pascal Đây là một nội dung khóđối với cả người dạy và người học Một trong những nội dung khó đó là phầnkiến thức về Câu lệnh rẽ nhánh và tổ chức lặp ở chương trình Tin học 8
Trang 62.2.3 Thực trạng về vấn đề dạy và học môn Tin học ở trường.
* Đối với nhà trường:
Trang thiết bị phục vụ cho công tác dạy học theo hướng phát triển nănglực HS còn thiếu thốn : Số phòng máy chỉ có 1 phòng với 17 máy, chưa đảmbảo mỗi em được một máy để thực hành
* Đối với giáo viên.
So với các môn học khác, số GV biên chế giảng dạy môn tin học củanhà trường ít có 1GV, thậm chí trong 1 cụm chỉ có 1 giáo viên Tin, do đó việc
dự giờ, góp ý, rút kinh nghiệm cho nhau nhiều khi không đảm bảo tính kháchquan, đánh giá thiếu chính xác và ít học được các kinh nghiệm về chuyênmôn
Tin học là môn học tự chọn, không bắt buộc thi HSG do đó GV ít khiđầu tư tìm tòi, nghiên cứu sáng tạo…
* Đối với học sinh:
Áp lực về HSG các môn văn hóa rất lớn Do đó HS chủ yếu tập trunghọc và ôn thi các môn văn hóa, ít có thời gian để tìm tòi, nghiên cứu học tậpmôn Tin học
Mặt khác chất lượng HS không đồng đều, có những HS thông minhvượt trội, song cũng còn nhiều HS có học lực trung bình, lại ham chơi, nghịchngợm, lười học… Điều này cũng gây khó khăn, bất cập cho GV trong quátrình giảng dạy
Đa số học sinh bị hổng kiến thức Toán từ lớp dưới nên ý thức tìm tòi vànghiên cứu của các em còn hạn chế Có không ít học sinh chưa cố gắng tronghọc tập, không chịu khó động não, nên ảnh hưởng không nhỏ đến việc học
Trên cơ sở tìm hiểu tình hình của nhà trường, thực trạng của HS.Năm học 2016-2017, khi dạy xong bài 6,7,8 - câu lệnh rẽ nhánh và câu lệnhlặp Tôi đã khảo sát 75 em HS khối 8 với nội dung đề kiểm (tra 45 phút)như sau:
Trang 7C Ngôn ngữ Pascal thể hiện cấu trúc lặp với số lần lặp cho trước bằng câu
lệnh while…do
D Ngôn ngữ Pascal thể hiện cấu trúc lặp với số lần lặp chưa biết trước
bằng câu lệnh for…do
Câu 2: Lệnh lặp nào sau đây là đúng?
A For <biến đếm>= <giá trị đầu> to <giá trị cuôí> do <câu lệnh>;
B For <biến đếm>:= <giá trị đầu> to <giá trị cuôí> do <câu lệnh>;
C For <biến đếm>:= <giá trị cuôí> to <giá trị đầu> do <câu lệnh>;
D For <biến đếm>: <giá trị đầu> to <câu lệnh> do <giá trị cuối>;
Câu 3: Câu lệnh pascal nào sau đây là hợp lệ?
A For i:=100 to 1 do writeln(‘A’); B For i:=1.5 to 10 do writeln(‘A’);
C For i= 1 to 10 do writeln(‘A’); D For i:= 1 to 10 do writeln(‘A’);
Câu 4: Vòng lặp while do là vòng lặp:
A Biết trước số lần lặp B Biết trước số lần lặp nhưng giới hạn là <=100
C Chưa biết trước số lần lặp D.Biết trước số lần lặp nhưng giới hạn là >=100
Câu 5: Câu lệnh lặp while…do có dạng đúng là:
A While <điều kiện> do; <câu lệnh>; B While <điều kiện> <câu lệnh> do;
C While <câu lệnh> do <điều kiện>; D.While <điều kiện> do <câu lệnh>;
Câu 6: Cho S và i là biến nguyên Khi chạy đoạn chương trình sau kết
quả in lên màn hình là của s là :
END
A 1 câu “Day la lan lap thu i”; B 1 câu “Day la lan lap thu ‘, i”;
C 10 câu “Day la lan lap thu ‘, i”; D 10 câu "Day la lan lap thu i” với i theo thứ
tự từ 1->10;
Câu 8: Cho S và i biến kiểu nguyên Khi chạy đoạn chương trình sau giá trị
sau cùng của S là :
Trang 8S:= 0; i:= 1;
while i<= 6 do
begin S:= S + i; i:= i + 2;
end;
II Tự luận (6 điểm):
Câu 1 (4 đ): a) Mô tả thuật toán tính tổng sau: 1001
3
1 2
1
1
S
b) Viết chương để tính tổng S ở câu a
Câu 2 (2 đ): Viết chương trình tính trung bình cộng của n số thực: a1,a2,a3,
…,an (Các số n và a1,a2,a3,…,an được nhập từ bàn phím)
Đáp án của đề như sau:
for i:=1 to 100 do s:=s+1/i;
write(‘Tong cua day so la: ‘,s);
Trang 9Từ kết quả điều tra này, tôi nhận thấy rằng việc quyết định đưa ra sáng
kiến là điều rất cần thiết, hoàn toàn phù hợp với xu thế đổi mới phương pháp
dạy học theo hướng tích cực, lấy học sinh làm trung tâm trên cơ sở SGK hiệnhành tạo bước đệm cho việc thay SGK trong những năm tới
2.3 Giải pháp giải quyết vấn đề
2.3.1 Xây dựng KHGD ngay từ đầu năm học:
- GV chia nhóm học tập cho từng HS, phân nhóm trưởng, hướng dẫn cáchhoạt động nhóm, em khá giỏi kèm em yếu, kém
- GV cần đầu tư nghiên cứu, mỗi năm cập nhật những cách hay của đồngnghiệp để tích luỹ cho việc giảng dạy
- GV cần dành một thời lượng thích hợp cho việc mấu chốt và hướng dẫn HScách nhớ kiến thức cơ bản vừa học ở các tiết học lý thuyết Cũng như cách tìmhiểu ý nghĩa của mỗi lệnh trong các bài thực hành
Trang 10Trong thực tế có rất nhiều công việc được lặp đi lặp lại nhiều lần, như:ngày mai, em biết mình đi học buổi sáng, buổi chiều, buổi tối, em biết mìnhđánh răng 2 lần… đó là những việc em đã biết trước được số lần lặp, đó là lặpvới số lần lặp đã biết trước Ngược lại, có những công việc em không xác địnhđược số lần lặp là bao nhiêu lần, ví dụ: em gọi điện cho bạn, chuông sẽ đổ chođến khi bạn nhấc máy lên Như vậy số lần chuông đổ là số lần lặp lại và vỉkhông biết chuông đổ bao nhiêu lần nên ta gọi đó là số lần lặp không xác địnhtrước
Cấu trúc lặp trong thuật toán được dùng để mô tả việc thực hiện lặp lạinhiều lần một hoặc một nhóm các hoạt động
Mọi ngôn ngữ lập trình đều có câu lệnh lặp để thể hiện cấu trúc lặp,trong đó một hoặc nhiều lệnh được viết một lần nhưng lại được điều khiển đểthực hiện lặp lại một số hữu hạn lần Các lệnh điều khiển quá trình lặp nhưvậy gọi là câu lệnh lặp
Trong lập trình, đôi khi quá trình lặp không thể dừng được gọi là quátrình lặp vô hạn Điều này xảy ra khi điều kiện để dừng lặp không còn bị biếnđổi giá trị sau mỗi lần lặp Khi đó để thoát lặp vô hạn, cần có các câu lệnh chophép thoát ngay khỏi lặp
Có hai loại cấu trúc lặp: lặp với số lần biết trước và lặp với số lần chưabiết trước
b) Cấu trúc lặp với số lần đã biết trước
* Trước hết, Tôi đưa ra mục đích, yêu cầu của bài học như sau:
Xác định yêu cầu kiến, kĩ năng
Kiến thức
+ Hiểu được các hoạt động lặp Biết được các tình huống sử dụng từngloại lệnh lặp
+ Hiểu cấu trúc lặp với số lần biết trước
+ Biết cách vận dụng đúng đắn từng loại cấu trúc lặp số lần biết trướcvào tính huống cụ thể
Trang 11+ for, to, do là các từ khóa.
+ Biến đếm có kiểu nguyên.
+ Giá trị đầu và giá trị cuối là các biểu thức có cùng kiểu với biến đếm
và giá trị cuối phải lớn hơn hoặc bằng giá trị đầu.
+ Câu lệnh có thể là câu lệnh đơn giản hay câu lệnh ghép
* Nguyên lý hoạt động cấu trúc For dạng tiến:
1 Biến đếm nhận giá trị của giá trị đầu
2 Máy kiểm tra xem giá trị của biến đếm còn nhỏ hơn giá trị của biểu thức giá trị cuối hay không (biến đếm ≤ giá trị cuối)
3 Nếu việc kiểm tra:
- Cho giá trị sai câu lệnh sẽ bị bỏ qua
- Cho giá trị đúng:
+Máy sẽ thực hiện câu lệnh sau từ khóa do
+Tăng giá trị của biến đếm lên giá trị đứng liền sau của nó một đơn vị
- Quay trở lại bước 2
Trong cấu trúc For do, câu lệnh được thực hiện lặp đi lặp lại cho đếnkhi giá trị của biến đếm lớn hơn giá trị cuối Mỗi lần thực hiện xong câulệnh, giá trị của biến đếm được tăng lên đến giá trị liền sau của nó
Khi câu lệnh thành phần của lệnh lặp for do là một câu lệnh lặp for do khácthì ta nói rằng các câu lệnh lặp for do lồng nhau
c) Lặp với số lần chưa biết trước
Phần này, khi hệ thống lại, tôi cũng đưa ra mục đích, yêu cầu khi họcxong bài học này
* Trước hết, Tôi đưa ra mục đích, yêu cầu của bài học như sau:
Xác định yêu cầu kiến, kĩ năng
Kiến thức
+ Hiểu được các hoạt động lặp Biết được các tình huống sử dụng từngloại lệnh lặp
Trang 12+ Hiểu cấu trúc lặp với số lần chưa biết trước.
+ Biết cách vận dụng đúng đắn từng loại cấu trúc lặp số lần chưa biếttrước vào tính huống cụ thể
Kĩ năng
+ Mô tả được thuật toán của một số bài toán đơn giản có hoạt động lặpvới số lần lặp chưa biết trước
+ Biết vận dụng câu lệnh lặp với số lần chưa biết trước để lập trình một
số bài toán đơn giản
* Lặp với số lần chưa biết trước có hai dạng:
Dạng 1 : Trong khi <điều kiện> còn đúng thì còn thực hiện <công việc>
Dạng 2: Còn thực hiện <công việc> trong khi <điều kiện> còn đúng
Tuy nhiên, trong phạm vi Tin học 8, tôi chỉ giới thiệu cấu trúc
lặpWhile…do
*Tác dụng: Dùng để xây dựng chu trình với số lần lặp chưa xác định trước
* Cú pháp: While <điều kiện> do <câu lệnh>;
Câu lệnh là thân chu trình và có thể là câu lệnh đơn hoặc câu lệnh ghép
Nguyên lý hoạt động:
1 Máy tính xác định giá trị của điều kiện
2 Tuỳ thuộc vào giá trị của điều kiện:
- Nếu điều kiện có giá trị đúng, máy tính sẽ thực hiện câu lệnh sau đó quay lại bước 1
- Nếu điều kiện có giá trị sai, câu lệnh sẽ bị bỏ qua và việc thực hiện lệnh lặp kết thúc
• Nhận xét:
- Câu lệnh được thực hiện lặp đi lặp lại cho đến khi <điều kiện> nhận giátrị sai Câu lệnh sẽ không được thực hiện lần nào nếu <điều kiện> nhận giá trịsai ngay từ khi bắt đầu vào chu trình
- Trong thân chu trình phải có câu lệnh làm thay đổi giá trị của <điềukiện> để tránh xảy ra vòng lặp vô tận
Cuối cùng, tôi tóm lại cho học sinh bằng sơ đồ tư duy như sau:
Trang 13Đối với chương trình Tin học 8, không giới thiệu câu lệnh lặp for dạnglùi, tuy nhiên, tôi vẫn giới thiệu thêm cho các em phần này vì có một số bàitoán khi áp dụng câu lệnh này sẽ dễ dàng hơn.
Khi dạy xong 2 cấu trúc này, qua từng ví dụ, tôi sẽ phân tích cho các em thấy
rõ hơn khi nào ta sử dụng cấu trúc dạng for…do và khi nào ta sử dụng cấu trúcdạng while…do
Giải pháp 2: Đưa ra một số bài tập vận dụng dưới dạng lý thuyết
Bài tập 1: Cho S và i là biến nguyên Khi chạy đoạn chương trình :