Sáng kiến kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi Tin học 9

Sáng kiến “Kinh nghiệm dạy lập trình Pascal trong bồi dưỡng học sinh giỏi môn tin học cấp trung học cơ sở” giúp học sinh nắm vững các dạng toán, cấu trúc, các thuật toán trong lập trình để từ đó các em vận dụng vào giải quyết các bài toán trong cuộc sống thực tiễn.

MỤC LỤC

I ĐẶT VẤN ĐỀ:

Như chúng ta đã biết: “Mục tiêu bồi dưỡng học sinh môn lập trình Pascal

công tác này là bồi dưỡng khả năng tư duy, sáng tạo và lập luận, phân tích, thiết kế của học sinh” Để học sinh đạt kết quả cao trong các kì thi chọn học

sinh giỏi do nhiều yếu tố: Tố chất của học sinh, sự quan tâm của gia đình, ý thức học tập của học sinh, việc bồi dưỡng và không ngoại trừ yếu tố may mắn Tuy nhiên chúng ta không chờ đợi và cầu mong sự may mắn bởi vì yếu tố may mắn chỉ là một phần rất nhỏ Theo quan điểm của tôi, điều quan trọng hơn cả là chúng ta trang bị cho các em kiến thức vững vàng, phương pháp tư duy, các thuật toán trước khi đi thi Do vậy việc bồi dưỡng vẫn là yếu tố quan trọng hơn

cả Nhưng chúng ta cần bồi dưỡng cho học sinh giỏi những gì, bồi dưỡng như thế nào và bằng cách nào cho thật sự hiệu quả?

Thực hiện được điều đó, nhà trường của chúng ta đang cố gắng hướng đến

sự phát triển tối đa những năng lực tiềm tàng trong mỗi học sinh Ở các trường trung học cơ sở hiện nay, việc nâng cao chất lượng đại trà và bồi dưỡng học sinh giỏi được nhiều cấp bộ chính quyền và nhân dân địa phương quan tâm nhưng nguyên nhân sâu xa nhất đó chính là thực hiện mục tiêu giáo dục mà Đảng và Nhà nước đã đề ra

Căn cứ vào nhiệm vụ, mục tiêu của chương trình Tin học trung học cơ sở là: Bộ môn Tin học phải cùng với các bộ môn khác tham gia thực hiện mục tiêu của nhà trường phổ thông là đào tạo thế hệ trẻ thành những người lao động có học vấn vững chắc, có nhân cách hoàn thiện và có năng lực bảo vệ, xây dựng đất nước phồn vinh Là một trong những môn thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, bộ môn Tin học phải cung cấp những tri thức cơ bản, làm nền tảng để học sinh có thể tiếp tục đi sâu vào tìm hiểu và xây dựng khoa học Tin học hoặc tiếp thu những tri thức của các lĩnh vực kĩ thuật công nghệ tiên tiến, nhất là các lĩnh vực của công nghệ thông tin Vì vậy việc xác định mục tiêu dạy học môn Tin học phải xuất phát từ mục tiêu giáo dục Việt Nam, từ đặc điểm và vị trí môn Tin học trong nhà trường

Mỗi học sinh đến với bộ môn tin học ở cấp trung học cơ sở thường cảm thấy khó khăn đặc biệt là kiến thức lập trình ở khối lớp 8 Quả thật như vậy vì

với các em, ngôn ngữ lập trình dường như rất xa lạ vì đây là kiến thức đầu tiên trong lập trình mà các em được học

Trong quá trình giảng dạy tôi nhận thấy việc tiếp cận với môn học rất khó khăn, phải làm rất nhiều lần và thực hành rất nhiều tiết các em mới hiểu việc nhập và xuất dữ liệu, khai báo và sử dụng các câu lệnh: Câu lệnh điều kiện, vòng lặp xác định, vòng lặp không xác định, cấu trúc dữ liệu kiểu mảng Điều đó đã thúc đẩy tôi rất nhiều trong việc dạy học là làm sao đưa ra được cho các

em sự đam mê và phát triển tài năng của học sinh trong việc đào tạo nhân tài cho đất nước

Là một giáo viên giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi bộ môn Tin học lớp

9, mục tiêu chính của tôi là giúp học sinh không chỉ biết thao tác soạn thảo với văn bản, bảng biểu mà còn phải có khả năng phân tích, tổng hợp, trừu tượng hoá, khái quát hoá vấn đề và đặc biệt là phát triển tư duy, sáng tạo Những năm qua môn tin học ở trung học cơ sở chưa có sách giáo viên cụ thể hướng dẫn cho học sinh về cách phân tích lập trình nên việc học của học sinh phụ thuộc rất lớn ở mỗi giáo viên đứng lớp Đặc biệt từ năm học 2016-2017, Sở GD&ĐT Phú Thọ thay đổi cấu trúc thi học sinh giỏi cấp tỉnh môn tin học lớp 9 thì việc rèn kỹ năng lập trình, kỹ năng soạn thảo, xử lí bảng tính cho các em học sinh lớp 8, lớp 9 nói chung và học sinh đội tuyển nói riêng lại cần thiết hơn bao giờ hết Với sáng

kiến “Kinh nghiệm dạy lập trình Pascal trong bồi dưỡng học sinh giỏi môn tin học cấp trung học cơ sở” giúp học sinh nắm vững các dạng toán, cấu trúc, các

thuật toán trong lập trình để từ đó các em vận dụng vào giải quyết các bài toán trong cuộc sống thực tiễn

II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ.

Từ năm học 2016-2017 Sở GD&ĐT Phú Thọ đã xây dựng cấu trúc đề thi học sinh giỏi tin học cấp tỉnh mới sau đó có chỉnh sửa, bổ xung trong năm học 2017-2018 Đối với cấu trúc mới có thêm phần tin học ứng dụng gồm: Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft PowerPoint Trong quá trình giảng dạy và bồi dưỡng học sinh học sinh giỏi môn Tin học, đối với phần tin học ứng dụng lượng kiến thức không nhiều, có nhiều tài liệu giúp cho học sinh nắm vững được các định dạng, công thức tính Trong phần tin học lập trình bản thân tôi gặp không ít khó khăn trong việc lựa chọn tài liệu giảng dạy, các tài liệu tham khảo cũng như các dạng bài tập Chính vì vậy tôi luôn tìm tòi nghiên cứu tài liệu, tham khảo ý kiến đồng nghiệp phân dạng bài toán để học sinh dễ dàng nhận dạng một bài toán từ đó có hướng giải quyết vấn đề nhanh nhất, nâng cao chất lượng và hiệu quả giảng dạy, bồi dưỡng học sinh giỏi Trên cơ sở quá trình bồi dưỡng tôi nhận thấy: Mục tiêu bồi dưỡng học sinh môn lập trình Pascal không phải để tạo ra các nhà lập trình chuyên nghiệp, mà mục tiêu chính của công tác này là: Bồi dưỡng khả năng tư duy, sáng tạo và lập luận phân tích, thiết kế của học sinh Giáo viên bồi dưỡng học sinh giỏi nắm khá chắc chắn nội dung chương trình và kiến thức

về ngôn ngữ lập trình, biết vận dụng đổi mới phương pháp dạy học lấy học sinh làm trung tâm, biết tôn trọng sự sáng tạo của học sinh trong khi học lập trình Trong quá trình bồi dưỡng biết sử dụng các phương pháp, các câu hỏi gợi mở để học sinh tìm tòi, phân tích tìm ra được thuật toán, trên cơ sở tìm ra thuật toán các em dần từng bước tối ưu hóa thuật toán đó

* Những thuận lợi và khó khăn trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi:

a) Thuận lợi:

- Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hiện nay được nhà trường quan tâm chỉ đạo sát sao đặc biệt đã có những phần thưởng có tính khích lệ để động viên giáo viên và học sinh cụ thể:

+ Thành lập đội tuyển học sinh giỏi tin học trong đó nòng cốt là học sinh đội tuyển Toán

+ Hằng năm nhà trường đã tổ chức trao thưởng cho các em học sinh đạt giải và các giáo viên bồi dưỡng

+ Bên cạnh đó nhà trường tạo mọi điều kiện cần thiết đảm bảo cho công tác bồi dưỡng đạt hiệu quả như: phòng học, máy tính, máy chiếu…

+ Đời sống kinh tế của nhân dân được nâng cao, trình độ dân trí được phát triển nên công tác bồi dưỡng học sinh giỏi được phụ huynh quan tâm hơn Vì vậy việc cho con em tham gia các lớp bồi dưỡng được các phụ huynh hết sức ủng hộ và tạo mọi điều kiện vật chất để con em mình tham gia

b) Khó khăn:

+ Về học sinh: Tất cả các em học sinh tham gia đội tuyển Tin học đều là học sinh lớp 8 Ngoài tham gia đội tuyển tin học, các em còn ở các đội tuyển khác như: Đội tuyển Toán, Vật lí, Hóa học

+ Về phía phụ huynh học sinh thì một số ít phụ huynh chỉ thích cho con em mình tham gia đội tuyển học sinh giỏi các môn như: Toán, Vật lí, Hóa học + Đặc trưng môn học: Nhìn chung môn học lập trình Pascal là môn học khá trừu tượng, đòi hỏi học sinh phải có khả năng phân tích, tư duy tốt và chỉ có những học sinh giỏi về môn Toán, Vật lí cộng thêm niềm đam mê, cần cù, chịu khó mới học tốt được

+ Thời gian dành cho chương trình bồi dưỡng không nhiều

c) Kết quả thi học sinh giỏi Tin học năm học 2016-2017; 2017-2018

Năm học

TS tham gia

TS đạt giải

Nhất Nhì Ba KK

TS tham gia

TS đạt giải Nhất Nhì Ba KK

Từ kết quả thi học sinh giỏi Tin học năm học 2016-2017; 2017-2018 tôi nhận thấy:

- Một số học sinh chưa tìm tòi được lời giải của bài toán do chưa thực sự hiểu bản chất của bài toán (Ví dụ: Đối với câu 1 phần lập trình trong đề thi học sinh giỏi Tin học cấp tỉnh năm học 2016-2017, sau khi phân tích đề bài chỉ cần

tìm giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn nhất của hai mảng nhưng học sinh lại hiểu sai bài toán là tìm diện tích của miền phủ trên mặt phẳng tọa độ)

- Một số học sinh viết được chương trình nhưng chương trình không chạy (do lỗi khai báo dữ liệu, lỗi vào ra dữ liệu, lỗi vào ra chương trình)

- Chương trình còn chạy quá thời gian quy định (01 giây) do thuật toán chưa tốt, chưa tối ưu

- Thao tác ra, vào dữ liệu còn nhầm lẫn

Xuất phát từ những sai lầm của học sinh, việc hình thành kỹ năng xác định bài toán ban đầu và xác định dạng toán là rất quan trọng, sau đó học sinh phải tư duy được thuật toán dựa trên kiến thức cơ bản về toán, tối ưu hóa được thuật toán đó và cuối cùng là lập chương trình (Sử dụng ngôn ngữ lập trình Pascal) Tôi đã áp dụng một số biện pháp sau nhằm nâng cao kết quả thi học sinh giỏi môn tin học các cấp, giúp các em nắm vững cách giải một bài toán Tin học, các dạng toán cơ bản của Tin học và vận dụng kiến thức vào cuộc sống thực tiễn

Phần 2: Các biện pháp để giải quyết vấn đề.

Xuất phát từ bài toán trong đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh năm học 2015-2016: Cho một dãy các số nguyên ai, hãy tìm các điểm chia để chia dãy đã cho thành hai phần sao cho khi nối hai dãy đó lại ta được một dãy tăng

+ Đối với học sinh đội tuyển: Các em sử dụng thuật toán:

- Bước 1: Xét từng điểm chia

- Bước 2: Sắp xếp hai dãy con tương ứng

- Bước 3: Ghép lại xem được một dãy tăng không

+ Về bản chất nếu học sinh sử dụng thuật toán này thì chỉ đạt 50% số điểm của câu do vi phạm thời gian chạy Nếu học sinh sử dụng thuật toán:

- Bước 1: Xét các điểm chia

- Bước 2: Tìm Max của dãy 1, Min của dãy 2

- Bước 3: Nếu Max của dãy 1 nhỏ hơn Min của dãy 2 thì điểm chia này hợp lí

+ Đối với thuật toán này thì khi chạy chương trình đảm bảo thời gian và đạt 100% số điểm

Bài toán thứ hai tôi muốn đề cập tới là câu 2 trong đề thi học sinh giỏi tin học cấp tỉnh năm học 2016-2017: Dịch sốt xuất huyết (Dengue) ở người do muỗi vằn gây ra Để phòng chống bệnh này người ta tìm cách diệt muỗi và lăng quăng (ấu trùng muỗi) Diệt lăng quăng cần phải khơi thông cống, rãnh và nước đọng để không còn môi trường phát triển cho muỗi Để diệt muỗi người ta sử dụng một loại “bẫy muỗi” Bẫy muỗi là một mảnh bìachữ nhật trên mặt mảnh bìa có bôi keo dính để dính muỗi, khi muỗi đậu xuống mảnh bìa sẽ bị dính chặt vào chiếc bẫy Nếu như may mắn chiếc bẫy sẽ dính được rất nhiều muỗi

Nhà Bờm rất nhiều muỗi, vốn lười nên Bờm nghĩ cách làm duy nhất một

bẫy để dính hết muỗi.Giả sử trong hệ trục tọa độ , bạn biết được tọa độcủa con muỗi sẽ đậu, bạn hãygiúp Bờm làm chiếc bẫynhỏ nhất có các cạnh song

song với các trục tọa độ để dính được con muỗi trên

Yêu cầu: Cho tọa độ của con muỗi sẽ đậu xuống chỗ tối.Hãy tìm:tọa độ

góc trên cùng bên trái;tọa độ góc dưới cùng bên phải của chiếc bẫy nhỏ nhất có

các cạnh song song với các trục tọa độ để dính được con muỗi trên (nếu cạnh chiếc bẫy đi qua tọa độ của con muỗi nào thì có nghĩa là con muỗi đó đậu xuống và dính vào chiếc bẫy)

Đối với bài tập này một số học sinh trong đội tuyển khá lúng túng khi đưa

ra thuật giải, một số em sắp xếp hai mảng sau đó viết phần tử đầu và cuối của mảng vừa sắp xếp Do phải sắp xếp mảng nên số điểm các em đạt được là 30% số điểm của câu hỏi Chỉ có hai em hiểu được bản chất thuật toán và đưa ra lời

giải tốt nhất (thuật giải:Ta gọi lần lượt là tọa độ góc trên cùng bên trái, tọa độ góc dưới cùng bên phải của chiếc bẫy cần tìm, ta có:

với là tọa độ của con muỗi thứ sẽ đậu xuống)

Thông qua hai bài toán trên, tôi thấy: việc rèn luyện cho học sinh các dạng toán và phân tích các thuật toán trước khi lập chương trình là rất qua trọng, các em có thuật toán tối ưu thì khi lập chương trình sẽ đạt điểm tuyệt đối của câu đó

Thiết nghĩ, việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi nếu được đầu tư một cách thích đáng và và tiến hành bài bản, kết quả sẽ khả quan hơn và kéo theo đó là hứng thú của học sinh sẽ phần nào được cải thiện Việc phát hiện bồi dưỡng là việc cần phải ý thức thường xuyên, trước hết là đối với những giáo viên trực tiếp giảng dạy Năng khiếu càng được phát hiện và bồi dưỡng sớm bao nhiêu càng tốt bấy nhiêu Nhưng phát hiện và bồi dưỡng như thế nào cho có hiệu quả là cả một vấn đề cần được trao đổi kỹ lưỡng

a) Phát hiện học sinh giỏi môn tin học:

- Thế nào là học sinh giỏi môn tin học?

Học sinh giỏi môn tin học trước hết phải là những học sinh có niềm say

mê, yêu thích môn học Sự say mê ấy phải được biểu hiện thường xuyên, liên tục và bằng ý thức tự giác trong học tập, như soạn bài cẩn thận chu đáo, luôn chủ động tiếp thu kiến thức trong giờ học, đặc biệt phải thể hiện rõ ý thức trách nhiệm trong các tiết học, thực hành rèn luyện kỹ năng mà giáo viên hướng dẫn

Sự say mê sẽ giúp các em chịu khó tìm tài liệu để mở mang kiến thức Quan trọng hơn là nó giúp học sinh phát huy được trí tưởng tượng, tư duy trừu tượng và khả năng sáng tạo của môn học

- Phát hiện học sinh giỏi môn Tin học

Từ quan niệm về học sinh giỏi nói trên, việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi cần được tiến hành từ đầu lớp 8, cơ sở của việc tuyển chọn của tôi là: Thứ nhất, tìm hiểu kết quả trong kì thi học sinh năng khiếu môn toán của đội tuyển lớp 7, tham khảo thêm ý kiến giáo viên đã trực tiếp giảng dạy học

sinh ở lớp đó nhất là giáo viên chủ nhiệm và giáo viên toán để nắm bắt những mặt mạnh, mặt yếu của học sinh

Thứ hai, lựa chọn đúng đối tượng học sinh: Nòng cốt của đội tuyển Tin học phải là học sinh của đội tuyển Toán; tổ chức khảo sát để lựa chọn chính xác đối tượng học sinh vào bồi dưỡng

Thứ ba, giáo viên cần đánh giá học sinh một cách khách quan, chính xác, không chỉ qua bài thi mà cả qua việc học tập bồi dưỡng hằng ngày Việc lựa chọn đúng không chỉ nâng cao hiệu quả bồi dưỡng, mà còn tránh bỏ sót học sinh giỏi và không bị quá sức đối với những em không có tố chất

b) Xây dựng chương trình bồi dưỡng

Cần soạn thảo chương trình từ cơ bản tới nâng cao, từ đơn giản tới phức tạp đồng thời cũng phải có ôn tập củng cố

Không nên xây dựng chương trình như một số sách tham khảo về lập trình như hiện nay vì như thế học sinh khó nắm chắc, dễ nhầm lẫn Mặt khác trong các tài liệu tham khảo có một số dạng bài quá khó đối với học sinh trung học cơ sở

Một số giờ ôn tập, giáo viên cần giúp các em tổng hợp các dạng bài, các phương pháp giải theo hệ thống Vì hầu hết các em chưa tự mình hệ thống đựơc mà đòi hỏi phải có sự giúp đỡ của giáo viên

Điều cần thiết, giáo viên đầu tư nhiều thời gian, tham khảo nhiều tài liệu

để đúc rút, soạn thảo cô đọng nội dung chương trình bồi dưỡng

Giáo viên cần hướng cho học sinh làm quen cách giải một bài toán cụ thể: Phân tích kĩ bài toán để tìm dữ liệu vào và dữ liệu ra của một bài toán, xây dựng thuật toán tối ưu để từ đó viết chương trình

Giáo viên viết mẫu chương trình đối với một bài cụ thể và chỉ rõ cho học sinh nên viết như thế nào cho đúng, đủ để người đọc nhìn vào hiểu ngay đoạn chương trình đó mình đang làm gì

Và theo tôi nên phân tích nhiều về thuật toán, còn chương trình thì học sinh tự cài đặt

Cần lưu ý rằng: Tuỳ thuộc vào thời gian bồi dưỡng, khả năng tiếp thu của học sinh mà lựa chọn mức độ bài khó và từng dạng luyện tập nhiều hay ít

c) Dạy như thế nào cho đạt hiệu quả?

Trước hết cần chọn lọc những phương pháp giải dễ hiểu nhất để hướng dẫn học sinh, không nên máy móc theo các lời giải trong tài liệu

Cần vận dụng đổi mới phương pháp giảng dạy phù hợp với nội dung từng bài; phát huy tính tích cực, độc lập, tự giác của học sinh; tôn trọng và khích lệ những sáng tạo của học sinh

Khuyến khích học sinh học theo hướng tích cực: Tự nghiên cứu, trao đổi, thảo luận để tìm ra cái mới

Những bài hướng dẫn kiến thức mới, giáo viên cần lấy ví dụ và ra bài tập mang tính chất vui chơi để gây hứng thú học tập cho học sinh đồng thời giúp các

em ghi nhớ được tốt hơn

Ví dụ:

+ Làm và cho chạy một số ví dụ phần vòng lặp While…do

+ Lập trình giải bài toán cổ: Vừa gà, vừa chó

Bó lại cho tròn

Ba mươi sáu con Một trăm chân chẵn

Ra bài toán vui, bài toán là một bài thơ, bài toán lấy tên học sinh, hay đáp số là ngày tháng có ý nghĩa, đáng ghi nhớ (như các ngày lễ lớn, ngày thi, )

Tuy nhiên, những bài toán như thế, giáo viên cần phải tìm hiểu kỹ, thử và kiểm tra kết quả nhiều lần

Hầu hết các bài toán giáo viên chỉ nên gợi mở để học sinh tìm tòi ra cách giải; không nên giải cho học sinh hoàn toàn hoặc để các em bó tay rồi chữa Khi chữa bài giáo viên lại phải giải một cách chi tiết (không nên giải tắt)

để giúp học sinh hiểu sâu sắc bài toán; đặc biệt là những bài toán khó và những bài học sinh còn sai sót nhiều Đồng thời uốn nắn những sai sót và chấn chỉnh cách trình bày của học sinh một cách kịp thời