Mục tiêu bài học: a Kiến thức: - Giúp học sinh nắm được trình tự các bước giải một bài toán trên máy tính; - Biết cách lựa chọn thuật toán hợp lý, tối ưu cho mỗi bài toán; - Phát triển
Trang 1KẾ HOẠCH BÀI HỌC
MÔN: TIN HỌC, LỚP 9 CHỦ ĐỀ: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ TRỢ GIÚP
CỦA MÁY TÍNH
1 Thông tin bài học:
- Dạng bài: Giờ học thực hành
- Chủ đề lớn: Giải quyết vấn đề với sự trợ giúp của máy tính
- Chủ đề con: Giải bài toán bằng máy tính
- Thời lượng: 2 tiết
- Vị trí bài học: 2 tiết đầu trong tổng số 4 tiết của chủ đề F lớp 9
2 Mục tiêu bài học:
a) Kiến thức:
- Giúp học sinh nắm được trình tự các bước giải một bài toán trên máy tính;
- Biết cách lựa chọn thuật toán hợp lý, tối ưu cho mỗi bài toán;
- Phát triển năng lực tư duy của mỗi học sinh
Những kiến thức học sinh đã học hoặc đã biết trước đó:
+ Khái niệm thuật toán và biểu diễn thuật toán
+ Một số thuật toán sắp xếp và tìm kiếm cơ bản
+ Lập trình trực quan
b) Kỹ năng:
- Thực hiện một số bước để giải bài toán đơn giản trên máy tính.
c) Thái độ:
- Rèn luyện thái độ học tập nghiêm túc, suy luận khoa học và sáng tạo
d) Năng lực được phát triển và yêu cầu cần đạt:
Năng lực c: Biết được các cấu trúc dữ liệu cơ bản, các thuật toán sắp xếp và tìm kiếm
cơ bản, viết được chương trình
Yêu cầu cần đạt:
-Giải thích được chương trình là bản mô tả thuật toán bằng ngôn ngữ mà máy tính có thể hiểu và thực hiện
-Nêu được quy trình con người giao bài toán cho máy tính giải quyết
3 Nội dung bài học :
- Từ các hoạt động thực tế đến các bước giải bài toán trên máy tính
- Xác định bài toán
- Các bước giải bài toán trên máy tính
- Lựa chọn và thiết kế thuật toán
4 Thiết bị, học liệu:
- Máy tính kết nối với máy chiếu (nếu có), slide bài giảng, phiếu học tập
- Đồ dùng học tập, tập vở, bút, sách giáo khoa
- Chuẩn bị bảng nhóm
5 Tiến trình sư phạm:
Trang 2Hoạt động 1: Tình huống xuất phát/ khởi động
a) Tên hoạt động: Từ các hoạt động thực tế đến các bước giải bài toán trên máy tính b) Mục tiêu: Giúp HS biết liên hệ từ các hoạt động thực tế đến các bước giải bài toán trên máy tính
c) Thời gian: 15 phút
d) Cách thức tiến hành:
(Phương pháp: trực quan, thuyết trình, phát vấn, làm việc nhóm)
- GV thuyết trình về bài toán Bài toán là khái niệm quen thuộc trong các môn học như Toán, Lí,…Chẳng hạn tính tổng của các số tự nhiên từ 1 đến 100; tính quãng đường ô tô đi được trong 3 giờ với vận tốc 60km/h là các ví dụ về bài toán Tuy nhiên, hang ngày ta thường gặp và giải quyết các công việc đa dạng hơn nhiều nảy sinh từ nhu cầu thực tế: tính số gạch ít nhất phải mua để lát nền nhà, lập bảng điểm của lớp hoặc so sánh chiều cao của các bạn…cũng là những ví dụ về bài toán
- GV: Hãy nêu một vài bài toán em đã từng gặp và từng giải quyết trong cuộc sống
thường ngày?
Từ những ví dụ trên giáo viên đặt câu hỏi: Vậy bài toán là gì?
- GV dẫn dắt đưa ra khái niệm bài toán: “Bài toán là một công việc hay một nhiệm
vụ cần giải quyết”
e) Kết quả hoạt động: Phát biểu của học sinh trả lời những câu hỏi của giáo viên
Hoạt động 2:
a) Tên hoạt động: Xác định bài toán
b) Mục tiêu: Xác định được yêu cầu của bài toán
c) Thời gian: 15 phút
d) Cách thức tiến hành: (Phương pháp phát vấn, thuyết trình và trực quan)
- GV đặt câu hỏi: để giải quyết một bài toán cụ thể chúng ta cần phải làm gì?
- HS suy nghĩ, thảo luận, trả lời: Để giải quyết một bài toán chúng ta cần xác định
bài toán
- GV đặt câu hỏi: Vậy xác định bài toán là làm những công việc gì?
- HS suy nghĩ, thảo luận, trả lời: Xác định bài toán là xác định rõ các điều kiện cho trước và kết quả cần thu được
- GV dẫn dắt đến khái niệm: “Xác định bài toán là xác định rõ các điều kiện cho
trước (INPUT) và kết quả cần thu được (OUTPUT) của bài toán”
Giáo viên yêu cầu cả lớp làm bài tập 1
Bài tập 1: Hãy xác định rõ các điều kiện cho trước và kết quả cần thu được của các bài
toán sau:
Trang 3a Xác định số học sinh trong lớp cùng mang họ Trần
b Tính tổng các phần tử nhỏ hơn 0 trong dãy n số cho trước
c Tìm các số nhỏ nhất trong dãy n số đã cho
Đáp án:
a + INPUT: danh sách học sinh trong lớp
+ OUTPUT: số học sinh trong lớp cùng mang họ Trần
b + INPUT: dãy số n
+ OUTPUT: tổng các phần tử nhỏ hơn 0 trong dãy n
c + INPUT: dãy số n
+ OUTPUT: các số nhỏ nhất trong dãy n
Giáo viên chốt kiến thức: Xác định bài toán là xác định rõ các điều kiện cho trước (INPUT) và kết quả cần thu được (OUTPUT) của bài toán
e) Kết quả hoạt động: Phát biểu của học sinh trả lời những câu hỏi của giáo viên và trình bày kết quả làm bài tập 1
Hoạt động 3:
a) Tên hoạt động: Các bước giải bài toán trên máy tính
b) Mục tiêu: Xác định được các bước giải bài toán trên máy tính
c) Thời gian: 30 phút
d) Cách thức tiến hành: (Phương pháp phát vấn, thuyết trình và trực quan)
- GV thuyết trình: Máy tính chỉ có thể thực hiện các công việc tiếp nhận, xử lý, biến đổi, tính toán, lưu trữ và biểu diễn thông tin thành dạng cần thiết dưới sự chỉ dẫn của con người thông qua các câu lệnh cụ thể
- GV: Việc dùng máy tính để giải một bài toán cụ thể là chúng ta phải làm những
việc gì?
- HS suy nghĩ, thảo luận, trả lời: Việc dùng máy tính để giải một bài toán là đưa cho máy tính một dãy hữu hạn các thao tác đơn giản mà nó có thể thực hiện được để từ các điều kiện cho trước ta nhận được kết quả cần tìm
- GV: Vậy dãy hữu hạn các thao tác cần thực hiện để giải một bài toán thường được
gọi là gì?
- HS suy nghĩ, thảo luận, trả lời: Dãy hữu hạn các thao tác cần thực hiện để giải một bài toán thường được gọi là thuật toán
- GV: Máy tính có thể tự mình tìm ra lời giải của các bài toán không?
- HS suy nghĩ, thảo luận, trả lời: Máy tính không thể tự mình tìm ra lời giải của các bài toán, cách giải một bài toán (tức thuật toán) là tư duy sáng tạo của con người
- GV: Khi con người mô tả được thuật toán thì máy tính đã làm việc được chưa?
- HS suy nghĩ, thảo luận, trả lời: Việc mô tả thuật toán chưa đủ với máy tính mà cần diễn đạt thuật toán dưới dạng máy tính có thể hiểu được và thực hiện được Kết quả diễn đạt thuật toán là chương trình được viết trong một ngôn ngữ lập trình nào đó
Trang 4- GV: Như vậy thuật toán là các bước để giải một bài toán, còn chương trình chỉ là thể hiện của thuật toán trên một ngôn ngữ lập trình cụ thể
- GV đặt câu hỏi: Quá trình giải bài toán trên máy tính gồm những bước nào?
- HS suy nghĩ, thảo luận, trả lời: Quá trình giải bài toán trên máy tính gồm những
bước sau:
1 Xác định bài toán:
- Điều kiện cho trước – thông tin đã cho (INPUT)
- Kết quả cần thu được – thông tin cần tìm (OUTPUT)
2 Mô tả thuật toán: Diễn tả cách giải bài toán bằng dãy các thao tác cần phải thực hiện
3 Viết chương trình: Dựa vào thuật toán, viết chương trình bằng một ngôn ngữ lập trình thích hợp
Giáo viên chốt kiến thức: Quá trình giải bài toán trên máy tính gồm những bước
sau:
1 Xác định bài toán:
- Điều kiện cho trước – thông tin đã cho (INPUT)
- Kết quả cần thu được – thông tin cần tìm (OUTPUT)
2 Mô tả thuật toán: Diễn tả cách giải bài toán bằng dãy các thao tác cần phải thực hiện.
3 Viết chương trình: Dựa vào thuật toán, viết chương trình bằng một ngôn ngữ lập trình thích hợp.
e) Kết quả hoạt động: Phát biểu của học sinh trả lời những câu hỏi của giáo viên
Hoạt động 4:
a) Tên hoạt động: Lựa chọn và thiết kế thuật toán
b) Mục tiêu: HS biết lựa chọn hoặc thiết kế thuận toán
c) Thời gian: 30 phút
d) Cách thức tiến hành: (Phương pháp phát vấn, thuyết trình và trực quan, làm việc nhóm)
a Lựa chọn thuận toán
-GV cho ví dụ 1: Vừa gà vừa chó, bó lại cho tròn, 36 con, 100 chân chẵn Hỏi có bao
nhiêu con gà, chó?
- GV đặt câu hỏi:
+ Nêu một số phương pháp giải bài toán trên?
+ Lựa chọn và thiết kế thuật toán có quan trọng không?
+ Tại sao lại quan trọng?
Trang 5+ Tại sao khi lựa chọn và thiết kế thuật toán cần quan tâm đến các yếu tố như thời gian thực hiện, số lượng ô nhớ?
- HS thảo luận, suy nghĩ và trả lời các câu hỏi
- GV đưa ra ví dụ 2: Tìm số lớn nhất trong dãy số?
+ Nếu cách giải bài toán trên?
+ Bài toán có mấy cách giải?
+ Cách giải nào tối ưu, nhanh nhất?
+ Tại sao cách giải đó tối ưu nhất?
- HS thảo luận, suy nghĩ và trả lời các câu hỏi
- GV nhận xét, bổ sung và kết luận
b Thiết kế thuật toán
GV phát phiếu học tập cho 1 cho mỗi nhóm Yêu cầu các nhóm hoàn thành phiếu học tập thông qua các ví dụ:
- HS thảo luận và trả lời câu hỏi
- GV gọi đại diện một/ hai nhóm treo bảng phụ lên bảng, nhóm khác lên nhận xét và bổ sung
- HS nhận xét bổ sung bài làm của nhóm bạn
- GV nhận xét, bổ sung và kết luận
- Lắng nghe GV nhận xét, bổ sung và ghi nhớ
Giáo viên chốt kiến thức:
a Lựa chọn thuận toán
- Lựa chọn/thiết kế thuật toán là bước quan trọng nhất để giải một bài toán.
- Một bài toán có thể giải bằng nhiều thuật toán khác nhau.
- Cần thiết kế/lựa chọn thuật toán thường quan tâm đến các tài nguyên như thời gian thực hiện, số lượng ô nhớ…
b Thiết kế thuật toán
- Xác định bài toán
- Đưa ra ý tưởng
Trang 6- Lựa chọn thuật toán
e) Kết quả hoạt động: Phát biểu của học sinh trả lời những câu hỏi của giáo viên và kết quả hoàn thành phiếu học tập 1
PHIẾU HỌC TẬP 1
* Xác định bài toán
- Input: ………
- Output: ………
* Ý tưởng: ………
………
* Thuật toán Cách liệt kê Bước 1: ………
Bước 2: ………
Bước 3: ………
Bước 4: ………