Một số sai lầm của học sinh THPT khi dùng tham biến và tham trị trong lập trình ngôn ngữ pascal

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT ĐẶNG THAI MAI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI MỘT SỐ SAI LẦM CỦA HỌC SINH THPT KHI DÙNG THAM BIẾN VÀ THAM TRỊ TRONG LẬP TRÌNH NGÔN NGỮ PASCAL N

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT ĐẶNG THAI MAI

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ĐỀ TÀI

MỘT SỐ SAI LẦM CỦA HỌC SINH THPT KHI DÙNG THAM BIẾN VÀ THAM TRỊ TRONG LẬP TRÌNH

NGÔN NGỮ PASCAL

Người thực hiện: Lê Văn Bắc Chức vụ: Phó hiệu trưởng SKKN thuộc lĩnh vực : Tin học

1 Mở đầu.

1.1 Lí do chọn đề tài.

Khi giảng dạy về phần chương trình con (CTC) – Tin học 11 tôi nhận thấy hầu hết học sinh rất bỡ ngỡ với các khái niệm hoàn toàn mới mẻ mang tính trừu tượng

như: Danh sách tham số, tham số giá trị, tham số biến, tham số hình thức, tham số thực sự…

Điều làm tôi không khỏi băn khoăn đó là làm thế nào để học sinh hiểu và nắm bắt được các khái niệm này một cách hiệu quả nhất, nhằm tránh những sự hiểu lầm giữa các khái niệm tham biến và tham trị

Hiện nay hầu hết các ngôn ngữ bậc cao đều tổ chức hai cách truyền tham số khi gọi một CTC, đó là truyền theo trị và truyền theo biến Việc truyền tham chiếu theo hai cách khác nhau nhiều khi gây ra những kết quả khác nhau không mong muốn, điều này dẫn đến những lỗi logic rất khó phát hiện Dưới đây trình bày những sai lầm có thể xảy ra khi sử dụng hai cách truyền tham chiếu và cách dùng chúng cho đúng để đạt được mục đích đã đề ra của chương trình

Bài viết này không nghiêng về thuật toán của các bài toán khó mà chỉ đưa ra các bài toán có thuật toán đơn giản nhất để học sinh không rơi vào việc giải quyết

thuật toán mà chú trọng đến vấn đề của bài viết: “Một số sai lầm của học sinh

THPT khi dùng tham biến và tham trị trong ngôn ngữ lập trình Pascal”

1.2 Mục đích nghiên cứu.

- Giúp học sinh hiểu được 2 khái niệm then chốt là "tham biến" và "tham trị", biết sử dụng trong lập trình CTC bằng ngôn ngữ PASCAL

- Rèn luyện cho học sinh có tư duy khoa học, logic, tác phong sáng tạo, say mê môn Tin học

1.3 Đối tượng nghiên cứu.

Công tác giảng dạy môn Tin học lớp 11

1.4 Phương pháp nghiên cứu.

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

2 Nội dung sáng kiến kinh nghiệm.

2.1 Những tình huống có thể xảy ra trong khi sử dụng tham biến và tham trị

Nếu một CTC có danh sách tham số thì các tham số phải được khai báo ở phần đầu sau tên CTC, trong cặp dấu ngoặc tròn Khai báo một tham số có nghĩa là chỉ ra nó thuộc loại tham số nào (tham số biến hay tham số trị) và nó có kiểu dữ liệu là gì?

Ví dụ: Procedure Delta(Var x: integer ; y: real);

Function Beta( a, b: real): real;

Danh sách tham số là x, y, a, b Với x có kiểu dữ liệu Integer y, a, b, có kiểu số thực Vậy trong danh sách tham số x, y, a, b đâu là tham biến, đâu là tham trị? Bằng trực quan ta dễ dàng nhận thấy x là tham biến vì x có từ khoá Var đứng trước; y, a, b là tham trị vì không có từ khoá Var đứng trước Để thấy rõ hơn về bản chất sự khác nhau giữa tham biến và tham trị ta xét ví dụ sau:

Ví dụ1:

Progam Vidu1;

Procedure Tong_hieu(a, b: Integer; Var c, d: Integer );

Begin

c:= a – b ; d:= a + b ; a:= a*b ;

End;

Begin clrscr;

a:= 10; b:= 3; c:= 5; d:= 6;

Tong_hieu(a,b,c,d);

Write(a,b,c,d);

Readln;

End.

Mới nhìn vào chương trình nhiều học sinh có thể chủ quan đưa ra các giá trị 30,

3, 7, 13 tương ứng với các tham số a, b, c, d Nhưng kết qủa nhận được sau khi chạy chương trình lại là 10, 3, 7, 13 tương ứng với các tham số a, b, c, d Vậy tại

sao lại có kết quả này?

Thật vậy, do a, b được truyền theo trị nên khi có lời gọi Tong_hieu(a,b,c,d) thì giá trị của a, b vẫn được giữ nguyên như ban đầu a = 10, b = 3 còn c, d được

truyền theo biến nên khi có lời gọi Tong_hieu(a,b,c,d) thì các giá trị của c, d thay đổi c = 7, d = 13.

Nhận xét: Qua ví dụ1, sau khi chạy chương trình thì tham biến có kết quả thay

đổi còn tham trị kết quả không thay đổi, đó chính là sự khác nhau cơ bản giữa tham biến và tham trị, ta xét ví dụ sau:

Ví dụ 2:

Program VD2;

Var x,y: Integer ;

Procedure Thamso(Var Z: Integer ; W: Integer);

Begin

Z:= 1; W:=1;

End;

Begin {chuong trinh chinh}

x:= 0; y:= 0;

Writeln(x:5,y:5);

Thamso(x,y);

Writeln(x:5,y:5);

Readln;

End.

Kết quả nào sẽ xuất hiện trên màn hình khi chương trình được thực hiện:

Bước vào thân chương trình chính ban đầu x và y đều có giá trị là 0 (do các lệnh x:= 0, y:= 0) Khi gọi thủ tục Thamso(x,y), tham số biến được thay bởi biến x Điều này có nghĩa là mọi thao tác đối với z trong thủ tục sẽ xảy ra đối với x Cụ thể

là lệnh gán z:= 1 bây giờ sẽ là x:= 1, tức gán giá trị 1 cho biến x Còn khi gọi thủ tục Thamso(x,y) tham số w được thay bởi biến y; giá trị của biến y được sao chép sang cho biến w Tức là w có giá trị 0 Khi bước vào thân thủ tục không có một liên quan nào nữa giữa biến y với w, vì vậy lệnh gán w:= 1 không ảnh hưởng gì đến giá trị của y Như vậy, giá trị của x được in ra là 1, còn y là 0

Với thủ tục Procedure Thamso(Var z: Integer ; w: Integer ) thì các lời gọi sau đây có hợp lý không? Thamso(x + 1, y) hay Thamso(2, y) Khi thay lời gọi Thamso(x,y) bằng 2 lời gọi trên thì máy sẽ báo lỗi Bởi trong lời gọi CTC các tham

số biến chỉ được phép thay bởi các biến cùng kiểu, không được là hằng(2) hay biểu thức(x+1), còn các tham số giá trị được phép thay thế bởi hằng, biểu thức hoặc biến đơn Sự thay thế phải theo đúng trật tự các tham số đã khai báo trong đầu của CTC Ngoài lời gọi Thamso(x,y) thì các lời gọi Thamso(x,y+1); Thamso(x,3); đều không hợp lý Đây chính là một sự khác nhau nữa giữa tham biến và tham trị

Nhận xét: Khi đã nhận biết được sự khác nhau giữa tham biến và tham trị thì

một CTC có tham số lúc nào cần đến tham biến, lúc nào cần đến tham trị?

Ví dụ 3:

Program VD3;

Var x,y: Integer;

Procedure Hoandoi(x,y:Integer);

Var t:Integer;

Begin

t:= x; x:= y; y:= t;

End;

Begin

x:=1; y:= 2;

Hoandoi(x,y);

Writeln(‘Hai so chua hoandoi:’,x:2,y:2);

Write('x=',x:2,' y=',y:2);

Readln;

End.

Thủ tục Hoandoi(x,y) trong ví dụ này dùng để hoán đổi giá trị giữa 2 biến nguyên x và y Tuy nhiên khi chạy chương trình, điều này không xẩy ra Giá trị của

2 biến nguyên x và y trước khi gọi thủ tục x có giá trị bằng 1, y có giá trị bằng 2 và sau khi gọi thủ tục Hoandoi(x,y) giá trị của x, y có giá trị vẫn không đổi: x=1, y=2 Vậy lỗi xảy ra do thủ tục Hoandoi(x,y) tổ chức truyền theo trị nên các giá trị của các biến x và y không bị ảnh hưởng bởi các lệnh đổi giá trị trong thủ tục này Nếu sửa lại việc khai báo các tham số trong thủ tục tráo đổi là truyền theo biến (thêm từ khoá Var trước x, y trong phần đầu của thủ tục) thì chương trình sẽ cho kết quả như mong muốn: x=2, y=1

Ví dụ 4:

Program VD4;

Var tu,mau,d:word;

Function UCLN(Var a,b:Word):Word;

Begin

While a<>b Do

If a>b Then a:= a-b

Else b:= b-a;

UCLN:= a;

End;

Begin

Write('nhap tu so:'); Readln(tu);

Write('nhap mau so:'); Readln(Mau);

d:= UCLN(tu,mau); writeln('d =:',d);

If d>1 Then

Begin

Tu:= tu Div d;

mau:= mau Div d;

Writeln('phan so duoc toi gian la:',tu,'/',mau);

Readln;

End.

Chương trình trên sử dụng hàm UCLN(a, b) để tối giản một phân số khi

nhập từ bàn phím các giá trị tử số và mẫu số của nó

Nhìn vào chương trình ta không phải bàn đến tính đúng đắn của công

thức Vì ta thấy chương trình trên trả về UCLN của hai số nguyên dương a và b và dùng hàm này để tính d là UCLN của tử và mẫu Phân số tối giản nhận được bằng cách cùng chia tử và mẫu cho d Tuy nhiên khi chạy chương trình, ta luôn nhận

được kết quả không mong muốn là 1/1 cho mọi phân số Vậy lỗi do đâu?

Lỗi logic này xảy ra do hàm UCLN được tổ chức truyền theo tham biến, nên

sau lời gọi d:= UCLN(tu,mau), ta được đồng thời các giá trị d, tu, mau bằng nhau

và bằng d Để chương trình cho kết quả đúng ta phải sửa lại việc khai báo các tham

số trong hàm UCLN là truyền theo tham trị (bỏ từ khoá Var trước a, b)

Nhận xét: Việc tổ chức truyền theo trị hay truyền theo biến cho một tham số là

không thể tuỳ tiện vì nó có thể dẫn đến những kết quả sai với yêu cầu của bài toán Qua hai ví dụ trên đã minh hoạ các tình huống có thể xảy ra Ví dụ 3 cho một kết quả sai khi truyền theo trị trong khi nếu sửa lại việc khai báo các tham

số trong thủ tục Hoandoi là truyền theo tham biến thì chương trình sẽ cho kết quả đúng với yêu cầu của bài toán Còn ở ví dụ 4 cho thấy một kết quả sai khi truyền theo tham biến

Ví dụ 5:

Program VD5;

Var a: Byte;

Function F(Var x:Byte):Byte;

Begin

x:=x+1; F:=x;

End;

Begin

a:=5; Writeln(F(a)+F(a));

Readln;

End.

Chương trình đơn giản trên đưa ra màn hình giá trị F(a)+F(a) với a = 5 Bằng suy luận thông thường, kết quả đúng phải là 12 vì tại a = 5, F (a) cho giá trị 6 Tuy

nhiên khi chạy chương trình ta sẽ nhận được kết quả 13 Có thể sửa biểu thức F(a) +F(a) thành biểu thức 2*F(a) lúc này ta sẽ nhận được kết quả là 12 Chương trình vẫn thực hiện đúng những lệnh mà ta viết, chỉ có điều ở đây xuất hiện hiệu ứng

phụ do hàm F được tổ chức truyền theo biến đối với tham biến x của nó Lệnh x:=

x + 1 trong hàm F sẽ làm biến a tăng lên một đơn vị mỗi khi gọi F(a) khi thực hịên biểu thức F(a)+F(a), giá trị F(a) được gọi hai lần Tại lần thứ nhất a = 5, do đó F(a)

= 6 , tại lần gọi thứ hai lúc đó a = 6 do đó F(a) = 7 và ta nhận được kết quả 13.

Trong khi đó biểu thức 2*F(a) chỉ gọi giá trị F(a) một lần vì thế mà ta nhận được kết quả là 12 Nếu sửa lại việc truyền cho tham biến x của hàm F là theo trị thì không còn sự khác nhau như vậy nữa

Nhận xét: Như vậy, khi truyền một tham số cho CTC, nếu ta muốn bảo vệ giá trị của tham số đó khỏi bị CTC “ vô tình phá” thì tham số đó phải được dùng như là tham trị Khi đó cho phép giá trị đầu vào tương ứng có thể là hằng, biểu

thức hoặc biến nguyên Còn một tham số nếu muốn dùng để lấy kết quả (những biến đổi) do chương trình con đem lại thì tham số đó phải là tham biến và giá trị đầu vào tương ứng chỉ có thể là biến.

2.2 Xây dựng một số câu hỏi trắc nghiệm và bài tập phục vụ cho tiết kiểm tra:

Câu 1: Với a là tham biến, b là tham trị thì khai báo phần đầu cho thủ tục nào sau

đây là đúng? (a, b đều có kiểu DL Integer)

A Procedure M(Var a:Integer ; b: Integer );

B Procedure M(a,b: Integer );

C Procedure M(Var a,b: Integer );

D Procedure M(a: Integer ; Var b: Integer ) ;

Đáp án: A

Câu2: Cho biết giá trị tương ứng cho các biến a, b, c, d sau khi chạy thử chương

trình :

Progam Vidu1;

Procedure Tong_hieu(a, b: Integer; Var c, d: Integer );

Begin

c:= a – b ; d:= a + b ; a:= a*b ;

End;

Begin clrscr;

a:= 10; b:= 3; c:= 5; d:= 6;

Tong_hieu(a,b,c,d);

Write(a,b,c,d);

Readln;

End.

A 30, 3, 7, 13 B 10, 3, 7, 13 C 10, 3, 5, 6 D 30, 3, 5, 6

Đáp án: B

Câu 3: Số nào được in ra màn hình khi thực hiện chương trình sau?

Program c3;

Var a,b:byte;

Procedure Thu1(Var a:byte);

a:= 2*a; b:=b+5;

End;

Begin

a:= 3; b:= 7; Thu1(b);

a:= a+b; Writeln(a);

Readln;

End.

Đáp án: C

Câu 4: Số nào được in ra màn hình khi thực hiện chương trình sau?

program C4;

Var x:integer;

Procedure Thaydoi( x:integer);

Begin

x:=1;

end;

Begin

x:=0; Thaydoi(x); Writeln(x:3);

readln

End.

Đáp án: B

Câu 5: Chương trình sau cho kết quả gì?

Program VD5;

Var a: Byte;

Function F(Var x:Byte):Byte;

Begin

x:=x+1; F:=x;

End;

Begin

a:=5; Writeln(F(a)+F(a));

Readln;

End.

Đáp án: D

Câu 6: (Ta cũng có thể có câu hỏi như sau đối với Vd5):

Hãy sửa lỗi chương trình trên để chương trình có kết quả là 12?

Đáp án: Cách 1: Function F( x:Byte):Byte;

Cách 2: Thay biểu thức (F(a)+F(a))thành biểu thức (2*F(a))

Câu 7: Với đầu thủ tục:

Procedure N( x:Integer ; Var y:Integer );

m là biến nguyên, các lời gọi sau đây lời gọi nào là hợp lệ?

A N(m,m+3);

B N(2,m);

C N(m+1,4);

D N(2,3*m+5);

Đáp án: B

Câu 8: Hãy sửa lỗi chương trình sau và cho biết chương trình sau làm việc gì?

Program C8;

Var n:integer;

Begin

Function fibo( Var n: longint):longint;

Begin

If n<3 then fibo:= 1 Else fibo:= fibo(n-1)+fibo(n-2);

End;

Write(‘nhap n:’); Readln;

Writeln(fibo(n));

Readln;

End.

Đáp án: Chương trình được sửa lỗi:

Program C8;

Var n:integer;

Function fibo(n: longint):longint;

Begin

If n<3 then fibo:= 1 Else fibo:= fibo(n-1)+fibo(n-2);

End;

Write(‘nhap n:’); Readln(n);

Writeln(fibo(n));

Readln;

End.

Chương trình dùng hàm để tính dãy số Fibonaxi F1, F2, …, Fn

với F1= F2=1

Fn = Fn-1 + Fn-2( n >2)

3 Kết luận và kiến nghị.

3.1 Kết luận

Đề tài đã thu được một số kết quả sau:

- Xây dựng được hệ thống câu hỏi, bài tập để giảng dạy chương VI – phần CTC và lập trình có cấu trúc;

- Sử dụng các ví dụ này vào trong các đề kiểm tra: tìm đáp án đúng hay sửa lỗi chương trình…

- Đề tài đã được ứng dụng để giảng dạy và đạt kết quả tốt trong năm học vừa qua Phần lớn học sinh đã phân biệt được bản chất của sự khác nhau giữa tham biến và tham trị và cách sử dụng chúng

Kết quả thu được qua thực tế áp dụng đề tài ở 1 lớp dạy và 1 lớp không dạy của tôi trong năm học 2020-2021 như sau

1 Áp dụng với các lớp dạy

2 Ở các lớp không dạy

3.2 Kiến nghị

- Giáo viên cần chuẩn bị sẵn các chương trình vào máy hay trên khổ giấy lớn,

để tiết kiệm thời gian và các giờ học đạt kết quả cao Học sinh có thể chạy chương trình và thử với các bộ test khác nhau;

- Bài viết mới chỉ là một phần của CTC, tác giả rất mong có nhiều bài viết về những vấn đề còn lại của CTC để hoàn thiện cả phần CTC

XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 15 tháng 05 năm 2021

Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết, không sao chép nội dung của người khác

PHẦN IV TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Hồ Sĩ Đàm – Hồ Cẩm Hà - Trần Đỗ Hùng – Nguyễn Đức Nghĩa –

Nguyễn Thành Tùng – Ngô ánh Tuyết Tin học 11- NXB Giáo dục

2 Lê Khắc Thành – Hồ Cẩm Hà - Nguyễn Vũ Quốc Hưng Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên cho GV THPT chu kỳ III (2014 – 2018)

3 Quách Tuấn Ngọc Ngôn ngữ lập trình PASCAL (lý thuyết và bài tập)

MỤC LỤC

2.1 Những tình huống có thể xảy ra trong khi sử dụng tham biến và tham trị 2 2.2 Xây dựng một số câu hỏi trắc nghiệm và bài tập phục vụ cho tiết kiểm tra 7

DANH MỤC CÁC SKKN ĐÃ ĐƯỢC XẾP LOẠI CẤP NGÀNH

1

Một số biện pháp tổ chức bồi dưỡng

để nâng cao chất lượng học sinh giỏi

cấp tỉnh Trường THPT Nguyễn Xuân

Nguyên, Năm học 2011-2012

2

Một số giải pháp triển khai cuộc thi

KHKT giành cho học sinh trung học

nhằm đẩy mạnh phong trào đổi mới

dạy học tại trường THPT Nguyễn Xuân

Nguyên giai đoạn 2014-2018