Mô phỏng trực quan thuật toán về cấu trúc điều khiển và kiểu dữ liệu có cấu trúc chương 3, 4 tin học 11

Đứng trớc sự cần thiết cần phải có một phơng pháp dạy học mới, tôi đã quyết định chọn đề tài: Sử dụng mô phỏng hoạt động của các“Sử dụng mô phỏng hoạt động của các cấu trúc điều khiển và

Mở ĐầU

1 Lí do chọn đề tài

Chúng ta biết rằng cho đến ngày nay xã hội loài ngời đã và đang trải qua 3thời kỳ kinh tế đó là: kinh tế nông nghiệp,kinh tế công nghịêp và kinh tế tri thức(Knowlegde Economy) Toàn nhân loại đã bớc vào thế kỉ XXI - thế kỉ của toànnền kinh tế tri thức - nền kinh tế này đã tạo ra những biến đổi to lớn trong mọihoạt động của con ngời và xã hội, đó là cơ sở hạ tầng mới của xã hội mới - xãhội thông tin - xã hội đặt ra những yêu cầu rất cao đối với hoạt động trí tụê kháchẳn so với nền kinh tế sức ngời và nền kinh tế tài nguyên trong xã hội nôngnghiệp và công nghiệp Nền kinh tế tri thức là nền kinh tế trong đó sự sản sinh

ra, phổ cập và sử dụng tri thức giữ vai trò quyết định đối với sự phát triển kinh

tế, tạo ra của cải, nâng cao chất lợng cuộc sống

Nh vậy, tri thức là yếu tố quyết định của sản xuất, sáng tạo đổi mới là độnglực thúc đẩy sản xuất phát triển Công nghiệp mới trở thành nhân tố quan trọnghàng đầu trong việc nâng cao năng suất chất lợng, đặc biệt là công nghệ thôngtin và sử dụng ứng dụng rộng rãi của công nghệ thông tin vào sản xuất và mọilĩnh vực khác trong cuộc sống

Nhận thấy rõ điều kiện quan trọng của CNTT và từ thực tiễn công cuộc đổimới đất nớc giai đoạn hiện nay trong những năm qua Đảng và nhà nớc ta rất chútrọng đến việc phát triển, ứng dụng CNTT vào mọi lĩnh vực của đời sống xã hội

và đào tạo nguồn nhân lực cho CNTT phấn đấu đa Việt Nam thành xã hội tinhọc hoá

Để thực hiện đợc mục tiêu đó một cách toàn diện trong năm học 2006 - 2007

bộ môn Tin học đã chính thức đợc phổ cập ở bậc THPT Nhằm mục đích trang

bị cho học sinh những tri thức và những kỹ năng cơ bản về tin học và đồng thờitạo ra nguồn nhân lực thế hệ mới có kiến thức Tin học tốt để chuẩn bị cho việctin học hoá xã hội

Tuy nhiên, vấn đề đặt ra là do Tin học là bộ môn còn non trẻ nên nó khámới mẻ với học sinh, gây khó khăn cho các em trong việc tiếp thu kiến thứcmôn Tin học Một trong những đặc điểm nổi bật của môn Tin học là tính trừu t -ợng cao độ Tính trừu tợng của Tin học là ở chỗ nó nghiên cứu các phơng phápcông nghệ và kĩ thuật xử lí thông tin một cách tự động Bản thân khái niệmthông tin đã là trừu tợng, quá trình xử lí thông tin (thu nhập, lu trữ, biến đổi,truyền nhận) dựa trên những thành tựu của nghành khoa học mang tính trừu t-ợng cao nh Vật lí, Toán học, Lí thuyết thông tin… v ì thế Tin học mang những v

đặc điểm trừu tợng hoá cao độ

Sự trừu tợng hoá trong Tin học diễn ra trên những bình diện khác nhau Cónhững khái niệm tin học là kết quả của sự trừu tợng hoá những đối tợng vật chất

cụ thể, chẳng hạn khái niệm biến, khái niệm về mảng, bản ghi… v Nhng cũng cónhiều khái niệm là kết quả của sự trừu tợng hoá những cái trừu tợng đã đạt đợctrớc đó, chẳng hạn những khái niệm tham biến hình thức, mảng có phần tử làmảng, bản ghi… v Tất cả sự trừu tợng đó đã tạo nên tính trừu tợng của thuật toángiải một bài toán bằng ngôn ngữ lập trình nào đó Để làm đợc điều đó đòi hỏicác em phải có sự t duy cao và hiểu quá trình thực hiện thuật toán diễn ra nh thếnào Với các phơng pháp dạy học truyền thống bằng bảng đen phấn trắng,thuyết trình v.v khó đem đến cho các em sự hứng thú, hấp dẫn cũng nh tínhtrực quan của thuật toán Đứng trớc sự cần thiết cần phải có một phơng pháp dạy

học mới, tôi đã quyết định chọn đề tài: Sử dụng mô phỏng hoạt động của các“Sử dụng mô phỏng hoạt động của các

cấu trúc điều khiển và một số thuật toán cơ bản vào dạy học chơng 3, 4 Tin học 11” nhằm giúp các em hiểu sâu hơn về khái niệm và t duy thuật giải.

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc sử dụng mô phỏng hoạt

động của các cấu trúc điều khiển và thuật toán cơ bản vào trong dạy học cấutrúc điều khiển, kiểu dữ liệu có cấu trúc và phơng án sử dụng chúng nhằm gópphần nâng cao chất lợng dạy học tin học ở trờng phổ thông

3 Giả thuyết khoa học

Nếu đổi mới dạy học theo định hớng sử dụng mô phỏng hoạt động của cáccấu trúc điều khiển và một số thuật toán cơ bản bằng phần mềm Flash thì sẽkích thích hứng thú học tập, học sinh dễ hiểu, tiếp thu nhanh, từ đó tích cực hoáhoạt động nhận thức của học sinh, do đó, nâng cao chất lợng dạy học lớp 11trung học phổ thông

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt đợc mục đích đã nêu trên, khoá luận có nhiệm vụ:

- Nghiên cứu cơ sở khoa học của việc mô phỏng trực quan hoá thuật toáncho học sinh trong dạy học Tin học 11

- Phân tích tầm quan trọng của việc dạy học lập trình trong giảng dạy mônTin học ở trờng phổ thông nhằm nâng cao nhận thức t duy thuật toán cũng nhnâng cao khả năng giải quyết các bài toán

- Làm rõ khái niệm mô phỏng, BGĐT, thuật toán

- Xây dựng quá trình dạy học theo hớng mô phỏng trực quan hoá thuật toáncho học sinh thông qua dạy học các cấu trúc điều khiển và kiểu dữ liệu có cấutrúc bằng phần mềm flash

- Đề xuất các phơng án sử dụng các mô phỏng này vào dạy học Tin học lớp

11 THPT

5 Đối tợng nghiên cứu

- Nội dung, phơng pháp dạy học lập trình trong chơng trình Tin học phổthông

- Sách giáo khoa và sách giáo viên, sách bài tập Tin học 11

- Dữ liệu có cấu trúc và giải thuật

7 Phơng pháp nghiên cứu

7.1 Nghiên cứu lý thuyết

 Nghiên cứu các văn kiện của đảng và Nhà nớc, của Bộ giáo dục và Đàotạo có liên quan đến việc dạy và học tin học ở trờng THPT

 Các sách giáo khoa, tạp chí có liên quan đến nội dung đề tài

 Nghiên cứu cơ sở lí luận về các phơng pháp dạy học tin học

 Nghiên cứu nội dung sách giáo khoa Tin học 11

7.2 Nghiên cứu thực tiễn

 Nghiên cứu phần mềm đồ hoạ Flash

 Nghiên cứu ngôn ngữ lập trình Action Script

 Nghiên cứu một số bài mô phỏng thuật toán bằng Flash tr êntrên mạng

 Nghiên cứu các thuật toán điển hình trong cấu trúc dữ liệu và giải thuật

Chơng 3: Các phơng án sử dụng các mô phỏng đã thiết kế vào dạy học Tin học

Chơng 1 CƠ Sở Lí LUậN CủA VIệC Sử DụNG Phần mềm FLASH

TRONG DạY HọC1.1 Định hớng đổi mới phơng pháp dạy học ở trờng phổ thông

1.1.1 Định hớng đổi mới phơng pháp dạy học ở trờng phổ thông

Định hớng đổi mới PPDH đã đợc khẳng định trong nghị quyết TW4 khoáVII, nghị quyết TW2 khoá VIII và đợc pháp chế hoá trong luật giáo dục (sửa

đổi)

Nghị quyết TW2 (khoá VIII) nêu rõ: “Sử dụng mô phỏng hoạt động của cácđổi mới mạnh mẽ phơng pháp giáodục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp sống t duysáng tạo của ngời học từng bớc áp dụng phơng pháp tiên tiến và phơng tiện hiện

đại vào trong quá trình dạy học, bảo đảm điều kiện thời gian tự học, tự nghiêncứu cho học sinh, nhất là sinh viên đại học”

Điều 24.2 luật giáo dục quy định: “Sử dụng mô phỏng hoạt động của cácphơng pháp phổ thông phải phát huytính tích cực, tự giác, chủ động của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp,môn học, bồi dỡng phơng pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vàothực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú cho học sinh”.Chiến lợc giáo dục 2001 - 2010 (ban hành kèm theo Quyết định số201/2001/QĐ - TTg ngày 28/12/2001 của thủ tớng chính phủ), ở mục 24.2 ghirõ: “Sử dụng mô phỏng hoạt động của cácĐổi mới là hiện đại hoá phơng pháp giáo dục Chuyển từ việc truyền thụ trithức thụ động, thầy giảng trò ghi sang hớng dẫn ngời học chủ động t duy trongquá trình tiếp cận tri thức; dạy cho ngời học phơng pháp tự học, tự thu nhậnthông tin một cách có hệ thống và có t duy phân tích, tổng hợp; phát triển nănglực của mỗi cá nhân; tăng cờng tính chủ động, tính tự chủ của học sinh, sinhviên trong quá trình học tập,… v”

Nh vậy, việc đổi mới phơng pháp dạy học ở trờng THPT đợc diễn ra theobốn hớng chủ yếu:

- Phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của học sinh

- Bồi dỡng phơng pháp tự học

- Rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn

- Tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh

Trong đó, hớng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của học sinh là cơbản, chủ yếu.

1.1.2 Một số giải pháp đổi mới phơng pháp ở trờng phổ thông

a Sử dụng linh hoạt các phơng pháp dạy học phổ thông theo hớng phát huy tính tích cực, chủ động học tập của học sinh

Các phơng pháp dạy học thuyết trình (giảng giải, giảng thuật, diễn giải),

đàm thoại, sử dụng phơng tiện trực quan,… vhiện nay đợc sử dụng phổ biến trongdạy học ở các trờng phổ thông Về bản chất, hoạt động dạy học trong các phơngpháp này diễn ra theo kiểu giải thích - minh hoạ, hay thông báo - thu nhận, tácdụng phát triển, chủ động của học sinh không cao Hoạt động nhận thức của họcsinh diễn ra ở mức thông hiểu, ghi nhớ, tái hiện Để khắc phục nhợc điểm thụ

động trong học tập của học sinh, đề ra các bài tập hay nhiệm vụ phù hợp, cónâng cao hơn so với khả năng hiện có cuả học sinh, đòi hỏi các em phải có một

sự cố gắng trong học tập, nỗ lực về trí tuệ để hoàn thành Nhờ vậy t duy đợcphát triển, tính tích cực học tập đề cao Một cách cụ thể, sử dụng các PPDH phổbiến theo hớng phát huy,tính tích cực của học sinh, đòi hỏi giáo viên bên cạnhnhiệm vụ truyền thụ tri thức cho học sinh phải chú trọng nêu các câu hỏi nhậnthức để thu hút sự chú ý và kích thích t duy của học sinh, giao cho học sinh cácbài tập nhỏ, vừa sức, giải quyết nhanh trong thời gian ngắn ở trong lớp tạo điềukiện cho các em làm việc với phơng tiện trực quan để dễ hiểu nhanh hơn, hiểusâu thêm kiến thức bài giảng

b Tích cực sử dụng phơng pháp giải quyết vấn đề

Dạy học giải quyết vấn đề là phơng pháp trong đó giáo viên đặt ra trớc họcsinh một (hay hệ thống) vấn đề nhận thức, chuyển học sinh vào tình huống cóvấn đề, sau đó giáo viên phối hợp cùng học sinh (hoặc hớng dẫn, điều khiển họcsinh) giải quyết vấn đề, đi đến những kết luận cần thiết của nội dung học tập,phơng pháp giải quyết vấn đề đợc tiến hành theo một trình tự gồm: đặt vấn đề vàchuyển học sinh vào tình huống có vấn đề, giải quyết vấn đề, kết luận

c Tăng cờng vận dụng các phơng pháp dạy học tiên tiến đề cao chủ thể nhận thức của học sinh gồm có:

- Khảo sát, điều tra (hay nghiên cứu): là phơng pháp trong đó căn cứ vàovấn đề đợc đặt ra và dựa vào cơ sở các giả thuyết, học sinh tiến hành thu thậpthông tin từ nhiều nguồn và bằng nhiều cách khác nhau Sau đó tiến hành phântích, tổng hợp, so sánh, khái quát để xác định giả thuyết đúng, rút ra các kếtluận, nêu các giải pháp hoặc đề xuất các kiến nghị

- Thảo luận: Thảo luận là phơng pháp học sinh toạ đàm, trao đổi với nhauxoay quanh một vấn đề đợc đặt ra dới dạng câu hỏi, bài tập, hay nhiệm vụ nhậnthức,… vTrong phơng pháp này học sinh nhận vai trò tích cực, chủ động, thamgia thảo luận; giáo viên giữ vai trò nêu vấn đề, gợi ý, kiến thiết và tổng kết.

d Sử dụng phơng tiện dạy học theo hớng đề cao vai trò chủ thể nhận thức của học sinh.

Các phơng tiện dạy học chứa trong bản thân nó dới dạng vật chất, cả hình

ảnh bên ngoài lẫn những dấu hiệu, thuộc tính bên trong của các đối tợng, họctập, nhờ các thao tác sử dụng của học sinh, các đặc điểm đó “Sử dụng mô phỏng hoạt động của cáclộ” ra bên ngoài

Nh vậy phơng tiện trực quan dạy học thực sự là nguồn tri thức, đòi hỏi sự khámphá, tìm tòi của ngời học Từ đó dẫn đến việc sử dụng các phơng tiện trực quantrong dạy học cũng phải theo hớng mới: đó là xem chúng nh công cụ để giáoviên tổ chức chỉ đạo hoạt động nhận thức của học sinh, đồng thời xem chúng lànguồn tri thức để học sinh tìm tòi khám phá rút ra những nội dung cần thiết chonhận thức của mình

Trong những năm gần đây, các phơng tiện hiện đại về nghe nhìn, thông tin

và vi tính đã nhanh chóng xâm nhập vào nhà trờng và trở thành các phơng tiệndạy học có tác dụng cao Một mặt chúng góp phần mở rộng các nguồn tri thứccho học sinh, giúp cho việc lĩnh hội các tri thức của các em nhanh chóng hơnvới một khối lợng tri thức đa diện và to lớn; mặt khác chúng góp phần vào việc

đổi mới PPDH của giáo viên phổ thông Một khi học sinh có khả năng nhanhchóng thu nhận đợc tri thức từ các nguồn khác nhau thì việc thuyết giảng củagiáo viên theo kiểu thông báo - thu nhận trở nên không cần thiết, phơng phápdạy học phải chuyển đến việc tổ chức cho học sinh khai thác tri thức từ cácnguồn khác nhau, chọn lọc hệ thống hoá và sử dụng chúng Nh vậy phơng phápdạy học hiện đại tạo điều kiện rỗng rãi cho dạy học theo hớng tích cực hoá hoạt

động nhận thức cho học sinh

1.1.3 Một số kiến nghị

- Việc sử dụng CNTT chỉ là một trong những biện pháp đổi mới PPDH.CNTT cũng chỉ là một loại phơng tiện dạy học Việc sử dụng chúng đạt hiệuquả hay không, có tác dụng thiết thực đến đổi mới PPDH hay không tuỳ thuộcvào cách dạy của từng giáo viên cụ thể Nếu sử dụng loại phơng tiện này đểthuyết trình bài dạy học, thay cho việc ghi bảng của giáo viên thì vẫn là cáchdạy cũ làm cho học sinh thụ động trong học tập.Việc sử dụng CNTT để pháthuy tính tích cực, chủ động của học sinh trong học tập, thông qua tổ chức hợp lý

hoạt động nhận thức của học sinh là biện pháp đẩy nhanh đổi mới PPDH ở trờngphổ thông, nâng cao chất lợng bài dạy.

1.2 Quá trình mô phỏng

1.2.1 Mô phỏng là gì?

Mô phỏng là nhằm nêu diễn tả một hiện tợng, một quá trình xảy ra trong tựnhiên Nó đợc xây dựng dựa trên mô hình toán học hoặc mô hình logic hìnhthức nào đó Mô phỏng là một quá trình đợc tiến hành song song với sơ đồ, môhình Có thể nói mô phỏng là quá trình thực hiện các mô hình đã đợc xây dựnghoặc mô phỏng, đợc hiểu là sự làm giàu có mục đích với mô hình của hệ thống.Mô phỏng giúp ích cho việc quan sát thao tác dãy lệnh, quá trình trong các điềukiện khác

Do đặc điểm của từng cấu trúc lệnh, mức độ tích cực và hoạt động độc lậpcủa học sinh trong quá trình mô phỏng Nên trong quá trình mô hình hoá họcsinh phải xuất phát từ những giả thiết (input) và kết luận (output) về mặt lýthuyết của bài toán để tạo ra một sơ đồ có thể hoạt động đợc Sau đó học sinh cóthể kiểm chứng tính chân thật của giả thiết thông qua các kết quả của việc thựchiện mô hình (đồ thị, biểu đồ, sơ đồ,… v) Trong mô phỏng học sinh tập trung vàothứ tự thực hiện các câu lệnh và quá trình lặp đi lặp lại cũng nh sự biến đổi giátrị của chúng trong các lệnh, điều kiện khác nhau

1.2.2 Xây dựng sơ đồ cho các quá trình

Mô phỏng đợc thiết kế sao cho ngời học chỉ có thể quan sát hiện tợng quátrình hoặc thay đổi một số tham số vào biểu diễn của hiện tợng mà không cầnbiết về hệ thống các nguyên lý, quy luật, quy tắc ẩn náu trong mã nguồn củaphần mềm thì ở sơ đồ khối của thuật toán hầu nh phải tự mình vận dụng cácnguyên lý, quy luật, quy tắc theo một cách thức phù hợp để tái hiện lại hiện tợnghay quá trình

Trong khi xây dựng sơ đồ cho các thuật toán cần phải cung cấp cho máytính những thông tin cần thiết về bài toán Những thông tin này là các giá trị củacác biến, hằng, hàm, biểu thức trong phép xử lý tính toán hoặc các mối quan hệgiữa các đại lợng vật lý có mặt trong các bớc thuật toán

1.2.3 Mô phỏng các quá trình

Trong dạy học Tin học, phần mềm mô phỏng tạo điều kiện cho học sinhnghiên cứu một cách gián tiếp các hệ thống sơ đồ khối hoặc các hiện tợng củathế giới thực Việc mô phỏng là rất cần thiết, đợc áp dụng cho các quá trình diễn

ra trong điều kiện không thể chạy chơng trình một cách trực tiếp cho học sinh

Khi thiết kế các phần mềm mô phỏng, các nhà lập trình tạo nên một hệthống các đối tợng, hiện tợng, quá trình theo các lý thuyết đã đợc đề xuất bởicác nhà khoa học và đợc thực tế kiểm nghiệm mà các lý thuyết này phản ánhbản chất của thuật toán, quá trình đợc mô phỏng Trong các phần mềm môphỏng các mối quan hệ có tính quy luật của các cấu trúc lệnh, dữ liệu nh mộttập hợp các quy tắc, công thức mà các tham số của chúng có thể điều khiển đợc.Việc sử dụng các phần mềm mô phỏng, ngời thực hiện chỉ cần thực hiện một sốthao tác hoặc đa ra một số lệnh nào đó và quan sát hiện tợng, diễn biến kết quả,quá trình nghiên cứu trên màn hình máy tính.

Việc mô phỏng thuật toán bằng phần mềm tỏ ra có những u thế vợt trổi sovới việc mô phỏng bằng hình vẽ trên giấy, thậm chí xét về một khía cạnh nào đó

nó còn có điểm mạnh so với chạy chơng trình trên máy Con ngời có thể làmviệc trong một thời gian tuỳ ý, với số lần lặp không hạn chế, quan sát đợc rõ quátrình thực hiện từng bớc của thuật toán, cách điều khiển cấu trúc rẽ nhánh haytuần tự Với thế giới mô phỏng còn có thể thay đổi các thông số, tốc độ, hoạt

động của hệ thống, cũng nh đơn giản hoá hay phức tạp hệ thống một cách tuỳ ý.Các kết quả thu đợc là hoàn toàn chính xác và thuyết phục, không sợ vi phạmviệc xử lý sai kết quả phép tính hoặc mất thời gian tính toán

1.3 Khả năng mô phỏng của Flash

Trong quá trình dạy học, mục đích, nội dung và phơng pháp có mối quan

hệ biện chứng Căn cứ vào nội dung dạy học để đề ra phơng pháp dạy học tơngứng và để thực hiện tốt nội dung dạy học với hiệu quả cao nhất thì ngời giáoviên phải vận dụng nhiều phơng pháp dạy học khác nhau sao cho có thể tích cựchoá hoạt động học tập của học sinh Ngày nay có rất nhiều phần mềm hỗ trợ choviệc dạy học nh Flash, Violet, HTML, Audio/Video, PowerPoint, Frontpage,

Publisher Với các chơng trình phần mềm này, ngời ta có thể xây dựng các bài

giảng điện tử dới các hình thức nh: trạm học tập tơng tác, lớp học ảo, mô phỏngcác thí nghiệm ảo, sơ đồ, mô hình, phòng thực hành ảo trên máy tính phục vụhọc tập hay có thể tạo ra giáo trình, sách tham khảo hớng dẫn phục vụ giảngdạy, học tập trong nhà trờng; thiết kế và tạo nội dung dạy - học đa lên trangWeb và Internet Thêm nữa, hầu hết các phần mềm có các yếu tố clips sound,video hoặc xây dựng phim hoạt hình ngay trong khi trình bày bài giảng mộtcách dễ dàng

Trong rất nhiều phần mềm nêu ở trên, tôi đã chọn và áp dụng công cụ Flashcùng với ngôn ngữ lập trình Action – Script để xây dựng quá trình mô phỏng

trực quan hoá thuật toán Tin học 11“Sử dụng mô phỏng hoạt động của các ” dới dạng Web

Flash với t cách là một phơng tiện dạy học, sử dụng nó trong dạy học cónhững u điểm nh sau:

 Nhờ có tính linh hoạt, sinh động nên việc mô phỏng thuật toán bằng cáchình ảnh động sẽ làm tăng tính trực quan trong dạy học, tăng hứng thú học tập

và tạo sự chú ý học tập của học sinh ở mức độ cao

 Việc sử dụng các phần mềm mô phỏng hay minh hoạ các thuật toán, quátrình thực hiện, kết hợp với hội thoại ngời - máy, việc mô phỏng các thuật toánvới phần mềm Flash sẽ vừa là nguồn cung cấp tri thức, vừa là phơng tiện để xâydựng tri thức mới

 Nhờ mô phỏng đợc quá trình thực hiện thuật toán một cách trực quangiúp các em nắm đợc trình tự thực hiện dãy các thao tác trong thuật toán nh thếnào, từ đó giúp các em sớm hình thành ý tởng thuật toán khi đứng trớc một bàitoán

 Adobe Flash (trớc đây là Macromedia Flash và trớc đó FutureSplash), haycòn gọi một cách đơn giản là Flash, đợc dùng để chỉ chơng trình sáng tạo đa ph-

ơng tiện (multimedia) lẫn phần mềm dùng để hiển thị chúng Macromedia FlashPlayer Chơng trình điện toán này đợc viết và phân phối bởi Adobe Systems(công ty đã mua Macromedia) Flash dùng kỹ thuật đồ họa vectơ và đồ họa

điểm (raster graphics) Ngoài ra Flash còn có một ngôn ngữ văn lệnh riêng gọi

là Action Script và có khả năng truyền và tải luồng âm thanh hoặc hình ảnh

Đúng ra thì từ Macromedia Flash nên đợc dùng để chỉ chơng trình tạo ra các tậptin Flash Còn từ Flash Player nên đợc dành để chỉ ứng dụng có nhiệm vụ thihành hay hiển thị các tập tin Flash đó Tuy vậy, chữ Flash đợc dùng để chỉ cảhai chơng trình nói trên

 Flash là công cụ để phát triển các ứng dụng nh thiết kế các phần mềm môphỏng Sử dụng ngôn ngữ lập trình ActionScript để tạo các tơng tác, các hoạtcảnh trong phim Điểm mạnh của Flash là có thể nhúng các file âm thanh, hình

ảnh động

 Ngời lập trình có thể chủ động lập các điều hớng cho chơng trình Flashcũng có thể xuất bản đa dạng các file kiểu html, exe, jpg, để phù hợp với cácứng dụng của ngời sử dụng nh trên Web, CD,

 Các tập tin Flash, thờng mang phần mở rộng là.swf và có thể hiện thị bởi

 Các tập tin Flash thờng là hoạt họa, quảng cáo hay các thành phần trangtrí của các trang Web Gần đây Flash còn đợc sử dụng để tạo ra các ứng dụngInternet phong phú Với một kích thớc tơng tự, một tập tin Flash có thể chứanhiều thông tin hơn là một tập tin hình dạng GIF hay dạng JPEG… v.

 Ưu điểm lớn nhất của Flash - với đồ họa dạng vectơ - là kích thu điểm lớn nhất của Flash - với đồ họa dạng vectơ - là kích thớc file rấtnhỏ Thuận tiện cho việc truyền tải dữ liệu qua Internet

1.4 Xây dựng bài giảng điện tử

1.4.1 Khái niệm bài giảng điện tử

a Bài giảng điện tử

Là một hình thức tổ chức bài lên lớp mà ở đó toàn bộ kế hoạch hoạt độngdạy học đều đợc chơng trình hoá do giáo viên điều khiển thông qua môi trờngmultimedia do máy vi tính tạo ra

Multimedia đợc hiểu là đa phơng tiện, đa môi trờng, đa truyền thông.Trong môi trờng multimedia, thông tin đợc truyền dới các dạng: văn bản (text),

đồ hoạ (graphics), hoạt ảnh (animation), ảnh chụp (image), âm thanh (audio) vàphim video (video clip)

Đặc trng cơ bản nhất của bài giảng điện tử là toàn bộ kiến thức của bài học,mọi hoạt động điều khiển của giáo viên đều phải multimedia hoá

Cần phân biệt các khái niệm sách giáo khoa điện tử, giáo trình điện tử, giáo

án điện tử và bài giảng điện tử

b Sách giáo khoa hay giáo trình điện tử

Là tài liệu giáo khoa, mà trong đó kiến thức đợc trình bày dới nhiều kênhthông tin khác nhau nh văn bản, đồ hoạ, hình ảnh động, hình ảnh tĩnh, âmthanh Đặc điểm quan trọng của sách giáo khoa điện tử là kiến thức đợc trìnhbày cùng một lúc theo nhiều cách khác nhau: trọng tâm, đơn giản, chi tiết thuận tiện cho ngời học tra cứu và tìm kiếm nhanh thông tin Ngày nay, sáchgiáo khoa điện tử còn cho phép kết nối và cập nhật thêm thông tin mới từ cáctrang Web mà địa chỉ đã có sẵn trong sách giáo khoa điện tử

c Giáo án điện tử

Là bản thiết kế cụ thể toàn bộ kế hoạch hoạt động dạy học của giáo viêntrên giờ lên lớp, toàn bộ hoạt động dạy học đó đã đợc multimedia hoá một cáchchi tiết, có cấu trúc chặt chẽ và logic đợc quy định bởi cấu trúc của bài học.Giáo án điện tử là một sản phẩm của hoạt động thiết kế bài dạy đợc thể hiệnbằng vật chất trớc khi bài dạy học đợc tiến hành Giáo án điện tử chính là bản

thiết kế của bài giảng điện tử, chính vì vậy xây dựng giáo án điện tử hay thiết kếbài giảng điện tử là hai cách gọi khác nhau cho một hoạt động cụ thể để có đợcbài giảng điện tử.

1.4.2 Cấu trúc bài giảng điện tử

Cấu trúc hình thức của một BGĐT có thể đợc minh họa nh sau:

Theo cấu trúc trên, BGĐT có những nét phù hợp với bài dạy học truyềnthống Tuy nhiên cần phải thấy đợc sự khác biệt rõ nhất và là u điểm của BGĐT

đó là: ngoài khả năng trình bày lý thuyết, nó cho phép thực hiện phần minh họa

và thực hiện kiểm tra tại từng vấn đề nhỏ, điều mà trong bài giảng truyền thốngkhó thực hiện

Thông qua cấu trúc này, một BGĐT cần thể hiện đợc:

* Tính đa phơng tiện (multimedia): là sự kết hợp của các phơng tiện khácnhau dùng để trình bày thông tin thu hút ngời học, bao gồm văn bản (text), âmthanh (sound), hình ảnh đồ họa (image/graphics), phim minh họa, thực nghiệm … v

* Tính tơng tác: Sự trợ giúp đa phơng tiện của máy tính cho phép ngời thầy

và ngời học khai thác các đối thoại, xem xét, khám phá các vấn đề, đa ra câu hỏi

và nhận xét về câu trả lời

1.4.3 Đánh giá một tiết học có ứng dụng Công nghệ Thông tin và Truyền thông

Trong thực tiễn dạy học ở phổ thông hiện nay, có nhiều ý kiến khác nhau

về đánh giá chất lợng ứng dụng Công nghệ Thông tin và Truyền thông trong dạyhọc Nhiều tiết học sử dụng các công cụ trình chiếu rất hấp dẫn, nhng hiệu quả

s phạm không cao, học sinh chỉ theo dõi các hình ảnh chiếu trên màn hình, chakết hợp ghi chép vở, và tất nhiên không có các hoạt động học tập cá nhân Cáctiết học này đôi khi vẫn đợc đánh giá cao Chúng ta cần đa ra những tiêu chí

đánh giá tiết học có ứng dụng Công nghệ Thông tin và Truyền thông để định

h-ớng cho việc sử dụng Công nghệ Thông tin và Truyền thông trong dạy học ởphổ thông.

a Đánh giá việc lựa chọn chủ đề để ứng dụng Công nghệ Thông tin và Truyền thông

Trong toàn bộ chơng trình, không phải bất cứ chủ đề nào cũng phải ứngdụng Công nghệ Thông tin và Truyền thông Trong trờng hợp chủ đề dạy họcchỉ cần tới các thiết bị truyền thống thì dứt khoát không sử dụng Công nghệThông tin và Truyền thông Việc sử dụng Công nghệ Thông tin và Truyền thông

sẽ không chỉ tốn kém mà có khả năng làm giảm chất lợng tiết dạy học Tiết học

đợc lựa chọn phải có tình huống dạy học ứng dụng Công nghệ Thông tin vàTruyền thông hiệu quả

b Đánh giá việc lựa chọn phần mềm dạy học

Khi đã xác định chủ đề cần ứng dụng Công nghệ Thông tin và Truyềnthông, sẽ có nhiều phần mềm dạy học có thể sử dụng phục vụ tiết dạy học này.Giáo viên cần căn cứ vào u nhợc điểm của từng phần mềm dạy học và đối chiếuvới các yêu cầu của tiết học cụ thể mà quyết định lựa chọn phần mềm dạy họctốt nhất hiện có Việc chọn phần mềm dạy học cha thích hợp cũng ảnh hởng lớntới chất lợng dạy học

c Đánh giá sự am hiểu và kỹ năng sử dụng phần mềm dạy học của giáo viên

Mỗi phần mềm dạy học yêu cầu kĩ năng sử dụng riêng, chúng có hệ thốnggiao diện, hệ thống các menu và có th viện dữ liệu tơng ứng Giáo viên cần nắmvững các thao tác sử dụng chính phần mềm dạy học này Không những thế, giáoviên cần hiểu rõ những tình huống s phạm sử dụng phần mềm dạy học này

Có nhiều tình huống chỉ cần vài phơng tiện truyền thống đơn giản rẻ tiền,nhng giáo viên vẫn có ý dùng tới máy tính điện tử Có nhiều trờng hợp cần tới tổchức hoạt động học tập cá nhân và nhóm thì giáo viên lại tiến hành trình chiếutheo kiểu dạy học đồng loạt Cũng có trờng hợp giáo viên không biết tổ chứccho học sinh ghi chép khi trình chiếu Tất cả các trờng hợp trên đều không thể

đánh giá cao đợc, vì nó gây phản tác dụng trong việc ứng dụng Công nghệThông tin và Truyền thông ở trờng phổ thông

d Đánh giá kĩ năng tổ chức hoạt động học tập của học sinh

Đổi mới phơng pháp dạy học: Trong các tình huống dạy học có sử dụngphần mềm dạy học, giáo viên phải có kĩ năng tổ chức hoạt động học tập cho họcsinh: tổ chức học tập đồng loạt, học tập theo nhóm hoặc học tập cá nhân mộtcách phù hợp

Biết sử dụng phần mềm dạy học trong việc đổi mới phơng pháp dạy học.

Đặc biệt lu ý đến các phơng pháp dạy học mới nhằm tích cực hoá hoạt động củahọc sinh Phần mềm dạy học đợc sử dụng đúng chỗ, đúng lúc không bị lạmdụng, trong trờng hợp chỉ cần các phơng tiện dạy học rẻ tiền hơn thì không lạmdụng Công nghệ Thông tin và Truyền thông

e Đánh giá hiệu quả cuối cùng

Đây là tiêu chí đánh giá hết sức quan trọng Tiêu chí yêu cầu phải xác định

là hiệu quả của tiết dạy học Học sinh hứng thú học tập hơn, thực sự hoạt độngtích cực trong học tập Kiến thức, kỹ năng đạt đợc qua tiết dạy học có Côngnghệ Thông tin và Truyền thông phải tốt hơn khi chỉ dạy bằng các phơng tiệntruyền thống

1.4.4 Các yêu cầu đối với một bài giảng điện tử

a Yêu cầu về phần nội dung

Cần trình bày nội dung với lý thuyết cô đọng đợc minh họa sinh động và cótính tơng tác cao rõ nét mà phơng pháp giảng bằng lời khó diễn tả Để thực hiệnyêu cầu này, ngời thầy phải hiểu rất rõ vấn đề cần trình bày, phải thể hiện cácphơng pháp s phạm truyền thống và đồng thời phải có kỹ năng về Tin học đểthực hiện các minh họa, mô phỏng hoặc tận dụng chọn lọc từ t liệu điện tử cósẵn

b Yêu cầu về phần câu hỏi – giải đáp

Bài giảng điện tử cần thể hiện một số câu hỏi, với mục đích:

* Giới thiệu một chủ đề mới

* Kiểm tra đánh giá ngời học có hiểu nội dung (từng phần, toàn bài) vừatrình bày không?

* Liên kết một chủ đề đã dạy trớc với chủ đề hiện tại hay kế tiếp

* Câu hỏi cần đợc thiết kế sử dụng tính đa phơng tiện để kích thích ngờihọc vận động trí não để tìm câu trả lời Phần giải đáp cũng đợc thiết kế sẵntrong bài giảng điện tử nhằm mục đích:

 Với câu trả lời đúng: Thể hiện sự tán thởng nồng nhiệt cổ vũ và kích thíchlòng tự hào của ngời học

 Với câu trả lời sai:

- Thông báo lỗi và gợi ý tìm chỗ sai bằng cách nhắc nhở và cho quay lạiphần đề mục bài học cần thiết theo quy trình s phạm để ngời học chủ động tìmtòi câu trả lời

- Đa ra một gợi ý, hoặc chỉ ra điểm sai của câu trả lời, nhắc nhở chọn đềmục đã học để ngời học có cơ hội tìm ra câu trả lời.

- Cuối cùng đa ra một giải đáp hoàn chỉnh

c Yêu cầu về phần thể hiện khi thiết kế

Các nội dung chuẩn bị của hai phần trên khi thể hiện trình bày, cần đảmbảo các yêu cầu:

* Đầy đủ: Có đủ yêu cầu nội dung bài học

* Chính xác: Đảm bảo không có thông tin sai sót

* Trực quan: Hình vẽ, âm thanh, bảng biểu trực quan, sinh động hấp dẫnngời học

1.4.5 Các yêu cầu về việc thiết kế và sử dụng phần mềm dạy học

1.4.5.1 Các yêu cầu về việc thiết kế

Các nội dung khi thể hiện trình bày, cần đảm bảo các yêu cầu:

+ Đầy đủ: Có đủ yêu cầu nội dung bài học

+ Chính xác: Đảm bảo không có thông tin sai sót

+ Trực quan: Hình vẽ, âm thanh, bảng biểu trực quan, sinh động hấp dẫnngời học

bị dạy học truyền thồng

Có thể chỉ ra một số trờng hợp sau:

 Khi dạy học các khái niệm, hiện tợng khoa học trừu tợng, trong đó họcsinh khó hình dung khái niệm khoa học, có thể dùng mô phỏng để thể hiện kháiniệm trên một cách trực quan hơn

 Khi cần giúp học sinh rèn luyện kỹ năng lập trình ngôn ngữ nào đó, thôngqua mô phỏng thuật toán các bài tập

 Xây dựng các phần mềm dạy học thí nghiệm ảo hỗ trợ thực hiện các thínghiệm trong điều kiện không thể thực hiện thí nghiệm đó (do điều kiện thiếutrang thiết bị thí nghiệm, hoặc do nhu cầu ôn lại các bớc thí nghiệm khi ôn tập,các thí nghiệm nguy hiểm, các thí nghiệm quá nhanh không quan sát đợc, các

thí nghiệm quá chậm không thể tiến hành một cách tự nhiên trong khuôn khổtiết học… v).

 Tổ chức kiểm tra đánh giá tự động trên máy Lúc này, cần tổ chức xâydựng ngân hàng đề, từ đó có thể lựa chọn ngẫu nhiên để lập thành các bộ đềkhác nhau

tự của các pha dạy học

Bớc 4: Mô tả toàn bộ các pha dạy học theo trật tự tuyến tính hoá

c Lấy ý kiến chuyên gia về kịch bản

Tham khảo ý kiến chuyên gia có ý nghĩa quan trọng, chuyên gia ở đây baogồm các chuyên gia về giáo dục và các chuyên gia về tin học Trên cơ sở ý kiếncác chuyên gia, có thể điều chỉnh kịch bản s phạm, điều chỉnh chiến lợc dạy học

và thậm chí có thể thay đổi công cụ xây dựng phần mềm Bớc này hết sức cầnthiết đối với những giáo viên bắt đầu bắt tay vào xây dựng phần mềm dạy họccủa mình

d Thực hiện xây dựng phần mềm dạy học theo kịch bản

Xây dựng các dữ liệu cần thiết nh ảnh 3D, đoạn text, âm thanh, video,… vTích hợp các dữ liệu trong từng pha dạy học, lập trình tạo các hiệu ứng trongcác tơng tác ở các pha dạy học

e Kiểm thử

Kiểm tra lại toàn bộ chơng trình, thử lại các tơng tác cùng các hiệu ứng.Thông thờng, việc này đợc thực hiện nhờ một vài giáo viên có kinh nghiệm vềchủ đề lựa chọn

f Thử nghiệm ở hiện trờng lớp học cụ thể

Tổ chức thử nghiệm với lớp học cụ thể, tiết học cụ thể và học sinh, giáoviên thực Các tiết học với phần mềm dạy học trực quan thuật toán này đợc thựchiện với điều kiện đã dự kiến cách sử dụng thích hợp Việc đánh giá hiệu quảcủa các tiết học này sẽ là cơ sở quan trọng nhất để sửa lại kịch bản

g Hoàn thiện

Trên cơ sở các thông tin phản hồi của các tiết thực nghiệm trên hiện trờnglớp học, nhóm tác giả sẽ hoàn thiện chơng trình và sau đó đóng gói sản phẩm.

1.4.5.2 Các yêu cầu về phần mềm dạy học

Trớc hết là về nội dung dạy học, tác giả phải nêu rõ mục đích cụ thể cũng

nh phạm vi sử dụng phần mềm bao gồm: sử dụng cho môn học nào, cho phầnnào, phần mềm thiết kế dùng để cung cấp kiến thức mới hay để mô phỏng, minhhoạ, ôn tập củng cố kiến thức cho học sinh Những nội dung thông tin có trongphần mềm phải bảo đảm tính chính xác, khoa học, điều này đợc xác lập ngay từkhâu xây thuật toán cho chơng trình

Về mặt s phạm, chơng trình máy tính phải phù hợp với nộ dung của chơngtrình Tin học mà giáo viên cần phải giảng dạy Một chơng trình tốt không phảichỉ chứa đựng nội dung Tin học thuần tuý với kĩ thuật lập trình phong phú hấpdẫn của một chuyên gia lập trình Một phần mềm dạy học tốt phải đợc xây dựngtrên cơ sở thiết kế của nhà s phạm, quá trình thiết kế, thi công bài giảng đợc nhàtin học lập trình để “Sử dụng mô phỏng hoạt động của cáctin học hoá” ý tởng của nhà s phạm Nh vậy ở đây có sựgiao thoa, kết hợp giữa nhà s phạm với chuyên gia lập trình

Để phát huy hiệu quả dạy học thì phần mềm phải bảo đảm tính trực quancao, tính thẩm mỹ, giao tiếp giứa ngời máy phải thân thiện Muốn phần mềmmáy tính trở nên thân thiện, gần gũi đối với phần lớn giáo viên và học sinh thìchơng trình này cần phải đơn giản dễ sử dụng và nhất thiết phải có phần mềmtrợ giúp cho ngời dùng Các chơng trình phần mềm phải có khả năng lặp đi lặplại với chu trình không xác định Nghĩa là cùng một nội dung thì có thể học đihọc lại nhiều lần cho đến khi nhấn một phím thoát hay nhấn phím chuột vàothực đơn, biểu tợng

Với mỗi phần mềm dạy học ngời dùng cần lựa chọn phơng án lựa chọn saocho hợp lý: có thể sử dụng để mô phỏng, minh họa, để thực hiện quá trình hộithoại, ôn tập, kiểm tra… v Một phần mềm tốt nếu nó chỉ ra cho ngời dùng biết thếmạnh và khả năng lựa chọn hình thức sử dụng nó Mặt khác nên sử dụng phốihợp hần mềm dạy học khác để phát huy lợi thế và khắc phục hạn chế của nó

Tóm lại:

Sự bùng nổ của CNTT nói riêng và Khoa học công nghệ nói chung đang tác

động mạnh mẽ vào sự phát triển của tất cả các nghành trong đời sống xã hội.Trong bối cảnh đó, muốn nền giáo dục phổ thông đáp ứng đợc đòi hỏi cấp thiếtcủa công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc, muốn việc dạy học theokịp cuộc sống, chúng ta nhất thiết phải đổi mới PPDH theo hớng vận dụngCNTT và các thiết bị dạy học hiện đại, phát huy mạnh mẽ t duy sáng tạo, kỹnăng thực hành và hứng thú học tập của học sinh để nâng cao chất lợng đào tạo

Và hiện nay việc giảng dạy và sử dụng bài giảng điện tử đang là một trongnhững phơng pháp đợc Bộ giáo dục và Đào tạo nớc ta lựa chọn và u tiên hàng

đầu để nền giáo dục nớc ta theo kịp sự phát triển của nền giáo dục thế giới.Vì vậy vấn đề sử dụng mô phỏng hoạt động của các cấu trúc điều khiển vàmột số thuật toán cơ bản vào dạy học chơng III, IV "Tin học 11" bằng phầnmềm Flash là một trong những nhu cầu xuất phát từ thực tế phát triển của nềngiáo dục nớc ta nói chung và sự phát triển của môn Tin học trong trờng phổthông nói riêng

Chơng 2 Mô phỏng hoạt động của các cấu trúc Điều

khiển và một số thuật toán cơ bản

2.1 Yêu cầu, mục đích chung của Tin học 11

- Kiến thức: Trang bị cho học sinh một số khái niệm cơ bản về lập trình vàngôn ngữ lập trình bậc cao

- Kĩ năng: Giải đợc một số bài toán đơn giản trên máy tính bằng cách vậndụng các kiến thức về thuật toán, cấu trúc dữ liệu, ngôn ngữ lập trình cụ thể, sửdụng các chơng trình con có sẵn

- Thái độ: Ham thích môn học, có tính kĩ luật cao và tinh thần làm việctheo nhóm

a Mục tiêu của chơng III

- Kiến thức:

 Hiểu các khái niệm rẽ nhánh và lặp trong lập trình;

 Biết sử dụng các câu lệnh thực hiện rẽ nhánh và lặp của Pascal;

 Bớc đầu hình thành khái niệm lập trình có cấu trúc

b Mục tiêu của chơng IV

Học xong chơng này, học sinh cần hiểu đợc khía niệm kiểu dữ liệu có cấutrúc trong lập trình (với Pascal), ngoài ra học sinh đợc cũng cố lại một vài thuậttoán cơ bản thờng gặp với mỗi kiểu dữ liệu có cấu trúc

- Về kiến thức:

Một số điểm học sinh cần nhận thức đợc:

 Các ngôn ngữ lập trình có quy tắc cho phép tạo ra các kiểu dữ liệu cócấu trúc trong lập trình thể hiện (mô phỏng) đợc dữ liệu thực tế Từ đó, có khảnăng giải quyết đợc những bài toán đặt ra trên thực tế

 Một số kiểu dữ liệu có cấu trúc đợc xây dựng từ những kiểu dữ liệucơ sở theo một số cách thức tạo kiểu do ngôn ngữ lập trình quy định

 Kiểu dữ liệu xác định bởi hai yếu tố: Phạm vi đối tợng và các thaotác trên những đối tợng này

 Mỗi kiểu dữ liệu có cấu trúc thờng hữu ích trong việc giải quyết một

số bài toán thờng gặp

 Trong ngôn ngữ Pascal, dùng mô tả kiểu dữ liệu mới với từ khoá

type có thể tránh đợc sự lặp lại khi mô tả trực tiếp kiểu dữ liệu mới với từ khoá

var (cho nhiều biến cùng kiểu mới này).

- Về kĩ năng:

Đối với mỗi kiểu dữ liệu có cấu trúc, học sinh biết:

 Cách khai báo (với Pascal có hai cách: Mô tả trực tiếp dữ liệu trong

khai báo biến với từ khoá var và khai báo biến thuộc kiểu dữ liệu đã đợc mô tả với từ khoá type).

 Sử dụng các thao tác vào/ra

 Sử dụng các thao tác (các phép toán) trên các thành phần cơ sở tuỳtheo kiểu của thành phần cơ sở

2.2 Một số cấu trúc và thuật toán điển hình

a Các cấu trúc điều khiển

- Cấu trúc rẽ nhánh:

+>Lặp với số lần biết trớc:

Lệnh For …do dạng tiến: do

Hình 2.3 Sơ đồ khối lệnh for do dạng tiến

Lệnh For …do dạng lùi: do

Hình 2.4 Sơ đồ khối lệnh orfor do ùidạng lùi

+> Lặp với số lần cha biết:

Lệnh While do:

Hình 2.6 Sơ đồ khối tìm max (a, b) bằng rẽ nhánh dạng thiếu.

b ) Các thuật toán điển hình:

+ Thuật toán sắp xếp

• Xác định bài toán

- Input: Dãy A gồm N số nguyên a1, a2,… v, aN;

- Output: Dãy A đợc sắp xếp lại thành dãy không giảm

* Sắp xếp nổi bọt (hay còn gọi là tráo đổi)

• ý tởng: Với mỗi cặp số hạng đứng liền kề trong dãy, nếu số trớc lớn hơn

số sau ta đổi chỗ chúng cho nhau Việc đó đợc lặp đi lặp lại, cho đến khi không

có sự đổi nào xảy ra nữa

Bớc 6: Nếu i > M thì quay lại bớc 3;

Bớc 7: Nếu ai > ai+1 thì tráo đổi ai và ai+1 cho nhau;

Hình 2.7 Mô phỏng thuật toán tráo đổi

a [i]:= = a [m];

a [m]:= = X;

end;

end;