Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Rèn luyện tư duy thuật toán trong học lập trình pascal - Tin học 8 tại trường phổ thông thực hành chất lượng cao Nguyễn Tất Thành

Chia sẻ: Mucnang999 Mucnang999 | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

82
lượt xem 17
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thông qua việc trình bày về thuật toán, cách xác định bài toán để hình thành thói quen tư duy lập trình cho mỗi học sinh. Từ việc học sinh rất khó xác định bài toàn, bỡ ngỡ khi gặp một bài toán hoặc khi đã có thuật toán thì học sinh cũng không biết ngôn ngữ hóa thuật toán thế nào để thành một bài toán trên ngôn ngữ lập trình Pascal, Thì học sinh có thể hình thành tư duy thuật toán, biết cách xác định rõ một bài toán trước khi chuyển hóa bài toán thành ngôn ngữ lập trình.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Rèn luyện tư duy thuật toán trong học lập trình pascal - Tin học 8 tại trường phổ thông thực hành chất lượng cao Nguyễn Tất Thành

MỤC LỤC
Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. Lý do chọn sáng kiến kinh nghiệm Tin học đang phát triển ngày ngày càng nhanh và trở thành nhân tố vô cùng cần thiết trong mọi lĩnh vực. Trong đó tin học được sử dụng phổ biến và đặc biệt quan trọng trong giáo dục. Tin học được đưa vào chương trình tin học nhà trường cũng như hỗ trợ giảng dạy. Cùng với đó, Trong những năm học gần đây Bộ GD&ĐT đang tiến hành đổi mới phương pháp dạy học và một trong những phương pháp đó là phát triển khả năng tư duy, sáng tạo của học sinh; lấy học sinh làm trung tâm; tránh tình trạng thầy đọc trò chép một cách thụ động; hướng học sinh đến việc tự làm chủ kiến thức của mình, tự tìm tòi khám phá kiến thức cho bản thân mình. Theo phương pháp trên thì ngoài việc cung cấp kiến thức cho học sinh người thầy còn phải biết phát huy khả năng tư duy cho học sinh. Trong quá trình dạy học tôi nhận thấy một điểm hạn chế của học sinh là khi các em tiếp xúc với ngôn ngữ lập trình pascal thì hầu hết các em đều thấy nó khó, khó nhớ, khó áp dụng. Chính vì lí do đó mà khi học nội dung này các em chỉ học cho xong, học đối phó với thầy cô, các em cố tìm những đoạn mã lệnh rồi gõ theo và chạy chương trình cho có kết quả mà cũng không cần biết những đoạn mã lệnh đó làm việc như thế nào. Đôi với những học sinh khá hơn thì khi các em có tìm ra lời giải cho một bài toán thì các em đã vội hài lòng với kết quả mình đạt được mà không tìm hiểu thêm liệu có cách giải nào hay hơn không? Có thể cải tiến chương trình cho hiệu quả, ngắn học hơn không? Từ những thắc mắc đó, và sau một thời gian giảng dạy nội dung lập trình pascal cho đối tượng là học sinh lớp 8 tôi đã rất băn khoăn. Phải làm gì để học sinh của tôi có thể thay đổi cách nhìn nhận với môn học và cách học với môn lập trình này. Sau một thời gian suy nghĩ tôi cho rằng muốn thay đổi được các em thì trước tiên người thầy phải thay đổi, thay đổi cách tiếp cận nội dung, thay đổi phương pháp. Phải làm thế nào để các em có thể yêu thích môn học này, có yêu thích hứng thú thì các em mới có thể tập trung học tập nghiêm túc được, các em sẽ không còn học đối phó nữa. Khi các em yêu thích thì hãy hướng các em đi từ việc đơn gian tới phức tạp, nhìn nhận vấn đề hay giải các bài toán bằng nhiều cách để từ đó các em lĩnh hội được đầy đủ và chủ động kiến thức môn học. Từ những lí do
trên tôi quyết định nghiên cứu và thực hiện sáng kiến “ RÈN LUYỆN TƯ DUY THUẬT TOÁN TRONG HỌC LẬP TRÌNH PASCAL - TIN HỌC 8 TẠI TRƯỜNG PT THỰC HÀNH CHẤT LƯỢNG CAO NGUYỄN TÁT THÀNH” nhằm giúp học sinh lớp 8 khắc phục được những hạn chế nêu trên và tạo sự ham mê yêu thích của học sinh với môn học lập trình này. 1.2. Cơ sở lý luận 1.2.1. Khái niệm thuật toán Trong bài viết này tôi không đi sâu vào lí thuyết thuật toán, do vậy không đề cập đến khái niệm hình thức chính xác của thuật toán. Chúng ta hãy xem xét một số định nghĩa (không hình thức) ít nhiều khác nhau của khái niệm thuật toán nhưng cùng nêu bản chất mô tả một cách thức mà một nhiệm vụ hay một tiến trình được thực hiện như thế nào của thuật toán. Xét một số định nghĩa về thuật toán sau: Định nghĩa 1 (K.Rosen): Một thuật toán là một thủ tục xác định để giải một bài toán, sử dụng một số hữu hạn bước. Mỗi bước có thể gồm một hoặc một số thao tác/phép toán. Định nghĩa 2 (G.Brookshear): Một thuật toán là một tập hợp có thứ tự các bước không nhập nhằng, thực hiện được, xác định một tiến trình có kết thúc. Định nghĩa 3 (A.V. Aho, J.E.Hopcroft,J.D.Ullman): Thuật toán là một dãy hữu hạn các câu lệnh, mỗi câu lệnh đều có một ý nghĩa rõ rằng và có thể được thực hiện với một lượng công sức hữu hạn trong một thời gian hữu hạn. Qua một số định nghĩa nêu trên, có thể thấy các thuật toán có các tính chất chung như sau: Đầu vào: Một thuật toán có các giá trị đầu vào được lấy từ một tập xác định. Đầu ra: Từ một tập các giá trị đầu vào, thuật toán sản sinh ra các giá trị đầu ra thuộc một tập xác định. Các gía trị đầu ra chứa lời giải của bài toán. Tính xác định: Các bước trong thuật toán phải được định nghĩa chính xác. Tính hữu hạn: Một thuật toán phải cho kết quả mong đợi sau một số hữu hạn bước với mọi đầu vào thuộc tập các dữ liệu vào hợp lệ.
Tính hiệu quả: Phải có khả năng thực hiện mỗi bước của thuật toán một cách đúng đắn và trong một thời gian chấp nhận được. Tính tổng quát (Phổ dụng): Thuật toán phải được áp dụng cho mọi bài toán có chung một dạng mà không phải chỉ cho riêng một tập các dữ liệu vào đặc biệt. 1.2.2. Đánh giá thuật toán Một bài toán có thể có nhiều thuật toán khác nhau để giải. Có các câu hỏi nảy sinh một cách tự nhiên: “Thuật toán nào tốt hơn trong số các thuật toán cùng giải quyết một bài toán đó?.” hoặc “Thuật toán nào là chấp nhận được”. Những câu hỏi như vậy liên quan đến việc ước lượng tài nguyên máy tính cần thiết để thực hiện một thuật toán. Các tài nguyên máy tính được quan tâm là thời gian, dung lượng nhớ, phần cứng. Đứng trước một bài toán cho máy tính thì thuật toán cần phải được thiết kế hay xây dựng như thế nào để thực hiện nhiệm vụ. Việc xây dựng một thuật toán là một công việc khó khăn không chỉ đối với học sinh mà đôi khi ngay cả với giáo viên cũng khó xây dựng được một thuật toán tối ưu. Công việc này đòi hỏi phải có sáng tạo, sự am hiểu lĩnh vực của bài toán và không thể đưa ra một tập các quy tắc chung. Nói cách khác, không có thuật toán nào cho việc thiết kế thuật toán. Do đó việc rèn luyện tư duy thuật toán cho học sinh là hết sức cần thiết. Ở cấp học trung học cơ sở thì việc các em tự thiết kế một thuật toán để giải quyết bài toán mới mẻ là khó khăn, chúng ta chỉ có thể hướng dẫn các em làm quen với các bài toán mẫu với thuật toán có sẵn để hình thành tư duy thuật toán, từ đó hình thành thói quen lập trình giải quyết bài toán khi đã xây dựng được thuật toán. 1.3. Phương pháp tiếp cận để tạo ra sáng kiến - Nghiên cứu lý thuyết : Tìm hiểu các tài liệu, giáo trình liên quan tới nhiệm vụ nghiên cứu. - Nghiên cứu thực tiễn: Thông qua việc trực tiếp giảng dạy, trao đổi, phóng vấn trực tiếp với học sinh qua từng bài dạy để nắm được mức độ nhận thức của các em, biết được vấn đề khó khăn mà các em đang gặp phải từ đó tìm cách giải quyết vấn đề. 1.4. Mục tiêu của sáng kiến kinh nghiệm
Thông qua việc trình bày về thuật toán, cách xác định bài toán để hình thành thói quen tư duy lập trình cho mỗi học sinh. Từ việc học sinh rất khó xác định bài toàn, bỡ ngỡ khi gặp một bài toán hoặc khi đã có thuật toán thì học sinh cũng không biết ngôn ngữ hóa thuật toán thế nào để thành một bài toán trên ngôn ngữ lập trình Pascal, Thì học sinh có thể hình thành tư duy thuật toán, biết cách xác định rõ một bài toán trước khi chuyển hóa bài toán thành ngôn ngữ lập trình. Mong muốn của tác giả là sau khi hướng dẫn các em học sinh cách xác định một bài toán. Cụ thể là thông qua một số ví dụ cụ thể thì các em từng bước hình thành được kỹ năng lập trình với ngôn ngữ lập trình pascal.
Chương 2. MÔ TẢ SÁNG KIẾN 2.1. Vấn đề của sáng kiến Tin học là một môn học mới do đó học sinh còn bỡ ngỡ, chưa thấy hết tầm quan trọng của môn học. Nội dung học lập trình tin học 8 lại là nội dung mới lạ đối với hầu hết học sinh với nhiều khái niệm, thuật ngữ, cấu trúc dữ liệu đối với học sinh mới tiếp cận lần đầu. Chính vì vậy khi gặp một bài toán học sinh không biết phải giải quyết bài toán thế nào. Học sinh hoàn toàn xa lạ với những khái niệm như “xác định bài toán” hay “Xây dựng thuật toán”. Học sinh hoàn toàn bỡ ngỡ với việc chuyển hóa các bước giải bài toán thông thường trong toán học sang ngôn ngữ lập trình Pascal trong tin học. Bên cạnh những khó khăn đó thì cũng có nhiều mặt thuận lợi như đối tượng học sinh ngoan, nhiều em ham học hỏi. Nhà trường cũng đầu tư trang thiết bị dạy học hiện đại, phòng máy đáp ứng được nhu cầu thực hành của các em học sinh. Đối với giáo viên: Tính tới năm nay thì mới là khóa học thứ 2 của trường học nội dung lập trình pascal. Do đó, bản thân tôi cũng còn thiếu kinh nghiệm trong quá trình giảng dạy, đôi khi còn phụ thuộc nhiều vào sách giáo khoa và giáo án, chính vì thế mà khi tiếp cận một bài toán nào đó thì thường là hướng dẫn cho học sinh lời giải bài toán đó theo một phương pháp nhất định, cơ bản nhất để các em có thể hiểu và giải được bằng ngôn ngữ lập trình Pascal. Tuy nhiên với cách làm đó tôi nhận thấy học sinh bị phụ thuộc nhiều vào lời giải của thầy và không phát huy được khả năng tư duy và sáng tạo. Các em cố gắng học thuộc cấu trúc một số câu lệnh và các ví dụ áp dụng mà không tự tìm hiểu thêm các dạng bài khác, hoặc cách giải khác hiệu quả hơn, thú vị hơn. Trong tiết thực hành một số em gõ chương trình một cách máy móc các nội dung của bài thực hành từ sách giáo khoa chứ không thực sự tìm hiểu xem tại sao lại viết câu lệnh này, câu lệnh này mục đích để làm gì, câu lệnh này sẽ cho chúng ta kết quả gì, các học sinh hầu như chưa ý thức việc học của mình, hay nói cách khác học sinh chưa có động cơ, thái độ học tập đúng đắn. Để dẫn tới điều này có thể do các em chưa tìm thấy niềm vui và sự đam mê đối với môn học, các em nghĩ môn tin học là môn phụ. Mặt khác nội dung môn tin học 8 lại đòi hỏi khá cao. Nếu học sinh chỉ dừng lại ở nội dung kiến thức trong chương trình sách giáo khoa thì sẽ
không đáp ứng được yêu cầu đặt ra như thi học sinh giỏi văn hóa lớp 9, thi tin học trẻ, thi vào trường chuyên tin lớp 10. 2.2. Các biện pháp nâng cao hiệu quả 2.2.1. Thay đổi cách nhìn và tạo niềm đam mêm của học sinh với môn học. - Vì sao môn Pascal lại khó? Một thói quen khó thay đổi của học sinh đó là cách nhìn nhận về môn tin học, theo các em thì môn tin học là học những thao tác sử dụng đơn giản như: cách sử dụng internet, sử dụng hệ điều hành window, chương trình soạn thảo văn bản MS Word, chương trình soạn thảo trình diễn MS PowerPoint … Đây là những phần học ít đòi hỏi ở học sinh tư duy, mà chỉ cần học kĩ và nhớ thao tác, thực hành nhiều lần thì sẽ thành kỹ năng và thành thạo. Nhưng khi học bộ môn lập trình Passal chương trình lớp 8 ở THCS thì hầu như các em bị “choáng” vì bộ môn rất “mới”, và cách học cũng “mới”. Học những thao tác và thực hành nhiều dường như không còn phù hợp nữa. Học thuộc bài theo kiểu thuộc lòng chỉ phù hợp với nội dung là các cấu trúc câu lệnh chứ không thể áp dụng điều đó vào từng bài toán được. Lúc này các em cần phải học cách tư duy logic, tìm hiểu thuật toán, và viết những dòng lệnh máy tính trên cơ sở thuật toán đã xây dựng và hơn thế nữa các câu lệnh cần phải có độ chính xác tuyệt đối đến từng đấu chấm, dấu phẩy. Với tâm lí thông thường các em học sinh coi tin học là môn phụ không quan trọng nên nhiều em chủ quan không dành đủ thời gian để học nên không hiểu bài và dần bị mất căn bản. Đây cũng là lí do mà nhiều em luôn kêu học lập trình pascal khó quá. - Tại sao lại học Pascal? Pascal là một ngôn ngữ lập trình cấp cao do Niklaus Wirth, giáo sư điện toán trường đại học Kỹ thuật Zurich (Thụy sĩ) thiết kế và công bố vào năm 1971 và đặt tên là Pascal để tưởng niệm nhà Toán học và Triết học nổi tiếng Blaise Pascal. Đây là một ngôn ngữ lập trình có cấu trúc đơn giản, rõ ràng, cấu trúc chặt chẽ, dễ viết, dễ hiểu cũng như dễ sửa chữa, cải tiến. Do đó Pascal được nhiều quốc gia trong đó có Việt Nam đưa vào
chương trình giảng dạy tin học ở các trường phổ thông và đại học như một môn học cơ sở, đại cương. Ở cấp học phổ thông chúng ta không chú trọng học chuyên sâu về ngôn ngữ lập trình để tạo ra các phần mềm máy tính mà tập trung rèn luyện kĩ năng tư duy logic, tư duy hệ thống và sáng tạo không chỉ để giải quyết những vấn đề trong tin học mà đây còn là những kĩ năng vô cùng quan trọng để giải quyết nhiều vấn đề trong cuộc sống. Học Pascal giúp cho ta hiểu được cách làm việc của máy tính, cách giao tiếp để ra lệnh cho máy tính làm việc theo sự điều khiển của con người thông qua ngôn ngữ lập trình. Các em có thể tạo ra các chương trình thú vị bằng cách sử dụng các câu lệnh Pascal. Cũng giống như những môn học khác như toán học, vật lý, hóa học … khi các em đã thực sự hiểu và yêu thích bộ môn tin học các em sẽ tìm thấy nhiều niềm vui, sự đam mê khi tìm hiểu và khám phá những điều mới mẻ nhưng đầy hấp dẫn trong bộ môn tưởng chừng như khô khan này. - Tạo sự yêu thích khi học lập trình Pascal Lập trình là môn học đòi hỏi học sinh phải giải các bài toán bằng cách viết chương trình trên máy tính. Đây là môn học mới đối với học sinh nên phần đông các em không nắm bắt được kiến thức để vận dụng vào giải bài tập. Về ngôn ngữ lập trình Pascal đang gây khó khăn cho các học sinh mới bắt đầu tìm hiểu học lập trình. Vì Pascal có nhiều hạn chế về mặt hình thức như: Giao diện là dòng lệnh, khó nhớ và không thân thiện, dễ gây sự nhàm chán cho học sinh, về cú pháp thì chặt chẽ chỉ cần thiếu một dấu cũng báo lỗi sai trong chương trình, toàn bộ thông báo lại bằng ngôn ngữ tiếng anh đó cũng là hạn chế và khó khăn cho học sinh. Qua một thời gian giảng dạy ở bộ môn này, tôi nhận thấy khi học Pascal học sinh thường không thích thú với môn học này vì nhiều lý do như khó hiểu, đòi hỏi tư duy, … nên việc viết được một chương trình chạy được trên máy tính đối với các em rất khó khăn. Do đó để học tốt đòi hỏi học sinh phải có hứng thú. Cốt lõi của việc đổi mới phương pháp dạy học là giúp học sinh yêu thích, hứng thú với môn học, hướng tới việc học tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động. Để khắc phục điều này thì chúng ta cần giải quyết được các vấn đề sau: * Vấn đề 1: Học sinh chúng ta vừa đọc xong đề bài là kêu khó, không chịu tìm hiểu xem đề bài yêu cầu gì. Nói cụ thể hơn là sau khi đọc xong bài toán
thì học sinh không định hướng được là phải bắt đầu từ đâu, phải sử dụng cấu trúc dữ liệu nào hay cấu trúc lệnh nào để giải quyết. Để giúp học sinh vấn đề này thì sau khi đọc đề bài xong giáo viên hướng dẫn các em xác định rõ bài toán (xác định thành phần Input và Output của bài toán). Từ Inphut và Output của bài toán giáo viên yêu cầu học sinh gạch ra giấy chỉ ra từng bước để giải quyết bài toán rồi từ đó đưa ra các thuật toán, từng bước tinh chỉnh thuật toán tìm được thuật toán đúng đắn nhất cuối cùng là viết chương trình hoàn chỉnh. VD: Khi yêu cầu học sinh lập trình tính chu vi và diện tích hình tròn với bán kính nhập vào từ bàn phím. - Để giải bài này giáo viên yêu cầu học sinh nêu rõ Input vào Output bài toán. Input: Bán kính hình tròn Output: Diện tích và chu vi của hình tròn - GV yêu cầu HS gạch ra các công việc cần làm để giải quyết bài tập này ? Các công việc cần làm để giải quyết bài tập này : + Nhập bán kính R, + Tính diện tích hình tròn + Tính chu vi hình tròn + In ra diện tích và chu vi hình tròn – Gv gợi ý yêu cầu HS nêu công thức tính diện tích và chu vi hình tròn? Diện tích S = Pi*R^2 Chu vi Cv = 2*Pi*R – Với những yêu cầu cụ thể đó, giáo viên yêu cầu học sinh gõ các câu lệnh để hoàn thành bài toán. Có thể gợi ý cụ thể trong bài toán này: Cần thực hiện lệnh nhập dữ liệu như thế nào? Dùng lệnh gán để tính chu vi và diện tích với các công thức toán học đã có. Sau khi tính toán xong thì dùng lệnh in kết quả ra màn hình. * Vấn đề 2: Hầu như các em học sinh khi thực hành lập trình đều đùn đẩy cho nhau vì thiếu tự tin và không biết phải gõ gì vào máy, sợ gõ sai lỗi chính tả các câu lệnh hay từ khóa. Để giúp các em vấn đề này thì giáo viên nên khuyến khích các em cứ mạnh dạn gõ, một lần sai, hai lần sai,… rồi từ từ các em sẽ gõ đúng câu lệnh, có như vậy các em mới nhớ được câu lệnh, từ khóa và chủ động hơn trong việc gõ các câu lệnh giải quyết bài toán. Lúc đầu giám sát quá trình làm việc của các em, sửa các lỗi sai, về sau để các em tự làm việc chỉ sửa lỗi khi các em gặp khó khăn thực sự, không giải quyết được bắt buộc cần có hướng dẫn của giáo viên. Khi các
em tự gõ chương trình các em mới thực sự hiểu chương trình đó hoạt động thế nào chứ không thể nhìn mà hiểu được. Chỉ có tự gõ các lệnh thì mới nhớ được và hiểu từ đó sẽ tự tin khi ngồi lập trình trước máy tính. Khi tự tin làm việc với máy tính thì các em mới say mê và yêu thích môn học. * Vấn đề 3: Khi thực hành các em chỉ gõ cho xong nội dung của bài thực hành, hoặc tìm kiếm những bài mẫu có sẵn và gõ theo, sau đó các em kiểm soát lỗi chính tả rồi chạy thử, hiện kết là coi như xong bài tập. Học như vậy các em hoàn toàn thụ động, chứ không thực sự tìm hiểu xem tại sao lại có câu lệnh đó, tại sao phải dùng cấu trúc điều khiển này mà không dùng cấu trúc điều khiển kia, tới câu lệnh này thì kết quả sẽ như thế nào, … Chính vì vậy mà các em không hiểu bài và không thể tự sửa lỗi nếu gõ sai. Hướng dẫn các em cách chạy chương trình từng bước và cách quan sát giá trị các tham số cần thiết. Hướng dẫn các em “Biến mình thành cái máy tính” để thực hiện lần lượt các câu lệnh từ trên xuống dưới xem nếu là máy thì tại bước này sẽ thực hiện công việc gì, kết quả sẽ là gì? Có như vậy học sinh mới thực sự hiểu vấn đề, hiểu cách làm việc của ngôn ngữ lập trình pascal. 2.2.2. Các cách tiếp cận bài toán 2.2.2.1. Rèn luyện kỹ năng lập trình với câu lệnh điều kiện Đối với học sinh, khi làm quen với bất kỳ một cấu trúc lệnh nào cũng đều bỡ ngỡ vì các em chưa quen và biết cách sử dụng cấu trúc đó. Để học sinh có thể hiểu và vận dụng các cấu trúc lệnh vào từng bài toán cụ thể thì điều đầu tiên giáo viên phải giúp các em hiểu rõ cấu trúc lệnh, thuộc cấu trúc lệnh sau đó sẽ đưa ra các dạng bài tập áp dụng cấu trúc lệnh để củng cố kiến thức cho các em. Phải thực hiện chi tiết cả về mặt cấu trúc ngôn ngữ lập trình và phân tích bài toán từ đó xác định rõ bài toán sẽ cho kết quả là gì? Chúng ta sẽ lấy ví dụ bài toán sử dụng câu lệnh điều kiện sau: Ví dụ: Viết chương trình nhập vào 3 số nguyên dương a, b, c khác nhau. In ra màn hình số lớn nhất và nhỏ nhất trong 3 số trên. * Phương pháp 1: Xác định bài toán: . Input: Nhập vào máy tính 3 số tự nhiên a, b, c . Output: In ra màn hình số lớn nhất, nhỏ nhất trong 3 số a, b, c
Ý tưởng: + Tìm số lớn nhất: (a>b) và (a>c) thì a lớn nhất; (b>a) và (b>c) thì b lớn nhất; (c>a) và (c>b) thì c lớn nhất; + Tìm số nhỏ nhất: (a
Write(‘So lon la:’,Max,’ So nho la:’,Min); Readln; End. * Phương pháp 3: Ý tưởng: + So sánh giá trị a và b, nếu a>b thì đổi giá trị a và b. {Sau khi đổi giá trị thì sẽ cho kết quả a c thì đổi giá trị b và c. {Sau khi đổi giá trị thì sẽ cho kết quả a, b b hay b>a }. + Lại so sánh giá trị a và b, nếu a>b thì đổi giá trị a và b. {Sau khi đổi giá trị thì sẽ cho kết quả a c Then begin Tam:=b; b:=c; c:=tam end; If a>b Then begin Tam:=a; a:=b;b:=tam end; Write('So nho la:’,a,’ so lon la’,c); Readln; End. => Nhận xét: Trong 3 phương pháp trên thì mỗi phương pháp đều có một ưu điểm và hạn chế riêng:
Phương pháp 1: Giúp học sinh làm quen với câu lệnh điều kiện dạng đủ lồng nhau và điều kiện ghép ((a>b) and (a>c)) trong câu lệnh điều kiện thông qua phép toán and. Phương pháp 2: Giúp học sinh làm quen với lệnh gán, sử dụng biến trung gian Max, Min và câu lệnh ghép (Begin Max:=a; Min:=b; End) trong câu lệnh điều kiện. Phương pháp 3: Giúp học sinh làm quen với câu lệnh điều kiện dạng thiếu và ôn lại kiến thức sắp xếp giá trị hai biến theo thứ tự tăng hoặc giảm dần begin Tam:=a; a:=b; b:=tam end; Tóm lại: Với mỗi bài toán nếu có thể hãy tìm ra nhiều cách tiếp cận khác nhau, các cách viết chương trình khác nhau để học sinh có thể mở rộng khả năng tư duy cũng như tạo sự yêu thích khi tìm thấy niềm vui ở mỗi cách xây dựng bài toán. Qua đó học sinh sẽ có cách nhìn linh hoạt hơn với mỗi cấu trúc câu lệnh, phát huy tính tích cực và sáng tạo cho học sinh. 2.2.2.2. Rèn luyện kỹ năng lập trình với câu lệnh lặp Cấu trúc lệnh lặp là cấu trúc cơ bản trong ngôn ngữ lập trình pascal và cấu trúc này cũng là cấu trúc giúp học sinh giải quyết một lượng lớn các dạng bài tập. Tuy nhiên khi tiếp cận câu lệnh lặp này thì học sinh lại khó hình dung ra cách hoạt động của từng cấu trúc, đặc biệt là học sinh khó phân biệt cấu trúc lặp xác định và lặp với số lần lặp không xác định. Một lỗi mà học sinh thường gặp khi làm việc với cấu trúc lặp đó là không xác định được điều kiện để dừng vòng lặp. Chính vì những lý do trên mà khi dạy cho học sinh cấu trúc lặp giáo viên cần xây dựng các ví dụ sử dụng cấu trúc này cụ thể để học sinh hiểu rõ và ghi nhớ sau đó các em mới hình thành phản xạ và kĩ năng lập trình có xử dụng cấu trúc lặp. Để học sinh có thể hiểu rõ và phân biệt được cấu trúc lặp chúng ta có thể giao cho học sinh bài toán sau: Ví dụ 1: Viết chương trình tính tổng số nguyên từ 1 tới n, n là số nguyên nhập từ bàn phím bằng cách sử dụng cấu trúc lặp For..do, While..do và cấu trúc Repeat ..until.
Với bài toán này cho dù dùng cấu trúc lệnh lặp nào thì cũng cần xác định rõ bài toán với Input: Nhập vào số tự nhiên n, Output: in ra màn hình tổng của các chữ số từ 1 tới n vừa nhập vào. + Cấu trúc For..do ta có thể xây dựng chương trình như sau: var i, n: integer; s: real; Begin writeln('nhap so n de tinh tong'); readln(n); s:=0; for i:=1 to n do s:=s+i; writeln('tong tu 1-n la: =',s:2:0); readln; end. + Cấu trúc While ..do ta có chương trình như sau: var i: integer; s: real; begin writeln('nhap so n de tinh tong tu 1-n'); readln(n); s:=0;i:=0; while i
học sinh viết chương trình giải quyết cùng một bài toán nhưng dùng cả 3 cấu trúc lặp. Đối với câu lệnh lặp For .. do thì đại đa số học tiếp cận nhanh hơn và không bị nhầm lẫn, chỉ khi các em chuyển bài toán từ dùng Ror..do sang dùng while ..do và Repeat ..until thì hầu hết các em đều không hiểu rõ vẫn đề là điều kiện gì để vòng lặp có thể dừng. Chính vì lý do đó mà khi giúp các em xây dựng bài toán theo hướng While..do và Repeat..until giáo viên nên nhấn mạnh điểm này. Có thể cho học sinh rơi vào vòng lặp không dừng như ta có thể bỏ qua lệnh làm thay đổi giá trị của biến i (i:=i+1). Khi học sinh chạy thử chương trình sẽ bị lặp và dẫn tới không thoát được, khi đó mới phân tích điều kiện dừng vòng lặp và yêu cầu học sinh gõ lại chương trình, khi đó học sinh mới hiểu rõ được bản chất của hai câu lệnh dạng này đồng thời đó cũng là một kinh nghiệm cho các em khi lập trình mà sử dụng cấu trúc lặp không xác định này. Mặt khác của vấn đề là khi dạy cho học sinh các cấu trúc lệnh lặp thì ngoài việc dạy các em cấu trúc còn phải giúp các em nhận diện bài toán để có thể áp dụng được tốt các cấu trúc lệnh sao cho phù hợp. Khi các em nhận diện được cấu trúc lệnh để giải quyết bài toán thì vấn đề đặt ra là các bài toán đó các em đã giải quyết tốt chưa? Tức là chương trình các em xây dựng đã hoàn hảo chưa? Đến lúc này giáo viên cần giúp các em tinh chỉnh bài toán của các em sao cho tối ưu nhất. Chúng ta sẽ xem xét vấn đề này qua một số ví dụ sau: Ví dụ 2: Số nguyên tố là số tự nhiên lớn hơn 1, chỉ có hai ước là 1 và chính nó. Yêu cầu: Nhập vào số nguyên dương N. Kiểm tra xem N có phải là số nguyên tố hay không, thông báo kết quả sau khi kiểm tra. Xác định bài toán: Input: Nhập vào một số tự nhiên N, Output: N có phải là số nguyên tố hay không. * Phương pháp 1: Ý tưởng: + Cho biến i chạy từ 2 đến n1 {Ta xét trường hợp n có chia hết cho i hay không}, nếu n chia hết cho i thì ta tăng biến đếm lên một đơn vị {ban đầu biến đếm nhận giá trị bằng 0}. + Kiểm tra biến đếm, nếu biến đếm nhận giá trị bằng không {tức n không chia hết cho số nào trong khoảng từ 2 đến n1} vậy n là số nguyên tố, ngược lại
biến đếm nhận giá trị lớn hơn 0{tức n chia hết cho cho một hoặc nhiều giá trị trong khoảng [2..n1]} vậy n không phải là số nguyên tố. Chương trình: Var n,i,dem:Integer; Begin Write('Nhap gia tri N: ');Readln(n); If n
Write('Nhap gia tri N: ');Readln(n); Kt:=True; If n Nhận xét: Phương pháp 1: Giúp cho học sinh có cái nhìn tổng quan hơn khi xác định n có phải là số nguyên tố hay không thông qua phương thức đếm số lần n có chia hết cho giá trị nào trong khoảng từ [2..n1] hay không, theo định nghĩa thì số nguyên tố là số chỉ chia hết cho 1 và chính nó {tức nếu N là số nguyên tố chỉ khi n chia hết cho 1 và n}. Vậy nếu n còn chia hết cho số nào trong khoảng [2..n1] thì n không phải nguyên tố. Phương pháp 2: Phương giáp này giúp học sinh tìm hiểu được nhiều kiến thức hơn trên nền kiến thức của phương pháp 1. Khi cho i chạy từ 2 đến trunc(sqrt(n)) thì số lần thực hiện vòng lặp được giảm đi một nữa, sẽ tiết kiệm được thời gian khi chạy chương trình; mặt khác giúp học sinh ôn lại kiến thức lấy kết quả phép so sánh của kiểu dữ liệu Boolean, một kiểu dữ liệu mà chúng ta cũng rất hay sử dụng trong các bài tạo vòng lặp. Ví dụ 3: Viết chương trình nhập vào 2 số nguyên dương a, b khác nhau. Tìm ước chung lớn nhất và bội chung nhỏ nhất của 2 số trên. Xác định bài toán: Input: Nhập vào hai số nguyên dương a, b Output: In ra màn hình UCLN(a,b) và BCNN(a,b) * Phương pháp 1: Ý tưởng: Đầu tiên, là cách cơ bản nhất. Đó là dùng vòng lặp WHILE, rồi lấy số lớn trừ nhỏ cho đến khi chúng bằng nhau. Cách này dành cho những bạn học yếu, đỡ phải suy nghĩ nhiều. Tuy nhiên cách này có hạn chế là nếu mà 2 số chênh nhau quá lớn thì nó sẽ lặp rất nhiều lần, điều này không quan trọng đối với các bạn học sinh, nhưng nếu đi sâu vào chuyên ngành thì việc làm này sẽ tốn dung lượng bộ nhớ và thuật toán này cũng được đánh giá là kém tối ưu.
Ví dụ tìm UCLN và BCNN của 17 và 3 (bằng phương pháp đoán nhận ta thấy được UCLN của 2 số này là 1 và BCNN là 51). Giáo viên có thể mô phỏng thuật toán cho học sinh hiểu như sau: UCLN : ta sẽ lấy 17 3 = 14, 14 3 =11, 11 3 = 8; 8 3 = 5; 5 3 = 2; 32=1; 21 =1; Lúc này chúng đã bằng nhau và bằng 1. Và 1 cũng chính là UCLN. BCNN : bằng tích của 2 số chia cho UCLN lấy phần nguyên. + Tích của 2 số là 17x3 = 51 + Chia 1 lấy phần nguyên là bằng 51. var x,y,UCLN,BCNN:integer; Begin readln(x,y); BCNN:=x*y; While xy do If x>y then x:=xy else y:=yx; UCLN:=x; BCNN:=BCNN div UCLN; write(UCLN,' ',BCNN); end. Lưu ý: Sau khi test chương trình xong giáo viên cho học sinh test cặp giá trị a, b bằng nhau. Yêu cầu học sinh nhận xét, nêu thuật toán và viết lại chương trình trên với điều kiện a, b là hai số nguyên. * Phương pháp 2: Ý tưởng: + Nếu a chia b có phần dư bằng 0 thì b là UCLN của a và b. Từ khái niệm này ta xây dựng thuật toán như sau: du:= a mod b, a:=b; b:=du, chương trình kết thúc khi b=0 và UCLN là a. + Viết ra UCLN, BCNN Chương trình: Var a,b,p,du:Integer; Begin Write('Nhap gia tri a, b tuong uong : ');Readln(a, b); P:=a*b; While b0 Do
Begin Du:=a mod b; a:=b:b:=du; End; Writeln('UCLN la: ',a,' BCNN la: ',P Div a); Readln; End. * Phương pháp 3: Ý tưởng: + Ta cho biến i chạy từ 1 đến a, nếu thỏa mãn đồng thời 2 điều kiện (a mod i =0) và (b mod i =0) thì i là UCLN của a và b. + Viết ra UCLN, BCNN Chương trình: Var a,b,p,d:Integer; Begin Write('Nhap gia tri a, b tuong uong : ');Readln(a, b); P:=a*b; For i:=1 To a Do if (a mod i=0) and (b mod i=0) then d:=i Writeln('UCLN la: ',d, ‘BCNN la: ',p Div d); Readln; End. * Phương pháp 4: Ý tưởng: + Ta cho biến i chạy downto từ a đến 1, nếu thỏa mãn đồng thời 2 điều kiện (a mod i =0) và (b mod i =0) thì i là UCLN của a và b đồng thời kết thúc việc tìm kiếm {kết thúc vòng lặp}. + Viết ra UCLN, BCNN Bổ sung kiến thức: Lệnh break + Cú pháp: Break + Hoạt động: Lệnh break hoạt động khi được đặt trong thân các vòng lặp for, while, repeat. Khi gặp lệnh break thì máy sẽ thoát khỏi chu trình của vòng lặp, nếucó nhiều vòng lặp lồng nhau sẽ thoát vòng lặp trong nhất chứa lệnh break; Chương trình: Var a,b,p,d:Integer; Begin Write('Nhap gia tri a, b tuong uong : '); Readln(a, b); P:=a*b;