Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Xây dựng hệ thống kiến thức cấu trúc dữ liệu và giải thuật nhằm nâng cao chất lượng học sinh giỏi các trường THPT không Chuyên

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

16
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sáng kiến "Xây dựng hệ thống kiến thức cấu trúc dữ liệu và giải thuật nhằm nâng cao chất lượng học sinh giỏi các trường THPT không Chuyên" này đưa ra phương pháp nâng cao chất lượng học sinh giỏi trong nội dung cấu trúc dữ liệu và giải thuật nhằm nâng cao chất lượng học sinh giỏi các trường THPT không Chuyên.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Xây dựng hệ thống kiến thức cấu trúc dữ liệu và giải thuật nhằm nâng cao chất lượng học sinh giỏi các trường THPT không Chuyên

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ĐƠN ĐỀ NGHỊ CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: XẤY DỰNG HỆ THỐNG KIẾN THỨC CẤU TRÚC DỮ LIỆU VÀ GIẢI THUẬT NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG KHÔNG CHUYÊN Tác giả: Đinh Thị Vân Anh Đồng tác giả (nếu có): Vũ Thị Nhung Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THPT Kim Sơn B Ninh Bình, tháng 5 năm 2022
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ĐƠN ĐỀ NGHỊ CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN Kính gửi: : Hội đồng sáng kiến Sở GDĐT Ninh Bình Chúng tôi gồm: Số Họ và tên Ngày Nơi công Chức Trình độ Tỷ lệ (%) TT tháng tác (hoặc danh chuyên đóng góp vào năm sinh nơi thường môn việc tạo ra trú) sáng kiến (ghi rõ đối với từng đồng tác giả (nếu có) 1 Đinh Thị Vân 3/12/1989 THPT Kim Giáo Đại học 50% Anh Sơn B viên 2 Vũ Thị Nhung 8/01/1987 THPT Kim Giáo Đại học 50% Sơn B viên I. TÊN SÁNG KIẾN VÀ LĨNH VỰC ÁP DỤNG I.1. Tên sáng kiến Là nhóm tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến: “Xây dựng hệ thống kiến thức cấu trúc dữ liệu và giải thuật nhằm nâng cao chất lượng học sinh giỏi các trường THPT không Chuyên” I.2. Lĩnh vực áp dụng Lĩnh vực áp dụng: Tin học Sáng kiến này đưa ra phương pháp nâng cao chất lượng học sinh giỏi trong nội dung cấu trúc dữ liệu và giải thuật nhằm nâng cao chất lượng học sinh giỏi các trường THPT không Chuyên. II. BẢN CHẤT CỦA SÁNG KIẾN II.1. Nội dung sáng kiến II.1.1. Giải pháp cũ thường làm
Trong giảng dạy tại trường THPT, chất lượng giáo dục đặt biệt quan trọng tới xã hội. Trong đó, học sinh giỏi cũng là một tiêu chí ảnh hưởng nhiều đến vị trí của các trường. Do đó, chúng tôi rất chú trọng trong việc nâng cao chất lượng đội ngũ học sinh giỏi của môn mình. Với môn Tin học, Cấu trúc dữ liệu và giải thuật có khối lượng kiến thức lớn khi học thi học sinh giỏi. Trước khi áp dụng sáng kiến, trong quá trình ôn thi học sinh giỏi mặc dù đã dùng nhiều phương pháp để truyền tải kiến thức tới học sinh như dùng các nguồn học liệu, tài liệu về cấu trúc dữ liệu và giải thuật [1][3] và sử dụng tài liệu tham khảo của trường Chuyên,… để dạy học sinh. Khi sử dụng giải pháp cũ đó, học sinh có cái nhìn toàn diện về bộ môn này và rất phù hợp cho các HS trường Chuyên (là những học sinh được học theo chuyên đề riêng và có thời gian được thực hành, lập trình trên máy tính nhiều) thì sẽ dễ tiếp cận hơn. Tuy nhiên, với các HS của trường không Chuyên như THPT Kim Sơn B, chúng tôi gặp một số khó khăn do tài liệu định hướng thuật giải, và viết dưới dạng mô tả giải thuật, người mới bắt đầu học nâng cao thì rất khó nắm bắt, bao quát được kiến thức và khó rèn được kỹ thuật lập trình; và người học chưa được tiếp cận các cấu trúc dữ liệu như stack, queue, priotiqueue, Tree, cây IT, cây BIT… để giải các bài toán tối ưu. Vì vậy, sau khi ôn thi xong bắt tay vào kiểm tra lập trình, luyện đề, học sinh chỉ nắm được những kiến thức nền, cơ bản theo chiều dọc của chương trình Tin học phổ thông mà không vận dụng được các cấu trúc dữ liệu và giải thuật khi giải các bài toán lập trình. Dẫn đến kết quả kiểm tra ở những đề thi có các bài toán phát triển năng lực, cần liên hệ, vận dụng các cấu trúc dữ liệu và giải thuật thì học sinh chưa có kĩ năng lập trình về cấu trúc dữ liệu và nắm các giải thuật nâng cao, cho nên chương trình viết ra có độ tư duy, logic chưa cao, thuật toán không tối ưu. II.1.2. Phương pháp mới cải tiến Từ khó khăn trên, chúng tôi nhận thấy cần hệ thống, sử dụng kiến thức phù hợp và thêm các chương trình thực hành, các bài toán ứng dụng nâng cao để học sinh dễ hình dung, tiếp cận góp phần nâng cao chất lượng dạy và học học sinh giỏi môn Tin học trong các trường THPT không Chuyên. Vì vậy, chúng tôi chọn vấn đề: “Xây dựng hệ thống kiến thức cấu trúc dữ liệu và giải thuật nhằm nâng cao chất lượng học sinh giỏi các trường THPT không Chuyên” làm nội dung sáng kiến kinh nghiệm của mình.
Với nội dung của sáng kiến bao gồm giả mã và code chương trình trong chuyên đề nhỏ được viết bởi ngôn ngữ lập trình C++. Hệ thống kiến thức được trình bày từ dễ đến khó, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tự học, tự nghiên cứu. Với mỗi đơn vị kiến thức, có các bài tập, hướng dẫn thuật toán và code chương trình giúp người học nhanh chóng làm quen định dạng, quy cách làm bài; người học được hướng dẫn thuật toán có mức độ hoàn thiện bài khác nhau. II.1.3. Cách thức, các bước thực hiện sáng kiến Bước 1: Nghiên cứu tài liệu tham khảo, xây dựng nội dung sáng kiến. Bước 2: Truyền đạt kiến thức nền về cấu trúc dữ liệu và giải thuật cho học sinh. Bước 3: Hướng dẫn học sinh cách vận dụng các cấu trúc dữ liệu và giải thuật nâng cao để giải quyết các bài toán lập trình. Bước 4: Ra hệ thống câu hỏi vấn đáp và luyện đề liên quan đến nội dung đã học. Bước 5: Ra một số đề kiểm tra yêu cầu học sinh giải quyết được các bài toán lập trình bằng cách vận dụng các cấu trúc dữ liệu và giải thuật. Bước 6: Phân tích điểm số của học sinh từ đó tìm nguyên nhân tăng/ giảm điểm số, tiếp tục tìm biện pháp giải quyết những vấn đề còn yếu ở học sinh. II.2. Khả năng áp dụng của sáng kiến Tại trường THPT Kim Sơn B, chúng tôi đã thực hiện thử nghiệm trong 2 năm 2020-2021 và 2021-2022. Sau khi thực hiện, chúng tôi đã thu được kết quả như sau: Năm 2020-2021: Có 4 học sinh đi dự thi HSG tỉnh thì có 2 giải nhì và 1 giải ba. Năm 2021-2022: Có 3 học sinh dự thi HSG tỉnh thì có 2 HS đạt giải nhì Ngoài ra, giải pháp này có thể áp dụng cho các học sinh giỏi trường THPT không Chuyên; các HSG lớp 9; tất cả các GV, HS chỉ mới dùng đến kiến thức cơ bản trong sách giáo khoa và bước đầu tìm hiểu về cấu trúc dữ liệu và giải thuật. Sáng kiến là tài liệu rất hữu ích cho các đồng nghiệp giảng dạy môn Tin học trong quá trình ôn thi học sinh giỏi các cấp.và là tài liệu phục vụ cho học sinh trong quá trình ôn thi học sinh giỏi các cấp. III. CÁC ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT ÁP DỤNG SÁNG KIẾN Học sinh đã được học các kiến thức cơ bản và lập trình được các bài toán cơ bản trong ngôn ngữ C++.
Phòng học chuyên môn có đủ cơ sở vật chất phục vụ việc học tập: máy tính, máy chiếu,… Triển khai từng nội dung cụ thể trong sáng kiến. Sau khi học xong, giáo viên hướng dẫn học sinh nắm bắt kiến thức cơ bản, luyện đề, biết vận dụng từ kiến thức đã được học về cấu trúc dữ liệu và giải thuật để giải quyết các bài toán lập trình nâng cao. Có phòng học bộ môn. Phải khảo sát từng phần đã được học. IV. ĐÁNH GIÁ LỢI ÍCH IV.1. Hiệu quả xã hội Trong trường THPT Kim Sơn B, chúng tôi đã thực hiện thử nghiệm sáng kiến này trong 2 năm học 2020-2021 và 2021-2022, còn các năm học trước đó thực hiện theo giải pháp cũ. Kết quả thu được có các năm như sau: - Khi thực hiện giải pháp cũ (sử dụng các tài liệu tham khảo) *Minh chứng kết quả các bài kiểm tra khảo sát nội dung cấu trúc dữ liệu và giải thuật của Đội tuyển năm học 2019 – 2020. Bài kiểm Bài kiểm Bài kiểm Bài kiểm Bài kiểm Bài kiểm TT Họ và tên tra số 1 tra số 2 tra số 3 tra số 4 tra số 5 tra số 6 1 Nguyễn Quốc An 7/20 9/20 9/20 10/20 12/20 12/20 2 Trần Đức Ngọc 8/20 9/20 10/20 10/20 11/20 11/20 3 Phạm Văn Khánh 9/20 10/20 12/20 12/20 13/20 13/20 * Minh chứng kết quả thi học sinh giỏi cấp tỉnh năm học 2020 – 2021. STT Họ và tên Đạt giải 1 Nguyễn Quốc An Ba 2 Trần Đức Ngọc Khuyến khích - Khi thực hiện giải pháp mới (sử dụng các tài liệu do chúng tôi sưu tầm, hệ thống có cấu trúc phù hợp với người mới bắt đầu kiến thức nâng cao). * Minh chứng kết quả các bài kiểm tra khảo sát nội dung cấu trúc dữ liệu và giải thuật của Đội tuyển năm học 2020 – 2021. Bài Bài Bài kiểm Bài kiểm Bài kiểm Bài kiểm TT Họ và tên kiểm tra kiểm tra tra số 1 tra số 4 tra số 5 tra số 6 số 2 số 3
1 Phạm Thùy Linh 10/20 11/20 12/20 13/20 16/20 16/20 2 Trần Thị Lành 8/20 9/20 12/20 13/20 15/20 17/20 3 Nguyễn Văn Thuấn 9/20 10/20 14/20 15/20 16/20 17/20 4 Bùi Phong Thu 8/20 10/20 12/20 12/20 14/20 15/20 * Minh chứng kết quả thi học sinh giỏi cấp tỉnh năm học 2020 – 2021. STT Họ và tên Đạt giải 1 Phạm Thùy Linh Nhì 2 Trần Thị Lành Nhì 3 Nguyễn Văn Thuấn Ba *Minh chứng kết quả các bài kiểm tra khảo sát nội dung cấu trúc dữ liệu và giải thuật của Đội tuyển năm học 2021 – 2022. Bài kiểm Bài kiểm Bài kiểm Bài kiểm Bài kiểm Bài kiểm TT Họ và tên tra số 1 tra số 2 tra số 3 tra số 4 tra số 5 tra số 6 1 Trần Mạnh Cường 9/20 10/20 13/20 15/20 17/20 18/20 2 Lưu Đức Thắng 10/20 12/20 16/20 16/20 16.5/20 17/20 3 Phạm Văn Chiến 9/20 11/20 13/20 14/20 15/20 16/20 * Minh chứng kết quả thi học sinh giỏi cấp tỉnh năm học 2021 – 2022. STT Họ và tên Đạt giải 1 Lưu Đức Thắng Nhì 2 Trần Mạnh Cường Nhì + Phân tích nguyên nhân: Khi mới ôn tập, học sinh chỉ được học theo các chuyên đề đã lập theo kế hoạch trên nên mới chỉ có cách nhìn một chiều riêng biệt đó là các thuật toán, cấu trúc điều khiển. Nhưng từ chuyên đề cấu trúc dữ liệu và giải thuật với việc áp dụng sáng kiến trên học sinh đã tiến bộ hơn rất nhiều trong cách nắm bắt kiến thức, nắm kiến thức nền, áp dụng giải quyết các bài toán lập trình mới. Do đó, đã có sự hiểu biết khái quát, tổng hợp, vận dụng kiến thức để giải quyết các câu hỏi trong đề thi liên quan. Từ chuyên đề này học sinh đã biết vận dụng để học, ôn tập và giải quyết các dạng đề thi trong các phần: quay lui, nhánh cận, quy hoạch động, duyệt đồ thị bằng các vận dụng các cấu trúc dữ liệu được học. Do đó, từ bài kiểm tra số 3 trở đi, điểm kiểm tra của học sinh đã có sự tiến bộ rõ rệt. Đặc biệt khi áp dụng đối với Đội tuyển học sinh giỏi tỉnh, các bài luyện đề của học sinh chất lượng ngày càng được nâng cao, học sinh đã nâng lên rõ rệt về cách viết chương
trình, cách nhận thức đề, cách tiếp cận kiến thức và giải quyết vấn đề được đặt ra trong đề thi bằng cách vận dụng các cấu trúc dữ liệu và giải thuật được học trong chuyên đề này. IV.2. Hiệu quả kinh tế Cấu trúc dữ liệu và giải thuật là một nội dung rất quan trọng, sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh tư duy thuật toán. Tuy nhiên, có rất nhiều tài liệu hướng dẫn và có thể là một phần của tài liệu, nên khi học nội dung này đòi hỏi học sinh cần mua nhiều tài liệu để đọc và tìm hiểu. Chính vì vậy, tốn kém về kinh phí mua tài liệu (có thể là sách bản cứng hoặc bản mềm), trung bình mỗi cuốn sách là 80.000 đồng, nếu mua 5 cuốn để tham khảo thì mỗi học sinh cần 400.000 đồng. Trong đội tuyển có tối thiểu 3 học sinh, nên chi phí tối thiểu có thể tiết kiệm là 1.200.000 đồng. V. DANH SÁCH GIÁO VIÊN ÁP DỤNG SÁNG KIẾN Nơi công tác Trình độ Nội dung TT Họ và tên (hoặc nơi Chức danh chuyên môn công việc hỗ trợ thường trú) Trường THPT Dạy thực nghiệm 1 Đinh Thị Vân Anh Giáo viên Cử nhân Kim Sơn B và góp ý nội dung Trường THPT Dạy thực nghiệm 2 Vũ Thị Nhung Tổ phó Cử nhân Kim Sơn B và góp ý nội dung Trường THPT Dạy thực nghiệm 3 Phạm Thị Hồng Vân Giáo viên Cử nhân Kim Sơn B và góp ý nội dung Trường THPT Dạy thực nghiệm 4 Trịnh Thị Huệ Giáo viên Thạc sỹ Kim Sơn B và góp ý nội dung Trường THPT Dạy thực nghiệm 5 Phạm Thị Linh Giáo viên Cử nhân Kim Sơn B và góp ý nội dung VI. KẾT LUẬN Khi thực hiện sáng kiến “Xây dựng hệ thống kiến thức cấu trúc dữ liệu và giải thuật nhằm nâng cao chất lượng học sinh giỏi các trường THPT không Chuyên”, chúng tôi thấy đây là một chuyên đề có ý nghĩa thiết thực với nhiều nội dung quan trọng. Bởi lẽ trong khi lập trình giải các bài toán Tin học, việc nắm vững các cấu trúc dữ liệu và
các giải thuật giúp học sinh giải quyết bài toán ở thuật toán tối ưu hơn, tốc độ thực hiện nhanh, việc tổ chức chương trình logic hơn. Chúng tôi đã và đang từng bước áp dụng sáng kiến vào thực tế giảng dạy nhằm nâng cao chất lượng dạy và học môn Tin học. Hy vọng kết quả học tập bộ môn sẽ tốt hơn và tạo cho học sinh thói quen tự học, tìm hiểu, sưu tầm, so sánh, đối chiếu và vận dụng các cấu trúc dữ liệu và giải thuật khác nhau khi lập trình. Thời gian tới chúng tôi cố gắng tranh thủ thời gian, sưu tầm tài liệu, nghiên cứu để hoàn thiện sáng kiến với sự kết hợp vận dụng được cấu trúc dữ liệu và giải thuật để giải quyết các bài toán duyệt đồ thị trong môn Tin học và cố gắng soạn đầy đủ hơn nữa tạo thành một bộ tài liệu hoàn chỉnh phục vụ cho công tác ôn thi học sinh giỏi các cấp. Chúng tôi xin cam đoan mọi thông tin nêu trong đơn là trung thực, đúng sự thật và hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật. Chúng tôi xin trân trọng cảm ơn! Ninh Bình, ngày 01 tháng 5 năm 2022 Người viết báo cáo Đinh Thị Vân Anh Vũ Thị Nhung XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG VỀ VIỆC TRIỂN KHAI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN TẠI ĐƠN VỊ ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. .................................................................................................................................