Input, output là gì trong tin học 10
Rèn kỹ năng viết thuật toán cho học sinh thông qua một số bài tập cơ bảnBạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (162.1 KB, 17 trang ) SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA Đơn vị công tác : THPT HOẰNG HÓA 2 SKKN thuộc lĩnh vực môn: TIN HỌC THANH HÓA NĂM 2017 PHẦN I. MỞ ĐẦU 1. LÝ DO Năm học 2016 -2017 là năm tôi được tổ chuyên môn phân công dạy Tin học 10. Đứng trước nhiệm vụ của năm học này, tôi đã lên kế hoạch và mục tiêu dạy học cho mình nhằm đạt hiệu quả dạy học được tốt nhất cũng như sẽ đạt được chỉ tiêu đăng kí. Trong quá trình giảng dạy môn Tin học 10, khi dạy Bài 4 BÀI TOÁN VÀ THUẬT TOÁN tôi nhận thấy đây là nội dung khó và mới đối với các em nhưng khi các em hiểu được thì vô cùng lý thú. Với các ví dụ được trình bày trong kinh nghiệm của mình sẽ giúp cho học sinh nắm bắt tốt hơn về cách viết thuật toán của một bài toán. Khảo sát tình trạng: Giáo viên đưa ra đề kiểm tra 1 tiết đối với lớp 10A2 (40 học sinh) như sau: Bài 1: Xác định Input và Output của bài toán sau: Tính tổng các bình phương các chữ số của 1 số tự nhiên bất kỳ có 4 chữ số Bài 2: Liệt kê các bước của thuật toán để giải bài toán sau : Rút gọn phân số a với a, b bất kỳ, b 0 b Bài 3: Viết thuật toán để sắp xếp 1 dãy số nguyên bất kỳ nhập từ bàn phím theo thứ tự giảm dần. Kết quả kiểm tra khi không áp dụng kinh nghiệm như sau: Lớp 10A2 có 40 học sinh: Điểm Số học sinh Tỉ lệ 3 9 23 % 4 10 25 % 5 11 28 % 6 5 13 % 7 5 13 % Đối với Bài 1, hầu như học sinh chỉ tìm được Input và Output của bài toán mà chưa viết được đầy đủ thuật toán để giải nó. Đối với Bài 2, Bài 3 học sinh chưa mô phỏng được thuật toán bằng sơ đồ khối 2 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Trong dự thảo báo cáo chính trị về phát triển văn hoá giáo dục đào tạo của báo Nhân dân ra ngày 3.2.2001 có đề cập: Đổi mới căn bản và toàn diện nội dung, phương pháp dạy và học, hệ thống trường lớp và hệ thống quản lí giáo dục theo hướng chuẩn hoá, hiện đại hoá, xã hội hoá và dân chủ hoá. Trên cơ sở đó, mục tiêu của đề tài nhằm: Giúp học sinh hiểu rõ khái niệm Thuật toán Giúp học sinh viết thuật toán dễ dàng, khắc phục tình trạng cảm thấy mơ hồ khi học về thuật toán. Khuyến khích học sinh biểu diễn thuật toán bằng sơ đồ khối. Là cơ sở để phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi tin học và để học tiếp kiến thức viết chương trình trong năm sau của học sinh. 3. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Nội dung bài 4 Bài toán và thuật toán nằm trong chương trình Tin học 10, gồm 6 tiết (5 tiết lý thuyết và 1 tiết bài tập) , tôi đã áp dụng đề tài lồng ghép trong cả giờ lý thuyết và giờ bài tập. - Đối tượng là học sinh các lớp 10 mà tôi đã dạy. 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHUNG - Đứng trước một vấn đề còn mới và trừu tượng đối với học sinh, việc xây dựng các bài tập ví dụ là hết sức quan trọng. Học sinh học thông qua ví dụ sẽ hiểu rõ và cụ thể hơn về thuật toán. - Vì vậy, trước hết, tôi phải giúp học sinh giải quyết các bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập, sau đó, tôi có thể đưa ra một số ví dụ khác ngoài sách giáo khoa nhưng gần gũi với các em. 5. CẤU TRÚC ĐỀ TÀI Phần I. Mở đầu 1. Lí do 2. Mục tiêu nghiên cứu 3. Đối tượng phạm vi nghiên cứu 4. Phương pháp nghiên cứu chung 5. Cấu trúc đề tài Phần II. Nội dung 1. Giúp học sinh hiểu rõ khái niệm Bài toán trong tin học 2. Giúp học sinh hiểu rõ khái niệm Thuật toán trong tin học 3. Một số bài tập 3 4. Đánh giá Phần III. Kết luận 4 PHẦN II. NỘI DUNG 1. Giúp học sinh hiểu rõ khái niệm "Bài toán" trong Tin học: Giáo viên đặt vấn đề bằng cách đưa ra các ví dụ để học sinh quan sát: Ví dụ 1: Giải phương trình bậc 2 tổng quát: ax2+ bx+ c= 0 (a 0). Ví dụ 2: Bài toán kiểm tra tính nguyên tố của một số nguyên dương N Phát vấn học sinh: Em hãy xác định INPUT(thông tin ban đầu) và Output(kết quả) của mỗi bài toán sẽ có dạng gì ? (Dạng số, hình ảnh, hay văn bản ?) Học sinh trả lời: ở ví dụ 1 Dữ kiện Các hệ số a, b, c bất kỳ Kết quả Nghiệm của phương trình (nếu có) có dạng số nguyên ở ví dụ 2 Số nguyên dương N hoặc số thực. N là số nguyên tố hoặc N không phải là số nguyên tố Lâu nay, học sinh mới chỉ tiếp xúc và quen với khái niệm bài toán trong Toán học. Vì vậy, giáo viên nên đưa ra câu hỏi so sánh sự giống và khác nhau giữa bài toán trong Tin học và bài toán trong Toán học? Giáo viên giải thích: Bài toán trong Toán học yêu cầu chúng ta giải cụ thể để tìm ra kết quả, còn bài toán trong Tin học yêu cầu máy tính giải và đưa ra kết quả cho chúng ta. Từ đây giáo viên trình chiếu khái niệm Bài toán trong Tin học : Là một việc nào đó mà ta muốn máy tính thực hiện để từ thông tin đưa vào máy tính cho ta kết quả mong muốn. - Những dữ kiện của bài toán được gọi là Input. - Kết quả máy tính trả ra được gọi là Output của bài toán. Sau đó giáo viên yêu cầu học sinh tìm lại Input và Output của 2 ví dụ trên. 5 Như vậy, khái niệm bài toán không chỉ bó hẹp trong phạm vi môn toán, mà phải được hiểu như là một vấn đề cần giải quyết trong thực tế, để từ những thông tin đã cho máy tính tìm ra kết quả cho chúng ta. 2. Giúp học sinh hiểu rõ khái niệm "Thuật toán" trong Tin học: Bước 1: Giáo viên nêu tình huống để giúp học sinh tt́ìm Input và Output Làm thế nào để từ Input của bài toán, máy tính tìm cho ta Output ? Ta cần tìm cách giải bài toán và làm cho máy tính hiểu được cách giải đó. Giáo viên giải thích: Nếu như trong Toán học chúng ta phải giải trực tiếp từng bài để lấy kết quả, thì ở đây, chúng ta chỉ cần tìm cách giải bài toán tổng quát và máy tính sẽ giải cho ta một lớp các bài toán đồng dạng. Ví dụ: Bài toán giải phương trình bậc 2 với 3 hệ số a,b,c bất kỳ, bài toán tìm diện tích tam giác với độ dài 3 cạnh được nhập bất kỳ, bài toán tìm UCLN của 2 số nguyên bất kỳ, bài toán quản lý học sinh Bước 2: Giáo viên đưa ra khái niệm thuật toán và phân tích, nhấn mạnh các tính chất của một thuật toán: Khái niệm: Thuật toán để giải một bài toán là một dãy hữu hạn các thao tác được sắp xếp theo một trình tự xác định sao cho sau khi thực hiện dãy các thao tác ấy, từ thông tin đầu vào (Input) của bài toán ta nhận được kết quả (Output) cần tìm. Các tính chất của một thuật toán: - Tính dừng: thuật toán phải kết thúc sau một số hữu hạn các thao tác. - Tính xác định: Sau khi thực hiện một thao tác thì hoặc là thuật toán kết thúc, hoặc là có đúng một thao tác xác định để thực hiện bước tiếp theo. - Tính đúng đắn: Sau khi thuật toán kết thúc, ta nhận được kết quả cần tìm. Các bước tiến hành khi viết thuật toán của một bài toán : Xác định bài toán: Là đi tìm Input và Output của bài toán . Tìm ý tưởng để giải bài toán Viết thuật toán bằng phương pháp liệt kê hay sơ đồ khối 6 Bước 3: Giới thiệu cho học sinh 2 cách biểu diễn một thuật toán - Cách l: Liệt kê các bước: Chính là dùng ngôn ngữ tự nhiên để diễn tả các bước cần làm khi giải một bài toán bằng máy tính. - Cách 2: Dùng sơ đồ khối. Quy ước : Hình thoi thể hiện thao tác so sánh Hình chữ nhật Hình ô van thể hiện thao tác nhập, xuất dữ liệu Các mũi tên trình tự thực hiện các thao tác. thể hiện các phép tính toán Giáo viên lưu ý học sinh phải nhớ các quy ước trên để biểu diễn thuật toán được chính xác. Các quy ước trên có thể hiểu như là ngôn ngữ của thuật toán, Vì vậy, giáo viên khuyến khích học sinh biểu diễn thuật toán bằng sơ đồ khối. Ưu điểm của sơ đồ khối là tránh được việc mô tả thừa câu chữ như cách biểu diễn liệt kê, người đọc thấy trực quan hơn trong từng bước của thuật toán. 3. Một số bài tập Bài tập 1 .Viết thuật toán cho bài toán tìm nghiệm phương trình bậc 2 ax2+bx+c=0 (SGK Tin học 10, trang 44) Lời giải : Xác định bài toán : +Input : Cho ba số thực a, b, c + Output : Nghiệm của phương trình ax2+bx+c=0 Ý tưởng của bài toán: Để tìm nghiệm phương trình bậc 2 ta cần tính và dựa vào kết quả của mà suy ra nghiệm của phương trình. Thuật toán của bài toán: Cách 1: Liệt kê từng bước - Bước 1: Bắt đầu - Bước 2: Nhập 3 hệ số a,b,c. - Bước 3: Tính biệt số = b2- 4ac 7 - Bước 4: Nếu < 0 thông báo phương trình vô nghiệm rồi kết thúc. - Bước 5: Nếu = 0 thông báo phương trình có nghiệm kép x = b rồi kết 2a thúc. - Bước 6: Nếu > 0 thông báo phương trình có 2 nghiệm x1,x2= b ± , rồi 2a kết thúc. - Bước 7: Kết thúc. Cách 2: Biểu diễn thuật toán bằng sơ đồ khối Bắt đầu Nhập a,b,c Tính = b2- 4ac <0 Đúng Phương trình vô nghiệm Đúng Phương trình có nghiệm kép Sai =0 Sai Kết thúc x= -b/2a Phương trình có 2 nghiệm x1,x2=(-b)/2a Bài tập 2 .Viết thuật toán cho bài toán tìm nghiệm phương trình bậc nhất ax +b =0 Lời giải : Xác định bài toán : 8 +Input : Cho hai số thực a, b + Output : Nghiệm của phương trình ax+ b=0 Ý tưởng của bài toán: Để tìm nghiệm phương trình bậc nhất ta giải và biện luận phương trình dựa vào hệ số a, b và suy ra nghiệm của phương trình Thuật toán của bài toán: Cách 1: Liệt kê từng bước - B1: Nhập a, b - B2 : Nếu a <> 0 thì phương trình có nghiệm x=-b/2a =>B4 - B3 : Nếu a=0 - B3.1 Nếu b=0 thì kết luận phương trình cú vô số nghiệm => B4 - B3.2 Nếu b< > 0 thì kết luận phương trình Vô nghiệm => B4 - B4: Kết thúc Cách 2: Biểu diễn thuật toán bằng sơ đồ khối Nhp a,b Đúng Phương a0 trình có nghiệm x=-b/a Sai Phương trình b0 Đúng Kết thúc vô nghiệm Sai Phương trình có vô số nghiệm Bài tập 3 Viết thuật toán tính tổng sau: S=1/2+1/3+1/4++1/N Lời giải : 9 Xác định bài toán : + Input : Nhập N + Output : Tổng S Ý tưởng của bài toán:Ta thấy việc tính tổng của bài toán này được lặp đi lặp lại nhiều lần với tổng sau bằng tổng trước cộng i với i chạy từ 1 cho đến N và khi i >N thì thuật toán dừng lại và xuất tổng S Thuật toán của bài toán: Cách 1: Liệt kê từng bước B1: Nhập số N B2: S 0; i 0; B3 : Nếu i >N thì đưa ra tổng S rồi kết thúc B4: S S+ 1/i,i i+1 B5 : Kết thúc thuật toán Yêu cầu học sinh chuyển từ cách viết thuật toán bằng phương pháp liệt kê sang sơ đồ khối. Cách 2: Biểu diễn thuật toán bằng sơ đồ khối Nhập N S 0; i0 S i <=N KQ :S Đ S S+1/N ii+1 Bài 4 : Cho N và dăy a1,,aN, hăy tt́ìm giá trị nhỏ nhất (Min) của dăy đó .(SGK Tin học 10 trang 44) Lời giải: 10 Xác định bài toán : + Input : Nhập N và dăy a1,,aN + Output : Giá trị nhỏ nhất (Min) của dăy số Học sinh có thể dựa vào bài toán tt́ìm Max đã học của dăy, để nêu ý tưởng giải bài toán tìm Min. Ý tưởng của bài toán: - Khởi tạo giá trị Min =a1 - Lần lược với i chạy từ 2 đến N, so sánh giá trị số hạng ai với giá trị Min, nếu ai< Min tht́ì Min sẽ nhận giá trị mới là ai. Thuật toán của bài toán: Cách 1: Liệt kê từng bước - Bước 1. Nhập N và dăy a1,,aN - Bước 2. Min ¬ a1, i ¬ 2 - Bước 3. Nếu i >N tht́ì đưa ra giá trị Min rồi kết thúc - Bước 4 Bước 4.1 Nếu ai |
