Tài liệu Skkn sử dụng kiến thức liên môn nhằm tạo hứng thú cho học sinh để giảng dạy chương trình con tin học 11

SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI TRƯỜNG THPT KIỆM TÂN Mã số: .............................. (Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi) SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CHƯƠNG TRÌNH CON TIN HỌC 11 Người thực hiện: TRƯƠNG TIẾN VỤ Lĩnh vực nghiên cứu: - Quản lý giáo dục - Phương pháp dạy học bộ môn: TIN HỌC - Lĩnh vực khác:    Có đính kèm: Các sản phẩm không thể hiện trong bản in SKKN  Mô hình  Đĩa CD (DVD)  Phim ảnh  Hiện vật khác (các phim, ảnh, sản phẩm phần mềm) Năm học: 2016 - 2017 GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 1 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 BM02-LLKHSKKN SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC –––––––––––––––––– I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN 1. Họ tên: TRƯƠNG TIẾN VỤ 2. Ngày, tháng, năm sinh: 20/07/1986 3. Giới tính: Nam 4. Địa chỉ: Ấp Dốc Mơ 1 – Xã Gia Tân 1 – Huyện Thống Nhất – Tỉnh Đồng Nai 5. Điện thoại: 0965353634 6. Email: [email protected] 7. Chức vụ: Tổ Phó chuyên môn tổ Lý - Tin 8. Nhiệm vụ được giao (quản lý, đoàn thể, công việc hành chính, công việc chuyên môn, giảng dạy môn, lớp, chủ nhiệm lớp,…): giảng dạy môn tin học 9. Đơn vị công tác: Trường THPT KIỆM TÂN II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO - Học vị (trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất: CỬ NHÂN SƯ PHẠM - Năm nhận bằng: 2009 - Trường đào tạo: ĐHSP – ĐH Huế - Chuyên môn đào tạo: Sư Phạm Tin Học III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC - Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Tin học - Số năm có kinh nghiệm: 8 năm - Các sáng kiến kinh nghiệm trong 5 năm gần đây: + Sử dụng sơ đồ tư duy để nâng cao hiệu quả dạy học tin học lớp 11 phần ôn tập chương III: Cấu trúc rẽ nhánh và lặp. + Ứng dụng phần mềm ActivInspire tạo trò chơi ô chữ nhằm củng cố kiến thức bài 12: Kiểu Xâu - Tin học 11 + Sử dụng sơ đồ tư duy và phần mềm crocodile ict hỗ trợ giảng dạy bài 4: bài toán và thuật toán – Tin học 10 GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 2 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 MỤC LỤC I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI.......................................................................................4 II. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN................................................................5 1. Cơ sở lý luận khoa học......................................................................................5 1.1 Chương Trình Con (CTC)................................................................................5 1.2 Dạy học tích hợp liên môn...............................................................................6 1.2.1 Khái niệm dạy học tích hợp liên môn...........................................................6 1.2.2 Ưu điểm của việc dạy học tích hợp liên môn...............................................7 2. Cơ sở thực tiễn...................................................................................................7 III. TỔ CHỨC THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP...................................................8 1. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu......................................................................8 2. Nội dung thực hiện............................................................................................8 2.1 CTC.................................................................................................................8 2.1.1 Các khái niệm về CTC:................................................................................8 2.1.2 Cấu trúc CTC:...............................................................................................9 2.1.3 Phân loại CTC............................................................................................10 a. Thủ tục (procedure)..........................................................................................10 b. Hàm (function)................................................................................................12 2.2.Hệ thống bài tập tích hợp liên môn...............................................................13 2.2.1 Bài tập CTC đơn giản.................................................................................13 Bài 1/59 SGK Hình học 10..................................................................................13 Bài 4/59 SGK Hình học 10..................................................................................14 Bài 6/59 SGK Hình học 10..................................................................................15 Bài 8/10 SGK Vật lí 11........................................................................................17 Bài 9/29 SGK Vật lí 11........................................................................................18 Bài 13/45 SGK Vật lí 11......................................................................................19 Bài 14/45 SGK Vật lí 11......................................................................................19 Bài 15/45 SGK Vật lí 11......................................................................................19 2.2.2 Bài tập CTC sử dụng cấu trúc rẽ nhánh và lặp...........................................19 Bài 3/39sgk – Đại số 10.......................................................................................19 Bài 2/92 SGK Đại số 11......................................................................................21 IV. HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI.............................................................................22 V. ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG.................................23 TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................25 DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT...................................................................26 GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 3 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CHƯƠNG TRÌNH CON TIN HỌC 11 I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Dạy học tích hợp hay dạy học theo chủ đề (thematic instruction) là cách tiếp cận giảng dạy liên ngành, theo đó các nội dung giảng dạy được trình bày theo các đề tài hoặc chủ đề. Mỗi đề tài hoặc chủ đề được trình bày thành nhiều bài học nhỏ để người học có thể có thời gian hiểu rõ và phát triển các mối liên hệ với những gì họ đã biết và trân trọng. Cách tiếp cận này tích hợp kiến thức từ nhiều ngành học và khuyến khích người học tìm hiểu sâu các chủ đề, tìm đọc tài liệu từ nhiều nguồn và tham gia vào nhiều hoạt động khác nhau. Việc sử dụng nhiều nguồn thông tin khuyến khích người học tham gia vào việc chuẩn bị bài học, tài liệu và tư duy tích cực và sâu hơn cách học truyền thống với chỉ một nguồn tài liệu duy nhất. Kết quả là họ sẽ hiểu rõ hơn và cảm thấy tự tin hơn trong việc học. Bộ môn Tin học THPT thường ít được học sinh quan tâm, yêu thích vì nó không thuộc tổ hợp môn thi ĐH nào. Nhất là Tin học lớp 11, một nội dung kiến thức cần rất nhiều sự tư duy sâu và khả năng sáng tạo. Mặt khác tin học 11 không như tin học 10, 12 là các chương trình ứng dụng, dễ hiểu, dễ vận dụng, dễ hình dung. Tin học 11 thường rất ít ứng dụng dễ thấy do vậy khó tiếp cận, khó gần gũi đối với các em học sinh. Học sinh học về CTC và làm việc với CTC giúp các em có thể rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm và tư duy lập trình hướng đối tượng sau này. Thực tế trong quá trình giảng dạy tại trường THPT Kiệm Tân: Việc giảng dạy và truyền đạt môn Tin học 11 nói chung và Chương VI: CTC và lập trình có cấu trúc nói riêng, giáo viên đã gặp không ít khó khăn trong khi giảng dạy, cũng như học sinh, các em đa số không hiểu, khó tiếp thu, không hứng thú với môn tin học và CTC. Xuất phát từ những lí do trên, tôi mạnh dạn chia sẻ kinh nghiệm của mình về đề tài: “SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CHƯƠNG TRÌNH CON TIN HỌC 11”. GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 4 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 II. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1. Cơ sở lý luận khoa học 1.1 CHƯƠNG TRÌNH CON (CTC) Trong khoa học máy tính, một CTC (subprogram) hay subroutine là một đoạn chương trình được đóng gói thành một đơn vị trình, nó thực hiện một số tác vụ cụ thể mà chương trình cần thực hiện nhiều lần từ nhiều nơi trong thời gian chạy của nó. Khi chương trình cần đến tác vụ cụ thể đó thì bố trí chỉ thị gọi (call) đến CTC này và nhận kết quả nếu có sau khi nó thực thi xong. Ngay từ lúc máy tính ra đời thì kỹ thuật lập trình kiểu cấu trúc modul hóa với các CTC đã được thiết lập, và được củng cố trong các phần mềm lập trình hợp ngữ. Ngày nay trong ngôn ngữ bậc cao CTC được diễn đạt tùy theo ngôn ngữ là các hàm (function), thủ tục (procedure) và phương thức (method),... Một số ngôn ngữ lập trình, chẳng hạn Pascal và FORTRAN, phân biệt giữa hàm (một CTC có trả về giá trị) và thủ tục (không trả về giá trị). Các ngôn ngữ khác, ví dụ C và LISP, coi hai thuật ngữ này như nhau. Cái tên phương thức thường được dùng trong lập trình hướng đối tượng để gọi các CTC là một phần của các đối tượng. Trong chương trình, một CTC được phép gọi CTC khác, hoặc có thể gọi chính nó. Tuy nhiên nếu bố trí gọi lẫn nhau, ví dụ subroutine A gọi subroutine B nhưng trong thân của subroutine B lại có gọi subroutine A, sẽ dẫn đến lỗi bất định khi thực hiện. Một số ngôn ngữ có hỗ trợ phát hiện lỗi này trong môi trường soạn thảo trình và khi dịch. Dẫu vậy để tránh lỗi thì khi lập trình phải tuân thủ bố trí gọi theo "mô hình cành và lá", trong đó "cành" là subroutine có gọi subroutine khác, còn "lá" là subroutine không có lệnh gọi. Kỹ thuật lập trình dẫn đến việc tổ chức chương trình kiểu cấu trúc modul hóa, tức là chia chương trình thành nhiều modul hay đơn vị mà kỹ thuật điện toán gọi là subroutine, và trong trình chính thì thực hiện gọi chúng. Nó đem lại cho người lập trình các lợi ích: 1. Thay các đoạn trình giống nhau bằng một subroutine, làm cho mã chương trình ngắn hơn, sáng sủa và dễ bảo dưỡng. 2. Đưa các subroutine đã kiểm tra vào thư viện (library) ở dạng văn bản trình hoặc dạng mã, để khi lập trình mới thì chỉ cần liên kết tới thư viện đó. 3. Những chương trình lớn được thiết kế dạng cấu trúc tốt có thể trao cho các nhóm và người lập trình khác nhau lập trình, đôi khi có thể thuê người làm thêm viết các subroutine không quá phức tạp. GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 5 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 Do tầm quan trọng của việc tổ chức chương trình kiểu cấu trúc mà ngay từ khi công nghiệp máy tính ra đời, còn phải lập trình ở dạng mã máy, giới chế tạo máy đã chăm chút nhiều đến lệnh call và tổ chức của CTC. Nếu giải mã ngược (unassemble) mã trình thì thấy dày đặc lệnh call. Bên cạnh các subroutine thực sự thì một số ngôn ngữ lập trình, kể cả lập trình hợp ngữ, hỗ trợ dạng CTC (trong văn bản trình) mà khi dịch thì thay thế bằng đoạn mã chương trình, không tạo ra subroutine dạng mã thật sự. Trong Pascal chia CTC thành 2 loại: *) Hàm (function): là CTC thực hiện một số thao tác nhất định và có giá trị trả về qua tên của nó. *) Thủ tục (Procedure): là CTC thực hiện một số thao tác nhất định và không có giá trị trả về qua tên của nó. 1.2 Dạy học tích hợp liên môn 1.2.1 Khái niệm dạy học tích hợp liên môn Dạy học tích hợp liên môn là dạy học những nội dung kiến thức liên quan đến hai hay nhiều môn học. "Tích hợp" là nói đến phương pháp và mục tiêu của hoạt động dạy học còn "liên môn" là đề cập tới nội dung dạy học. Đã dạy học "tích hợp" thì chắc chắn phải dạy kiến thức "liên môn" và ngược lại, để đảm bảo hiệu quả của dạy liên môn thì phải bằng cách và hướng tới mục tiêu tích hợp. Ở mức độ thấp thì dạy học tích hợp mới chỉ là lồng ghép những nội dung giáo dục có liên quan vào quá trình dạy học một môn học như: lồng ghép giáo dục đạo đức, lối sống; giáo dục pháp luật; giáo dục chủ quyền quốc gia về biên giới, biển, đảo; giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, bảo vệ môi trường, an toàn giao thông... Mức độ tích hợp cao hơn là phải xử lí các nội dung kiến thức trong mối liên quan với nhau, bảo đảm cho học sinh vận dụng được tổng hợp các kiến thức đó một cách hợp lí để giải quyết các vấn đề trong học tập, trong cuộc sống, đồng thời tránh việc học sinh phải học lại nhiều lần cùng một nội dung kiến thức ở các môn học khác nhau. Chủ đề tích hợp liên môn là những chủ đề có nội dung kiến thức liên quan đến hai hay nhiều môn học, thể hiện ở sự ứng dụng của chúng trong cùng một hiện tượng, quá trình trong tự nhiên hay xã hội. Ví dụ: Kiến thức lập trình để giải các bài toán Vật lý, Toán học; kiến thức Vật lí và Công nghệ trong động cơ, máy phát điện; kiến thức Vật lí và Hóa học trong nguồn điện hóa học; kiến thức Lịch sử và Địa lí GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 6 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 trong chủ quyền biển, đảo; kiến thức Ngữ văn và Giáo dục Công dân trong giáo dục đạo đức, lối sống… 1.2.2 Ưu điểm của việc dạy học tích hợp liên môn Đối với học sinh, trước hết, các chủ đề liên môn, tích hợp có tính thực tiễn nên sinh động, hấp dẫn, có ưu thế trong việc tạo ra động cơ, hứng thú học tập cho học sinh. Học các chủ đề tích hợp, liên môn, học sinh được tăng cường vận dụng kiến thức tổng hợp vào giải quyết các tình huống thực tiễn, ít phải ghi nhớ kiến thức một cách máy móc. Điều quan trọng hơn là các chủ đề tích hợp, liên môn giúp cho học sinh không phải học lại nhiều lần cùng một nội dung kiến thức ở các môn học khác nhau, vừa gây quá tải, nhàm chán, vừa không có được sự hiểu biết tổng quát cũng như khả năng ứng dụng của kiến thức tổng hợp vào thực tiễn. Đối với giáo viên thì ban đầu có thể có chút khó khăn do việc phải tìm hiểu sâu hơn những kiến thức thuộc các môn học khác. Tuy nhiên khó khăn này chỉ là bước đầu và có thể khắc phục dễ dàng bởi hai lý do: Một là, trong quá trình dạy học môn học của mình, giáo viên vẫn thường xuyên phải dạy những kiến thức có liên quan đến các môn học khác và vì vậy đã có sự am hiểu về những kiến thức liên môn đó; Hai là, với việc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay, vai trò của giáo viên không còn là người truyền thụ kiến thức mà là người tổ chức, kiểm tra, định hướng hoạt động học của học sinh cả ở trong và ngoài lớp học; vì vậy, giáo viên các bộ môn liên quan có điều kiện và chủ động hơn trong sự phối hợp, hỗ trợ nhau trong dạy học. Như vậy, dạy học theo các chủ đề liên môn không những giảm tải cho giáo viên trong việc dạy các kiến thức liên môn trong môn học của mình mà còn có tác dụng bồi dưỡng, nâng cao kiến thức và kĩ năng sư phạm cho giáo viên, góp phần phát triển đội ngũ giáo viên bộ môn hiện nay thành đội ngũ giáo viên có đủ năng lực dạy học kiến thức liên môn, tích hợp. Thế hệ giáo viên tương lai sẽ được đào tạo về dạy học tích hợp, liên môn ngay trong quá trình đào tạo giáo viên ở các trường sư phạm. 2. Cơ sở thực tiễn Trong thực tế việc giảng dạy tại trường THPT Kiệm Tân tôi thấy: Đặc điểm môn: Môn Tin học đến nay không còn là môn học mới mẻ đối với học sinh phổ thông, bởi học sinh đã được làm quen nó ngay ở các cấp học dưới. Đây là một thuận lợi cho học sinh, học sinh không phải học từ đầu để làm quen với môn học. Sự liên quan của môn Tin học với các môn học khác là nhiều, vì vậy học sinh sẽ phải vất vả để xem lại, tìm kiếm lại tri thức ở các môn học khác. Đặc biệt nội dung lập trình trong môn học Tin học lại có liên quan rất nhiều đến kiến thức các GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 7 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 môn khoa học tự nhiên như Toán, Lí, liên quan nhiều đến tư duy Toán học. Nếu học sinh yếu tư duy về Toán học thì sẽ rất là khó khăn khi lập trình. Muốn giải quyết được việc này thì giáo viên cần phải dẫn dắt học sinh tiếp cận với môn học một cách tự nhiên, hào hứng thông qua những kiến thức sẵn có của các em ở các môn học mà các em yêu thích. Giáo viên: Việc truyền đạt kiến thức lập trình và niềm đam mê học lập trình nói riêng và Tin học nói chung gặp rất nhiều thử thách do nhiều giáo viên còn chậm về thư duy thuật toán và kiến thứ liên môn còn nhiều hạn chế. Học sinh:Khi bước vào học phổ thông thì học sinh đã bắt đầu định hình học theo khối để thi đại học. Thời gian học chủ yếu dành cho các môn học thi đại học như Toán, Lý, Hóa, Văn, Anh. Tin học là một môn không nằm trong tổ hợp môn thi đại học nên thời gian để học chỉ là những tiết học ở trên lớp. Đối với Tin học 10, 12 thì tính ứng dụng của môn học trong thực tế các em dễ dàng nhìn thấy và thực hiện được luôn. Còn với Tin học 11 nói chung và phần CTC nói riêng thuộc về lĩnh vực lập trình, khó có sản phẩm để các em nhìn thấy. Hơn thế việc tư duy thuật toán cũng là một nội dung khó đối với các em. Điều này dẫn đến rất nhiều học sinh không thích và học kém môn học này. Từ thực tế trên tôi muốn minh chứng thật rõ nét cho các em nhìn thấy những ứng dụng cụ thể của ngôn ngữ lập trình có sử dụng các CTC trong việc giải các bài tập Toán, Lí trên máy tính. Từ đó các em sẽ nhận ra việc học Tin học lập trình không quá khó và yêu thích môn học. III. TỔ CHỨC THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP 1. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu - Phạm vi áp dụng: Nghiên chủ đề : 1. CTC và lập trình có cấu trúc - Tin học lớp 11. 2. Bài tập môn Toán 10, 11 3. Bài tập môn Vật lý 11 - Phạm vi và khả năng nhân rộng: Nghiên cứu và áp dụng cho chương trình tin học lớp 11. 2. Nội dung thực hiện 2.1 CTC 2.1.1 Các khái niệm về CTC: CTC: CTC là một dãy lệnh mô tả một số thao tác nhất định. Có thể được thực hiện (gọi lại) từ nhiều vị trí khác nhau trong chương trình. GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 8 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 BIẾN TOÀN CỤC (global variable): Còn được gọi là biến chung, là biến được khai báo ở đầu chương trình, nó được sử dụng bên trong chương trình chính và cả bên trong CTC. Biến toàn cục sẽ tồn tại trong suốt quá trình thực hiện chương trình. BIẾN CỤC BỘ (local variable): Còn được gọi là biến riêng, là biến được khai báo ở đầu CTC, và nó chỉ được sử dụng bên trong thân CTC hoặc bên trong thân CTC khác nằm bên trong nó (các CTC lồng nhau). Biến cục bộ chỉ tồn tại khi CTC đang hoạt động, nghĩa là biến cục bộ sẽ được cấp phát bộ nhớ khi CTC được gọi để thi hành, và nó sẽ được giải phóng ngay sau khi CTC kết thúc. THAM SỐ THỰC (actual parameter): là một tham số mà nó có thể là một biến toàn cục, một biểu thức hoặc một giá trị số (cũng có thể biến cục bộ khi sử dụng CTC lồng nhau) mà ta dùng chúng khi truyền giá trị cho các tham số hình thức tương ứng của CTC. THAM SỐ HÌNH THỨC (formal parameter): là các biến được khai báo ngay sau Tên CTC, nó dùng để nhận giá trị của các tham số thực truyền đến. Tham số hình thức cũng là một biến cục bộ, ta có thể xem nó như là các đối số của hàm toán học. LỜI GỌI CTC: Để CTC được thi hành, ta phải có lời gọi đến CTC, lời gọi CTC thông qua tên CTC và danh sách các tham số tương ứng (nếu có). Các qui tắc của lời gọi CTC: Trong thân chương trình chính hoặc thân CTC, ta chỉ có thể gọi tới các CTC trực thuộc nó. Trong CTC, ta có thể gọi các CTC ngang cấp đã được thiết lập trước đó. 2.1.2 Cấu trúc CTC: Một CTC có cấu trúc chung như sau: [< PHẦN KHAI BÁO>] < PHẦN THÂN> Trong đó: PHẦN ĐẦU: Khai báo tên CTC và các tham số hình thức nếu có. Phần này bắt buộc phải có trong CTC. PHẦN KHAI BÁO: Khai báo các thư viện, hằng và biến cục bộ. Phần này có thể có hoặc không tùy thuộc vào từng CTC GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 9 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 PHẦN THÂN: Dãy lệnh thể hiện các thao tác của CTC. Phần này bắt buộc phải có. 2.1.3 Phân loại CTC a. Thủ tục (procedure) Thủ tục là CTC thực hiện một số thao tác nhất định và không có giá trị trả về thông qua tên của nó. Thủ tục được đặt tên và có thể chứa danh sách tham số hình thức (formal parameters). Các tham số này phải được đặt trong dấu ngoặc đơn ( ). Ta có thể truy xuất thủ tục bằng cách gọi tên của thủ tục. Chương trình sẽ tự động truy xuất thủ tục đúng tên đã gọi và thực hiện các lệnh chứa trong thủ tục đó. Sau khi thực hiện thủ tục xong, chương trình sẽ trở lại ngay lập tức sau vị trí câu lệnh gọi thủ tục đó. Có 2 loại thủ tục: + Thủ tục không tham số + Thủ tục có tham số. *) Cấu trúc của thủ tục không tham số PROCEDURE < Tên thủ tục > ; [] BEGIN < ... các lệnh trong nội bộ thủ tục ... > END ; Ví dụ : Tìm số lớn nhất trong 3 trị số nguyên Var a,b,c :integer ; Procedure MAX; Var max: integer; Begin If a>b then max:=a else max:=b; If c>max then max:=c; Writeln(‘so lon nhat la:’,max:5); End; BEGIN Writeln(‘nhap 3 so a,b,c:’); Readln(a,b,c); Max; Readln; END. Trong chương trình trên, thủ tục max được khai báo trước khi nó được truy xuất, các biến a, b, c được gọi nhập vào ở chương trình chính và biến max được GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 10 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 định nghĩa bên trong thủ tục. Điều này cho ta thấy, không phải lúc nào cũng cần thiết khai báo biến ngay đầu chương trình chính. *) Cấu trúc của thủ tục có tham số PROCEDURE < Tên thủ tục >(:) ; [] BEGIN < ... các lệnh trong nội bộ thủ tục ... > END ; Khi viết một thủ tục, nếu có các tham số cần thiết, ta phải khai báo nó (kiểu, số lượng, tính chất, ...). Các tham số này gọi là tham số hình thức (formal parameters). Một thủ tục có thể có 1 hoặc nhiều tham số hình thức. Khi các tham số hình thức có cùng một kiểu thì ta viết chúng cách nhau bởi dấu phẩy (,). Trường hợp các kiểu của chúng khác nhau hoặc giữa khai báo tham số truyền bằng tham biến và truyền bằng tham trị (sẽ học ở phần sau ) thì ta phải viết cách nhau bằng dấu chấm phẩy (;). Ví dụ : Tính giai thừa của một số Program Tinh_Giai_thua ; Var n : integer ; gt : real ; Procedure giaithua (m : integer ); Var i : integer ; Begin gt := 1 ; For i := 1 to m do gt := gt * i ; end; BEGIN Write(‘Nhap so nguyen n (0 <= n < 33) = ‘ ) ; Readln (n); If n>=0 then Begin giaithua(n); Writeln (‘Giai thua cua ‘, n, ‘ la : ‘, gt: 10 : 0) ; End Else Writeln( ‘ khong tinh duoc giai thua!‘ ) ; Readln; END. Trong chương trình trên m là các tham số hình thức của thủ tục giaithua. GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 11 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 Khi gọi thủ tục giaithua(n) thì tham số thực n được truyền tương ứng cho tham số hình thức m. b. Hàm (function) Hàm là một CTC cho ta 1 giá trị kiểu vô hướng. Hàm tương tự như thủ tục nhưng trả về một giá trị thông qua tên hàm và lời gọi hàm tham gia trong biểu thức. Cấu trúc một hàm tự đặt gồm: FUNCTION () : ; [] BEGIN < ... các lệnh trong nội bộ hàm ... > = ; END ; Trong đó: - Tên hàm là tên tự đặt cần tuân thủ theo nguyên tắc đặt tên trong Pascal. - Kiểu dữ liệu hàm là một kiểu vô hướng, biểu diễn kết quả giá trị của hàm. - Trong hàm có thể sử dụng các hằng, kiểu, biến đã được khai báo trong chương trình chính nhưng ta có thể khai báo thêm các hằng, kiểu, biến dùng riêng trong nội bộ hàm. Chú ý là phải có một biến trung gian có cùng kiểu kết quả của hàm để lưu kết quả của hàm trong quá trình tính toán để cuối cùng ta có 1 lệnh gán giá trị của biến trung gian cho tên hàm. Ví dụ :FUNCTION TINH (x, y : integer ; z : real ) : real ; Đây là một hàm số có tên là TINH với 3 tham số hình thức x, y, z. Kiểu của x và y là kiểu số nguyên integer còn kiểu của z là kiểu số thực real. Hàm TINH sẽ cho kết quả kiểu số thực real. Ví dụ :Bài toán tính giai thừa. Program giaithua; Var x : integer ; Function giaithua(n : integer):integer ; Var i: integer; Begin Gt:=1; For i:= 1 to n do Gt:=gt*i; GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 12 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 Giaithua:=gt; End; Khi khai báo kiểu dữ kiệu cho các tham số hình thức trong thủ tục và hàm, ta cần phải chú ý điểm sau: Nếu kiểu dữ liệu của các tham số hình thức là các kiểu dữ liệu có cấu trúc (kiểu array, string, kiểu record,... ) thì việc khai báo kiểu dữ liệu cho các tham số hình thức nên được khai báo theo cách gián tiếp, tức là phải thông qua từ khóa TYPE. Ví dụ : Procedure Xuat1(hoten : string[25]); Procedure Xuat2(mang: array[1..10] of integer); Hai CTC Xuat1 và Xuat2 đều bị lỗi ở phần khai báo kiểu dữ liệu cho hai tham số hình thức là hoten và mang. Để khắc phục lỗi này, ta sẽ khai báo gián tiếp một kiểu dữ liệu str25 và M10 thông qua từ khóa TYPE như sau: TYPE Str25=string[25]; {Str25 là một kiểu chuỗi có độ dài 25} M10=Array[1..10] of integer; {M10 là một kiểu mảng có 10 phần tử nguyên} Tiếp đến, dùng 2 kiểu dữ liệu mới định nghĩa Str25 và M10 để định kiểu cho các tham số hình thức hoten và mang như sau: Procedure Xuat1(hoten : Str25); Procedure Xuat2(mang: M10); 2.2.Hệ thống bài tập tích hợp liên môn Để thuận tiện, kích thích cho các em thực hiện viết chương trình từ những kiến thức liên môn. Tôi sử dụng chủ yếu về các bài tập trong sách giáo khoa toán và vật lý lớp 10, 11 nhằm mục đích giúp các em có thể cũng cố lại kiến thức khoa học tự nhiên và sử dụng nó để có thể viết được chương trình giải các bài toán đó. 2.2.1 Bài tập CTC đơn giản Bài 1/59 SGK Hình học 10 Cho tam giác ABC vuông tại A, góc B =580 và cạnh a = 72cm. Tính góc C, cạnh b, cạnh c và đường cao ha Thông qua bài này giáo viên giúp học sinh ôn lại các công thức lượng giác trong tam giác 6.vuông. b=a.SinB; c=a.SinC; ha=b.SinC. GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 13 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 Từ bộ các công thức lượng giác đã biết ta chỉ việc sử dụng câu lệnh gán trong chương trình là sẽ tính được yêu cầu của bài toán. Cuối cùng là in kết quả ra màn hình. Chương trình: Chương trình cải tiến để giải bài Bài 1/59 SGK Hình học 10 với cạnh a và góc B được nhập vào từ bàn phím. 3. Bài 4/59 SGK Hình học 10 Tính diện tích S của tam giác có số đo các cạnh lần lượt là 7,9,12. Để viết được chương trình bài này giáo viên hỏi học sinh công thức tính diện tích tam giác thông qua độ dài các cạnh là gì. Học sinh thường hay nhớ công thức tính diện tích tam giác thông qua đường cao và cạnh đáy hơn là công thức Heron. S= p ( p  a )( p  b)( p  c) với p là nửa chu vi. GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 14 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 Chương trình tính diện tích tam giác với 3 cạnh của 1 tam giác bất kì (để đơn giản bài toán tôi viết chương trình không kiểm tra 3 cạnh đã nhập có là 1 tam giác không? ) 4. Bài 6/59 SGK Hình học 10 Tam giác ABC có các cạnh a=8cm; b=10cm và c=13cm. Tính độ dài trung tuyến AM của tam giác ABC. Tương tự mục tiêu trên thông qua bài này học sinh được học, nhớ lại kiến thức trong toán học và từ đó vận dụng viết chương trình có sử dụng CTC trong pascal. Qua đây các em nhìn thấy được những ứng dụng cụ thể của ngôn ngữ lập trình trong việc giải toán. Công thức tính độ lớn các trung tuyến ứng với mỗi cạnh là: 2(b 2  c 2 )  a 2 4 ma2=AM2= ; 2( a 2  c 2 )  b 2 4 mb2= ; 2(b 2  a 2 )  c 2 4 mc2= Chương trình để giải bài toán này có lẽ là rất đơn giản. Tôi xin phép không viết ra ở đây. Sau đây tôi xin đề xuất một bài toán tin lập trình tổng hợp các công thức giải tam giác trong hình học 10. Đề bài: Cho tam giác đều ABC độ dài cạnh là a được nhập vào từ bàn phím. Tính diện tích tam giác và diện tích hình vành khăn được tạo bởi đường tròn nội, ngoại tiếp tam giác ABC. GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 15 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 Khi tôi đưa ra bài toán này đã có rất nhiều học sinh yêu thích toán học hứng thú, hào hứng giải trên máy. Để giải bài này giáo viên hỏi học sinh các công thức giải tam giác đã được học ở lớp 10. Đồng thời các em cần nhớ các tính chất đặc biệt của tam giác đều để vận dụng vào giải toán trên máy. GV giới thiệu lại một số công thức trong phần giải tam giác của lớp 10 nếu các em quên. a.b. sin c a.b.c S= 2 ; hoặc S= 4 R ; hoặc S= p.r Chương trình các em cần khai báo biến a,biến r,d lần lượt ứng với bán kính đường tròn nội, ngoại tiếp tam giác. Biến Stamgiac,Svanhkhan. Các công thức vận dụng Stamgiac a.a.sin C p Stamgiac= 2 ; r = với p=3a/2; d=a3/4Stamgiac; Svanhkhan = pi.(d2-r2) Có nhiều các để thực hiện bài này nhưng ở đây tôi đưa ra chương trình có sử dụng hàm và thủ tục để hs nhận thấy được sự kết hợp giữa hàm và thủ tục để giải bài toán GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 16 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 Không chỉ giải các bài toán học. Với môn Vật lí cũng có một số bài toán được ngôn ngữ lập trình giải một cách đơn giản, nhanh chóng. Tôi xin gửi tới các đồng nghiệp một số bài như sau: 5. Bài 8/10 SGK Vật lí 11 Hai quả cầu nhỏ mang hai điện tích có độ lớn bằng nhau. Đặt cách nhau 10cm trong chân không thì tác dụng lên nhau một lực là 9.10-3N. Xác định điện tích của hai quả cầu đó. Khi giới thiệu bài này giáo viên hỏi học sinh công thức tính lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm trong chân không là gì? q1 .q2 2 F=k r Nm 2 2 với k=9.109 C Đây là công thức đầu tiên trong vật lí 11 các em đã được học. Chắc chắn các em cũng đã được giải bài này trong môn lí rồi. Giờ đây giải bài toán Vật lí này trong Pascal sẽ như thế nào, điều này sẽ tạo ra nhiều hứng thú cho các em. Sau khi viết được chương trình xong các em sẽ nhận ra ứng dụng của Pascal đối với các môn học khác. Từ công thức tính F trên dễ dàng suy ra tích q 1q2=(F.r2)/k. F,r,k là các đại lượng đã biết. Vì hai quả cầu mang hai điện tích có độ lớn bằng nhau nên q= q1.q2 GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 17 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 Giáo viên định hướng học sinh khai báo hằng k, biến F,r được nhập vào từ bàn phím. Nếu được nhập vào từ bàn phím bài toán có thể phát triển với nhiều bộ giá trị khác nhau của F và r. Đối với những giá trị rất lớn, hoặc rất nhỏ giáo viên hướng dẫn các em viết dưới dạng dấu phẩy động được quy định trong ngôn ngữ lập trình ví dụ như sau: 5.1012=5E+12, 1,6.10-19= 1.6E-19 Chương trình: 6. Bài 9/29 SGK Vật lí 11 Tính công mà lực điện tác dụng lên 1 Electron sinh ra khi nó chuyển động từ M đến N. Biết hiệu điện thế UMN=50v. Viết chương trình thực hiện yêu cầu trên. Để viết chương trình cho bài trên không khó. Vấn đề là học sinh cần nhớ được công thức tính hiệu điện thế giữa hai điểm M và N. Hiệu điện thế giữa hai điểm M,N bằng tỉ số giữa công mà lực điện tác dụng khi vật mang điện tích chuyển động từ M đến N với điện tích của vật. Ở bài này vật mang điện tích là Electron, có q=1,6.10-19(c). AMN UMN = q Từ đây suy ra AMN=UMN.q Chương trình: GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 18 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 7. Bài 13/45 SGK Vật lí 11 Một điện lượng 6,0mc dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian 2,0s. Viết chương trình tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn này. Với bài này học sinh cần nêu được công thức tính cường độ dòng điện chạy q qua dây dẫn là I = t . Để ra đơn vị cường độ dòng điện là Ampe thì điện lượng phải được đổi về đơn vị culong. Giáo viên hỏi 1mc thì bằng bao nhiêu c? (1mc=10-3c). Khi đã biết công thức trong lí thì việc viết chương trình trên máy trở nên đơn giản, dễ dàng, tôi xin phép không đưa ra chương trình của bài này. Qua việc giải những bài toán như thế này học sinh sẽ thấy học lập trình không khó và nắm vững được cách hoạt động của máy tính khi thực hiện chương trình. Cũng tương tự như vậy tôi xin đề xuất một số bài tập vật lí có thể giải dễ dàng khi lập trình trên máy như sau: 8. Bài 14/45 SGK Vật lí 11 Trong khoảng thời gian đóng công tắc để chạy một tử lạnh thì cường độ dòng điện trung bình đo được là 6A. Khoảng thời gian đóng công tắc là 0,50s. Viết chương trình tính điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn nối với động cơ của tủ lạnh. Để viết chương trình bài này học sinh chỉ việc vận dụng công thức tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn ở trên, rồi đưa về công thức tính q=I.t với I, t ta có thể nhập từ bàn phím. 9. Bài 15/45 SGK Vật lí 11 GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 19 SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN NHẰM TẠO HỨNG THÚ CHO HỌC SINH ĐỂ GIẢNG DẠY CTC TIN HỌC 11 Suất điện động của một pin là 1,5v. Tính công của lực lạ khi dịch chuyển điện tích +2c từ cực âm tới cực dương bên trong nguồn điện. Viết chương trình thực hiện yêu cầu trên. Bài này dễ dàng viết được chương trình khi các em nhớ được công thức tính suất điện động của nguồn điện.  A q suy ra A=  .q . Nếu các em chưa nhớ ra giáo viên chủ động nhắc lại cho học sinh. 2.2.2 Bài tập CTC sử dụng cấu trúc rẽ nhánh và lặp Bài 3/39sgk – Đại số 10 Các em hãy giải bài toán sau trên máy tính thông qua ngôn ngữ lập trình Pascal Cho hàm số y = 3x2 -2x + 1. Các điểm sau có thuộc đồ thị hàm số trên không? Thông báo kết quả ra màn hình? a. M(-1,6) b. N(1,1) c. P(0,1) Tôi đưa ra bài này giúp các em vận dụng cấu trúc If ... Then. Đồng thời học sinh nhớ lại tính chất điểm thuộc hàm số. Từ kiến thức các em được học trong toán học các em dễ dàng vận dụng nó trong lập trình. Nếu một tọa độ điểm (x,y) thỏa mãn phương trình hàm số đã cho thì thông báo điểm đó thuộc đồ thị còn không thông báo điểm đó không thuộc đồ thị. Chương trình: Từ bài này giáo viên có thể phát triển cho học sinh nhìn thấy ứng dụng của tin học trong môn toán. Đối với các hàm số bất kì khác ta đều kiểm tra được một điểm có thuộc đồ thị đã cho hay không? GIÁO VIÊN: TRƯƠNG TIẾN VỤ 20