Tài liệu Luận văn sư phạm thiết kế các hoạt động dạy học khái niệm câu lệnh lặp trong tin học lớp 11 theo hướng phát triển năng lực

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN CAO THỊ MỸ DUYÊN THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CÂU LỆNH LẶP TRONG TIN HỌC LỚP 11 THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sƣ phạm Tin học HÀ NỘI, 2019 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN CAO THỊ MỸ DUYÊN THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CÂU LỆNH LẶP TRONG TIN HỌC LỚP 11 THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sƣ phạm Tin Ngƣời hƣớng dẫn khoa học TS. Lƣu Thị Bích Hƣơng HÀ NỘI, 2019 LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp, mặc dù gặp phải nhiều khó khăn nhƣng em đã rút ra đƣợc nhiều kinh nghiệm trong cuộc sống, đó là sự cố gắng, nỗ lực và biết học hỏi, tiếp thu kiến thức bổ ích để tiến bộ. Để hoàn thành tốt đề tài, em xin đƣợc bày tỏ lời cảm ơn đến TS. Lƣu Thị Bích Hƣơng – Viện Công nghệ thông tin, trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2, ngƣời đã trực tiếp hƣớng dẫn em. Cô đã rất nhiệt tình dẫn dắt, chia sẻ nhiều kinh nghiệm và nhận xét, góp ý tận tình giúp em đi đúng định hƣớng cũng nhƣ giải quyết tốt các vấn đề nảy sinh. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các thầy, cô giáo trong tổ Toán – Tin – Công nghệ của trƣờng THPT Bắc Thăng Long, đặc biệt là cô Nguyễn Thị Thúy Hằng đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ và đóng góp ý kiến để em thực hiện khóa luận này. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 5 năm 2019 Sinh viên thực hiện Cao Thị Mỹ Duyên LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan: 1. Em xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng em và đƣợc sự hƣớng dẫn trực tiếp của TS. Lƣu Thị Bích Hƣơng. Các nội dung nghiên cứu, những số liệu kết quả đƣợc chính em thu thập trong thời gian thực tập tại trƣờng THPT Bắc Thăng Long. 2. Các tham khảo dùng trong khóa luận đều đƣợc trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên công trình, thời gian và địa điểm công bố. 3. Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm. Hà Nội, tháng 5 năm 2019 Sinh viên thực hiện Cao Thị Mỹ Duyên DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT GV HS SGK THPT Giáo viên Học sinh Sách giáo khoa Trung học phổ thông MỤC LỤC MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1 Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ................................................. 3 1.1. Một số quan niệm về năng lực học sinh......................................................... 3 1.1.1 Khái niệm năng lực ...................................................................................... 3 1.1.2 Đặc điểm và nguyên tắc năng lực học sinh .................................................. 4 1.2 Phân loại năng lực của học sinh Phổ Thông ................................................... 4 1.3. Dạy học khái niệm tin học ............................................................................. 7 1.3.1 Đại cƣơng về định nghĩa khái niệm ............................................................. 7 1.3.2. Vị trí của khái niệm và yêu cầu dạy học khái niệm..................................... 7 1.3.3. Một số hình thức định nghĩa khái niệm thƣờng gặp ở phổ thông ............... 8 1.3.4. Các quy tắc định nghĩa khái niệm ............................................................... 8 1.3.5. Những con đƣờng tiếp cận khái niệm ......................................................... 9 1.3.6. Hoạt động củng cố khái niệm .................................................................... 12 1.3.7. Dạy học phân chia khái niệm .................................................................... 13 1.4. Thực trạng về dạy học trong trƣờng THPT.................................................. 13 1.4.1. Đối với giáo viên ....................................................................................... 13 1.4.2. Đối với học sinh ........................................................................................ 15 1.4.3. Đánh giá chung.......................................................................................... 16 Chƣơng 2: HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CÂU LỆNH LẶP LỚP 11 THPT THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC ..................................................... 18 2.1. Đại cƣơng về Câu lệnh lặp ........................................................................... 18 2.1.1. Lệnh lặp trong khoa học Tin học.............................................................. 18 2.1.2. Vai trò của Lệnh lặp trong chƣơng trình phổ thông .................................. 19 2.1.3. Nội dung ................................................................................................... 19 2.2. Phân tích nội dung dạy học câu lệnh lặp trong tin học lớp 11 theo hƣớng phát triển năng lực học sinh ................................................................................ 19 2.2.1. Dạy học khái niệm lặp............................................................................... 19 2.2.2. Dạy học cấu trúc lặp với số lần biết trƣớc ................................................ 21 2.2.3. Dạy học cấu trúc lặp với số lần chƣa biết trƣớc........................................ 24 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ....................................................... 29 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm ................................................................... 29 3.2. Tổ chức thực nghiệm.................................................................................... 29 3.3. Đối tƣợng thực nghiệm ................................................................................ 30 3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm ..................................................................... 40 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN .......................................................... 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 43 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế tri thức, công nghệ thông tin và hội nhập quốc tế. Mỗi quốc gia muốn phát triển đòi hỏi phải tự khẳng định mình bằng cách nhờ có nguồn nhân lực và trình độ cao. Để làm đƣợc điều đó, nhiều quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam đã chuyển hƣớng giáo dục, chuyển từ chƣơng trình tiếp cận nội dung sang chƣơng trình tiếp cận năng lực của ngƣời học. Cùng với những thay đổi về nội dung, cần có những đổi mới căn bản về tƣ duy giáo dục và phƣơng pháp dạy học, trong đó phƣơng pháp dạy học môn tin là một yếu tố quan trọng. Bởi vì Tin học có liên quan với thực tế và có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau của khoa học, công nghệ, sản xuất và đời sống xã hội hiện đại, nó thúc đẩy mạnh mẽ các quá trình tự động hóa sản xuất, trở thành công cụ thiết yếu cho mọi ngành khoa học và đƣợc coi là chìa khóa của sự thành công. Trong chƣơng trình môn Tin học lớp 11, pascal là một phân môn khó, nó là một ngôn ngữ thể hiện tƣ duy lập trình có cấu trúc, tính hệ thống chặt chẽ đồng thời nó có vị trí quan trọng trong hệ thống kiến thức,đặc biệt là phần cấu trúc lặp. Câu lệnh lặp là một khái niệm nền tảng của Tin học và có nhiều ứng dụng trong Toán học. Tuy nhiên, câu lệnh lặp là một khái niệm khá mới mẻ đối với HS. Vì những lí do trên, em chọn đề tài nghiên cứu là: “Thiết kế các hoạt động dạy học khái niệm câu lệnh lặp trong tin học lớp 11 theo hướng phát triển năng lực” 2. Mục đích nghiên cứu - Đƣa ra những hoạt động dạy trong việc giảng dạy khái niệm Câu lệnh lặp trong Tin học 11. - Nâng cao hiệu quả giảng dạy Câu lệnh lặp nói riêng và bộ môn Tin học ở trƣờng THPT Bắc Thăng Long nói chung. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Dạy học khái niệm Tin học và nội dung dạy học khái niệm cấu trúc lặp ở lớp 11 THPT. 1 - Thực nghiệm sƣ phạm để đúc rút kinh nghiệm giảng dạy Câu lệnh lặp. 4. Phƣơng pháp nghiên cứu Để tiến hành triển khai khóa luận, em sử dụng một số phƣơng pháp sau: 4.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết - Nghiên cứu các văn bản, nghị quyết của Đảng, của Chính phủ, của ngành giáo dục về đổi mới phƣơng pháp dạy học ở trƣờng THPT. - Nghiên cứu các tài liệu về đổi mới phƣơng pháp dạy học. - Nghiên cứu sử dụng các phƣơng pháp phân tích, tổng hợp, phân loại, hệ thống hóa các tài liệu lý thuyết có liên quan, các bài giảng về phƣơng pháp dạy học Tin học. 4.2. Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia Tham khảo ý kiến của các nhà khoa học về phát triển năng lực 4.3. Phương pháp điều tra cơ bản Điều tra thực trạng sử dụng các phƣơng pháp để phát triển năng lực cho HS 4.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm để kiểm chứng về tính hiệu quả của phƣơng pháp và các giải pháp đề xuất 5. Đối tƣợng nghiên cứu Dạy học theo hƣớng phát triển năng lực cho HS. 6. Phạm vi nghiên cứu Cấu trúc lặp trong Tin học lớp 11 theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề. 7. Cấu trúc đề tài Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục thì nội dung chính của đề tài đƣợc trình bày trong 3 chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn. Chƣơng 2: Hoạt động dạy học khái niệm “lệnh lặp” lớp 11 THPT theo định hƣớng phát triển năng lực . Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm. 2 Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1. Một số quan niệm về năng lực học sinh 1.1.1 Khái niệm năng lực Phạm trù năng lực thƣờng đƣợc hiểu theo nhiều các khác nhau với những thuật ngữ tƣơng ứng: - Năng lực (Capacity/ability) hiểu theo nghĩa chung nhất là khả năng (hoặc tiềm năng) mà cá nhân thể hiện khi tham gia một hoạt động nào đó ở một thời điểm nhất định. Chẳng hạn, khả năng giải toán, khả năng nói tiếng Anh,.. thƣờng đƣợc đánh giá bằng các trắc nghiệm trí tuệ (ability test). - Năng lực (competency) thƣờng đƣợc gọi là năng lực hành động: là khả năng thực hiện hiệu quả một nhiệm vụ/một hành động cụ thể, liên quan đến một lĩnh vực nhất định dựa trên cơ sở hiểu biết, kỹ năng, kỹ xảo và sự sẵn sàng hành động. Nhiều nhà nghiên cứu đã đƣa ra nhiều định nghĩa khác nhau về năng lực: - Năng lực đƣợc xây dựng trên cơ sở tri thức, thiết lập qua giá trị, cấu trúc nhƣ là các khả năng, hình thành qua trải nghiệm/củng cố qua kinh nghiệm, hiện thực hóa qua ý chí (John Erpenbeck 1998) - Năng lực là các khả năng và kỹ năng nhận thức vốn có ở cá nhân hay có thể học đƣợc…để giải quyết các vấn đề đặt ra trong cuộc sống. Năng lực cũng hàm chứa trong nó tính sẵn sàng hành động, động cơ, ý chí và trách nhiệm xã hội để có thể sử dụng một cách thành công và có trách nhiệm các giải pháp trong những tình huống thay đổi. Năng lực của học sinh là sự kết hợp hợp lý kiến thức, kỹ năng và sự sẵn sàng tham gia để cá nhân hành động có trách nhiệm và biết phê phán tích cực hƣớng tới giải pháp cho các vấn đề (Weinert, 2001). - Năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong bối cảnh cụ thể (OECD, 2002). Từ những cách hiểu trên, quan niệm về năng lực nhƣ sau: Năng lực là khả năng làm chủ những hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ và vận hành chúng một cách hợp lý vào thực hiện thành công nhiệm vụ hoặc giải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra của cuộc sống. Năng lực là một cấu trúc động 3 (trừu tượng), có tính mở, đa thành tố, đa tầng bậc, hàm chứa trong nó không chỉ là kiến thức, kỹ năng mà cả niềm tin, giá trị, trách nhiệm xã hội,… thể hiện ở tính sẵn sàng hành động trong những điều kiện thực tế, hoàn cảnh thay đổi. 1.1.2 Đặc điểm và nguyên tắc năng lực học sinh - Các đặc điểm và nguyên tắc phát triển năng lực ngƣời học + Mỗi cá nhân cần sở hữu các loại năng lực khác nhau để đạt đƣợc thành công học đƣờng và hạnh phúc. + Năng lực của cá nhân thể hiện qua hoạt động (quan sát thông qua các tình huống, hoàn cảnh khác nhau) và có thể đo lƣờng, đánh giá đƣợc. + Năng lực thƣờng tồn tại dƣới hai hình thức: năng lực chung (key competency) và năng lực chuyên biệt (domain-specific competencies). Năng lực chung là những năng lực cần thiết cho mọi ngƣời, để cá nhân có thể tham gia hiệu quả trong nhiều loại hoạt động và các bối cảnh khác nhau của đời sống xã hội. Năng lực chuyên biệt thƣờng liên quan tới một môn học cụ thể (ví dụ: năng lực cảm thụ văn học,…) hoặc một lĩnh vực hoạt động có tính chất chuyên biệt (ví dụ: năng lực biểu diễn kịch, năng lực nhảy,…) cần thiết ở một hoạt động cụ thể, đối với một số ngƣời hoặc cần thiết ở những bối cảnh nhất định. Các năng lực chuyên biệt không thể thay thế các năng lực chung. + Năng lực của mỗi cá nhân là một phổ từ năng lực bậc thấp nhƣ nhận biết / tìm kiếm thông tin (tái tạo)… tới năng lực bậc cao (khái quát hóa/phản ánh). Ví dụ, theo nghiên cứu của OECCD (2004) thì có 3 lĩnh lực năng lực từ thấp lên cao: tái tạo, kết nối, khái quát hóa/phản ánh. + Năng lực và các thành tố của nó không bất biến mà hình thành và biến đổi liên tục trong suốt cuộc sống của cá nhân. 1.2 Phân loại năng lực của học sinh Phổ Thông Bắt nguồn từ quan niệm về năng lực của cá nhân đã đƣợc nêu ở trên, chúng tôi quan niệm năng lực của học sinh: là khả năng làm chủ những hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ… phù hợp với lứa tuổi và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lý vào thực hiện thành công nhiệm vụ học tập, giải quyết hiệu quả những vấn đề đặt ra cho chính các em trong cuộc sống. Năng lực của học sinh là 4 một cấu trúc động, có tính mở, đa thành tố, đa tầng bậc, hàm chứa trong nó không chỉ là kiến thức, kỹ năng,… mà còn cả niềm tin, giá trị, trách nhiệm xã hội thể hiện ở tính sẵn sàng hành động của các em trong môi trƣờng học tập nhà trƣờng phổ thông… và những điều kiện thực tế đang thay đổi của xã hội. Năng lực của học sinh đƣợc phân loại gồm: năng lực chung và năng lực chuyên biệt. Năng lực chung của học sinh lại có thể phân thành 2 nhóm sau: - Nhóm cá năng lực nhận thức: đó là các năng lực thuần tâm thần gắn liền với các quá trình tƣ duy/nhận thức (xuất phát từ bên trong cá nhân) nhƣ năng lực ngôn ngữ; năng lực tính toán và suy luận logic/tƣ duy trừu tƣợng; năng lực giải quyết vấn đề; năng lực tri giác không gian; năng lực sáng tạo; năng lực cảm xúc; năng lực tƣơng tác; năng lực ghi nhớ; năng lực tự học; năng lực ngoại ngữ; năng lực sử dụng công nghệ;… và năng lực nghĩ về cách suy nghĩ – siêu nhận thức. Mỗi năng lực nhận thức này lại gồm các nhóm năng lực cụ thể/ năng lực thành phần. - Nhóm các năng lực phu nhận thức: đó là cá năng lực không thuần tâm thần, mà có sự pha trộn các nét/ phẩm chất nhân cách nhƣ năng lực vƣợt khó; năng lực thích ứng; năng lực thay đổi suy nghĩ/ tạo niềm tin tích cực, năng lực ứng phó stress,… năng lực quan sát, năng lực tập trung chú ý, năng lực quản lý/lãnh đạo/phát triển bản thân. Những năng lực cốt lõi trong chƣơng trình Giáo dục Phổ thông tổng thể sau năm 2018 là:  Năng lực ngôn ngữ: Sử dụng Tiếng Việt; Sử dụng ngoại ngữ.  Năng lực tự chủ và tự học: Tự lực; Tự khẳng định và bảo vệ quyền, nhu cầu chính đáng; Tự kiểm soát tình cảm, thái độ, hành vi của mình; Tự định hƣớng; Tự học, tự hoàn thiện.  Năng lực giao tiếp và hợp tác: Xác định mục đích, nội dung, phƣơng tiện và thái độ giao tiếp; Thiết lập, phát triển các quan hệ xã hội, điều chỉnh và hóa giải các mâu thuẫn; Xác định mục đích và phƣơng thức hợp tác; xác định trách nhiệm và hoạt động của bản thân; Xác định nhu cầu và 5 khả năng của ngƣời hợp tác; Tổ chức và thuyết phục ngƣời khác; Đánh giá hoạt động hợp tác; Hội nhập quốc tế.  Năng lực tính toán: Hiểu biết kiến thức toán học phổ thông cơ bản; Biết cách vận dụng các thao tác tƣ duy, suy luận, tính toán, ƣớc lƣợng, sử dụng các công cụ tính toán và dụng cụ,…; đọc hiểu, diễn giải, phân tích, đánh giá tình huống có ý nghĩa toán học.  Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Nhận ra ý tƣởng mới; Phát hiện và làm rõ vấn đề; Hình thành và triển khai ý tƣởng mới; Đề xuất, lựa chọn giải pháp; Thực hiện và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề; Tƣ duy độc lập.  Năng lực tìm hiểu tự nhiên, xã hội: Hiểu biết kiến thức khoa học; Tìm tòi và khám phá thế giới tự nhiên; Vận dụng kiến thức vào thực tiễn, ứng xử với tự nhiên phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững và bảo vệ môi trƣờng. Nắm đƣợc những tri thức cơ bản về đối tƣợng của các khoa học xã hội; Hiểu và vận dụng đƣợc những cách tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu cơ bản của khoa học xã hội; Nắm đƣợc những tri thức cơ bản về xã hội loài ngƣời; Vận dụng đƣợc những tri thức về xã hội và văn hóa vào cuộc sống.  Năng lực công nghệ: Thiết kế; Sử dụng; Giao tiếp; Đánh giá.  Năng lực tin học: Sử dụng và quản lý các phƣơng tiện, công cụ, các hệ thống tự động hóa của công nghệ thông tin và truyền thông; Hiểu biết và ứng xử phù hợp chuẩn mực đạo đức, văn hóa và pháp luật trong xã hội thông tin và nền kinh tế tri thức.  Năng lực thẩm mĩ: Nhận biết các yếu tố thẩm mỹ (cái đẹp, cái bi, cái hài, cái chân, cái thiện, cái cao cả); Phân tích, đánh giá các yếu tố thẩm mỹ; Tái hiện, sáng tạo và ứng dụng các yếu tố thẩm mỹ.  Năng lực thể chất: Sống thích ứng và hài hòa với môi trƣờng; Nhận biết và có các kỹ năng vận động cơ bản trong cuộc sống; Nhận biết và hình thành các tố chất thể lực cơ bản trong cuộc sống; Nhận biết và tham gia hoạt động thể dục thể thao; Đánh giá hoạt động vận động. 6 1.3. Dạy học khái niệm tin học 1.3.1 Đại cương về định nghĩa khái niệm a) Khái niệm. Khái niệm là hình thức cơ bản của nhận thức lý tính, đƣợc hình thành do kết quả của hoạt động tƣ duy, đặc biệt là khái quát hóa và trừu tƣợng hóa Khái quát hóa nhằm vạch ra cái chung trong hàng loạt đối tƣợng (sự vật, sự việc) cụ thể mà ta quan sát đƣợc Trừu tƣợng hóa nhằm thoát li khỏi những dấu hiệu cụ thể làm phân biệt đối tƣợng này với đối tƣợng khác Ví dụ: Đĩa cứng, đĩa mềm, CD, USB,…đƣợc sản xuất bằng những vật liệu khác nhau, dung lƣợng khác nhau, tốc độ truy nhập khác nhau,…nhƣng chúng đều là bộ nhớ ngoài của máy tính dùng để lƣu trữ dữ liệu. Khái niệm là một hình thức tƣ duy phản ánh một lớp đối tƣợng và do đó một khái niệm có thể đƣợc xem xét theo hai phƣơng diện: bản thân lớp đối tƣợng xác định khái niệm đƣợc gọi là ngoại diên, còn toàn bộ các thuộc tính chung của lớp đối tƣợng này đƣợc gọi là nội hàm của khái niệm đó. Ví dụ: Ngoại diên của khái niệm ổ đĩa là ổ mềm, ổ cứng, ổ CD,… Nội hàm của ổ đĩa là đọc dữ liệu ở đĩa hoặc ghi dữ liệu vào đĩa đặt ở đó Giữa nội hàm và ngoại diên có một mối quan hệ có tính quy luật là: nội hàm càng đƣợc mở rộng thì ngoại diên càng bị thu hẹp và ngƣợc lại. Ví dụ: Mở rộng nội hàm của khái niệm ổ đĩa bằng cách bổ sung đặc điểm đọc đĩa đƣờng kính 3.5 inch thì ta đƣợc ổ đĩa mềm, là một bộ phận của ổ đĩa. 1.3.2 Vị trí của khái niệm và yêu cầu dạy học khái niệm a) Vị trí dạy học khái niệm. Trong việc dạy học tin, cũng nhƣ việc dạy học bất cứ một khoa học nào ở trƣờng phổ thông, điều quan trọng bậc nhất là hình thành một cách vững chắc cho học sinh một hệ thống khái niệm. Việc hình thành một hệ thống khái niệm Tin học là nền tảng của toàn bộ kiến thức Tin, là tiền đề hình thành khả năng vận dụng hiệu quả các kiến thức đã học, có tác dụng lớn đến việc phát triển trí tuệ, đồng thời góp phần giáo dục thế giới quan cho học sinh qua việc nhận thức 7 đúng đắn quá trình phát sinh và phát triển của các khái niệm Tin học. b) Yêu cầu của dạy học khái niệm. Nắm vững các đặc điểm đặc trƣng cho một khái niệm. Biết nhận dạng khái niệm, tức là biết phát hiện xem một đối tƣợng cho trƣớc có thuộc phạm vi một khái niệm nào đó hay không, đồng thời biết thể hiện khái niệm. Biết phát biểu rõ ràng, chính xác định nghĩa của một số khái niệm. Biết vận dụng khái niệm trong những tình huống cụ thể trong hoạt động giải bài tập và ứng dụng vào thực tiễn. Biết phân loại khái niệm và nắm đƣợc mối quan hệ của một khái niệm với những khái niệm khác trong một hệ thống khái niệm. 1.3.3 Một số hình thức định nghĩa khái niệm thường gặp ở phổ thông Định nghĩa một khái niệm là một thao tác logic nhằm phân biệt lớp đối tƣợng xác định khái niệm này với các đối tƣợng khác, thƣờng bằng cách vạch ra nội hàm của khái niệm đƣợc định nghĩa Một trong các cách định nghĩa một khái niệm là thông qua khái niệm loại và chỉ ra sự khác biệt về chủng. Ví dụ: Chƣơng trình con là chƣơng trình thực hiện một công việc nào đó trong các công việc mà máy tính phải thực hiện để hoàn thành giải quyết bài toán đặt ra ban đầu. Trong định nghĩa trên, khái niệm cần định nghĩa là chƣơng trình con, khái niệm loại đã đƣợc biết là chƣơng trình giải bài toán, sự khác biệt về chủng là thực hiện một công việc nào đó trong các công việc mà máy tính phải thực hiện. 1.3.4 Các quy tắc định nghĩa khái niệm a) Quy tắc 1: Định nghĩa phải tương xứng. Định nghĩa theo quy tắc này nghĩa là phạm vi của khái niệm định nghĩa và khái niệm đƣợc định nghĩa phải bằng nhau. Định nghĩa không tƣơng xứng là định nghĩa mà phạm vi của khái niệm quá hẹp hay quá rộng so với khái niệm đƣợc định nghĩa. 8 - Phạm vi của khái niệm đƣợc định nghĩa nhỏ hơn khái niệm định nghĩa. Vậy định nghĩa khái niệm trên không tƣơng xứng. - Phạm vi của khái niệm đƣợc định nghĩa lớn hơn khái niệm định nghĩa. Vậy định nghĩa khái niệm trên không tƣơng xứng. - Phạm vi của khái niệm đƣợc định nghĩa vừa rộng, vừa hẹp hơn khái niệm định nghĩa. Vậy định nghĩa khái niệm trên không tƣơng xứng. b) Quy tắc 2: Định nghĩa không được vòng quanh. Định nghĩa theo quy tắc này có nghĩa là định nghĩa khái niệm mới phải dựa vào khái niệm đã biết, đã học. c) Quy tắc 3: Định nghĩa phải tối thiểu. Định nghĩa theo quy tắc này có nghĩa là trong nội dung khái niệm định nghĩa không chứa những thuộc tính mà có thể suy ra đƣợc nhũng thuộc tính còn lại. 1.3.5 Những con đường tiếp cận khái niệm Con đƣờng tiếp cận khái niệm đƣợc hiểu là quá trình hoạt động và tƣ duy dẫn tới một sự hiểu biết về khái niệm đó nhờ định nghĩa tƣờng minh, nhờ mô tả, nhờ trực giác, ở mức độ nhận biết một đối tƣợng hoặc một tình huống có thuộc khái niệm đó hay không. Trong dạy học, ngƣời ta phân biệt ba con đƣờng tiếp cận khái niệm. Đó là: • Con đƣờng quy nạp. • Con đƣờng suy diễn. • Con đƣờng kiến thiết. a) Tiếp cận khái niệm theo con đường quy nạp. - Nội dung: Xuất phát từ một số đối tƣợng riêng lẻ, mô hình, hình vẽ, vật thật, ... Giáo viên dẫn dắt học sinh phân tích, so sánh, khái quát hóa, đặc biệt hóa, ... Tìm ra dấu hiệu đặc trƣng của khái niệm và thể hiện ra các trƣờng hợp cụ thể đó, từ đó đi đến định nghĩa tƣờng minh hay hiểu biết trực giác của khái niệm. - Quá trình: Gồm 3 bƣớc. + Bƣớc 1: Giáo viên đƣa ra các ví dụ cụ thể để học học sinh thấy đƣợc sự 9 tồn tại hay tác dụng của một loạt đối tƣợng. + Bƣớc 2: Dẫn dắt học sinh phân tích, so sánh để nêu bật các đặc điểm chung của các đối tƣợng đang đƣợc xem xét. Có thể đƣa ra đối chiếu một vài đối tƣợng không có đủ các đặc điểm đã nêu. + Bƣớc 3: Giáo viên gợi mở để học sinh phát biểu một định nghĩa bằng cách nêu tên và các đặc điểm đặc trƣng của đối tƣợng. - Ưu - Nhược điểm: Ƣu điểm: Rèn luyện đƣợc thao tác tƣ duy, phân tích, so sánh, tổng hợp. Phát huy đƣợc tính tích cực, chủ động, của học sinh. Nhƣợc điểm: Tốn nhiều thời gian. - Điều kiện sử dụng. Khi định hình đƣợc một số đối tƣợng thuộc phạm vi của khái niệm cần hình thành. Chƣa phát hiện ra đƣợc khái niệm loại là điểm xuất phát cho con đƣờng suy diễn. b) Tiếp cận khái niệm theo con đường suy diễn. - Nội dung: Có một số khái niệm đƣợc hình thành theo con đƣờng suy diễn, đi ngay vào định nghĩa khái niệm mới nhƣ một trƣờng hợp riêng của một khái niệm nào đó mà học sinh đã biết. - Quá trình: Gồm 3 bƣớc. + Bƣớc 1: Xuất phát từ một khái niệm đã biết, thêm vào nội hàm của khái niệm đó một số đặc điểm mà ta quan tâm. + Bƣớc 2: Phát biểu một định nghĩa bằng cách nêu tên khái niệm mới và định nghĩa nó nhờ một khái niệm tổng quát hóa hơn cùng với những đặc điểm để hạn chế một bộ phận trong khái niệm tổng quát đó. + Bƣớc 3: Đƣa ra một số ví dụ đơn giản để minh họa cho khái niệm vừa đƣợc định nghĩa. - Ưu - nhược điểm: Ƣu điểm: Tiết kiệm thời gian và thuận lợi cho việc tập dƣợt cho học sinh tự học những khái niệm Tin học thông qua sách và tài liệu, hoặc nghe những báo 10 cáo khoa học trên lĩnh vực Tin học. Nhƣợc điểm: Hạn chế về mặt khuyến khích học sinh phát triển những năng lực trí tuệ chung nhƣ phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tƣợng hóa và khái quát hóa. - Điều kiện sử dụng: Khi có thể gợi cho học sinh quan tâm tới một khái niệm làm điểm xuất phát và một đặc điểm có thể bổ sung vào nội hàm của khái niệm đó để định nghĩa một khái niệm khác hẹp hơn. c) Tiếp cận khái niệm theo con đường kiến thiết - Nội dung: Con đƣờng này mang cả những yếu tố quy nạp lẫn suy diễn. Yếu tố suy diễn thể hiện ở chỗ xuất phát từ những yêu cầu để xây dựng một hay nhiều đối tƣợng đại diện cho khái niệm cấu hình thành. Yếu tố quy nạp thể hiện ở chỗ khái quát hóa quá trình xây dựng những đối tƣợng đại diện riêng lẻ đi đến đặc điểm tổng quát đặc trƣng cho khái niệm cần định nghĩa. - Quá trình: Gồm 3 bƣớc + Bƣớc 1: Xây dựng một hay nhiều đối tƣợng đại diện cho khái niệm cần đƣợc hình thành hƣớng vào những yêu cầu tổng quát nhất định xuất phát từ nội bộ Tin học hay từ thực tiễn. + Bƣớc 2: Khái quát hóa quá trình xây dựng những đối tƣợng đại diện, đi tới đặc điểm đặc trƣng cho khái niệm cần hình thành. + Bƣớc 3: Phát biểu định nghĩa . - Ưu - nhược điểm. Ƣu điểm: Thuận lợi cho việc khơi dậy hoạt động tự giác, tích cực của học sinh và rèn luyện khả năng giải quyết vấn đề trong quá trình tiếp cận khái niệm. Nhƣợc điểm: Tốn nhiều thời gian. - Điều kiện sử dụng. Học sinh chƣa đƣợc định hình đƣợc những đối tƣợng thuộc ngoại diên khái niệm, do đó con đƣờng quy nạp không thích hợp. Học sinh chƣa phát hiện đƣợc một khái niệm loại nào thích hợp với khái niệm cần định nghĩa làm điểm xuất phát cho con đƣờng suy diễn. 11 1.3.6 Hoạt động củng cố khái niệm Quá trình tiếp cận khái niệm chƣa kết thúc khi phát biểu đƣợc định nghĩa khái niệm đó. Một khâu rất quan trọng là củng cố khái niệm, khâu này thƣờng đƣợc thực hiện bằng các hoạt động: • Nhận dạng và thể hiện khái niệm. • Hoạt động ngôn ngữ. • Khái quát hóa, đặc biệt hóa, và hệ thống hóa những khái niệm đã học. a) Nhận dạng và thể hiện khái niệm. Nhận dạng và thể hiện khái niệm là hai dạng hoạt động theo chiều hƣớng trái ngƣợc nhau, có tác dụng củng cố khái niệm, tạo tiền đề cho việc vận dụng khái niệm. Nhận dạng một khái niệm là phát hiện xem một đối tƣợng cho trƣớc có thỏa mãn định nghĩa đó hay không. Thể hiện một khái niệm là tạo một đối tƣợng thỏa mãn định nghĩa đó. Khi tập dƣợt cho học sinh nhận dạng và thể hiện một khái niệm cần lƣu ý: Thứ nhất, cần sử dụng cả những đối tƣợng thuộc ngoại diên lẫn những đối tƣợng không thuộc ngoại diên khái niệm đó. Thứ hai, đối với những đối tƣợng thuộc ngoại diên của khái niệm đang xét thì cần đƣa ra cả những trƣờng hợp đặc biệt của khái niệm đó. Việc đƣa ra những trƣờng hợp đặc biệt, trong đó một đối tƣợng mang những đặc tính nổi bật nhƣng không phải là thuộc tính bản chất đối với khái niệm đang xét vừa giúp học sinh hiểu biết sâu sắc về đặc trƣng của khái niệm lại vừa rèn luyện cho các em khả năng trừu tƣợng hóa thể hiện ở chỗ biết phân biệt và tách đặc điểm bản chất khỏi những đặc điểm không bản chất. Thứ ba, đối với những đối tƣợng không thuộc ngoại diên của khái niệm đang xem xét, trong trƣờng hợp đặc trƣng của khái niệm có cấu trúc hội, các phản ví dụ thƣờng đƣợc xây dựng sao cho chỉ trừ một thành phần trong cấu trúc hội, còn các thuộc tính thành phần khác đều đƣợc thỏa mãn. Thứ tư, trƣờng hợp tính chất đặc trƣng của khái niệm có cấu trúc hội của hai điều kiện, cần làm rõ cấu trúc này và hƣớng dẫn học sinh vận dụng thuật giải để nhận dạng khái niệm đó. 12 b) Hoạt động ngôn ngữ. Cho học sinh thực hiện những hoạt động ngôn ngữ dƣới đây sẽ vừa có tác dụng củng cố khái niệm lại vừa góp phần phát triển ngôn ngữ cho học sinh: Phát biểu lại định nghĩa bằng lời lẽ của mình và biết cách thay đổi cách phát biểu, diễn đạt định nghĩa dƣới những dạng ngôn ngữ khác nhau. Phân tích, nêu bật những ý quan trọng chứa đựng trong định nghĩa một cách tƣờng minh hay ẩn tàng. c) Khái quát hóa, đặc biệt hóa và hệ thống hóa. Khái quát hóa tức là mở rộng khái niệm. Đặc biệt hóa là đi từ cái chung đến cái riêng, là quá trình minh họa hoặc giải thích những khái niệm, định lý bằng những trƣờng hợp riêng lẻ, cụ thể Hệ thống hóa, chủ yếu là biết sắp khái niệm mới vào hệ thống khái niệm đã học, nhận biết mối quan hệ giữa các khái niệm khác nhau trong một hệ thống khái niệm, đặc biệt chú ý quan hệ chủng - loại giữa hai khái niệm. Rộng hơn nữa, việc vận dụng khái niệm để giải quyết những vấn đề nảy sinh trong Tin học và trong đời sống không những có tác dụng củng cố khái niệm mà còn là mục tiêu sâu xa của việc học tập khái niệm. 1.3.7 Dạy học phân chia khái niệm Khi ta định nghĩa một khái niệm, thì nội hàm và ngoại diên của nó đƣợc xác định. Ngoại diên của khái niệm sẽ còn đƣợc sáng tỏ hơn nữa nhờ sự phân chia khái niệm. Biết phân chia khái niệm là một trong những biểu hiện của việc nắm vững những khái niệm Tin học cũng nhƣ những khái niệm thuộc bất kì một môn học nào. 1.4 Thực trạng về dạy học trong trƣờng THPT Qua thực tiễn dự giờ, trao đổi với các giáo viên có kinh nghiệm và tiến hành lấy ý kiến của các em học sinh trƣờng THPT Bắc Thăng Long, việc đánh giá đƣợc tiến hành trên các phƣơng diện sau: 1.4.1. Đối với giáo viên 13