Đề tài Gợi động cơ hoạt động trong việc giảng dạy chương trình con

Trang 1 MỤC LỤC A. PHẦN MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 2 I. Lý do chọn đề tài ........................................................................................................... 2 II. Định hướng nghiên cứu ............................................................................................... 3 1. Mục đích nghiên cứu ................................................................................................. 3 2. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................................ 3 B. NỘI DUNG ....................................................................................................................... 4 I. Cơ sở lý luận ................................................................................................................. 4 1. Nghiên cứu lý luận ................................................................................................... 4 2. Quan sát - điều tra ..................................................................................................... 4 3. Tổng kết kinh nghiệm ................................................................................................ 4 II. Cơ sở thực tiễn: ............................................................................................................ 4 1. Thuận lợi: .................................................................................................................. 4 2. Khó khăn: .................................................................................................................. 5 III. Nội dung đề tài gợi động cơ hoạt động trong việc giảng dạy chương trình con ...... 5 1. Gợi động cơ mở đầu: ................................................................................................ 5 a. Đáp ứng nhu cầu xóa bỏ sự hạn chế ..................................................................... 6 b. Hướng tới sự tiện lợi hợp lý hóa công việc .......................................................... 8 c. Chính xác hóa một khái niệm ............................................................................... 9 d. Hướng tới sự hoàn chỉnh hệ thống ..................................................................... 10 e. Lật ngược vấn đề ................................................................................................. 11 f. Xét tương tự ......................................................................................................... 12 g. Khái quát hóa ...................................................................................................... 14 h. Tìm sự liên hệ và phụ thuộc ............................................................................... 15 2. Gợi động cơ trung gian ........................................................................................... 17 a. Hướng đích .......................................................................................................... 17 b. Quy lạ về quen .................................................................................................... 19 c. Xét tương tự ........................................................................................................ 20 d. Khái quát hóa ...................................................................................................... 20 e. Xét sự biến thiên và phụ thuộc ........................................................................... 22 3. Gợi động cơ kết thúc ............................................................................................... 23 C. KẾT LUẬN .................................................................................................................... 29 D. KIẾN NGHỊ30 Trang 2 ĐỀ TÀI: GỢI ĐỘNG CƠ HOẠT ĐỘNG TRONG VIỆC GIẢNG DẠY CHƯƠNG TRÌNH CON A. PHẦN MỞ ĐẦU I. Lý do chọn đề tài - Trong bối cảnh Công nghệ thông tin ngày càng phát triển, việc sử dụng rộng rãi máy tính không còn chỉ bó hẹp trong viện nghiên cứu, các trường đại học, các trung tâm máy tính mà còn mở rộng ra mọi cơ quan, xí nghiệp và nhà máy. Song song với quá trình trên, việc giảng dạy Tin học trong các trường đại học, trung học và phổ thông cũng được đẩy mạnh đi đôi với việc tăng cường trang bị máy vi tính. Chính vì vậy, đối với mỗi giáo viên giảng dạy môn Tin học ở các trường phổ thông, việc tìm hiểu, nghiên cứu các vấn đề về Tin học, cùng với việc tìm các biện pháp giảng dạy Tin học trong nhà trường phổ thông là một công việc cần phải làm thường xuyên, nhằm đáp ứng với sự đòi hỏi ngày càng cao của xã hội. - Trong nghiệp vụ của người giáo viên có hai vấn đề quan trọng: thứ nhất là thực tiễn về tiềm năng - những kiến thức lý thuyết cơ bản. Thứ hai là thực tiễn về nghiệp vụ - Cách truyền thụ kiến thức phù hợp với trình độ của học sinh. Trong đó, thực tiễn thứ hai là điều quyết định trong nghiệp vụ của giáo viên, nó đánh giá chất lượng giảng dạy của giáo viên. Hai thực tiễn trên vừa mâu thuẫn với nhau, lại vừa thống nhất với nhau. Giáo viên không thể mang hết các kiến thức lý thuyết cao xa và trừu tượng dạy cho học sinh, nhưng cũng không thể dạy tốt cho học sinh nếu thầy giáo hiểu biết quá ít. Chính vì vậy để có thể phát huy khả năng nghiệp vụ, giáo viên cần phải biết kích thích tính tích cực, sáng tạo say mê học hỏi của học sinh trong việc học tập giúp học sinh có ý thức về những mục tiêu đặt ra và tạo được động lực bên trong thúc đẩy bản thân họ hoạt động để đạt các mục tiêu đó. Điều này chính là gợi động cơ trong dạy học. - Trong các vấn đề về Tin học được đưa vào giảng dạy ở chương trình bậc học phổ thông hiện nay. Khi nói đến vấn đề dạy học lập trình cho học sinh, vấn đề dạy học cho học sinh về chương trình con là một trong những vấn đề chiếm vai trò quan trọng. Bởi vì, sử dụng chương trình con để hợp lý, tiết kiệm công sức lập trình. Đồng thời, chương trình con có thể giúp cho người lập trình dễ sửa chữa, dễ kiểm tra. Đặc biệt, khi học về chương trình con, học sinh có thể hiểu một cách sâu sắc hơn về ngôn ngữ lập trình, nhìn nhận vấn đề một cách sáng sủa hơn, chặt chẽ hơn và nhất là chương trình con có thể giúp cho các em hoàn thành những chương trình lớn hơn vượt ra những bài toán bình thường mà nội bộ môn học đòi hỏi. Chính vì vậy, việc gợi động cơ cho học Trang 3 sinh trong việc dạy học chương trình con là một công việc quan trọng, đòi hỏi mỗi giáo viên cần phải nỗ lực tìm tòi, sáng tạo giúp cho học sinh nhìn nhận vấn đề một cách tích cực hơn, sáng tạo hơn và nhất là giúp cho các em có thể yêu thích nhiều hơn nữa ngôn ngữ lập trình Pascal.Vấn đề đặt ra là: gợi động cơ hoạt động cho học sinh khi giảng dạy về chương trình con như thế nào? Đó chính là vấn đề mà bản thân tôi hết sức quan tâm. - Với tất cả những lý do nêu trên, tôi quyết định chọn đề tài này. II. Định hướng nghiên cứu 1. Mục đích nghiên cứu - Tạo động cơ cho học sinh ý thức về ý nghĩa của các hoạt động khi sử dụng chương trình con trong công việc lập trình. Từ đó, học sinh có thể liên hệ , vận dụng sáng tạo vào giải quyết các bài toán lập trình và các tình huống thực tế. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu - Qua việc nghiên cứu các vấn đề về chương trình con của ngôn ngữ lập trình Pascal, các tài liệu về phương pháp giảng dạy. Từ đó, đưa ra các biện pháp có thể gợi động cơ hoạt động cho học sinh thông qua các ví dụ cụ thể về chương trình con. Trang 4 B. NỘI DUNG I. Cơ sở lý luận 1. Nghiên cứu lý luận - Trong nghiên cứu lý luận dựa vào những tài liệu sẵn có, những lý thuyết đã được khẳng định, những thành tựu của nhân loại trên những lĩnh vực khác nhau như Tâm lý học, Giáo dục học, Tin học, ... để xem xét vấn đề, tìm ra giải pháp hợp lý có sức thuyết phục vận dụng vào PPDH Tin học. Bên cạnh đó cũng nghiên cứu những kết quả của bản thân chuyên ngành PPDH Tin học để kế thừa những cái hay, phê phán và gạt bỏ những cái dở, bổ xung và hoàn chỉnh những nhận thức đã đạt được. 2. Quan sát - điều tra - Quan sát - điều tra giúp theo dõi hiện tượng giáo dục theo trình tự thời gian, phát hiện những biến đổi số lượng, chất lượng gây ra do tác động giáo dục. Thấy được những vấn đề thời sự cấp bách đòi hỏi phải nghiên cứu hoặc góp phần giải quyết nhiệm vụ nghiên cứu và môi trường tự nhiên là nguồn cung cấp dữ liệu trực tiếp. Người nghiên cứu đến trực tiếp một nơi nào đó mà họ quan tâm và thu thập dữ liệu, bởi vì các hoạt động chỉ có thể hiểu tốt nhất là trong môi trường tự nhiên, trong ngữ cảnh mà chúng xuất hiện. 3. Tổng kết kinh nghiệm - Tổng kết kinh nghiệm là đánh giá và khái quát hóa những kinh nghiệm đã thu thập được trong hoạt động thực tiễn, từ đó phát hiện ra những vấn đề cần khẳng định để đưa ra áp dụng rộng rãi hoặc cần tiếp tục nghiên cứu hay loại bỏ. Nó có nguồn gốc từ kinh nghiệm, mang tính khoa học, được lĩnh hội, kiểm chứng từ quá trình hoạt động thực tiễn sinh động. Bài học kinh nghiệm là sự cụ thể hóa một cách sáng tạo tư tưởng, luận điểm, lý luận giáo dục đã đi vào cuộc sống. Trong quá trình nghiên cứu tổng kết kinh nghiệm, có khi người ta khám phá ra những mối liên hệ có tính quy luật của những hiện tượng giáo dục. II. Cơ sở thực tiễn: * Một số thuận lợi và khó khăn khi thực hiện chuyên đề: 1. Thuận lợi:  Nhà trường: - Tuy môn Tin học mới chỉ là môn học mới được đưa vào học trong những năm gần đây nhưng nhà trường đã tạo điều kiện để học sinh có thể học từ khối lớp 10, tạo điều kiện sắm sửa máy móc, trang thiết bị phục vụ cho việc dạy và học môn Tin học.  Giáo viên: - Giáo viên được đào tạo chuẩn chuyên ngành về Tin học để đáp ứng yêu cầu cho dạy và học môn Tin học trong bậc THPT. Trang 5 - Phần lớn giáo viên quan tâm đến Tin học, quan tâm đến lập trình và tạo được động cơ hứng thú cho học sinh qua từng đoạn chương trình, cho học sinh thấy được tầm quan trọng trong lập trình nhất là các em học sinh khối 11 được học môn học lý thú là lập trình pascal. 2. Khó khăn: - Do chương trình tin học những năm gần đây mới được đưa vào trong trường THPT nên còn nhiều bỡ ngỡ và mới mẽ, giáo viên chưa sẵn sàng trang bị cho mình kiến thức thật tốt để truyền đạt những kiến thức tốt nhất về bộ môn tin học đến cho học sinh đặc biệt trong lập trình pascal nên việc truyền đạt kiến thức đến cho học sinh còn nhiều bỡ ngỡ. - Nhà trường còn nhiều khó khăn nên chưa đáp ứng được phòng dạy thực hành tốt nhất nên việc thực hành học sinh trong các giờ học lập trình pascal còn khó khăn. III. Nội dung đề tài gợi động cơ hoạt động trong việc giảng dạy chương trình con - Gợi động cơ là làm cho học sinh có ý thức về ý nghĩa của những hoạt động và của đối tượng hoạt động. Gợi động cơ nhằm làm cho những mục tiêu sư phạm biến thành những mục tiêu của cá nhân học sinh, chứ không phải chỉ là sự vào bài, đặt vấn đề một cách hình thức. - Ở những lớp dưới, giáo viên thường dùng những cách như cho điểm, khen chê, thông báo kết quả học tập cho gia đình, ... để gợi động cơ. Càng lên lớp cao, cùng với sự trưởng thành của học sinh, với trình độ nhận thức và giác ngộ chính trị ngày càng cao những cách gợi động cơ xuất phát từ nội dung hướng và những nhu cầu nhận thức, nhu cầu đời sống, trách nhiệm đối với xã hội ngày càng trở nên quan trọng. - Gợi động cơ không phải chỉ là việc làm ngắn ngủi lúc bắt đầu dạy một tri thức nào đó, mà phải xuyên suốt quá trình dạy học. Vì vậy, có thể phân biệt gợi động cơ mở đầu, gợi động cơ trung gian và gợi động cơ kết thúc. Trong đề tài này tôi xin đưa ra một số giải pháp gợi động cơ hoạt động trong việc giảng dạy chương trình con của ngôn ngữ lập trình Pascal theo từng giai đoạn như trên. 1. Gợi động cơ mở đầu: - Để Gợi động cơ mở đầu có thể gợi động cơ xuất phát từ thực tế hoặc xuất phát từ nội bộ Tin học. - Việc xuất phát từ thực tế không những có tác dụng gợi động cơ mà còn góp phần hình thành thế giới quan duy vật biện chứng. Nhờ đó, học sinh nhận rõ việc nhận thức và cải tạo thế giới đã đòi hỏi phải suy nghĩ và giải quyết những Trang 6 vấn đề Tin học như thế nào, tức là nhận rõ Tin học bắt nguồn từ những nhu cầu của đời sống thực tế. Vì vậy, ta cần khai thác triệt để mọi khả năng để gợi động cơ xuất phát từ thực tế. Tuy nhiên, để gợi động cơ xuất phát từ thực tế cần chú ý các điều kiện sau: + Vấn đề đặt ra phải đảm bảo tính chân thực, đương nhiên có thể đơn giản hóa vì lý do sư phạm trong trường hợp cần thiết. + Việc nêu vấn đề không đòi hỏi quá nhiều tri thức bổ xung. + Con đường từ lúc nêu vấn đề cho tới khi giải quyết vấn đề càng ngắn càng tốt. + Mặc dù Tin học phản ánh thực tế một cách toàn bộ và nhiều tầng. Tuy nhiên không phải bất cứ nội dung nào, hoạt động nào cũng có thể gợi động cơ xuất phát từ thực tế. Vì vậy, ta còn tận dụng cả những khả năng gợi động cơ xuất phát từ nội bộ Tin học. - Gợi động cơ từ nội bộ Tin học là nêu vấn đề Tin học xuất phát từ nhu cầu Tin học, từ việc xây dựng khoa học Tin hoc, từ những phương thức tư duy và hoạt động Tin học. Gợi động cơ theo cách này là cần thiết vì: + Việc gợi động cơ xuất phát từ thực tế không phải bao giờ cũng thực hiện được. + Việc gợi động cơ từ nội bộ Tin học sẽ giúp học sinh hình dung được đúng sự hình thành và phát triển của Tin học cùng với những đặc điểm của nó và có thể dần dần tiến tới hoạt động Tin học một cách độc lập. - Thông thường khi bắt đầu một nội dung lớn, chẳng hạn một phân môn hay một chương ta nên cố gắng xuất phát từ thực tế. Còn đối với từng bài hay từng phần của bài thì cần tính tới những khả năng gợi động cơ từ nội bộ Tin học. Đó là những cách sau đây: a. Đáp ứng nhu cầu xóa bỏ sự hạn chế - Xét bài toán : “Viết chương trình cho máy tính chu vi, diện tích và đường chéo của ba hình chữ nhật theo hai kích thước của mỗi hình. Trong đó: + Hình thứ nhất có hai kích thước là a1, a2 + Hình thứ hai có hai kích thước là b1, b2 + Hình thứ ba có hai kích thước là a1+b1 và a2*b2”. Var a1, b1, a2, b2, c1, c2, c3, d1, d2, d3, m1, m2, m3 : Real; Begin Writeln('Nhap hai canh cua hinh chu nhat thu nhat:'); Write('a1 = '); Readln(a1); Write('b1 = '); Readln(b1); Writeln('Nhap hai canh cua hinh chu nhat thu hai:'); Write('a2 = '); Readln(a2); Write('b2 = '); Readln(b2); c1 := 2 * (a1 + b1); c2 := 2 * (a2 + b2); c3 := 2 * ((a1 + b1) + (a2 * b2)); Trang 7 d1 := a1 * b1; d2 := a2 * b2; d3 := (a1 + b1) * (a2 * b2); m1 := sqrt(a1 * a1 + b1 * b1); m2 := sqrt(a2 * a2 + b2 * b2); m3 := sqrt(sqr(a1 + b1) + sqr(a2 * b2)); Writeln('Hinh chu nhat thu nhat:'); Writeln('Chu vi bang : ',c1:0:2); Writeln('Dien tich bang : ',d1:0:2); Writeln('Duong cheo bang: ',m1:0:2); Writeln('Hinh chu nhat thu hai:'); Writeln('Chu vi bang : ',c2:0:2); Writeln('Dien tich bang : ',d2:0:2); Writeln('Duong cheo bang: ',m2:0:2); Writeln('Hinh chu nhat thu ba:'); Writeln('Chu vi bang : ',c3:0:2); Writeln('Dien tich bang : ',d3:0:2); Writeln('Duong cheo bang: ',m3:0:2); Readln End. - Chương trình trên để thực hiện được yêu cầu của đề bài, ta phải viết đi viết lại ba dòng liên tiếp tính chu vi, diện tích và đường chéo của từng hình chữ nhật. Giả sử nếu phải tính đến n hình chữ nhật thì vấn đề quả thực là hết sức phức tạp. Trong bài toán trên ta còn chưa có phần kiểm tra điều kiện nhập vào của mỗi hình. Nếu có thêm điều kiện này, chắc chắn chương trình còn dài nữa. Vấn đề đặt ra là: làm thế nào có thể xóa bỏ được sự hạn chế này? Ở đây, ta có thể hướng dẫn cho học sinh sử dụng chương trình con để khắc phục sự hạn chế đó. Thay vì phải viết nhiều lần lệnh nhập, tính đi tính lại cho từng hình ta có thể viết 2 thủ tục: 1. Thủ tục nhập hai cạnh của hình chữ nhật. 2. Thủ tục Tính ba giá trị cho mỗi hình. Var a1, b1, a2, b2: Real; Procedure Nhap(Var x, y: Real; i: Byte); Begin Writeln('Nhap hai kich thuoc cua hinh chu nhat thu ',i,':'); Repeat Write('Canh thu nhat: '); Readln(x); Write('Canh thu hai : '); Readln(y); If (x <= 0) Or (y <= 0) Then Writeln('Nhap lai!'); Until (x > 0) And (y > 0); End; Procedure Tinh(a, b: Real; k: Byte); Begin Writeln('Hinh chu nhat thu ',k,':'); Trang 8 Writeln('Chu vi bang : ',2 * (a + b):0:2); Writeln('Dien tich bang : ',a * b:0:2); Writeln('Duong cheo bang: ',sqrt(a * a + b * b):0:2); End; Begin Nhap(a1, b1, 1); Nhap(a2, b2, 2); Tinh(a1, b1, 1); Tinh(a2, b2, 2); Tinh(a1 + b1, a2 * b2, 3); Readln End. b. Hướng tới sự tiện lợi hợp lý hóa công việc - Xét bài toán sau: “Nhập vào 1 dãy n số nguyên lớn hơn 1. Viết ra màn hình tất cả các số của dãy thỏa mãn điều kiện là số nguyên tố”. Var A: Array[1..100] Of Integer; k,n: Integer; Function NgTo(a: Integer):Boolean; Var u: Integer; Begin NgTo:=False; For u := 2 To Trunc(sqrt(a)) Do If a mod u = 0 Then Exit; NgTo := a > 1; End; Begin Write('Nhap so phan tu: '); Readln(n); Writeln('Nhap cac phan tu cua day. Chu y: A[k] >= 2'); For k := 1 to n do Begin Repeat Write('A[',k,'] = ');Readln(A[k]); If A[k] 2. Vui long nhap lai!'); Until A[k] >= 2; End; Writeln('Cac so nguyen to cua day so tren la:'); For k := 1 to n do If NgTo(A[k]) Then Write(A[k]:6); Readln End. - Từ chương trình trên ta có thể giúp cho học sinh thấy được việc sử dụng chương trình con có thể hợp lý hóa, tiết kiệm công sức lập trình. Đồng thời, chương trình con giúp cho người lập trình dễ sửa chữa, dễ kiểm tra. Cụ thể là với bài toán trên chúng ta có thể sửa chữa thành bài toán: “Viết ra màn hình tất cả các số của dãy thỏa mãn điều kiện là hợp số” chỉ bằng hai câu lệnh: + Dòng lệnh Writeln(‘Cac so nguyen to cua day so tren la:’); Sửa thành: Writeln(‘Cac so la hop so cua day so tren la:’);. + Dòng lệnh : If NgTo(A[k]) Then Write(A[k]:6) ta thay bằng dòng lệnh If Not NgTo(A[k]) Then Write(A[k]:6). Trang 9 c. Chính xác hóa một khái niệm - Có những khái niệm mà học sinh đã biết ở từng bài riêng lẻ chưa thể đưa ra ngay những nhận xét, những kết luận chính xác liên quan tới khái niệm đó; tới một thời điểm nào đó có đủ điều kiện thì ta có thể gợi lại vấn đề và giúp học sinh chính xác hóa khái niệm đó. Chẳng hạn, ta cần chính xác hóa khái niệm sử dụng tham biến của chương trình con. Sau khi học cách sử dụng tham trị, ta có thể yêu cầu học sinh làm bài tập sau: “Viết một thủ tục nhập vào số đo bán kính của 3 đường tròn. Sau đó tính chu vi và diện tích của mỗi đường tròn đó”. Var r1, r2, r3: Real; Procedure Nhap( r: Real; k:Byte); Begin Repeat Write('Nhap ban kinh cua duong tron thu ',k,': '); Readln(r); If r <= 0 Then Writeln('Nhap lai!'); Until r > 0; End; Begin Nhap(r1, 1); Nhap(r2, 2); Nhap(r3, 3); Writeln('Duong tron 1 Chu vi bang:',2 * pi * r1:6:1,' Dien tich bang: ',pi * sqr(r1):6:1); Writeln('Duong tron 2 Chu vi bang:',2 * pi * r2:6:1,' Dien tich bang:',pi * sqr(r2):6:1); Writeln('Duong tron 3 Chu vi bang:',2 * pi * r3:6:1,' Dien tich bang:',pi * sqr(r3):6:1); Readln End. - Chúng ta có thể yêu cầu học sinh thực thi chương trình trên và chạy thử. Học sinh sẽ phát hiện ra là kết quả chu vi và diện tích của cả ba đường tròn đều bằng 0. Vấn đề đặt ra là: Chương trình sai ở chỗ nào? Lúc này giáo viên có thể khẳng định sự phân biệt giữa tham biến và tham trị, các giá trị của tham biến được lưu giữ khi ra ngoài chương trình con, còn giá trị của tham trị chỉ lưu giữ khi thực hiện chương trình con, nếu ra khỏi chương trình con nó sẽ không còn lưu giữ giá trị đó. Điều này sẽ giúp cho chúng ta chính xác hóa khái niệm tham biến và tham trị cho học sinh. - Chương trình trên cần sửa lại như sau: Var r1, r2, r3: Real; Procedure Nhap(Var r: Real; k:Byte); Begin Trang 10 Repeat Write('Nhap