SKKN Hệ thống bài tập rèn luyện kĩ năng sử dụng cấu trúc lặp trong dạy học lập trình cho học sinh trung học phổ thông

1. Tên sáng kiến, lĩnh vực áp dụng

Tên sáng kiến: “HỆ THỐNG BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG SỬ DỤNG CẤU TRÚC LẶP TRONG DẠY HỌC LẬP TRÌNH CHO HỌC SINH THPT”

Lĩnh vực áp dụng: giảng dạy môn Tin học lớp 10, 11 cho học sinh THPT

2. Nội dung

a. Giải pháp cũ thường làm

Lập trình C++ là một môn học mới, là môn khoa học tự nhiên không dễ đối với học sinh. Hơn nữa, đó là môn không thi tốt nghiệp và đại học nên chưa được các nhà trường, phụ huynh và học sinh quan tâm đúng mức. Với các em học lập trình còn khó hơn học toán, lí, hóa. Thời lượng dạy Tin học trong trường THPT trong một tuần chỉ 1 đến 2 tiết, lại không có thời gian học phụ đạo buổi chiều. Thời gian quá ít để các em có thể thành thạo một ngôn ngữ lập trình. Hơn thế Cấu trúc lặp lại là một phần kiến thức căn bản cốt lõi của mọi ngôn ngữ lập trình, đây là một phần trong chương trình lập trình của bộ môn Tin học lớp 11 thậm trí cũng là chương trình lớp 10-11-12 theo chương trình GDPT 2018.

Cấu trúc lặp là một trong ba cấu trúc cơ bản trong lập trình có cấu trúc. Tuy nhiên trước một bài toán lập trình tin học có các thao tác lặp đi lặp lại nhiều học sinh thường lúng túng, không biết nên lựa chọn và sử dụng câu lệnh lặp nào cho phù hợp với yêu cầu bài toán và tối ưu hóa thuật toán. Để đạt được điểm khá giỏi, học sinh cần được rèn luyện làm bài tập về vòng lặp đầy đủ và sâu hơn. Bài tập Tin học liên quan tới cấu trúc lặp trong các đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh thường đa dạng. Để có tài liệu dạy đội tuyển, giáo viên thường phải dày công tìm tòi từ nhiều nguồn tư liệu. Khi soạn giảng, giáo viên bắt buộc phải tham khảo rất nhiều tài liệu từ nhiều phương tiện, do đó mất rất nhiều thời gian và công sức, tốn kém nhiều tiền bạc.

Trong các sách giáo khoa lý thuyết và bài tập Tin học, phần bài tập về cấu trúc lặp chỉ dừng lại ở mức độ củng cố cơ bản, ít dạng bài tập, ít kiến thức được vận dụng. Trong các tài liệu tham khảo môn Tin học THPT hiện nay, bài tập về cấu trúc lặp cũng chỉ rời rạc, vụn vặt, chưa có tài liệu nào xây dựng hệ thống bài tập đó một cách đầy đủ.

Bài tập thiếu tính hệ thống, thông thường các giáo viên chỉ giải thích lý thuyết và cung cấp một số ví dụ để học sinh có thể hiểu và áp dụng vào thực tế. Tuy nhiên, điều này khiến cho học sinh gặp khó khăn trong việc nắm vững kiến thức và áp dụng vào các bài tập thực tế.

Bài tập Tin học liên quan vòng lặp trong chương trình cơ bản, nâng cao và các đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh thường đa dạng. Để có tài liệu dạy chương trình cơ bản và đội tuyển, giáo viên thường phải dày công tìm tòi từ nhiều nguồn tư liệu. Khi soạn giảng, giáo viên bắt buộc phải tham khảo rất nhiều tài liệu từ nhiều phương tiện, do đó mất rất nhiều thời gian và công sức, tốn kém nhiều tiền bạc.

Đối với học sinh thì chưa đủ kĩ năng và kinh nghiệm để hệ thống và phân loại kiến thức nên các em khó có thể hiểu được một cách bao quát, đầy đủ các dạng bài tập về cấu trúc lặp.

Hơn nữa vẫn còn một số học sinh chưa có ý thức tự giác học tập do bị chi phối bởi các hình thức giải trí ngoài học tập như sử dụng điện thoại thông minh, chơi game online….

Trình độ và năng lực học tập của học sinh không đồng đều dẫn đến việc triển khai một số biện pháp nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy chưa thực sự có hiệu quả cao nhất.

Do đặc thù trường chuyên với chương trình chuyên sâu rất nặng nên cũng gây khó khăn cho giáo viên trong triển khai nhằm nâng cao chất lượng giáo dục vì ảnh hưởng đến thời gian học môn Chuyên của học sinh.

Học sinh muốn giỏi lập trình thì thường phải tự học. Nguồn tài liệu rất nhiều trên Internet nhưng rời rạc, thiếu động bộ. Những bộ giáo trình hoàn chỉnh thì cũng chỉ dạy đến bước nhập môn là cùng, còn về sau là hoàn toàn lạc lối, dẫn đến học sinh chán nản.

Học sinh tiếp nhận một cách thụ động trong việc tiếp cận kiến thức, kĩ năng môn học. Cụ thể qua ghi chép, sau các buổi học lí thuyết là có các buổi thực hành kiểm chứng lại phần kiến thức được học.

b. Giải pháp mới cải tiến:

Việt Nam là quốc gia đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế, cuộc Cách mạng 4.0 mở ra nhiều cơ hội trong việc nâng cao trình độ công nghệ thông tin, nâng cao năng lực sản xuất và cạnh tranh sản phẩm đồng thời là cơ hội lớn cho sản xuất công nghiệp với trình độ và công nghệ tiên tiến.

Tuy nhiên, nếu không bắt nhịp được với tốc độ phát triển của thế giới và khu vực, Việt Nam sẽ phải đối mặt những thách thức, tác động tiêu cực như: Sự tụt hậu về công nghệ dẫn đến suy giảm sản xuất kinh doanh; dư thừa lao động có kĩ năng và trình độ thấp gây phá vỡ thị trường lao động truyền thống, ảnh hưởng tới tình hình kinh tế xã hội đất nước.”

Chúng ta đang tích cực thực hiện đổi mới căn bản toàn diện giáo dục đào tạo theo tinh thần của Nghị quyết 29-BCHTW, đổi mới phương pháp dạy, hình thức tổ chức dạy học để chuyển từ chủ yếu quan tâm đến việc cung cấp kiến thức sang việc quan tâm hình thành, phát triển các năng lực, phẩm chất người học, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh, tăng cường kĩ năng thực hành…

“Hệ thống bài tập rèn luyện kĩ năng sử dụng cấu trúc lặp trong dạy học lập trình cho học sinh THPT” đưa ra hệ thống các bài tập về cấu trúc lặp giúp học sinh lĩnh hội tri thức, giúp các em tích cực, chủ động tích lũy kiến thức. Qua đó, học sinh phát triển được tư duy logic, rèn luyện được tính tự giác, tính kỉ luật, thói quen tự học đó là những đức tính rèn luyện tốt của học sinh.

Nhóm tác giả sử dụng hệ thống kiến thức thông qua việc phân loại các dạng bài tập ứng dụng. Do đó hệ thống bài tập được xây dựng là rất logic, đa dạng, phong phú, thể hiện kiến thức bao chùm từ cơ bản đến phức tạp, từ dễ đến khó, phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh, có thể dành cho nhiều đối tượng học sinh dự thi học sinh giỏi THPT. Từ đó sẽ giúp học sinh lần lượt giải từng bài tập góp phần tạo hứng thú học tập môn Tin học cho học sinh, giúp GV phân loại học sinh, lựa chọn HS tham gia thi đội tuyển HSG học sinh giỏi, có hướng bồi dưỡng HS yếu kém.

Khi tham gia các kì thi lập trình thi đấu, các thí sinh sử dụng ngôn ngữ C++ hoặc Python là một lựa chọn hàng đầu. cấu trúc lặp là một trong những cấu trúc điều khiển quan trọng của mọi ngôn ngữ lập trình. Nhưng có rất nhiều học sinh gặp phải một số khó khăn khi học cấu trúc lặp, thậm chí còn mắc sai lầm khi lập trình giải các bài toán có sử dụng cấu trúc lặp. Vì những lý do trên nhóm tác giả đã đưa ra “Hệ thống bài tập rèn luyện kĩ năng sử dụng cấu trúc lặp trong dạy học lập trình cho học sinh THPT” nhằm rèn luyện kỹ năng lập trình cho học sinh thông qua các bài tập ứng dụng cụ thể.