SKKN Hướng dẫn học sinh lập trình giải các bài toán có sử dụng cấu trúc lặp bằng hệ thống các câu hỏi

I. MỞ ĐẦU
Công nghệ thông tin là một lĩnh vực luôn có sự bùng nỗ và đột phá, với sự phát triển vô cùng nhanh chóng. Đảng và Nhà nước ta đã nhận thấy được tầm quan trọng của ngành Tin học và đã lựa chọn môn học này vào nhà trường phổ thông như những môn hoc khác với mục tiêu cung cấp cho các em những kiến thức phổ thông về ngành Tin học, hình thành và phát triển khả năng tư duy thuật toán, năng lực sử dụng các thành tựu của ngành khoa học này trong học tập và trong các lĩnh vực của mình sau này. Lớp 11 các em được làm quen với một nội dung rất khó, nhiều khái niệm mới và trừu tượng đó là lập trình sử dụng ngôn ngữ lập trình Turbopascal. Hơn nữa việc tiếp thu kiến thức về cấu trúc lặp nhiều em còn gặp nhiều khó khăn mà phần lớn các bài toán trong tin học 11 lại liên quan đến cấu trúc lặp. Chính vì vậy việc sử dụng cấu trúc lặp để giải các bài toán trong tin học lớp 11 của học sinh còn nhiều hạn chế.
Xuất phát từ phương pháp dạy học học tập trong hoạt động và bằng hoạt động. Để học sinh có thể dễ dàng tiếp thu kiến thức mới và lập trình các bài toán. Người thầy phải hướng dẫn học sinh biết tự mình tìm ra hướng giải quyết vấn đề nảy sinh trong quá trình giải bài toán. Nếu các em có thể tự giải quyết các bài toán đó các em sẽ lĩnh hội được kiến thức sâu hơn, rộng hơn, hứng thú trong việc tìm tòi, tiếp thu kiến thức mới và lập trình các bài toán phức tạp hơn.
Với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn Tin học ở trường THPT Nông Cống 3. Tôi chọn đề tài: “Hướng dẫn học sinh lập trình giải các bài toán có sử dụng cấu trúc lặp bằng hệ thống các câu hỏi”.
II. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM.
1. Cơ sở lí luận.
a. Dạng lặp tiến
a.1. Cú pháp:
FOR <biến đếm>:=<giá trị đầu> TO <giá trị cuối> DO <câu lệnh>;
Trong đó:
+ Biến đếm: Là biến đơn, thường có kiểu nguyên
+ Giá trị đầu, giá trị cuối: Là các biểu thức cùng kiểu với biến đếm. Giá trị đầu phải <= giá trị cuối; Nếu giá trị đầu > giá trị cuối thì vòng lặp không thực hiện
+ Câu lệnh: Là câu lệnh đơn hoặc câu lệnh ghép
a.2. ý nghĩa
– Câu lệnh viết sau từ khoá Do được thực hiện tuần tự, với biến đếm lần lượt nhận các giá trị liên tiếp tăng từ giá trị đầu đến giá trị cuối.
– Sau mỗi lần lặp, biến đếm tự động tăng lên 1đơn vị
b. Dạng lặp lùi
* Cú pháp:
FOR <biến đếm>:= <gtrị cuối> DOWNTO <gtrị đầu> DO <câu lệnh>;
Tương tự như dạng lặp tiến, chỉ khác là sau mỗi lần lặp, biến đếm tự động giảm đi 1 đơn vị
* Chú ý:
– Trong <câu lệnh> không được thay đổi giá trị của biến đếm
– Số lần lặp là:
Giá trị cuối – giá trị đầu + 1
c. Lặp với số lần chưa biết trước và câu lệnh While – Do
* Cú pháp:
While <điều kiện> Do <câu lệnh>;
Trong đó:
+ Điều kiện: Là biểu thức quan hệ hoặc biểu thức logic.
+ Câu lệnh: Là một câu đơn hoặc câu lệnh ghép.
* ý nghĩa: Trong khi <điều kiện> còn đúng thì còn thực hiện <câu lệnh>.
2. Thực trạng vấn đề.
Trong quá trình giảng dạy bộ môn Tin học lớp 11. Tôi nhận thấy đa số học sinh còn lúng túng và gặp khó khăn khi lập trình một bài toán có sử dụng cấu trúc lặp, dẫn đến một thực trạng trong các giờ bài tập đa phần các em không hứng thú, không sôi nỗi và có phần lo lắng. Nguyên nhân là do các em còn mơ màng trong vận dụng câu trúc lặp vào các bài toán cụ thể, cũng như khả năng phân tích bài toán còn hạn chế. Hơn nữa câu lệnh lặp là câu lệnh rất quan trọng để lập trình trong hầu hết các bài toán.
Qua kết quả khảo sát ở lớp 11c2, trường THPT Nông Cống 3, tổng số 45 học sinh. Năm học ………, kết quả thu được như sau.

Điểm Giỏi Điểm Khá Điểm TB Điểm Yếu Điểm Kém
SL Tỉ lệ SL Tỉ lệ SL Tỉ lệ SL Tỉ lệ SL Tỉ lệ
2 4,4% 4 8,8% 15 33,3% 19 42,2% 5 11,3%

Đứng trước thực trạng trên, trong quá trình giảng dạy tin học lớp 11. Khi hướng dẫn học sinh làm bài tập tôi nhận thấy có thể giải quyết vấn đề bài toán một cách đơn giản nếu được sự hỗ trợ của giáo viên bằng hệ thống các câu hỏi. Khi các em có thể tự mình trả lời hệ thống các câu hỏi tức là các em biết cách tiến hành giải quyết toàn bộ bài toán bằng ngôn ngữ lập trình.
3. Giải quyết vấn đề.
Câu 1: Lập trình: Đưa ra màn hình 5 dòng chữ “chao cac ban”.
Hỏi: Viết câu lệnh đưa ra màn hình?
Trả lời: Writeln(‘chao cac ban’);
Hỏi: Câu lệnh trên được được viết lặp bao nhiêu lần?
Trả lời: 5 lần
Hỏi: Sử dụng câu lệnh lặp nào khi biết số lần lặp là 5?
Trả lời: Dạng lặp tiến hoặc dạng lặp lùi
Hỏi: Viết đoạn chương trình đưa ra màn hình 5 dòng chữ “chao cac ban” sử dụng dạng lặp lùi hoặc dạng lặp tiến?
Trả lời: For i:=1 to 5 do Writeln(‘chao cac ban’);
hoặc For i:=5 downto 1 do Writeln(‘chao cac ban’);
Hỏi: Viết toàn bộ chương trình?
Trả lời:
Program loichao;
Uses crt;
Var i: byte;
Begin
Clrscr;
For i:=1 to 5 do writeln(’chao cac ban’);
{For i:=5 downto 1 do writeln(’chao cac ban’);}
Readln;
End.
Giáo viên có thể dùng máy chiếu chiếu chương trình pascal đã cài đặt sẵn, sau đó nhấn phím F8 để học sinh thấy rõ từng lệnh thực hiện như thế nào.
Câu 2: Lập trình: Tính tổng: S= 1= 2+ 3+……..+ 10.
Giáo viên phân tích thao tác tính tổng:
S= 1 + 2 + 3 + 4 +… + 10
1 + 2 + 3 + 4 + 5 + … + 10
1
1+ 2

3 +3
6 + 4

10 + 5
……………………….
45 +10
Hỏi: Trình bày cách tính tổng vừa rồi?
Trả lời: – Cách tính: tổng được cộng dồn lại: tổng sau= tổng trước + số hạng tiếp theo
Hỏi: Thao tác nào được lặp?
Trả lời: tổng sau= tổng trước + số hạng tiếp theo
Hỏi: Thao tác đó lặp mấy lần?
Trả lời: 10 lần
Hỏi: Trong thao tác lặp, hãy xác định: Thành phần không thay đổi, thành phần thay đổi và thay đổi theo quy luật nào sau mỗi lần lặp?
Trả lời :
+ Thành phần không thay đổi:
tổng sau= tổng trước +
+ Thành phần thay đổi: Giá trị của mỗi số hạng trong dãy. Thay đổi theo quy luật: số đứng sau>số đứng trước 1 đơn vị, bắt đầu từ 1.
Hỏi: Sử dụng câu lệnh lặp nào?
Trả lời: Dạng lặp tiến.
Hỏi: Viết đoạn chương trình tính tổng?
Trả lời:
s:=0;
For i:=1 to 10 do s:=s+i;
Write(‘tong la’, s:3);
Hỏi: Lập trình?
Program tinhtong ;
Uses crt ;
Var s,i :byte ;
Begin
Clrscr ;
s:=0;
For i:=1 to 10 do s:=s+i;
Write(‘tong la’, s:3);
Readln ;
End.
Câu 3: Lập trình : Tính tổng : S= 1+ 22+32+…………….+n2
Giáo viên phân tích bài tán :
S=1
S=1+2*2
S= 5+ 3*3
…………………………………..
S = 14+……….+(n-1)*(n-1)+n*n

Hỏi: Trình bày cách tính tổng vừa rồi?
Trả lời: – Cách tính: tổng được cộng dồn lại: tổng sau= tổng trước + bình phương (số hạng tiếp theo)
Hỏi: Thao tác nào được lặp?
Trả lời: tổng sau= tổng trước + bình phương số hạng tiếp theo
Hỏi: Thao tác đó lặp mấy lần?
Trả lời: n lần
Hỏi: Trong thao tác lặp, hãy xác định: Thành phần không thay đổi, thành phần thay đổi và thay đổi theo quy luật nào sau mỗi lần lặp?
Trả lời:
+ Thành phần không thay đổi:
tổng sau= tổng trước +
+ Thành phần thay đổi: Giá trị căn bậc 2 của mỗi số hạng trong dãy. Thay đổi theo quy luật: số đứng sau>số đứng trước 1 đơn vị, bắt đầu từ 1
Hỏi: Sử dụng câu lệnh lặp nào?
Trả lời: Dạng lặp tiến.
Hỏi: Viết đoạn chương trình tính tổng?
s:=0;
For i:=1 to n do s:= s+ i*i;
Write(‘tong la’, s:6);
Hỏi: Lập trình?
Program tongbinhphuong;
Uses crt;
Var s:integer;
i,n: word;
Begin
Clrscr;
s:=0;
For i:=1 to n do s:=s+i*i;
Write(‘tong la’, s:6);
Readln;
End.
Câu 4: Lập trình đưa ra màn hình dãy số sau:
46 43 40 37 34 31 28 25 22 19 16 13 10 7 4
Hỏi: Phân tích dãy số trên?
46= 3* 15 +1
43 = 3*14 +1
40= 3*13 +1
37= 3* 12 +1
……………
7 = 3*2 +1
4= 3*1 +1
Hỏi: Nêu cách tính mỗi số:
Trả lời: Gọi i là các số từ 15 – 1, ta có: so:=3*i+1 (với i thay đổi theo quy luật mỗi lần tính số hạng trong dãy i giảm 1 đơn vị)
Hỏi: Cách tính số lặp mấy lần?
Trả lời: 15
Hỏi: Câu lệnh viết ra màn hình các số trong dãy?
Trả lời: Write(so:4);
Hỏi: Câu lệnh trên được lặp mấy lần?
Trả lời: 15
Hỏi: Sử dụng câu lệnh lặp nào?
Trả lời: Dạng lặp lùi.
Hỏi: Viết đoạn chương trình đưa ra màn hình dãy số:
For i:=15 downto 1 do Begin
so:=3*i+1;
Write(so:4);
End;

Hỏi: Lập trình?
Trả lời:
Program dayso;
Uses crt;
Var so,i:byte;
Begin
Clrscr;
For i:=15 downto 1 do Begin
so:=3*i+1;
Write(so:4);
End;
Readln;
End.
Câu 5: Lập trình: Tính tổng: S = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + …
Cho đến khi S>=75
– Giáo viên phân tích thao tác tính tổng:
S= 1 + 2 + 3 + 4 +5+6+…………
1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6+………
1
1+ 2

3 +3
6 + 4

10 + 5
15+6
………………………………………..
Hỏi: Nêu nhận xét cách tính tổng?
Trả lời: – tổng sau= tổng trước + số hạng tiếp theo(thay đổi theo quy luật số hạng sau >số hạng trước 1 đơn vị)
Hỏi: Thao tác đó lặp mấy lần?
Trả lời: Chưa biết trước số lần lặp, tính tổng cho đến khi s>=75
Hỏi: Sử dụng câu lệnh lặp nào?
Trả lời : while do