SKKN Sử dụng phương pháp trò chơi olympia để dạy bài 11-kiểu mảng một chiều – tin học 11 bằng ngôn ngữ lập trình c++

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Lý do chọn đề tài
Sự phát triễn kinh tế – xã hội trong bối cảnh toàn cầu hóa đặt ra những yêu cầu mới bắt nhịp với thời đại đối với người lao động, do đó cần đặt ra những yêu cầu mới trong sự nghiệp giáo dục thế hệ trẻ khi đào tạo nguồn nhân lực.Để đáp ứng nhu cầu trên, việc định hướng đổi mới phương pháp dạy học tích cực, tự lực và sáng tạo, phát triễn năng lực hành động, năng lực cộng tác của người học. Đó là xu hướng quốc tế trong cải cách phương pháp dạy học ở nhà trường phổ thông.
Hiện nay, nền giáo dục nước nhà đã và đang áp dụng linh hoạt các phương pháp dạy học tích cực vào dạy học như: dạy học phân nhóm, dạy học giải quyết vấn đề, dạy học phân hóa, dạy học tích hợp, dạy học tình huống, dạy học theo dự án…v.v. Tuy có những chuyến biến tích cực nhưng chưa đồng đều, chưa thường xuyên và chưa thực sự thu hút đông đảo học sinh tham gia trong quá trình học. Đa số học sinh ham chơi, lười suy nghĩ đều ỉ lại một số học sinh khá, giỏisuy nghĩ và hành động. Điều này dẫn đến học sinh khá, giỏi nâng cao được năng lực, còn những học sinh đã học yếu lại càng yếu thêm.
Theo chúng tôi, việc đổi mới phương pháp dạy học là làm sao để phát huy tối đa về năng lực học sinh hiện có và tạo cơ hội cho học sinh được luyện thêm những năng lực còn non. Làm sao để lôi cuốn toàn bộ số đông học sinh tham gia vào tất cả các hoạt động từ cá nhân đến tập thể. Từ đó giúp các em vui vẻ, hứng thú, thích hoạt động, thích học và từ đó lôi cuốn các em vào vấn đề tư duy một cách dễ dàng hơn.
Còn về nội dung, mônTin học lớp11 là bộ môn khoa học lập trình đòi hỏi học sinh phảirèn luyện nhiều mức độ tư duy khác nhau, muốn tư duy tốt đòi hỏi các em cần tập trung và nhanh nhạy. Đặc biệt chương 4 – Kiểu dữ liệu có cấu trúc là nôi để giải quyết mọi vấn đề thực tiễn, trong đóbài 11- Kiểu mảng một chiều là cốt lõi. Nếu học sinh không tự động não tư duy thì rất khó có thể hình thành cho học sinh sự say mê và tình yêu lập trình. Bên cạnh đó, các chương trình câu lệnh trong sách giáo khoa Tin 11 lại được mô phỏng theo ngôn ngữ lập trình pascal – ngôn ngữkhông phổ dụng để giải quyết hết mọi vấn đề thực tiễn.
Mặt khác, cuộc thi “Đường lên đỉnh olympia”- một cuộc thi kiến thức trên truyền hình dành cho học sinh phổ thông, được tổ chức vào cuối mỗi tuần trên VTV3 từ năm 1999. Đây là chương trìnhkhông những lôi cuốn các em vào giải quyết vấn đề một cách tích cực mà còn rèn cho học sinh tính nhanh nhạy khi giải quyết tình huống,giúp các em có cơ hội luyện thêm những năng lực xã hội như: năng lực làm MC dẫn chương trình, năng lực điều hành cuộc họp, năng lực điều hành chương trình…v.v.
Để phù hợp với quan điểm dạy học theo hướng phát triễn phẩm chất năng lực học sinh và khắc phục nhược điểm còn tồn tại trong thực tiễn về phương pháp và nội dung dạy học; nhằm giúp lôi cuốn đa số học sinh tham gia một cách chủ động, tích cực, sáng tạo; nhằm khơi dậy cho các em sự yêu thích và lòng say mê lập trình. Từ đó phát hiện thêm những nhân tài trong ngành lập trình tạo ra sản phẩm vận dụng hiệu quả trong thời công nghệ 4.0. Góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn tin học nói riêng và chất lượng giáo dục nói chung, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Sử dụngphương pháp trò chơi “Olympia” để dạy bài 11-Kiểu mảng một chiều-Tin học 11 bằngngôn ngữ lập trình C++”.
2. Mục đích nghiên cứu
Đề tài này nghiên cứu nhằm giúp giáo viên có thể vận dụng phương pháp trò chơi “Olympia”để giảng dạy tại lớp, xem như là một phương pháp dạy học tích cực phát triển phẩm chất năng lực học sinh.Việc áp dụng không dừng lại ở môn học lập trình Tin 11 mà còn có thể vận dụng toàn bộ môn học, ở các môn học khác và mở rộng hơn nữa là cấp học khác.
Nhằm lôi cuốn học sinh tham gia vào quá trình học tập một cách tối đa, phương pháp trò chơi “Olympia” không những giúp đông đảo học sinh hào hứng học tập mà còn tạo cơ hội cho học sinh thể hiện năng lực hiện có và rèn luyện nâng cao thêm một số năng lực còn hạn chế trong cuộc sống, đồng thời giúp học sinh khối 11 làm quen và chuyên sâu với ngôn ngữ lập trình C++.
Cuối cùng, nhằm nâng cao chất lượng dạy học môn Tin học THPT nói riêng và tất cả các bộ môn ở mọi cấp học nói chung và đóng góp một phần về phương pháp dạy học phát triển phẩm chất năng lực cho học sinh trong sự nghiệp giáo dục.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
– Xây dựng tên đề tài, đề cương sáng kiến
– Xây dựng cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài, khảo sát thực tiễn
– Nghiên cứu về nội dung kiến thức chương trình Tin 11, đối tượng học sinhvà điều kiện dạy học tại trường THPT nơi công tác.
– Nghiên cứu về cuộc thi đường lên đỉnh Olympia; ngôn ngữ lập trình C++;các phương pháp dạy học phát triễn phẩm chất và năng lực học sinh; kiểm tra đánh giá theo phẩm chất năng lực học sinh.
– Quá trình vận dụng tạo ra sản phẩm giải quyết bài toán thực tiễn khi dùng ngôn ngữ lập trình C++.
– Thực nghiệm đề tài, khảo sát, xử lý sau thực nghiệm và hoàn thiện đề tài.
4. Tổng quan sáng kiến
4.1. Phạm vi nghiên cứu của đề tài
– Học sinh khối 11 trường nơi chúng tôi công tác
– Giáo viên bộ môn trường THPT nơi chúng tôi công tác.
– Thiết kế và vận dụng phương pháp trò chơi “Olympia” vào dạy học luyện tậpbài 11- Kiểu mảng một chiều – Tin học 11 trường THPT .
4.2. Kế hoạch nghiên cứu
STT Thời gian Nội dung công việc Sản phẩm
1 Từ 01/06 đến
01/07/2021 – Đọc thêm tài liệu về các phương pháp dạy học phát triễn phẩm chất năng lực học sinh, đánh giá theo phẩm chất năng lực học sinh; làm bài tậpngôn ngữ lập tình C++;Tìm hiểu về chương trình cuộc thi đường lên đỉnh Olympia – Khảo sát tình hình thực tiễn tại các trường THPT nơi công tác.
-Tuyển tập các dạng tài liệu liên quan

– Các số liệu đã được xử lý.
2 Từ
02/07/2021 đến
02/10/2021 – Trao đổi với đồng nghiệp tại đơn vị về đề tài của mình.
– Thảo luận thống nhất tên đề tài; đăng kí đề tài.
– Xây dựng đề cương tổng quát về chủ đề.Hoàn thành phần nội dung đề cương chi tiết – Nắm được ý kiến của đồng nghiệp.
– Tên đề tài.
– Đề cương chi tiết về phần nội dung
3 Từ
03/10/2021 đến
30/03/2022 – Hoàn thiện nội dung đề tài. Tiến hành hực nghiệm tại lớp 11a1, 11a4 ở trường THPT nơi công tác.
– Khảo sát kết quả thực nghiệm, hoàn thiện giải pháp. Học sinh vận dụng thưc tiễn tạo ra sản phẩm – Đề tài hoàn thiện bước đầu. Hình ảnh thực nghiệm
– Giải pháp hoàn thiện. Sản phẩm
lập trình
4 Từ 01/04/2022 – Hoàn thiện kết luận. Hoàn thiện đề tài và in ấn – Đề tài hoàn
chỉnh
5. Phương pháp nghiên cứu
Để trinh b̀ ày sáng kiến kinh nghiêm ṇ ày, chúng tôi đa ̃ sử dung pḥ ối kết hơp ̣ nhiều phương pháp như: nghiên cứu lý luận và thực tiễn; khảo sát thực trạng; thăm dò ý kiến GV, HS; thưc nghị êṃ sư phạm; so sánh, phân tich ḱ ết quả thưc ̣ nghiêṃ … phù hơp ṿ ới môn hoc thụ ôc ḷ inh ṽ ưc Tin ḥ oc.̣
6. Tính mới và đóng góp của đề tài
– Vận dụng phương pháp dạy học trò chơi “Olympia” vào dạy học luyện tập kiến thức đã học nhằm phát triễn phẩm chất năng lực học sinh.
– Mô phỏng thuật toán theo ngôn ngữ lập trình C++.
– Đóng góp một phần nhỏ vào hệ thống các phương pháp dạy học tích cực phát triển phẩm chất năng lực học sinh trong sự nghiệp giáo dục – phương pháp dạy học bằng trò chơi “Olympia”.
PHẦN II: NỘI DUNG ĐỀ TÀI CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC VẬN DỤNG
PHƯƠNG PHÁP TRÒ CHƠI “OLYMPIA” ĐỂ DẠY HỌC LẬP TRÌNH
TIN 11 TRÊN NGÔN NGỮ C++
1.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN
1.1.1. Về cuộc thi “Đường lên đỉnh Olympia”
Đường lên đỉnh Olympia là một cuộc thi kiến thức trên truyền hình dành cho học sinh Trung học phổ thông (nay chỉ dành cho học sinh lớp 11 – năm 2021) do Bộ Giáo dục và Đào tạo và Bansản xuất các chương trình giải trí (trước đây là Ban Thể thao Giải trí và Thông tin kinh tế) – Đài Truyền hình Việt Nam phối hợp tổ chức từ năm 1999. Đây là chương trình có tuổi đời dài nhất trong các trò chơi truyền hình của VTV3.
Cán phần thi chính: a. Khởi động
Trong vòng 1 phút, mỗi học sinh khởi động với số câu hỏi không giới hạn thuộc các lĩnh vực: Toán, Lý, Hóa, Sinh, Văn, Sử, Địa, Tiếng Anh, Thể thao, Nghệ thuật, hiểu biết chung và các lĩnh vực khác. Mỗi câu trả lời đúng được 10 điểm. Trả lời sai không bị trừ điểm.
b. Vượt chướng ngại vật
Phần thi này có 4 từ hàng ngang – cũng chính là 4 gợi ý liên quan đến
Chướng ngại vật mà các học sinh phải đi tìm. Chương trình đưa ra 1 bức tranh (là một gợi ý quan trọng liên quan đến chướng ngại vật) được chia làm 5 phần: 4 góc tương đương với 4 từ hàng ngang và một ô thứ 5 ở giữa. Ô trung tâm cũng là một câu hỏi. Mở được ô này sẽ mở được phần quan trọng nhất của bức tranh.
Mỗi học sinh có 1 lượt lựa chọn để chọn trả lời một trong các từ hàng ngang này. Cả 4 học sinh trả lời câu hỏi bằng máy tính trong thời gian suy nghĩ 15 giây/câu. Trả lời đúng mỗi từ hàng ngang, học sinh được 10 điểm/câu. c. Tăng tốc
Phần thi này có 4 câu hỏi với thời gian suy nghĩ là 30 giây/câu. Các thí sinh cùng trả lời bằng máy tính.
– Thí sinh trả lời đúng và nhanh nhất được 40 điểm;
– Thí sinh trả lời đúng và nhanh thứ 2 được 30 điểm;
– Thí sinh trả lời đúng và nhanh thứ 3 được 20 điểm; – Thí sinh trả lời đúng và nhanh thứ 4 được 10 điểm.
Điểm tối đa đạt được cho 1 thí sinh là 160 điểm khi thí sinh trả lời cả 4 câu đúng và nhanh nhất.
d. Về đích
Phần thi về đích của Olympia 20 trở đi được trả lời dưới dạng mức điểm 10, 20 và 30 điểm; mỗi mức điểm sẽ có 3 câu hỏi, nhưng khác với 12 mùa trước, thí sinh được chọn 3 câu hỏi tùy ý. Do đó tổng điểm của 3 câu hỏi có thể là ít nhất 30 và nhiều nhất là 90 điểm.
Thời gian suy nghĩ và trả lời của câu 10 điểm là 10 giây, câu 20 điểm là 15 giây, câu 30 điểm là 20 giây.
Thí sinh có quyền được đặt ngôi sao hy vọng một lần trước bất kỳ câu hỏi nào. Trả lời đúng được gấp đôi số điểm, trả lời sai bị trừ đi số điểm tương ứng với số điểm của câu hỏi đặt ngôi sao hy vọng.
1.1.2. Về ngôn ngữ lập trình C++
C++ là ngôn ngữ lập trình đa nền tảng được phát triển mở rộng từ lập trình C vào năm 1979 bởi nhà khoa học máy tính Bjarne Stroustrup. Lập trình C++ ngoài những điểm vốn có của lập trình C thì còn có thêm lập trình hướng đối tượng.
Trong suốt thời gian phát triển của ngôn ngữ C, Microsoft không ngừng thực hiện nhũng dự án để hoàn thiện ngôn ngữ của mình, dự án bugnetproject do MS bắt đầu đã đánh dấu bước tiến mạnh mẽ trong sự phát triển của ngôn ngữ C++ cũng như bộ ngôn ngữ .NET.
C++ là ngôn ngữ cơ bản ở mức độ tầm trung tương đối dễ học và ứng dụng. Bởi lập trình C++ có những đặc tính gần giống với lập trình bậc cơ sở như (Pascal, C,…).
Một số ưu điểm của ngôn ngữ C/C++:
– Học C++ tương đối thú vị và dễ học. Nó được coi là môn cơ sở ngành cho các trường đại học ở Việt Nam.
– C++ đáp ứng được những bài toán có hiệu năng cao. Bên cạnh đó C++ còn có hướng đối tượng vì thế nên việc cập nhật, bảo trì sẽ trở nên dễ dàng hơn. – C++ cung cấp cho bạn những kiến thức nền tảng, những tư duy về lập trình sơ khai. Vì thế nếu bạn thực hành tốt với C++ các bạn sẽ dễ dàng làm chủ các ngôn ngữ lập trình khác.
– C++ là một trong số các ngôn ngữ lập trình được xếp vào nhóm biên dịch, và nó có thể hoạt động trên hầu hết các hệ điều hành như: Windows, MacOS và cả Unix.
– Các ứng dụng của C++ cũng không thua kém gì so với những ngôn ngữ lập trình khác. Đối với game có thể nói C++ là nền tảng hoàn hảo cho các lập trình viên khi lập trình game 3D.Chưa dừng lại ở đây C++ còn được ứng dụng trong tính toán và đồ họa, và còn nhiều hơn thế nữa.
1.1.3.Về dạy học phát triển phẩm chất và năng lực học sinh
Trong gần mươi năm trở lại đây, việc sử dụng các phương pháp dạy học tích cực trong giáo dục đã và đang phát triển rộng rãi trên mọi miền Tổ Quốc ở tất cả các cấp học như: dạy học phân nhóm nhỏ, dạy học giải quyết vấn đề, dạy học theo dự án, dạy học Stem, dạy học Pisa…v.v.
Việc đổi mới phương pháp dạy học dựa trên sự đổi mới toàn diện không thể thiếu việc vận dụng các phương pháp dạy học tích cực nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, giúp cho học sinh có cơ hội được hình thành và rèn luyện tổng thể các năng lực cơ bản của người học.
Trong quá trình dạy học, 5 phẩm chất và 10 năng lực có thể hình thành cho học sinh được thể hiện như hình sau:

Hình 1: Ảnh 5 phẩm chất và 10 năng lực được hình thành cho học sinh
Bên cạnh những phẩm chất và năng lực chung cần giúp cho học sinh hình thành và phát triển năng lực đặc thù về CNTT và truyền thông (ICT) như là một công cụ để mở rộng khả năng tiếp nhận tri thức và sáng tạo trong bối cảnh bùng nổ thông tin, đáp ứng yêu cầu của thời đại số hóa và toàn cầu hóa biến quá trình đào tạo thành quá trình tự đào tạo. Cụ thể, trong nhóm phân môn Tin học cần hình thành và phát triển cho học sinh những năng lực như:
– Năng lực sử dụng, quản lý các công cụ của ICT, bao gồm cả khả năng khai thác các ứng dụng thông dụng trên Internet và các dịch vụ kỹ thuật số khác để phục vụ cho học tập và đời sống;
– Năng lực nhận biết và ứng xử đúng với quy định pháp luật trong sử dụng ICT, phù hợp với chuẩn mực đạo đức, văn hóa của xã hội Việt Nam và đảm bảo an toàn thông tin cho bản thân cũng như cộng đồng;
– Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề một cách sáng tạo với sự hỗ trợ của các công cụ ICT;
– Năng lực học và tự học với sự hỗ trợ của ICT, bao gồm khả năng khai thác các ứng dụng, các dịch vụ của công nghệ kỹ thuật số của môi trường ICT;
– Năng lực sử dụng các công cụ và môi trường ICT để chia sẻ thông tin, hợp tác với mọi thành viên trong nhà trường, trong cộng đồng và trong xã hội để nâng cao hiệu quả công việc,nâng cao chất lượng cuộc sống.
1.1.4. Về kiểm tra đánh giá theo hướng phát triển phẩm chất và năng lực học sinh
Đánh giá trong giáo dục là một quá trình thu thập, tổng hợp, diễn giải thông tin về đối tượng cần đánh giá một cách có hệ thống nhằm mục đích hiểu biết sâu và sử dụng các thông tin này để ra quyết định về học sinh.
a. Hình thức và phương pháp kiểm tra đánh giá
Việc đánh giá người học được tổ chức với nhiều hình thức đánh giá khác nhau, kết hợp giữa đánh giá quá trình trong hoạt động học và đánh giá kết quả sau học, cụ thể như: