DẠY HỌC TINH CHẾ THUẬT TOÁN ĐỂ PHÁT TRIỂN TƯ DUY THUẬT TOÁN CHO HỌC SINH LỚP 10

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI


LÊ NGUYÊN DI

DẠY HỌC TINH CHẾ THUẬT TOÁN
ĐỂ PHÁT TRIỂN TƯ DUY THUẬT TOÁN
CHO HỌC SINH LỚP 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Hà Nội, năm 2014

i


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI


LÊ NGUYÊN DI

Đề tài:

DẠY HỌC TINH CHẾ THUẬT TOÁN ĐỂ PHÁT TRIỂN TƯ
DUY THUẬT TOÁN CHO HỌC SINH LỚP 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

- Chuyên ngành

: Lí luận và phương pháp dạy học Tin học

- Mã số chuyên ngành

: 60.14.01.11

Người hướng dẫn khoa học :

PGS. TS HỒ CẨM HÀ

Hà Nội, năm 2014

ii


LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn trường Đại học Sư phạm Hà Nội,
phòng sau đại học, khoa công nghệ thông tin, cùng quý thầy cô giáo đã tận tình
giảng dạy, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình
học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn Sở GD&ĐT tỉnh Lâm Đồng, Ban giám hiệu
trường THPT Hùng Vương – Đơn Dương đã quan tâm, chỉ đạo và tạo điều kiện
thuận lợi cho tác giả trong thời gian qua.
Đặc biệt, tác giả xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới
PGS.TS. Hồ Cẩm Hà – Người hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo
ân cần trong quá trình nghiên cứu, hoàn thành luận văn.
Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn các GV tin học trong tỉnh Lâm
Đồng, tập thể HS khối 10 trường THPT Hùng Vương, đồng nghiệp, bạn bè và

gia đình đã động viên về tinh thần, giúp đỡ, đóng góp ý kiến, cung cấp thông tin
cho tác giả trong quá trình khảo sát, học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Mặc đã hết sức cố gắng nhưng luận văn không tránh khỏi những thiếu sót.
Tác giả rất mong nhận được sự góp ý, phê bình, chỉ bảo của quý thầy cô và các
bạn đồng nghiệp.
Hà Nội, tháng 10 năm 2014
Tác giả

Lê Nguyên Di

iii


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
GV

Giáo viên

HS

Học sinh

KHTN

Khoa học tự nhiên

NN

Ngôn ngữ

PPDH

Phương pháp dạy học

SGK

Sách giáo khoa

THPT

Trung học phổ thông

THPT

Trung học phổ thông

TTC

Tính tích cực

VPTGN

Vùng phát triển gần nhất

DANH MỤC PHỤ LỤC
Mẫu 1

Phiếu trưng cầu ý kiến (dành cho GV)

Mẫu 2

Phiếu trưng cầu ý kiến (dành cho HS)

Mẫu 3

Giáo án 1: Bài toán và thuật toán (tiết 1)

Mẫu 4

Giáo án 2: Bài toán và thuật toán (tiết 2)

Mẫu 5

Giáo án 3: Bài toán và thuật toán (tiết 3)

Mẫu 6

Giáo án 4: Bài toán và thuật toán (tiết 4)

Mẫu 7

Đề kiểm tra 15 phút

Mẫu 8

Đề kiểm tra 45 phút

iv

Mục lục
MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài ..................................................................................... 1
2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................. 2
4. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 2
5. Giả thuyết khoa học ....................................................................................... 3
6. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 3
7. Cấu trúc luận văn ........................................................................................... 4
NỘI DUNG LUẬN VĂN
CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN
1.1 Cơ sở lí luận dạy học Tin học ...................................................................... 5
1.1.1 Cơ sở Triết học .................................................................................... 5
1.1.2 Cơ sở Tâm lí ........................................................................................ 6
1.1.3 Cơ sở lí luận giáo dục và lí luận dạy học đại cương ............................. 9
1.1.4 Đặc thù của bộ môn ........................................................................... 10
1.1.5 Logic học ........................................................................................... 11
1.1.6 Cơ sở thực tiễn .................................................................................. 11
1.1.7 Cơ sở phương pháp luận về dạy học tích cực ..................................... 12
1.2 Quan điểm về tư duy ................................................................................. 14
1.2.1 Khái niệm, đặc điểm và phân loại ...................................................... 14
1.2.1.1 Khái niệm về tư duy ..................................................................... 14
1.2.1.2 Đặc điểm của tư duy .................................................................... 14
1.2.1.3 Phân loại tư duy ........................................................................... 16
1.2.2 Các thao tác tư duy ............................................................................ 17
1.2.2.1 Phân tích – tổng hợp .................................................................... 17
1.2.2.2 So sánh ........................................................................................ 18
v

1.2.2.3 Trừu tượng hóa và khái quát hóa .................................................. 18
1.2.3 Các hình thức tư duy ......................................................................... 19
1.2.3.1 Khái niệm .................................................................................... 19
1.2.3.2 Phán đoán .................................................................................... 20
1.2.3.3 Suy luận ....................................................................................... 21
1.2.4 Vấn đề phát triển tư duy trong dạy học .............................................. 21
1.3 Quan điểm về thuật toán và tư duy thuật toán ............................................ 23
1.3.1 Khái niệm thuật toán ......................................................................... 23
1.3.1.1 Bài toán ........................................................................................ 23
1.3.1.2 Thuật toán .................................................................................... 23
1.3.2 Tư duy thuật toán ............................................................................... 24
1.3.2.1 Những vấn đề chung .................................................................... 24
1.3.2.2 Đặc điểm của tư duy thuật toán .................................................... 25
1.3.2.3 Các cấp độ tư duy thuật toán ........................................................ 25
1.3.2.4 Sự cần thiết phải rèn luyện và phát triển tư duy thuật toán ........... 26
1.4 Một số phương pháp dạy học tích cực ....................................................... 27
1.4.1 Những nhược điểm của phương pháp dạy học truyền thống .............. 27
1.4.2 Định hướng đổi mới phương pháp dạy học ........................................ 28
1.4.3 Phương pháp dạy học tích cực ........................................................... 29
1.4.3.1 Phương pháp dạy học tích cực là gì? ............................................ 29
a. Thế nào là tính tích cực học tập? ......................................................... 29
b. Phương pháp dạy học tích cực ............................................................. 30
1.4.3.2 Một số phương pháp dạy học tích cực .......................................... 30
a. Phương pháp vấn đáp .......................................................................... 30
b. Phương pháp đặt và giải quyết vấn đề ................................................. 31
c. Phương pháp hoạt động nhóm ............................................................. 33
d. Phương pháp đóng vai ......................................................................... 34

vi

e. Phương pháp động não ........................................................................ 35
1.5 Sử dụng những thành tố cơ sở .................................................................. 36
1.5.1 Hoạt động và hoạt động thành phần ................................................... 36
1.5.2 Động cơ hoạt động ............................................................................ 36
1.5.3 Tri thức trong hoạt động .................................................................... 37
1.5.4 Phân bậc hoạt động ............................................................................ 37
1.6 Thực trạng giảng dạy thuật toán và rèn luyện tư duy thuật toán ................. 38
1.7. Kĩ thuật tinh chế trong dạy thuật toán ở trường phổ thông ........................ 39
1.8 Mối liên hệ giữa kĩ thuật tinh chế với các phương pháp dạy học tích cực .. 45
TỔNG KẾT CHƯƠNG I ................................................................................. 47
CHƯƠNG 2: PHÁT TRIỂN TƯ DUY THUẬT TOÁN CHO HỌC SINH
THÔNG QUA VẬN DỤNG KĨ THUẬT TINH CHẾ THUẬT TOÁN VÀO
DẠY HỌC TIN HỌC LỚP 10
2.1 Nội dung thuật toán trong môn Tin học lớp 10 .......................................... 48
2.2 Tư tưởng “làm mịn dần” trong dạy học thuật toán Tin học 10 ................... 50
2.3 Vận dụng kĩ thuật tinh chế trong dạy học thuật toán .................................. 53
2.2.1 Lượt đồ chung ................................................................................... 53
2.2.2 Dạy các thuật toán trong phần “Bài toán và thuật toán” ..................... 56
2.2.2.1 Bài toán tìm giá trị lớn nhất của một dãy số nguyên ..................... 56
2.2.2.2 Bài toán sắp xếp ........................................................................... 59
2.2.2.3 Bài toán tìm kiếm tuần tự ............................................................. 64
2.2.2.3 Bài toán tìm kiếm nhị phân .......................................................... 66
TỔNG KẾT CHƯƠNG 2 ................................................................................ 73
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.1 Mục tiêu thực nghiệm sư phạm .................................................................. 74
3.2 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm ......................................................... 74
3.3 Nội dung của thực nghiệm sư phạm ........................................................... 75

vii

3.4 Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm ................................................ 75
3.5 Kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................................... 77
3.5.1 Đánh giá định lượng .......................................................................... 77
3.5.2 Đánh giá định tính ............................................................................. 79
TỔNG KẾT CHƯƠNG 3 ................................................................................ 82
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết quả đạt được: ........................................................................................ 84
2. Hướng phát triển của đề tài .......................................................................... 85
3. Kiến nghị và đề xuất .................................................................................... 85
Tài liệu tham khảo ........................................................................................... 86

viii


MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài
Trong nội dung chương trình Tin học ở THPT, dạy thuật toán (khái niệm
thuật toán, biểu diễn thuật toán, chuyển giao thuật toán cho máy tính giải quyết
một bài toán) là một trong những nội dung cơ bản và quan trọng. Rèn luyện tư
duy thuật toán là một trong những mục tiêu chính khi giảng dạy những nội dung
nói trên. Tư duy thuật toán cần thiết cho một công dân đạt trình độ học vấn phổ
thông.
Qua thực tế giảng dạy, có thể thấy giáo viên (GV) và học sinh (HS) gặp
nhiều khó khăn trong việc dạy và học thuật toán. Môn học mới, kiến thức trừu
tượng. Đa số GV sử dụng phương pháp dạy học (PPDH) truyền thống và còn
lúng túng trong trình bày, diễn đạt ý đồ bài dạy nên HS khó tiếp thu kiến thức.
GV thiếu linh động trong liên hệ thực tế. Cách diễn đạt thuật toán và ví dụ còn
đơn giản và vắn tắt, đồng thời giải thích một cách chung chung. Kiến thức của

bài trong sách giáo khoa (SGK) được truyền tải đến HS một cách cứng nhắc, rập
khuôn, chưa thể hiện được hết ý đồ của người viết sách nên khi dạy kiến thức
còn hời hợt. GV chưa đưa ra được giải pháp trong dạy học rèn luyện tư duy
thuật toán để kích thích quá trình tự rèn luyện tư duy trong học tập thuật toán
của HS.
Hiện nay việc dạy học nội dung thuật toán ở THPT hầu như chưa đạt
được mục đích rèn luyện tư duy thuật toán cho HS mà chỉ là cho HS biết được
thuật toán đó diễn đạt như thế nào và cách thực thi thuật toán bằng tưởng tượng
mà không dùng đến máy tính như thế nào.
Trong khi đó nội dung dạy học bài toán và thuật toán ở lớp 10 theo phân
phối chương trình chỉ có ở những khoảng thời gian đầu của học kỳ I và HS chỉ
được tiếp cận lại với thuật toán ở lớp 11, nếu không trang bị tốt cho HS kĩ năng

1


rèn luyện tư duy thuật toán sẽ gặp rất nhiều khó khăn cho GV khi dạy học lập
trình ở lớp 11 vì HS phần lớn quên hết những thuật toán đã học.
Tinh chế là một phương pháp đặc trưng của quá trình tư duy trong xây
dựng và chuyển giao thuật toán cho người khác và cho máy tính có thể thực hiện
được.
Bởi vậy việc rèn luyện tư duy thuật toán cho HS phổ thông là một nội
dung hết sức cần thiết cho người dạy Tin học để dễ dàng tiếp cận và truyền thụ
tri thức lập trình đến các đối tượng HS, đồng thời xây dựng cho HS một phương
pháp tiếp thu tri thức lập trình một cách dễ dàng hơn, khoa học hơn và hứng thú
hơn trong học tập bộ môn.
Vì lý do trên, qua học tập nghiên cứu cũng như được sự định hướng của
các thầy cô trong quá trình học tập về PPDH, tôi đã chọn đề tài “DẠY HỌC
TINH CHẾ THUẬT TOÁN ĐỂ PHÁT TRIỂN TƯ DUY THUẬT TOÁN CHO
HỌC SINH LỚP 10” với mong muốn đề xuất một phương pháp rèn luyện tư

duy thuật toán hiệu quả.
2. Mục tiêu của đề tài
- Nghiên cứu phương pháp luận trong dạy học tinh chế thuật toán.
- Vận dụng phương pháp luận kết hợp với các PPDH tích cực vào thiết kế
bài giảng để dạy các thuật toán cho HS phổ thông
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Thuật toán và tư duy thuật toán
- Các PPDH tích cực
- Nội dung chương trình Tin học lớp 10 phần “Bài toán và thuật toán”
- Các bài soạn giảng về thuật toán đã được trình bày
- Kết quả giảng dạy thuật toán lớp 10 trong hai năm gần đây
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu các PPDH tích cực.

2


- Đánh giá tình hình giảng dạy và rèn luyện tư duy thuật toán ở THPT
- Tìm hiểu các quan điểm về tư duy và rèn luyện tư duy thuật toán
- Tìm hiểu quan điểm dạy học tinh chế trong dạy thuật toán nhằm phát
triển tư duy thuật toán cho HS
- Triển khai quan điểm này cho các bài giảng thuật toán ở lớp 10
- Thực nghiệm đánh giá phương pháp đã triển khai
5. Giả thuyết khoa học
Dạy học vận dụng phương pháp luận về tinh chế thuật toán cho HS phổ
thông nhằm:
- Tạo điều kiện tốt để HS tiếp thu kiến thức, rèn luyện kĩ năng Tin học.
- Thúc đẩy sự phát triển các thao tác trí tuệ (như: phân tích, tổng hợp, so
sánh, trừu tượng hóa, khái quát hóa,...) cũng như những phẩm chất trí tuệ (như:
tính linh hoạt, tính độc lập, tính sáng tạo).

- Giúp HS hình dung được quá trình tự động hóa diễn ra trong những lĩnh
vực khác nhau của con người, trong đó có lĩnh vực xử lý thông tin. Điều này làm
cho HS thích nghi với xã hội tự động hóa, góp phần làm giảm ngăn cách giữa
nhà trường và xã hội.
Phương pháp luận về tinh chế thuật toán được vận dụng vào dạy học phần
“Bài toán và thuật toán” ở chương trình Tin học lớp 10, tôi tin chắc rằng HS sẽ
được rèn luyện tốt hơn về tư duy thuật toán và tạo điều kiện học tập phần lập
trình tốt hơn nhiều so với việc giảng dạy như hiện nay.
6. Phương pháp nghiên cứu
a. Nghiên cứu lí luận:
- Đọc và nghiên cứu tài liệu: Các PPDH không truyền thống ở bộ môn Tin
học, tài liệu tham khảo về PPDH hiện đại, tài liệu thuật toán, tài liệu Internet,
các bài báo về dạy học vận dụng tinh chế vào rèn luyện tư duy thuật toán

3


- Tham khảo ý kiến chuyên gia và đồng nghiệp về kinh nghiệm giảng dạy
bộ môn
b. Nghiên cứu thực nghiệm:
Thống kê kết quả sau khảo sát và thực nghiệm qua các lớp giảng dạy
(thực nghiệm giảng dạy 2 lớp 10 ban khoa học tự nhiên (KHTN) và 2 lớp 10 ban
cơ bản, kết hợp với khảo sát bằng phiếu thăm dò ở các lớp do các đồng nghiệp
cùng và khác cơ quan giảng dạy lớp 10)
7. Cấu trúc luận văn
Mở đầu
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài
Chương 2. Phát triển tư duy thuật toán cho học sinh thông qua vận dụng kĩ thuật
tinh chế thuật toán vào dạy học Tin học lớp 10
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

Kết luận và kiến nghị
Phụ lục

4


NỘI DUNG LUẬN VĂN
CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN

1.1 Cơ sở lí luận dạy học Tin học
1.1.1 Cơ sở Triết học
Quá trình dạy học là một quá trình nhận thức có sự điều khiển. Do đó việc
tổ chức hoạt động nhận thức trong quá trình dạy học học phải dựa trên cơ sở của
lí luận nhận thức mà Triết học đã xây dựng nên. Một trong những thành tựu
quan trọng của triết học về nhận thức đã được nêu lên thành quy luật: “từ trực
quan sinh động đến tư duy trừu tượng, rồi từ tư duy trừu tượng trở về với thực
tiễn” mà Lê nin đã tổng kết. Từ đó, vận dụng vào quá trình dạy học để xây dựng
nên những nguyên tắc cơ bản mà chúng ta phải tôn trọng.
Trong dạy học Tin học ta còn dựa vào thế giới quan và những quy luật biện
chứng, vì vậy những luận đề Triết học duy vật biện chứng là cơ sở của khoa học
Tin học cũng như của lí luận dạy học Tin học. Nó cung cấp cho ta phương pháp
nghiên cứu đúng dắn: xem xét những hiện tượng giáo dục trong quá trình phát
triển và trong mối liên hệ phụ thuộc lẫn nhau, trong sự mâu thuẫn thống nhất,
phát hiện những sự biến đổi số lượng dẫn tới những biến đổi chất lượng v.v...
Việc áp dụng các hình thức dạy học như khám phá, kiến tạo, phân bậc, trừu
tượng, khái quát hoá, phân tích, tương tự, tổng hợp được sử dụng nhằm khuyến
khích, phát triển tư duy cho người học. Các hình thức này dẫn người học đi từ
hoạt động này đến hoạt động khác (phân bậc hoạt động), tiếp cận tri thức từ tổng
thể, khái quát đến cụ thể, chi tiết (tinh chế) hay ngược lại để người học có thể
luôn linh động, chủ động tìm tòi các giải pháp tiếp nhận tri thức. Điều này phù

hợp với quy luật chuyển hóa giữa chất và lượng trong Triết học. Quy luật của
Triết học về sự thay đổi chất dẫn đến thay đổi về lượng và ngược lại lượng thay
đổi sẽ dẫn đến thay đổi về chất.

5


Như vậy, Triết học duy vật biện chứng là cơ sở phương pháp luận của các
khoa học, Triết học duy vật biện chứng đã đưa ra lập luận, cơ sở đúng đắn trong
việc nhận thức chân lý khách quan. Triết học cũng giúp nghiên cứu, tìm hiểu các
hiện tượng trong quá trình phát triển, trong các mối liên hệ của những sự biến
đổi về lượng dẫn đến biến đổi về chất. Do đó giảng dạy là một bộ phận của khoa
học nên cũng chịu sự ảnh hưởng của Triết học.
Triết học duy vật biện chứng đề cập đến quy luật mâu thuẫn tức là quy luật
thống nhất và đấu tranh giữa các mặt đối lập. Đây là hạt nhân của phép biện
chứng, nó vạch ra nguồn gốc bên trong sự vận động và phát triển bên trong của
sự vật hiện tượng. Tính mâu thuẫn nảy sinh sẽ thúc đẩy sự phát triển: tạo ra sự
mâu thuẫn sẽ nảy sinh các nhu cầu tri thức. Phát triển tư duy thuật toán cho
người học bằng dạy học tinh chế giúp người học tiếp cận một bài toán mới, có
thể chưa biết cách giải cụ thể, qua các bước: quan sát, suy luận, tính toán, kiểm
tra (các bước này có thể lặp đi lặp lại nếu cần thiết). Trong các bước quan sát và
lí luận có việc quan sát các tương quan trong bài toán, làm thử các trường hợp
riêng, dựa vào các trường hợp riêng để đưa ra các giả thuyết liên quan rồi xét
các giả thuyết đó, biến đổi để đơn giản hóa thuật toán, đưa về các dạng mô tả
quen thuộc hơn để dễ giải hơn. Nếu thuật toán là vấn đề lớn, phức tạp thì phải
chia để trị, tức là làm sao chia nó ra thành các bước nhỏ hơn, giải quyết từng
bước đó dẽ dàng hơn là giải quyết toàn bộ vấn đề. Ví dụ: Khi một đối tượng
người học được chuyển giao một vấn đề để tiếp cận, hiểu hay viết thuật toán, khi
đó đối tượng được chuyển giao có thể không viết đúng ngay được thuật toán.
Người học sẽ phải suy nghĩ, phân tích và chia vấn đề thành các đích nhỏ hơn

nhằm giải quyết dần các mâu thuẫn.
1.1.2 Cơ sở Tâm lí
Sản phẩm chính của Tâm lí học là những quy luật cơ bản của hoạt động
thần kinh cao cấp, là những quy luật của khoa học tư duy, của lý thuyết nhận

6


thức thế giới của con người, nhất là thế hệ trẻ. Những quy luật này cũng là cơ sở
để xây dựng những nguyên tắc của quá trình dạy học. PPDH Tin học phải dựa
vào những thành tựu của Tâm lí học, đặc biệt là tâm lí học trẻ em, Tâm lí học
phát triển và Tâm lí học học tập để xác định mục đích yêu cầu, nội dung và
PPDH Tin học ở từng lớp, từng cấp...
Tâm lý học cho thấy sự khác biệt trong tiếp cận dạy học theo định hướng
người thầy và tiếp cận dạy học theo định hướng người học. Dạy học dựa vào
người học sẽ giúp người học xác định vấn đề có thực trong cuộc sống, tìm kiếm
tài liệu, nguồn lực để giải quyết vấn đề, người thầy chỉ đóng vai trò hướng dẫn,
giúp đỡ nhằm huy động sự cố gắng, điều chỉnh hoạt động và người học trở thành
chủ thể trong quá trình nhận thức.
Kĩ thuật tinh chế tiếp cận làm mịn dần thuật toán là thích hợp cho cách dạy
học rèn luyện và bồi dưỡng tư duy thuật toán cho HS ở mọi trình độ, và có
những đòi hỏi, đánh giá nhất định đối với từng cấp độ của tư duy thuật toán.
Lý thuyết về “vùng phát triển gần nhất” (The Zone of Proximal
Development) của Vygotsky là vùng được giới hạn giữa trình độ phát triển thực
sự của người học được xác định bởi khả năng giải quyết vấn đề một cách độc lập
và trình độ phát triển tiềm năng được xác định bởi khả năng giải quyết vấn đề
với sự hướng dẫn, trợ giúp hay hợp tác của người khác.

Vùng HS có
thể làm

VPTGN

7

Vùng HS
không thể
làm


Vygotsky cho rằng vai trò của giáo dục là giúp cho HS có những trải
nghiệm trong vùng phát triển gần nhất (VPTGN) của mình. Do đó sẽ khuyến
khích và nâng cao khả năng học tập cá nhân của mỗi HS (Berk & Winsler, trang
24). Khi đó thì vùng phát triển gần nhất sẽ được mở rộng ra phía vùng HS có thể
làm được, tức là đảm bảo tính vừa sức trong tiếp cận tri thức của HS.

Vùng HS có
thể làm

VPTGN

Vùng HS
không thể
làm

Ngoài VPTGN có thể là vùng mà HS có thể dễ dàng thực hiện các nhiệm
vụ học tập của mình hoặc cũng có thể là vùng mà HS không thể thực hiện được
nhiệm vụ học tập của mình ngay cả khi có sự trợ giúp của người khác.
Dạy học tinh chế có định hướng nhằm biến VPTGN của người học thành
vùng hiện tại. Tính logic trong dạy học tinh chế ở các phiên bản được làm mịn

dần phải luôn đảm bảo tính đúng đắn và vừa sức nhằm kích thích người học tích
cực động não tư duy nhằm đạt được mục tiêu cuối cùng của bài học. VD: khi HS
đưa ra được thuật toán tổng quát giải một bài toán nào đó, tuy nhiên thuật toán
đưa ra là chưa rõ ràng cần phân tích thêm, sau khi được định hướng hoặc tự suy
nghĩ ra một phiên bản khác của thuật toán chi tiết hơn một chút tức là lúc đó HS
đã tiến được một bước gần hơn đến mục tiêu giải quyết bài toán hay nói cách
khác là đã đưa được một phần VPTGN của mình thành vùng hiện tại và tiếp tục
như vậy cho đến khi đạt được các đích cuối cùng là thuật giải hoàn chỉnh của bài
toán.

8


1.1.3 Cơ sở lí luận giáo dục và lí luận dạy học đại cương
Dạy học Tin học vừa có nhiệm vụ truyền thụ tri thức Tin học, vừa có nhiệm
vụ giáo dục đạo đức tư tưởng cho HS. Quá trình dạy học môn Tin học là một bộ
phận của quá trình giáo dục nói chung, chịu sự chi phối của các quy luật giáo
dục nói chung. Lí luận dạy học Tin học cần phải vận dụng những thành tựu,
những kết quả nghiên cứu của Giáo dục học và lí luận dạy học đại cương ở nước
ta và trên thế giới, lấy đó làm cơ sở để vạch ra những hình thức tổ chức nhận
thức, những cách thức lựa chọn phương tiện và phương pháp cho dạy học Tin
học.
Giáo dục là một quá trình (có mở đầu, diễn biến, kết thúc) hay được hiểu là
một hoạt động (chủ thể và đối tượng hoạt động). Kết quả của quá trình giáo dục
hay của hoạt động giáo dục trước hết là sự biến đổi nhân cách của người được
giáo dục. Như vậy thì mục đích giáo dục là sự dự kiến trước kết quả của hoạt
động giáo dục. Kết quả của hoạt động giáo dục chính là nhân cách của người
được giáo dục. Vì vậy có thể hiểu mục đích giáo dục là mô hình nhân cách của
con người (người học) mà giáo dục cần đào tạo nhằm đáp ứng yêu cầu của xã
hội trong một giai đọan lịch sử cụ thể.

[20] Mục tiêu đào tạo của nhà trường phổ thông Việt Nam hiện nay là hình
thành những cơ sở ban đầu và trọng yếu của con người mới phát triển toàn diện
phù hợp với yêu cầu và điều kiện, hoàn cảnh của đất nước.
Luật giáo dục nước ta quy định:”Mục tiêu giáo dục là đào tạo con người
Việt Nam phát triển toàn diện, có đạo đức, tri thức, sức khỏe, thẩm mĩ và nghề
nghiệp, trung thành với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội; hình
thành va bồi dưỡng nhân cách, phẩm chất và năng lực của công dân, đáp ứng
yêu cầu của sự nghiệp xây dựng và bảo vệ tổ quốc.” (Luật giáo dục 2005,
chương I, điều 2).

9


“Mục tiêu của giáo dục phổ thông là giúp HS phát triển toàn diện về đạo
đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mĩ và các kĩ năng cơ bản, phát triển năng lực cá
nhân, tính năng động và sáng tạo, hình thành nhân cách con người Việt Nam xã
hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân; chuẩn bị HS tiếp tục
học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng và bảo vệ tổ quốc.”
(Luật Giáo dục 2005, Chương II, mục 2 điều 27).
1.1.4 Đặc thù của bộ môn
Lí luận dạy học Tin học trở thành một lĩnh vực của khoa học giáo dục,
mang những đặc trưng riêng biệt so với lí luận dạy học các môn học khác, khi
nó dựa vào đặc trưng của khoa học Tin học. Các đặc trưng đó là:
- Thực hành trên máy tính là bắt buộc và là một cấu thành của bài giảng lý
thuyết.
- Nhiều kiến thức và bài học được diễn đạt thông qua các bước thực hành
và thao tác cụ thể trên máy tính.
- Kiến thức môn học gắn liền với công nghệ và thay đổi rất nhanh.
- Môi trường thực hành rất đa dạng và không thống nhất.
- Là một môn học mới chưa có nhiều kinh nghiệm và về lí luận cũng như

thực tế cho việc giảng dạy trong nhà trường phổ thông. Tin học là một ngành
công nghệ khá mới mẻ đối với Việt Nam và phát triển rất nhanh trên thế giới.
Do đó dạy học Tin học phải bám sát nội dung của Tin học, phải phản ánh
vào nhà trường những tri thức và phương pháp phổ thông, cơ sở trong những
thành tựu Tin học của nhân loại, sắp xếp chúng thành một hệ thống đảm bảo tính
khoa học, tính tư tưởng, tính thực tiễn và tính sư phạm phù hợp với điều kiện,
hoàn cảnh của đất nước, đáp ứng yêu cầu của cách mạng khoa học công nghệ
ngày nay.

10


1.1.5 Logic học
Tính logic là bắt buộc đối với mọi khoa học. Dựa vào Logic học người ta
trình bày những khái niệm một cách chính xác, những lập luận một cách có căn
cứ. Trong PPDH Tin học, điều đó lại càng cần thiết vì ngành này liên hệ với
nhiều khoa học được xây dựng chặt chẽ như Toán học, Vật lí học, Tin học,v.v...
Dạy học tinh chế đảm bảo yêu cầu về tính logic trong lập luận, phân tích,
tổng hợp có căn cứ, chặt chẽ và xuyên suốt quá trình giảng dạy thuật toán nhằm
hình thành cho người học kĩ năng suy luận, phân tích khoa học để giải quyết vấn
đề. Kĩ thuật tinh chế không phải là nhu cầu nội tại của dạy học thuật toán tức là
không bắt buộc phải vận dụng tinh chế vào dạy học thuật toán, tuy nhiên việc
dạy học thuật toán theo hướng tiếp cận bằng kĩ thuật tinh chế cũng là nhằm đạt
được mục tiêu nội tại của người học. Kĩ thuật này cũng sử dụng các PPDH tích
cực để hướng người học đạt được mục tiêu bài học. Các phiên bản tinh chế sau
phải đảm bảo không làm thay đổi ý nghĩa của phiên bản ban đầu của thuật toán
mà “làm mịn” hơn thao tác mà phiên bản trước đó và làm cho thuật toán dần trở
nên dễ hiểu, dễ thực hiện hơn và giúp người học nâng cao hơn kĩ năng tư duy
thuật toán.
1.1.6 Cơ sở thực tiễn

Lí luận dạy học Tin học đang mới mẻ nhưng đứng trước một thực tiễn phát
triển nhanh chóng của khoa học Tin học trên thế giới, một điều kiện kinh tế còn
mới bắt đầu phát triển của đất nước. Việc giảng dạy Tin học trong trường phổ
thông còn gặp nhiều khó khăn về chương trình, về trang thiết bị cho phòng học
bộ môn, về đội ngũ GV Tin học. Đó chính là những cơ sở để các nhà quản lí
giáo dục, các chuyên gia sư phạm Tin học hoạch định những hình thức tổ chức,
lựa chọn phương pháp cho dạy học Tin học.

11


1.1.7 Cơ sở phương pháp luận về dạy học tích cực
Phép biện chứng duy vật là cơ sở phương pháp luận cho mọi ngành khoa
học, trong đó có lí luận dạy học Tin học bởi nó khái quát hóa những sự kiện từ
tất cả các khoa học và trên cơ sở đó phát hiện ra những quy luật phát triển của tự
nhiên, xã hội và tư duy. Phép biện chứng quyết định những quan điểm xuất phát,
chiến lược nghiên cứu, quyết định việc lựa chọn phương pháp nghiên cứu và
giải thích kết quả. Trong nghiên cứu lí luận dạy học Tin học cần vận dụng được
những tư tưởng cơ bản của phương pháp duy vật biện chứng như đã trình bày ở
mục 1.1.
Chẳng hạn muốn nghiên cứu việc phát triển năng lực khái quát hóa cho HS
thông qua môn Tin học, ta không xem xét năng lực này một cách độc lập mà
phải nghiên cứu nó trong mối liên hệ chặt chẽ với các năng lực trí tuệ khác như
phân tích, tổng hợp, so sánh, tương tự hoá, trừu tượng hoá, với những đặc điểm
nhân cách khác nữa như kiến thức, phẩm chất, v.v.. đồng thời cần nghiên cứu
năng lực này trong quá trình vận động, phát triển từ thấp đến cao.
Chúng ta biết rằng quá trình dạy học là một quá trình điều khiển hoạt
động giao lưu của HS nhằm thực hiện những mục đích dạy học. Còn học tập là
một quá trình xử lý thông tin. Quá trình này có các chức năng: đưa thông tin
vào, ghi nhớ thông tin, biến đổi thông tin, đưa thông tin ra và điều phối. HS thực

hiện các chức năng này bằng những hoạt động của mình. Thông qua hoạt động
thúc đẩy sự phát triển về trí tuệ ở HS làm cho HS học tập tự giác, tích cực.
Xuất phát từ một nội dung dạy học ta cần phát hiện những hoạt động liên
hệ với nó rồi căn cứ vào mục đích dạy học mà lựa chọn để tập luyện cho HS một
số trong những hoạt động đã phát hiện. Việc phân tích một hoạt động thành
những hoạt động thành phần giúp ta tổ chức cho HS tiến hành những hoạt động
với độ phức hợp vừa sức họ.

12


Việc tiến hành hoạt động nhiều khi đòi hỏi những tri thức nhất định, đặc
biệt là tri thức phương pháp. Những tri thức này lại là kết quả của một quá trình
hoạt động khác. Trong hoạt động, kết quả rèn luyện được ở một mức độ nào đó
có thể lại là tiền đề để tập luyện và đạt kết quả cao hơn. Do đó cần phân bậc
những hoạt động theo những mức độ khác nhau làm cơ sở cho việc chỉ đạo quá
trình dạy học. Trên cơ sở việc phân tích trên về PPDH theo quan điểm hoạt
động. Luận văn được nghiên cứu trong khuôn khổ của lí luận dạy học, lấy quan
điểm hoạt động làm nền tảng tâm lý học. Nội dung của quan điểm này được thể
hiện một cách tóm tắt qua những tư tưởng chủ đạo sau:
- Cho HS thực hiện và tập luyện những hoạt động và hoạt động tương
thích với nội dung và mục đích dạy học.
- Hướng đích và gợi động cơ cho các hoạt động.
- Truyền thụ tri thức, đặc biệt là những tri thức phương pháp, như phương
tiện và kết quả của hoạt động.
- Phân bậc hoạt động làm căn cứ cho việc điều khiển quá trình dạy học.
Luận văn lấy quan điểm hoạt động làm nền tảng tâm lý học để nghiên cứu
nhưng cũng dựa vào quan điểm của lý thuyết tình huống và lý thuyết kiến tạo
bởi vì các quan điểm dạy học của các lý thuyết này có sự giao thoa với quan
điểm của lý thuyết hoạt động. Theo lý thuyết tình huống thì học là sự thích ứng

(bao gồm đồng hóa và điều tiết) đối với một môi trường sản sinh ra những mâu
thuẫn, những khó khăn, những sự mất cân bằng.
Một tình huống thường liên hệ với những quy trình hành động. Một yếu
tố của tình huống mà sự thay đổi giá trị của nó có thể gây ra sự thay đổi quy
trình giải quyết vấn đề của HS. Do đó trong quá trình dạy học ta cần soạn thảo
ra tình huống tương ứng với tri thức cần dạy (tình huống cho tri thức đó một
nghĩa đúng). Sau đó ủy thác tình huống này cho HS. HS tiến hành hoạt động học
tập diễn ra nhờ sự tương tác với môi trường.

13


Theo lý thuyết kiến tạo, học tập là hoạt động thích ứng của người học. Do
đó dạy học phải là dạy hoạt động, tổ chức các tình huống học tập đòi hỏi sự
thích ứng của HS, qua đó HS kiến tạo được kiến thức, đồng thời phát triển được
trí tuệ và nhân cách của mình.
Như vậy, nếu phân tích rõ quan điểm dạy học theo lý thuyết tình huống và
lý thuyết kiến tạo sẽ góp phần phát triển tư duy thuật giải cho HS.
Trên cơ sở đó, ta sẽ tìm hiểu một số quan điểm liên quan đến nội dung
được trình bày trong luận văn.
1.2 Quan điểm về tư duy
Tư duy được coi là một quá trình tâm lí thuộc một giai đoạn của quá trình
nhận thức. Nhận thức là một trong ba mặt cơ bản của đời sống tâm lí con người:
nhận thức, tình cảm và hành động. Nhận thức là một quá trình, đặc trưng nổi bật
là phản ánh hiện thực khách quan. Hoạt động nhận thức bao gồm nhiều quá trình
khác nhau và mang lại những sản phẩm khác nhau về hiện thực khách quan. Căn
cứ vào tính chất phản ánh có thể chia toàn bộ hoạt động nhận thức thành 2 giai
đoạn: nhận thức tình cảm (gồm cảm giác và tri giác) và nhận thức lí tính (gồm tư
duy và tưởng tượng). Ở đây ta quan tâm đến quan điểm về tư duy.
1.2.1 Khái niệm, đặc điểm và phân loại

1.2.1.1 Khái niệm về tư duy
Tư duy là một quá trình tâm lí phản ánh những thuộc tính bản chất, những
mối liên hệ và quan hệ bên trong có tính quy luật của sự vật, hiện tượng trong
hiện thực khách quan, mà trước đó ta chưa biết. [6]
1.2.1.2 Đặc điểm của tư duy
- Tính “có vấn đề” của tư duy. Muốn kích thích được tư duy phải đồng
thời có 2 điều kiện sau:
+ Phải gặp hoàn cảnh (tình huống) có vấn đề, là tình huống chứa đựng
mục đích mới, một vấn đề mới, đòi hỏi phải có cách thức giải quyết mới. Như

14


vậy muốn giải quyết vấn đề đó phải tìm ra cách giải quyết mới, tức là phải tư
duy.
Ví dụ: Thông thường, khi bắt cầu qua sông rộng, cần phải được chia thành
nhiều nhịp gối lên các trụ cầu. Trong trường hợp cầu bắt qua khe núi sâu, không
thể làm trụ cầu được thì phải làm nhịp cầu có độ dài khá lớn so với độ dài thông
thường. Vậy phải làm thế nào để kích thước, trọng lượng của nhịp cầu không
quá lớn mà vẫn đảm bảo độ cứng, vững cần thiết. Kết quả tư duy của các nhà
thiết kế đã cho ra đời loại cây cầu dây văng (cầu treo).
+ Tình huống có vấn đề đó phải được cá nhân nhận thức đầy đủ, được
chuyển thành nhiệm vụ của cá nhân, tức cá nhân phải xác định được cái gì (dữ
kiện) đã biết, đã cho và cái gì còn chưa biết, phải tìm; đồng thời phải có nhu cầu
(động cơ) tìm kiếm nó. Những dữ kiện quen thuộc hoặc nằm ngoài tầm hiểu biết
của cá nhân thì tư duy cũng không xuất hiện.
Ví dụ: Việc tìm cách lắp ghép tàu vũ trụ không phải là tình huống có vấn
đề đối với một nông dân.
- Tính gián tiếp của tư duy. Tư duy phát hiện ra bản chất của sự vật, hiện
tượng và quy luật giữa chúng nhờ sử dụng công cụ, phương tiện (máy đo) và các

kết quả nhận thức (quy tắc, công thức, quy luật,…) của loài người và kinh
nghiệm cá nhân. Tư duy được biểu hiện trong ngôn ngữ.
- Tính trừu tượng và khái quát của tư duy. Tư duy phản ánh cái bản chất
nhất, chung cho nhiều sự vật hợp thành một nhóm, một loại, một phạm trù (khái
quát), đồng thời trừu xuất khỏi sự vật đó những cái cụ thể, cá biệt.
Ví dụ: Khi tư duy phân biệt xe đạp với những xe cơ giới khác là muốn nói
tới xe đạp chung chứ không phải một chiếc xe đạp cụ thể nào.
- Tư duy liên hệ chặt chẽ với ngôn ngữ. Tư duy trừu tượng, gián tiếp, khái
quát nên phải dùng ngôn ngữ làm phương tiện.

15


- Tư duy có quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tính. Tư duy phải dựa
vào những tài liệu cảm tính, trên kinh nghiệm, trên cơ sở trực quan sinh động.
Ngược lại tư duy và sản phẩm của nó cũng ảnh hưởng đến các quá trình nhận
thức cảm tính.
Ví dụ: Người kĩ sư suy nghĩ để tìm cách lao nhịp cầu phải có kiến thức
nhất định về lĩnh vực này, phải quan sát trên bản vẽ, sa bàn hoặc trên hiện
trường,… Người có trình độ học vấn cao hơn, tư duy phát triển hơn sẽ có tri
giác, cảm giác tốt hơn, nghĩa là có nhận thức cảm tính tốt hơn.
1.2.1.3 Phân loại tư duy
a) Theo lịch sử hình thành và mức độ phát triển của tư duy, chia tư duy
thành 3 loại:
- Tư duy trực quan hành động. Đây là loại tư duy mà việc giải quyết
nhiệm vụ được thực hiện nhờ các hành động vận động có thể quan sát được.
Ví dụ: Trẻ em dùng que tính để làm toán; người thợ lắp máy vừa trực tiếp
hành động vừa suy nghĩ tìm quy trình hợp lí.
- Tư duy trực quan hình ảnh. Đây là loại tư duy mà việc giải quyết nhiệm
vụ được thực hiện nhờ quan sát hình ảnh.

Ví dụ: Trẻ em quan sát rồi so sánh hai vật cụ thể.
- Tư duy trừu tượng. Đây là loại tư duy mà việc giải quyết nhiệm vụ được
dựa trên sự sủ dụng các khái niệm, các kết cấu logic, được tồn tại và vận hành
nhờ ngôn ngữ.
Ví dụ: Nhà thơ làm thơ.
b) Theo hình thức biểu hiện và phương thức giải quyết nhiệm vụ (vấn đề)
tư duy, chia ra:
- Tư duy thực hành. Đây là loại tư duy mà nhiệm vụ được đề ra một cách
trực quan, dưới hình thức cụ thể, phương thức giải quyết là những hành động
thực hành.

16


Ví dụ: dùng sa bàn, bản đồ hoặc xuống thực địa để xác định vị trí đặt cống
thoát nước cho cánh đồng.
- Tư duy hình ảnh cụ thể. Đây là loại tư duy mà nhiệm vụ được đề ra dưới
hình thức hình ảnh cụ thể và việc giải quyết nhiệm vụ cũng được dựa trên những
hình ảnh trực quan đã có.
Ví dụ: Bộ đội sau khi đi trinh sát về mới bàn cách đánh, kĩ sư sau khi ra
hiện trường về mới bàn biện pháp giải quyết vấn đề.
- Tư duy lí luận. Đây là loại tư duy mà nhiệm vụ được đề ra và giải quyết
nhiệm vụ đó đòi hỏi phải sử dụng những khái niệm trừu tượng, những tri thức lí
luận.
Ví dụ: Tư duy của HS khi đang nghe giảng bài trên lớp.
Trong thực tế, để giải quyết một nhiệm vụ, người ta thường phải sử dụng
nhiều loại tư duy, trong đó có thể có một loại nào đó giữ vai trò chủ yếu.
Ví dụ: Công nhân thường sử dụng tư duy thực hành; nghệ sĩ thường sử
dụng tư duy hình ảnh; nhà triết học thường sử dụng tư duy lí luận.
1.2.2 Các thao tác tư duy

Xét về bản chất thì tư duy là một quá trình cá nhân thực hiện các thao tác
trí tuệ (thao tác trí óc) nhất định để giải quyết vấn đề hay nhiệm vụ được đặt ra.
1.2.2.1 Phân tích – tổng hợp
Phân tích là quá trình dùng trí óc để phân chia đối tượng nhận thức thành
các “bộ phận”, các thành phần khác nhau. Tổng hợp là quá trình dùng trí óc để
hợp nhất các thành phần đã được tách rời nhờ sự phân tích thành một chỉnh thể.
Phân tích và tổng hợp có quan hệ qua lại mật thiết với nhau, tạo thành sự thống
nhất không tách rời được: sự phân tích được tiến hành theo hướng tổng hợp và
tổng hợp được thực hiện theo kết quả của phân tích.

17