SKKN sửa dụng phần mềm mô phỏng thuật toán nhằm nâng cao hiệu quả học tập thuật toáncủa học sinh trường THCSTHPT quan sơn

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THCS&THPT QUAN SƠN

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

SỬ DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG THUẬT TOÁN NHẰM
NÂNG CAO HIỆU QUẢ HỌC TẬP “THUẬT TOÁN” CỦA
HỌC SINH TRƯỜNG THCS&THPT QUAN SƠN

Người thực hiện: Lê Văn Thịnh
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc lĩnh mực (mơn): Tin học

THANH HỐ NĂM 2021
0


MỤC LỤC
I-MỞ ĐẦU............................................................................................................2
1.1. Lí do chọn đề tài:......................................................................................2
1.2. Mục đích nghiên cứu:...............................................................................2
1.3. Đối tượng nghiên cứu:..............................................................................2
1.4. Phương pháp nghiên cứu:........................................................................2
II-NỘI DUNG.......................................................................................................3
2.1. Cơ sở lí luận:.............................................................................................3
2.2. Thực trạng vấn đề:...................................................................................3
2.3. Các giải pháp giải quyết vấn đề:.............................................................4
2.3.1. Ứng dụng mô phỏng thuật tốn khi dạy học.......................................4
2.3.2. Giao bài tập nhóm...............................................................................7
2.3.3. Trình bày sản phẩm học tập của nhóm học sinh..................................8

2.4. Hiệu quả:.................................................................................................11
III-KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................12
3.1. Kết luận:..................................................................................................12
3.2. Kiến nghị:................................................................................................12
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................14

1


I-MỞ ĐẦU
1.1. Lí do chọn đề tài:
Những năm gân đây, học sinh đậu vào trường THCS&THPT Quan Sơn có
chất lượng tăng lên, nhưng so sánh với mặt bằng chung của tồn tỉnh Thanh
Hố thì cịn rất thấp, đặc biệt là chất lượng mơn tốn. Điều đó thể hiện rằng, học
sinh lớp 10 trường THCS&THPT Quan Sơn có tư duy logic tốn học yếu và
tính tự giác học tập kém.
Qua thực tế những năm dạy học ở trường THCS&THPT Quan Sơn tơi thấy,
chất lượng dạy- học phần “Bài tốn và thuật tốn” thường rất thấp, có nhiều học
sinh khơng hiểu bài, giáo viên cũng khơng có đủ thời gian để giảng dạy cho học
sinh hiểu hết được các thuật toán trong sách giáo khoa. Vì vậy, hiệu quả của
việc dạy và học phần “Bài tốn và thuật tốn” thường khơng cao.
Từ những lí do trên và qua nghiên cứu một số tài liệu tham khảo, tơi xin
trình bày một kinh nghiệm về phương pháp dạy và học phần “Bài toán và thuật
tốn” với đề tài “SỬ DỤNG PHẦN MỀM MƠ PHỎNG THUẬT TOÁN NHẰM
NÂNG CAO HIỆU QUẢ HỌC TẬP “THUẬT TOÁN” CỦA HỌC SINH
TRƯỜNG THCS&THPT QUAN SƠN” làm sáng kiến kinh nghiệm của mình với
mong muốn được đóng góp một phần công sức nhỏ bé của bản thân giúp cho
học sinh học tốt hơn phần “Bài toán và thuật toán”.
1.2. Mục đích nghiên cứu:
- Sử dụng phần mềm mơ phỏng giúp nâng cao hiệu quả học tập phần “Bài

toán và thuật toán (Bài 4- Tin học 10)” của trường THCS&THPT Quan Sơn;
- Đổi mới phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá;
- Giúp bản thân hiểu thêm về thuật toán và việc mơ phỏng thuật tốn.
1.3. Đối tượng nghiên cứu:
- Thuật tốn và biểu diễn thuật tốn;
- Phần mềm mơ phỏng Crocodile ICT;
- Học sinh lớp 10A1 và 10A2 năm học 2020-2021 tại trường THCS&THPT
Quan Sơn.
1.4. Phương pháp nghiên cứu:
- Qua thực tiễn việc dạy học ở trường THCS&THPT Quan Sơn;
- Tham khảo các tài liệu: sách giáo khoa tin học 10, sách giáo viên tin học
10, các bài viết và các tư liệu trên mạng Internet, đặc biệt là bài viết và các tài
liệu về đổi mới phương pháp dạy học bộ môn tin học;
- Tham khảo các ý kiến của đồng nghiệp;
- Lấy các ý kiến từ phía học sinh;
- Kết hợp vận dụng sáng kiến vào giảng dạy trên lớp;
2


- Đánh giá, rút kinh nghiệm sau mỗi giờ dạy có vận dụng sáng kiến.

3


II-NỘI DUNG
2.1. Cơ sở lí luận:
Đảng và Nhà nước ta đã nhận thấy được tầm quan trọng của ngành Tin học
và đã đưa môn học này vào giảng dạy ở trường phổ thông như những bộ môn
khoa học khác bắt đầu từ năm học 2006-2007.
Chỉ thị số 55/2008/CT- BGTĐT ngày 30/9/2008 của Bộ trưởng Bộ GDĐT

về tăng cường giảng dạy, đào tạo và ứng dụng công nghệ thông tin trong ngành
giáo dục.
Trong bối cảnh toàn ngành Giáo dục và Đào tạo đang nỗ lực đổi mới
phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực chủ động của học sinh
trong hoạt động học tập. Điều 24.2 của Luật giáo dục đã nêu rõ : “Phương pháp
giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của
học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương
pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến
tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”.
Như vậy, định hướng đổi mới phương pháp dạy học đã được khẳng định,
khơng cịn là vấn đề tranh luận. Cốt lõi của việc đổi mới phương pháp dạy học ở
trường phổ thông là giúp học sinh hướng tới việc học tập chủ động, chống lại
thói quen học tập thụ động. Với một số nội dung trong đề tài này, học sinh có
thể hiểu bài hơn, tự học, tự rèn luyện thông qua các mô phỏng thuật toán với các
bài toán cụ thể.
2.2. Thực trạng vấn đề:
Qua các năm dạy học ở trường THCS&THPT Quan Sơn, tơi thấy có rất
nhiều học sinh khơng hiểu bài khi học phần “Bài toán và thuật toán (Bài 4- Tin
học 10)”. Giáo viên cũng rất khó dạy nội dung này, dẫn đến chất lượng của các
giờ học phần “Bài tốn và thuật tốn” thường khơng cao, chưa tạo được hứng
thú học tập cho học sinh.
Xuất phát từ thực tế giảng dạy và từ nội dung chương trình Tin học phổ
thơng: Tồn bộ chương trình Tin học 11 đều nghiên cứu về lập trình, là kiến
thức có liên quan mật thiết với các thuật tốn. Vì vậy, nếu khơng xây dựng được
thuật tốn thì khơng thể lập trình để giải bài tốn trên máy tính.
Phần lớn học sinh có năng lực tiếp thu và sử dụng nhanh được các phần
mềm cơng nghệ, các em đang ở lứa tuổi thích tìm tịi cái mới, đặc biệt là liên
quan đến cơng nghệ. Bên cạnh đó phần mềm Crocodile ICT hỗ trợ nhiều trong
việc thiết kế và mơ phỏng thuật tốn rất hiệu quả. Vì vậy, việc ứng dụng phần
mềm Crocodile ICT trong dạy và học “Thuật toán” là rất cần thiết.

4


2.3. Các giải pháp giải quyết vấn đề:
2.3.1. Ứng dụng mơ phỏng thuật tốn khi dạy học.
a) Tìm giá trị lớn nhất của một dãy số nguyên.
Cho dãy số gồm N số nguyên a 1; a2; …;aN. Hãy tìm giá trị lớn nhất trong
dãy số trên.
Sử dụng phần mềm Crocodile ICT mơ phỏng thuật tốn:

Giáo viên cần chọn một số bộ test tiêu biểu để mô phỏng việc thực hiện của
thuật tốn, ví dụ như:
- Dãy số có 1 phần tử. Ví dụ: Dãy gồm 1 số: 9.
- Dãy số có 1 phần tử lớn nhất. Ví dụ: Dãy gồm 5 số: 10; 9; 15; 21; 8.
- Dãy số có nhiều hơn 1 phần tử lớn nhất. Ví dụ: Dãy gồm 4 số: 7; 9; 5; 9.
b) Kiểm tra tính nguyên tố của một số nguyên dương.
Cho số nguyên dương N. Hãy kiểm tra tính nguyên tố của N.
Sử dụng phần mềm Crocodile ICT mơ phỏng thuật tốn:
5


Giáo viên cần chọn một số bộ test tiêu biểu để mơ phỏng việc thực hiện của
thuật tốn, ví dụ như:
- Với N=1.
- Với N là số nguyên tố. Ví dụ: N=2; N=3; N=17.
- Với N >1 và không là số nguyên tố. Ví dụ: N=10.
c) Sắp xếp tráo đổi.
Cho dãy A gồm N số nguyên: a1; a2; ...; aN. Hãy sắp xếp dãy số trên thành
dãy không giảm.

Sử dụng phần mềm Crocodile ICT mơ phỏng thuật tốn:

6


Giáo viên cần chọn một số bộ test tiêu biểu để mơ phỏng việc thực hiện của
thuật tốn, ví dụ như:
- Dãy A có 1 phần tử. Ví dụ: Dãy A: 10.
- Dãy A gồm nhiều phần tử đôi một khác nhau. Ví dụ: Dãy A gồm 10 phần
tử: 10; 9; 15; 21; 8; 7; 12; 11; 20; 17.
- Dãy A gồm nhiều phần tử và có ít nhất 2 phần tử bằng nhau. Ví dụ: Dãy A
gồm 10 phần tử: 12; 9; 12; 21; 8; 7; 12; 11; 20; 7.
d) Tìm kiếm tuần tự.
Cho dãy A gồm N số nguyên khác nhau: a1; a2; ...; aN và một số ngun k.
Cần cho biết có hay khơng chỉ số i (1 i  N ) mà ai = k. Nếu có hãy cho biết chỉ
số đó.
Sử dụng phần mềm Crocodile ICT mơ phỏng thuật tốn:
7


Giáo viên cần chọn một số bộ test tiêu biểu để mơ phỏng việc thực hiện của
thuật tốn, ví dụ như:
- Dãy A không chỉ số i (1 i  N ) mà ai = k. Ví dụ: Dãy A gồm 8 phần tử: 9;
10; 15; 6; 15; 7; 3; 11 và k=20.
- Dãy A có 1 chỉ số i (1 i  N ) mà ai = k. Ví dụ: Dãy A gồm 8 phần tử: 9;
10; 15; 6; 15; 7; 3; 11 và k=7.
- Dãy A có nhiều hơn 1 chỉ số i (1 i  N ) mà ai = k. Ví dụ: Dãy A gồm 8
phần tử: 9; 10; 15; 6; 15; 7; 3; 11 và k=15.
2.3.2. Giao bài tập nhóm.
Giáo viên giao cho các nhóm học sinh gồm 3 em để làm bài tập theo nhóm,

mỗi nhóm biểu diễn và mơ phỏng được ít nhất một thuật toán giải một trong các
bài toán sau:
* Bài 1: Bài tốn tìm ước chung lớn nhất của hai số nguyên dương.
Cho hai số nguyên dương M và N. Hãy tìm ước chung lớn nhất của hai số
đã cho.
Yêu cầu mô phỏng với các bộ test:
- Trường hợp M=N. Ví dụ: M=N=5.
- Trường hợp M  N và có ước chung lớn nhất > 1. Ví dụ: M=15 và N=12.
- Trường hợp M  N và có ước chung lớn nhất là 1. Ví dụ: M=11 và N=8.
* Bài 2: Bài tốn tìm bội chung nhỏ nhất của hai số nguyên dương.
8


Cho hai số nguyên dương M và N. Hãy tìm bội chung nhỏ nhất của hai số
đã cho.
Yêu cầu mô phỏng với các bộ test:
- Trường hợp M=N. Ví dụ: M=N=5.
- Trường hợp M  N và có bội chung nhỏ nhất là tích của M và N. Ví dụ:
M=11 và N=8.
- Trường hợp M  N và có bội chung nhỏ nhất nhỏ hơn tích của M và N. Ví
dụ: M=15 và N=12.
* Bài 3: Bài tốn tìm nghiệm của phương trình bậc hai.
Cho giá trị các hệ số a; b; c của phương trình bậc hai: ax 2  bx  c 0 , với
a 0 . Cần biết phương trình bậc hai này có nghiệm hay vơ nghiệm. Nếu có
nghiệm thì hãy đưa ra giá trị của nghiệm.
Yêu cầu mô phỏng với các bộ test:
- Trường hợp phương trình vơ nghiệm. Ví dụ: a = 1; b = 2; c = 2.
- Trường hợp phương trình có nghiệm kép. Ví dụ: a = 1; b = -2; c = 1.
- Trường hợp phương trình có 2 nghiệm phân biệt. Ví dụ: a =1; b =3; c = 1.
* Bài 4: Bài tốn tìm kiếm nhị phân.

Cho dãy A gồm N số nguyên được sắp xếp không tăng: a 1; a2; ..; aN và số
nguyên k. Hãy tìm phần tử có giá trị bằng k trong dãy A.
Yêu cầu mô phỏng với các bộ test:
- Trường hợp dãy A khơng có phần tử có giá trị bằng k. Ví dụ: Dãy A gồm 8
phần tử: 3; 6; 7; 7; 9; 11; 13; 15 và k=20.
- Trường hợp A có phần tử có giá trị bằng k ở khoảng giữa của dãy. Ví dụ:
Dãy A gồm 8 phần tử: 3; 6; 7; 7; 9; 11; 13; 15 và k=9.
- Trường hợp A có phần tử có giá trị bằng k ở khoảng đầu của dãy. Ví dụ:
Dãy A gồm 8 phần tử: 3; 6; 7; 7; 9; 11; 13; 15 và k=13.
2.3.3. Trình bày sản phẩm học tập của nhóm học sinh.
Giáo viên lựa chọn một số nhóm làm tốt lên trình bày sản phẩm của nhóm
trong tiết bài tập sau khi học xong “bài 4: Bài toán và thuật tốn”, cụ thể trong
năm học 2020-2021 tơi đã lựa chọn:
Nhóm gồm các em Hiếu, Hường, Hùng lớp 10A1 có biểu diễn thuật tốn
bài tốn “tìm ước chung lớn nhất của 2 số nguyên dương” như sau:

9


Nhóm gồm các em Duy, Ngọc Ly, Lưu lớp 10A1 có biểu diễn thuật tốn bài
tốn “tìm bội chung nhỏ nhất của 2 số nguyên dương” như sau:

Nhóm gồm các em Chi, Hậu, Mai lớp 10A2 có biểu diễn thuật tốn bài
tốn “tìm nghiệm của phương trình bậc 2: ax 2  bx  c 0 , với a 0 ” như sau:
10


Nhóm gồm các em Thảo, Châu, Linh lớp 10A1 có biểu diễn thuật tốn bài
tốn “tìm kiếm nhị phân” như sau:

11


2.4. Hiệu quả:
Sau một thời gian tìm hiểu, nghiên cứu và vận dụng sáng kiến vào dạy học
ở các lớp 10A1 và 10A2 năm học 2020-2021 thì kết quả nhận được là rất khả
quan. Các giờ dạy có ứng dụng sáng kiến này đã tạo được hứng thú học tập,
nâng cao chất lượng giờ học cho học sinh và được các đồng nghiệp đánh giá cao
về tính hiệu quả và thực tiễn của đề tài.
Sau khi học xong “bài 4: Bài toán và thuật toán” trong tin học lớp 10, các
nhóm đã nộp lại sản phẩm học tập của nhóm và nhiều nhóm đã thực hiện tốt
việc tìm hiểu và sử dụng phần mềm Crocodile ICT vào việc biểu diễn và mơ
phỏng thuật tốn.
Giờ học các nhóm báo cáo sản phẩm học tập được các em thực hiện khá sôi
nổi, phát huy được tính chủ động học tập của học sinh.
So sánh điểm kiểm tra giữa học kỳ 1 môn tin học 10 của các lớp 10A1 và
10A2 ở trường THCS&THPT Quan Sơn cụ thể qua năm học 2019-2020 (chưa
vận dụng sáng kiến) và năm học 2020-2021 (đã vận dụng sáng kiến) cho
thấy:
Sĩ
Lớp
số

Chưa vận dụng sáng kiến
(năm học 2019-2020)
Giỏi

Khá T.bình Yếu

Sĩ

Lớp
số

Đã vận dụng sáng kiến
(năm học 2020-2021)
Giỏi

Khá T.bình Yếu

10A
38
1

6

17

15

0

10A
38
1

18

16

4

0

10A
35
2

2

6

17

10

10A
33
2

3

15

12

3

12

III-KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
3.1. Kết luận:
Bài toán và thuật tốn là một nội dung khó học đối với học sinh và khó dạy
đối với giáo viên. Vì đây là một nội dung khó, địi hỏi tư duy logic, trừu tượng
của học sinh và đòi hỏi sự chuẩn bị nội dung và trình bày khéo léo của giáo viên.
Bên cạnh đó, học sinh vẫn cho rằng đây là mơn học phụ nên các em thường
không đầu tư thời gian học tập môn học này.
Tuy là một nội dung mà nhiều học sinh cho là khó, nhưng với những học
sinh yêu thích mơn học và chịu khó đầu tư thời gian suy nghĩ, học tập thì đây lại
là một nội dung hay và tạo hứng thú trong học tập.
Trong điều kiện hiện nay, nhà trường đã có đủ điều kiện để bộ mơn tin học
nói riêng và các bộ mơn khác nói chung đều có thể ứng dụng cơng nghệ thơng
tin vào trong dạy học nên có thể áp dụng đề tài vào việc dạy học trong phạm vi
rộng rãi. Tuy nhiên, theo tơi để sử dụng đề tài có hiệu quả hơn trong các năm
học tới cần lưu ý một số điểm sau đây:
- Học sinh cần chuẩn bị bài trước và giáo viên cần chuẩn bị nội dung một
cách cẩn thận, phù hợp với năng lực học sinh, đảm bảo đa số học sinh hiểu bài
và các em có hứng thú trong học tập;
- Giáo viên phải kiểm tra đánh giá một cách thường xuyên để có sự điều
chỉnh trong các tiết học sau, sao cho hiệu quả học tập của học sinh được cao
nhất;
- Giáo viên nên lựa chọn thêm một số thuật toán khác để giới thiệu nhằm
tăng tính tị mị, ham học của học sinh;
- Giáo viên nên dành nhiều thời gian để học sinh có thể trình bày các thuật
tốn mà các em tự biểu diễn được bằng phần mềm Crocodile ICT.
3.2. Kiến nghị:
Qua thực tiễn giảng dạy môn tin học ở các lớp khối 10 trong năm học 20202021 tôi nhận thấy: Việc ứng dụng các mô phỏng vào giảng dạy đã đem lại kết
quả cao trong từng giờ dạy, đặc biệt là học sinh được làm việc nhóm và trình
bày sản phẩm học tập của nhóm đã tạo được nhiều hứng thú học tập cho nhiều
học sinh khác. Tuy vậy, để việc ứng dụng đề tài này vào việc dạy học được tốt

hơn tơi có một số kiến nghị, đề xuất sau:
- Sở Giáo Dục và Đào Tạo cần quan tâm hơn nữa trong việc hỗ trợ cơ sở
vật chất và tinh thần cho các trường khu miền núi cao nói chung và trường
THCS&THPT Quan Sơn nói riêng;
- Nhà trường cần tạo điều kiện hơn nữa cho giáo viên cả về vật chất và tinh
thần để giáo viên thực hiện giờ dạy bằng giáo án điện tử và ứng dụng công nghệ
thông tin trong dạy học được thuận lợi hơn;
- Các đồng nghiệp ứng dụng sáng kiến này trong dạy học các năm học tới
hãy mạnh dạn góp ý kiến bổ sung để tác giả có thể hồn thiện đề tài này hơn;
13


- Các đồng chí trong hội đồng khoa học các cấp có góp ý rõ ràng, chân
thành hơn nữa để các đề tài sáng kiến này được hoàn thiện và ứng dụng rộng rãi
hơn trong những năm học tiếp theo.
Trên thực tế, việc ứng dụng sáng kiến này mới chỉ trong một phạm vi hẹp
và chưa được nhiều, vì thế cũng chưa thể đánh giá được tồn diện và chính xác
tất cả những ưu điểm và hạn chế của việc ứng dụng sáng kiến này trong dạy học.
Vì vậy, tơi rất mong nhận được sự động viên cùng những lời góp ý chân thành từ
các thầy cơ, các đồng nghiệp để sáng kiến này của tơi ngày một hồn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 19 tháng 05 năm 2021

Tơi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, khơng sao chép nội dung của
người khác.
(Ký và ghi rõ họ tên)

Lê Văn Thịnh

14


TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Hồ Sĩ Đàm (Chủ biên, năm 2006), Sách giáo khoa Tin học 10, Nhà xuất
bản Giáo dục;
[2]. Hồ Sĩ Đàm (Chủ biên, năm 2006), Sách giáo viên Tin học 10, Nhà xuất
bản Giáo dục;
[3]. Hồ Sĩ Đàm (Chủ biên, năm 2006), Sách bài tập Tin học 10, Nhà xuất
bản Giáo dục;
[4]. Hồ Sĩ Đàm (Chủ biên, năm 2006), Sách bài tập Tin học 10, Nhà xuất
bản Giáo dục;
[5]. Trịnh Thanh Hải (Chủ biên, năm 2010), Phương pháp dạy học môn Tin
học, phần phương dạy học cụ thể, Nhà xuất bản Giáo dục;
[6]. Trịnh Thanh Hải (Chủ biên, năm 2008), Đề cương bài giảng “Phương
pháp dạy học môn Tin học”, Nhà xuất bản Đại học Sư phạm Hà Nội.

15