Giáo án môn học Tin học khối 10 - Tiết 18: Giải bài toán trên máy tính

Tiết 18: 	 GIẢI BÀI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Biết các bước cơ bản khi tiến hành giải toán trên máy tính: 
+ Xác định bài toán;
+ Lựa chọn hoặc thiết kế thuật;
+ Viết chương trình;
+ Hiệu chỉnh;
+ Viết tài liệu.
2. Kỹ năng
- Nắm được nội dung cụ thể các bước cần thực hiện khi giải một bài toán trên máy tính.
- Xác định được các Test cho các bài toán cơ bản.
- Xác định được thuật toán đã có phù hợp với từng bài toán cụ thể.
3. Thái độ
- Rèn luyện tính khoa học khi làm một việc nào đó.
- Rèn luyện tính chính xác, tính cẩn thận khi giải bài tập.
- Thấy được vai trò các bước giải bài toán trên máy tính.
II. Phương pháp, phương tiện giảng dạy
1. Giáo viên
- Giáo án, phiếu học tập, phòng máy chiếu.
- Vấn đáp, thuyết trình, sử dụng sơ đồ tư duy.
- Tổ chức hoạt động giáo dục trong lớp.
2. Học sinh
- Nghiên cứu trước bài học ở nhà.
- Sách giáo khoa, vở ghi chép.
- Tích cực tham gia phát biểu và xây dựng bài học.
- Thực hiện các hoạt động giáo dục của giáo viện.
III. Nội dung
1. Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số lớp
2. Kiểm tra bài cũ: (4 phút)
Câu hỏi: 
Nêu các ưu điểm của ngôn ngữ bậc cao? Kể tên 5 ngôn ngữ bậc cao?
Trả lời:
	Ngôn ngữ bậc cao có câu lệnh được viết gần với ngôn ngữ tự nhiên, có tính độc lập cao, ít phụ thuộc vào các loại máy cụ thể, do đó ngôn ngữ bậc cao có các ưu điểm như:
- Dễ viết chương trình.
- Dễ đọc và hiểu chương trình.
- Dễ nâng cấp chương trình.
- Thực thi được chương trình trên nhiều loại máy.
	Với các ưu điểm như vậy, nên ngôn ngữ bậc cao được đông đảo các nhà lập trình sử dụng, chẳng hạn như các ngôn ngữ lập trình Pascal; C/C++; Delphi; Java; Visual Basic, 
3. Nội dung
TG
Nội dung
Hoạt động Thầy - Trò
3’
14’
5’
7’
4’
1. Xác định bài toán
- Xác định hai yếu tố Input và Output của bài toán và mối quan hệ giữa chúng. Từ đó xác định ngôn ngữ lập trình và cấu trúc dữ liệu một cách thích hợp.
- Ví dụ: Tìm ƯCLN của hai số nguyên dương M và N.
Xác định bài toán:
+ Input : M > 0, và N > 0;
+ Output: ƯCLN(M, N).
2. Lựa chọn hoặc thiết kế thuật toán
a) Lựa chọn thuật toán
- Mỗi thuật toán chỉ giải 1 bài toán, song một bài toán có thể có nhiều thuật toán để giải. Vậy ta phải chọn thuật toán phù hợp nhất trong những thuật toán đưa ra.
- Cần quan tâm đến tài nguyên như số lượng ô nhớ, thời gian thực thi chương trình nhất là thời gian thực thi (tài nguyên không thể tái tạo lại được).
- Tài nguyên thuật toán yêu cầu và tài nguyên thực tế đáp ứng.
- Viết chương trình sao cho ít phức tạp.
b) Diễn tả thuật toán
- Có hai cách
+ Liệt kê các bước.
+ Bằng sơ đồ khối.
- Ví dụ: Tìm ƯCLN của hai số nguyên dương M và N.
- Liệt kê các bước:
B1: Nhập M, N;
B2: Nếu M = N thì ƯCLN = M; chuyển đến B5;
B3: Nếu M > N thì M = M – N, quay lại B2
B4: Nếu M<N thì N = N – M, quay lại B2;
B5: Đưa ra kết quả ƯCLN rồi kết thúc.
* Tìm ƯCLN của M = 24 và N = 16.
Bài làm:
Lượt 1:
B1. Nhập M = 24; N = 16;
B2. M = 24 N = 16;
B3. M > N M ← M – N = 8; quay lại B2;
Lượt 2:
B2. M = 8 N = 16;
B3. M > N; 
B4. N ← N – M = 8; quay lại B2;
B2. M = N = 8 8 là ƯCLN; chuyển đến B5;
B5. ƯCLN(M, N) = 8, kết thúc;
3. Viết chương trình
- Viết chương trình là tổng hợp việc lựa chọn cách tổ chức dữ liệu và sử dụng ngôn ngữ lập trình để diễn đạt đúng thuật toán.
- Khi viết chương trình cần chọn ngôn ngữ thích hợp với thuật toán. Viết chương trình trong ngôn ngữ nào thì phải tuân theo qui định cú pháp của ngôn ngữ đó.
4. Hiệu chỉnh
- Sau khi viết xong chương trình cần phải thử chương trình bằng một số bộ Input đặc trưng. Trong quá trình thử này nếu phát hiện sai sót thì phải sửa lại chương trình. Quá trình này gọi là hiệu chỉnh.
- Các bộ Input, và Output tương ứng này gọi là các Test.
- Ví dụ: Để kiểm tra tính đúng đắn của chương trình, ta có thể sử dụng các Test sau:
+ M = 24, N = 16 ƯCLN(24, 16) = 8.
+ M = 25, N = 10 ƯCLN(25, 10) = 5.
+ M = 13, N = 45 ƯCLN(13, 45) = 1.
+ M = 15, N = 30 ƯCLN(15, 30) = 15.
5. Viết tài liệu
- Viết mô tả chi tiết bài toán, thuật toán, chương trình và hướng dẫn sử dụng 
- GV: Xác định bài toán là gì?
- HS1: Trả lời.
- HS2: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Nêu ví dụ.
- HS1: Xác định Input, và Ouput của ví dụ.
- HS2: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Chia lớp thành 4 nhóm và cho các nhóm thảo luận “lựa chọn thuật toán”, khoảng 3 phút.
- N1: Trình bày.
- N2, N3, N4: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
GV: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
GV: Tại sao khi lựa chọn hoặc thiết kế thuật toán cần quan tâm đến thời gian thực thi chương trình?
- HS1: Trả lời.
- HS2: Nhậ xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Có bao nhiêu cách diễn đạt thuật toán?
- HS1: Trả lời.
- HS2: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Hãy nêu các cách tìm ƯCLN(M, N) mà các em đã làm quen trong Toán học?
- HS1: Trả lời.
- HS2: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Gọi HS1 đọc thuật toán tìm ƯCLN của M, và N trong sách giáo khoa.
- HS1: Đọc thuật toán tìm ƯCLN(M, N) ở dạng liệt kê các bước.
- GV : Chia lớp thành 4 nhóm và cho các nhóm tiến hành xác định ƯCLN(24, 16) trên bảng phụ dựa vào thuật toán tìm ƯCLN(M, N) ở dạng liệt kê trong sgk, khoảng 5 phút.
- N1, N2, N3, N4: Tìm ƯCLN(24, 16) và viết các bước giải dạng liệt kê trên bảng phụ, sau đó đem treo lên bảng đen ở lớp.
- N1 nhận xét bài làm của N2; N2 nhận xét bài làm của N3; N3 nhận xét bài làm của N4; N4 nhận xét bài làm của N1.
- GV: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: So sánh các tìm ƯCLN(M, N) bằng thuật toán trong bài học với cách tìm ƯCLN(M, N) bằng cách phân tích thành các thừa số nguyên tố?
- HS1: So sánh.
- HS2: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Chia lớp thành 4 nhóm và thảo luận “Viết chương trình”, khoảng 3 phút.
- N1: Trình bày.
- N2, N3, N4: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Minh họa cách viết chương trình bằng ngôn ngữ lập trình Pascal để tìm ƯCLN(M, N).
- HS: Quan sát và theo dõi.
- GV : Chia lớp thành 4 nhóm và thảo luận
“Hiệu chỉnh”, khoảng 3 phút.
- N1: Trình bày.
- N2, N3, N4 : Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Mục đích của hiệu chỉnh là gì ?
- HS1: Trả lời.
- HS2: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Test là gì ?
- HS1: Trả lời.
- HS2: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Cho HS xác định các Test tiêu biểu để kiểm tra tính đúng đắn của thuật toán tìm ƯCLN(M, N)?
- HS1: Xác định các Test tiêu biểu.
- HS2: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Nhận xét và bổ sung (nếu có).
- GV: Chia lớp thành 4 nhóm và thảo luận
“Viết tài liệu”, khoảng 2 phút.
- N1: Trình bày.
- N2, N3, N4 : Nhận xét và bổ sung (nếu có). 
- GV: Sử dụng sơ đồ tư duy, nhận xét và bổ sung (nếu có).
IV. Củng cố (5 phút)
1. Hệ thống hóa kiến thức
Các bước giải bài toán trên máy tính:
Bước 1. Xác định bài toán;
Bước 2. Lựa chọn hoặc thiết kế thuật toán;
Bước 3. Viết chương trình;
Bước 4. Hiệu chỉnh;
Bước 5. Viết tài liệu.
Chú ý: Các bước trên có thể lặp đi lặp lại nhiều lần cho đến khi ta cho rằng chương trình đã làm việc đúng đắn và hiệu quả.
2. Phiếu học tập (Đáp án có dạng in nghiêng, đậm)
C. 1. Xác định bài toán
 2. Viết chương trình
 3. Lựa chọn hoặc thiết kế thuật toán
 4. Hiệu chỉnh
 5. Viết tài liệu
D. 1. Xác định bài toán
 2. Lựa chọn hoặc thiết kế thuật toán
 3. Hiệu chỉnh
 4. Viết chương trình
 5. Viết tài liệu
A. 1. Xác định bài toán
 2. Lựa chọn hoặc thiết kế thuật toán
 3. Viết chương trình
 4. Hiệu chỉnh
 5. Viết tài liệu
B. 1. Xác định bài toán
 2. Hiệu chỉnh
 3. Lựa chọn hoặc thiết kế thuật toán
 4. Viết chương trình
 5. Viết tài liệu
Câu 1. Trình tự các bước giải một bài toán trên máy tính là:
Câu 2. Bước nào là quan trọng nhất trong các bước giải một bài toán trên máy tính?
A. Xác định bài toán.	C. Lựa chọn hoặc thiết kế thuật toán.
B. Hiệu chỉnh.	D. Viết chương trình.
Câu 3. Yếu tố nào cần quan tâm nhất khi lựa chọn hoặc thiết kế thuật toán?
A. Kinh phí thực hiện chương trình. 	C. Số lượng ô nhớ dành cho chương trình.
B. Thời gian thực thi chương trình. 	D. Viết chương trình.
Câu 4. Việc hiệu chỉnh chương trình nhằm mục đích:
A. Kiểm tra các giá trị Output. 	C. Kiểm tra các Test tiêu biểu.
B. Kiểm tra các giá trị Input. 	D. Kiểm tra tính đúng đắn của chương trình.
Câu 5. Có bao nhiêu cách biểu diễn thuật toán?
A. 1.	B. 2.	C. 3.	D. 4.
V. Dặn dò (3 phút)
1. Hướng dẫn về nhà học: Cần nắm vững kiến thức.
- Các bước giải bài toán trên máy tính: 5 bước.
- Lựa chọn thuật toán hoặc thiết kế thuật toán.
- Trả lời các câu hỏi trong sách giáo khoa.
2. Chuẩn bị bài mới: §7. Phần mềm máy tính & §8. Những ứng dụng của Tin học.
- Nghiên cứu kỹ nội dung phần mềm hệ thống và ứng dụng. (§7)
- Xác định các ứng dụng của Tin học trong cuộc sống. (§8)
- Tìm hiểu một số phần mềm phục vụ cho học tập. (§8)
- Minh họa bằng ví dụ thực tế để thấy tầm quan trọng và sự cần thiết phải có kiến thức Tin học trong xã hội ngày nay.
VI. Rút kinh nghiệm