Giáo án Tin học 10 - Tiết 9-15, Bài: Bài toán và thuật toán - Năm học 2020-2021 - Bùi Thị Thu Huyền

Nội dung tài liệu: Giáo án Tin học 10 - Tiết 9-15, Bài: Bài toán và thuật toán - Năm học 2020-2021 - Bùi Thị Thu Huyền

1. Trường THPT Yên Dũng số 2 Giáo án tin học khối 10 năm học 2020- 2021 Ngày soạn: 29 / 09 / 2020 Ngày dạy: 06 / 10 /2020 Tiết: 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15 Lớp dạy: 10A6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 BÀI TOÁN VÀ THUẬT TOÁN I. Xác định chủ đề bài học - Tên chủ đề: Bài toán và thuật toán. Nội dung của bài học gồm bài 4: Bài toán và thuật toán II. Xác định chuẩn kiến thức kĩ năng 1. Kiến thức: • Biết khái niệm bài toán và thuật toán, các đặc trưng chính của thuật toán. • Hiểu một số thuật toán thông dụng. • Hiểu cách biểu diễn thuật toán bằng ngôn ngữ liệt kê (Dùng ngôn ngữ tự nhiên) • Mô tả được thuật toán giải một số bài toán đơn giản bằng ngôn ngữ liệt kê. 2. Kĩ năng: • Xây dựng được thuật toán giải một số bài toán đơn giản bằng sơ đồ khối hoặc ngôn ngữ liệt kê. 3. Thái độ: • Ham thích học môn Tin học, tìm tòi cách giải quyết một bài toán. 4. Năng lực cần đạt được: • - Năng lực nhận biết và trình bày vấn đề. III. CHUẨN BỊ: Giáo viên: – Giáo án – Tổ chức hoạt động của học sinh theo nhóm, cặp đôi. Học sinh: – Sách giáo khoa, vở ghi. – Đọc bài trước. VI. KHUNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động Nội dung Hoạt động học tập của HS Thời gian Khởi động Tình huống xuất phát Tạo động cơ xuất phát 20 phút - Hoạt động cá nhân để tìm - Tìm hiểu khái niệm bài toán 10 phút input, output của bài toán - Hoạt động cá nhân và cặp - Khái niệm thuật toán 15 phút Hình thành đôi. kiến thức - Tìm hiểu các tính chất của - Hoạt động cá nhân và cặp thuật toán và thuật toán tìm 45 phút đôi. giá trị lớn nhất - Thuật toán sắp xếp - Hoạt động nhóm 45 phút GV: Bùi Thị Thu Huyền Trang 1
2. Trường THPT Yên Dũng số 2 Giáo án tin học khối 10 năm học 2020- 2021 - Hoạt động cá nhân và - Thuật toán tìm kiếm tuần tự 45 phút nhóm - Thuật toán tìm kiếm nhị - Hoạt động cá nhân và 45 phút phân nhóm Luyện tập – Vận dụng- - Mở rộng tìm thuật toán của - Thực hiện hoạt động 45 phút Tìm tòi mở một số bài toán khác rộng V. HƯỚNG DẪN CỤ THỂ TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Tiết 1: Hoạt động khởi động và dạy hết khái niệm bài toán và khái niệm thuật toán 1. Hoạt động khởi động: - Mục tiêu: Hướng học sinh dần hình thành khái niệm bài toán trong tin học - Phương pháp, kĩ thuật dạy học: gợi vấn đề - Phương tiện dạy học: SGK - Sản phẩm: HS hình thành được khái niệm bài toán trong cuộc sống và tin học Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh • GV đưa ra một số công việc, cho các • Các nhóm thảo luận và đưa ra kết quả: nhóm thảo luận đưa ra kết luận các công việc nào là bài toán. 1) Tìm UCLN của 2 số nguyên dương M và N. 2) Tìm nghiệm của ptb2: ax 2 + bx + c = 0 (a≠0). 3) Kiểm tra tính nguyên tố của 1 số nguyên dương N. 4) Xếp loại học tập của HS trường THPT Yên Dũng số 3 gồm 1280 em. - GV chốt vấn đề 2. Hoạt động hình thành kiến thức 2.1 Hoạt động khái niệm bài toán: - Mục tiêu: Biết khái niệm bài toán trong tin học, cách xác định dữ liệu vào, dữ liệu ra. - Phương pháp, kĩ thuật dạy học: gợi vấn đề - Phương tiện dạy học: SGK - Sản phẩm: HS xác định được dữ liệu vào, dữ liệu ra của một bài toán cụ thể Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh Cho học sinh thảo luận khái niệm bài toán trong cuộc sống, trong tin học. - Thảo luận - GV chốt vấn đề - Vậy với một bài toán ta quan tâm đến những - Ghi chép bài yếu tố nào? - Thảo luận trả lời GV: Bùi Thị Thu Huyền Trang 2
3. Trường THPT Yên Dũng số 2 Giáo án tin học khối 10 năm học 2020- 2021 - GV chốt: 1 bài toán ta quan tâm đến 3 yếu tố đó là: + Dữ liệu vào của bài toán (Input) + Dữ liệu ra của bài toán (Output) + Cách giải bài toán Vậy trước hết chúng ta đi xác định Input và Output của các bài toán sau: • Các nhóm thảo luận, trả lời: 1) Tìm UCLN của 2 số nguyên dương M và N. 2) Tìm nghiệm của ptb2: ax2 + bx + c = 0 (a≠0). 3) Kiểm tra tính nguyên tố của 1 số nguyên dương N. - Lên bảng trình bày 4) Xếp loại học tập của HS trường THPT Yên Dũng số 3 gồm 1280 em. - GV gọi học sinh trình bày, rồi chữa bài 2.2 Hoạt khái niệm thuật toán: - Mục tiêu: Biết khái niệm thuật toán trong tin học, cách biểu diễn thuật toán bằng liệt kê các bước. - Phương pháp, kĩ thuật dạy học: gợi vấn đề - Phương tiện dạy học: SGK - Sản phẩm: HS biểu diễn được thuật toán của bài toán cụ thể Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh Với bài toán Tìm nghiệm của ptb2: ax2 + bx + c = 0 (a≠0). Ta đã xác định được dữ liệu vào và dữ - Học sinh thảo luận rồi trình bày vấn liệu ra của bài toán. Mà bài toán dạng này đã rất đề quen thuộc với các em trong chương trình toán lớp 9. Vậy em nào cho cô biết cách giải bài toán trên. - Theo dõi học sinh trình bày rồi sửa lại các bước thật chuẩn và cho học sinh suy nghĩ trả lời một số nhận xét sau: + Các bước trong cách giải trên đếm được hay - Trả lời các câu hỏi trên và hình thành không? kiến thức về khái niệm thuật toán + Tráo đổi bước 1 và 2 cho nhau có được không? + Sau khi thực hiện các bước trên từ ra . của bài toán. - GV chốt khái niệm thuật toán. + Chuyển các biểu diễn thuật toán từ - Đưa ra các cách biểu diễn thuật toán liệt kê sang sơ đồ khối. Tiết 2: Diễn tả thuật toán và tìm hiểu các tính chất của thuật toán 2.3. Hoạt động diễn tả thuật toán và các tính chất của thuật toán GV: Bùi Thị Thu Huyền Trang 3
4. Trường THPT Yên Dũng số 2 Giáo án tin học khối 10 năm học 2020- 2021 - Mục tiêu: Biết biểu diễn thuật toán tìm Max bằng liệt kê hoặc sơ đồ khối liên hệ sang thuật toán tìm Min. - Phương pháp, kĩ thuật dạy học: gợi vấn đề - Phương tiện dạy học: SGK - Sản phẩm: HS biểu diễn được thuật toán của bài toán tìm Max Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh - Tìm Input và Output của các bài toán sau: Tìm nghiệm của phương trình ax + b = 0 (a#0) - Học sinh thảo luận tìm - Yêu cầu HS trình bày ý tưởng Input, Output của bài toán - GV giới thiệu 2 cách diễn tả thuật toán là liệt kê và sơ đồ + Học sinh ghi bài khối - Hình thành thuật toán. - Yêu cầu HS viết thuật toán theo hai cách GV yêu cầu HS cho biết? - Thuật toán dừng sau bao nhiêu bước? - Các bước của thuật toán có theo 1 logic không? HS suy nghĩ trả lời - Sau khi kết thúc thuật toán ta cần thu được cái gì? Từ đó rút ra các tính chất của thuật toán Tiết 3: Tìm hiểu thuật toán tìm max 2.4. Hoạt động tìm hiểu thuật toán tìm max Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh - Tìm Input và Output của các bài toán sau: Tìm nghiệm của phương trình ax + b = 0 (a#0) - Học sinh thảo luận tìm a. Cho nhiệt độ trung bình của mỗi ngày trong một tuần. Hãy Input, Output của bài toán tìm ngày có nhiệt độ trung bình cao nhất trong tuần đó. b. Cho chiều cao của 46 bạn học sinh lớp 10A1. Tìm bạn cao nhất lớp. c. Cho điểm TB học kì 1 của 46 bạn học sinh lớp A1. Tìm bạn có điểm trung bình thấp nhất d. Cho số nguyên dương N, và dãy số A có N phần tử A1, A2, , AN. Hãy tìm phần tử có giá trị lớn nhất trong dãy A. - Như vậy, bài toán tìm giá trị lớn nhất nhỏ nhất chúng ta gặp rất nhiều trong cuộc sống. Nhưng khi xây dựng thuật toán người ta thường phát biểu bài toán dạng như câu d. Giáo viên + Học sinh ghi bài gọi 2 học sinh lên bảng, cho N và dãy số bất kỳ. Một học sinh - Hình thành thuật toán. ghi N và đọc từng số trong dãy. Học sinh còn lại quay xuống lớp ghi nhớ rồi trả lời giá trị lớn nhất. - Gv hỏi học sinh cách tìm - Trình bày thuật toán. HS suy nghĩ trả lời Tiết 4: Tìm hiểu thuật toán sắp xếp 2.5. Hoạt động tìm hiểu thuật toán sắp xếp GV: Bùi Thị Thu Huyền Trang 4
5. Trường THPT Yên Dũng số 2 Giáo án tin học khối 10 năm học 2020- 2021 - Mục tiêu: Thấy được sự cần thiết của bài toán sắp xếp, biểu diễn được thuật toán bằng liệt kê hoặc sơ đồ khối. - Phương pháp: thảo luận cặp đôi, nhóm - Phương tiện: SGK, máy chiếu - Sản phẩm: HS viết được thuật toán kiếm bằng liệt kê hoặc sơ đồ khối. Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh Đặt vấn đề: Trong cuộc sống ta thường gặp • HS trả lời: 1, 3, 4, 5, 6, 7, 7, 8, 10, 12. những việc liên quan đến sắp xếp. Cho một dãy số nguyên A: 6, 1, 5, 3, 7, 8, 10, 7, 12, 4 • Các nhóm trả lời. Hãy sắp xếp dãy A trở thành dãy không giảm. Đ. + Input: Dãy N số nguyên • Tổ chức các nhóm thảo luận + Output: Dãy N số nguyên đã được sắp H. Hãy xác định Input và Ouput của bài toán? xếp không giảm. • Các nhóm thảo luận đưa ra ý kiến • Ghi lại sơ đồ thuật toán và hình dung ra • GV hướng dẫn HS tìm thuật toán giải bài các bước thực hiện thuật toán. toán. • GV nhận xét và bổ sung • Hướng dẫn HS trình bày thuật toán (bằng pp liệt kê) • Nhận xét: Sau mỗi lần đổi chỗ, giá trị lớn nhất của dãy A sẽ được chuyển dần về cuối dãy và sau lượt thứ nhất thì giá trị lớn nhất xếp đúng vị trí là ở cuối dãy. Và sau mỗi lượt chỉ thực hiện với dãy đã bỏ bớt số hạng cuối dãy (M  M–1). Trong thuật toán trên, i là biến chỉ số có giá trị nguyên từ 0 M+1. Tiết 5: Tìm hiểu thuật toán tìm kiếm tuần tự 2.6. Hoạt động tìm hiểu thuật toán tuần tự - Mục tiêu: Thấy được sự cần thiết của bài toán tìm kiếm, biểu diễn được thuật toán bằng liệt kê hoặc sơ đồ khối. - Phương pháp: thảo luận cặp đôi, nhóm - Phương tiện: SGK, máy chiếu - Sản phẩm: HS viết được thuật toán kiếm tuần tự bằng liệt kê hoặc sơ đồ khối. GV: Bùi Thị Thu Huyền Trang 5
6. Trường THPT Yên Dũng số 2 Giáo án tin học khối 10 năm học 2020- 2021 Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh Đặt vấn đề: Tìm kiếm là một việc thường xảy ra trong cuộc sống. Cho dãy A gồm: 5, 7, 1, 4, 2, 9, 8, 11, 25, 51. • i = 5 Tìm i với ai = 2 ? • Tổ chức các nhóm thảo luận • Các nhóm thảo luận, đưa ra ý kiến H. Hãy xác định bài toán? Đ. + Input: N, a1, a2, , aN, k • GV hướng dẫn HS tìm thuật toán giải bài + Output: i hoặc thông báo không có i toán. • Cho các nhóm trình bày ý tưởng. • GV hướng dẫn HS trình bày thuật toán tìm kiếm bằng cách liệt kê. • Các nhóm thảo luận và đưa ra thuật toán. • i là biến chỉ số và nhận giá trị nguyên lần • i = 5 lượt từ 1 đến N Đặt vấn đề: Tìm kiếm là một việc thường • Các nhóm thảo luận, đưa ra ý kiến xảy ra trong cuộc sống. Đ. + Input: N, a1, a2, , aN, k Cho dãy A gồm: 5, 7, 1, 4, 2, 9, 8, 11, 25, 51. + Output: i hoặc thông báo không có i Tìm i với ai = 2 ? • Cho các nhóm trình bày ý tưởng. • Tổ chức các nhóm thảo luận H. Hãy xác định bài toán? • GV hướng dẫn HS tìm thuật toán giải bài toán. • Các nhóm thảo luận và đưa ra thuật toán. • GV hướng dẫn HS trình bày thuật toán tìm kiếm bằng cách liệt kê. • i là biến chỉ số và nhận giá trị nguyên lần lượt từ 1 đến N Tiết 6: Tìm hiểu thuật toán tìm kiếm nhị phân (vì a1 là lớp chọn dạy thuật toán này) 2.7. Hoạt động tìm hiểu thuật toán nhị phân - Mục tiêu: Thấy được sự cần thiết của bài toán tìm kiếm, biểu diễn được thuật toán bằng liệt kê hoặc sơ đồ khối. - Phương pháp: thảo luận cặp đôi, nhóm - Phương tiện: SGK, máy chiếu - Sản phẩm: HS viết được thuật toán kiếm tuần tự bằng liệt kê hoặc sơ đồ khối. Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh Tìm kiếm là một việc thường xảy ra trong cuộc sống, việc các em tra từ điển, lấy sách + Input: N, a1, a2, , aN, k trong thư viện, đều đã được sắp xếp theo + Output: i hoặc thông báo không có i thứ tự nào đó. - Giáo viên nêu bài toán • Cho các nhóm trình bày ý tưởng. - Xác định Input và output của bài toán GV: Bùi Thị Thu Huyền Trang 6
7. Trường THPT Yên Dũng số 2 Giáo án tin học khối 10 năm học 2020- 2021 - Xây dựng thuật toán • Tổ chức các nhóm thảo luận • GV hướng dẫn HS tìm thuật toán giải bài • Các nhóm thảo luận và đưa ra thuật toán. toán. • GV hướng dẫn HS trình bày thuật toán tìm kiếm bằng cách liệt kê. • i là biến chỉ số và nhận giá trị nguyên lần lượt từ 1 đến N • Nhấn mạnh dãy A là một dãy tăng. H. So sánh 2 bài toán tìm kiếm trong 2 thuật toán? • GV hướng dẫn HS tìm thuật toán giải bài toán. • Minh hoạ qua việc tra từ điển Cho các nhóm thảo luận việc tra từ điển. Từ đó rút ra thuật toán. k = 21, N =10 i 2 3 4 5 7 8 9 10 A 2 4 5 6 9 1 22 3 31 33 Dau 1 6 6 Cuoi 10 10 7 Giua 5 8 6 aGiua 9 30 21 Lượt 1 2 3 Lượt thứ ba thì aGiua = k. Vậy i = Giua = 6. • GV cho HS nhận xét điểm khác biệt cơ bản • Các nhóm thảo luận và trình bày của 2 thuật toán Tiết 7: Áp dụng xây dựng thuật toán giải một số bài toán 3. Luyện tập – vận dụng – tìm tòi Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh - Đưa yêu cầu: • HS trả lời Bài 1: Hãy xác định các bài toán sau: a) Input: chiều dài, ciều rộng a) Tính chu vi hình chữ nhật khi cho biết chiều Output: chu vi dài và chiều rộng của hình chữ nhật đó. b) Tìm giá trị lớn nhất của 2 số a, b. b) Input: a, b • Cho các nhóm thảo luận, gọi 1 HS bất kì trong Output: GTLN của a và b. nhóm trả lời. HS trả lời GV: Bùi Thị Thu Huyền Trang 7
8. Trường THPT Yên Dũng số 2 Giáo án tin học khối 10 năm học 2020- 2021 - Đưa yêu cầu: Cho N và dãy số a1, a2, , Đ1. Input: N, a1, a2, , aN aN. Hãy tìm thuật toán cho biết có bao nhiêu số Output: số Dem cho biết số lượng hạng trong dãy có giá trị bằng 0 số 0 có trong dãy số trên. • Cho các nhóm thực hiện lần lượt các bước để Đ2. tìm thuật toán. – Ban đầu Dem = 0 Gọi 1 HS bất kì trong nhóm trả lời. – Lần lượt duyệt qua dãy số, nếu gặp H1. Xác định bài toán? số hạng nào bằng 0 thì tăng giá trị Dem H2. Nêu ý tưởng thuật toán? lên 1. - Trả lời nhanh ý tưởng các bài tập 2, 4, 5, 6, 7 – SGK trang 44 và ôn tập để giờ sau kiểm tra một tiết. RÚT KINH NGHIỆM, BỔ SUNG ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... Yên Dũng, ngày tháng năm 2020 Duyệt của Tổ chuyên môn GV: Bùi Thị Thu Huyền Trang 8