T Toỏn Tin Hc Trng THPT Ging Ring Tiết: 17 Đ6. giảI bàI toán trên máy tính Ngày dạy: 05/ 10/ 2009 A - Mục đích, yêu cầu: 1. Về kiến thức - Hiểu đợc cách tổ chức và giải bàI toán trên máy tính, tức là cách dùng máy tính thực hiện các công việc cần làm. - Hiểu rõ hơn các khái niệm: Bài toán, thuật toán, chơng trình. 2. Kỹ năng - Thực hiện một số bớc để giải bàI toán đơn giản trên máy tính. 3. Về thái độ - Nhận thức đợc tầm quan trọng của một chơng trình trong việc giải một bài toán tin học. - Rèn luyện ý thức học tập bộ môn, tính cần cù và ham thích tìm hiểu. - Rèn luyện ý thức suy luận khoa học sáng tạo. B Chuẩn bị phơng pháp và phơng tiện : a) Chuẩn bị của giáo viên : Sách giáo khoa, projector và máy tính, Chuẩn bị một số chơng trình viết bằng ngôn ngữ Pascal. Chuẩn bị các phiếu câu hỏi. b) Chuẩn bị của học sinh : Sách giáo khoa, xem bài trớc ở nhà, xem lại bàI cũ. c) Chuẩn bị phơng pháp dạy học : Gợi mở , vấn đáp, thảo luận nhóm, C - Tiến trình tổ chức bài học: ổ n định lớp: - Sỹ số lớp : - Nắm tình hình sách gtáo khoa của học sinh. Nội dung tiết dạy: Hoạt động 1: (Giúp học sinh thấy đợc tính u việt của việc giải bài toán trên máy tính) Tìm ớc chung lớn nhất UCLN của các cập số nguyên M và N sau: a) M = 6, N = 54; b) M = 99, N = 121; c) M = 29, N = 78, d) M = 26, N = 169 Hoạt động Học Sinh Hoạt động Giáo Viên UCLN (M, N) là số lớn nhất mà M, N có thể chia hết. Phân tích các số M, N thành tích các số nguyên tố, UCLN của M, N là tích các số nguyên tố chung đ đã ợc phân tích của hai số M, N. a) UCLN(6, 54) = 6; b) UCLN(99, 121) = 11; c) UCLN(29, 78) = 1; d) UCLN(26, 169) = 13; UCLN(M, N) đợc định nghĩa nh thế nào? Làm thế nào để tìm UCLN của hai số M, N ? H y tìm UCLN của các cập số M, N nói trên.ã ĐVĐ: Chúng ta thấy việc tìm UCLN của các cập số M, N nh thế sẽ rất lâu khi M, N càng lớn có khi không tìm đợc. Hoặc công việc sẽ lâu nếu ta tìm một lúc nhiều ớc chung của nhiều cập số. Nếu giả sử ta đ có một chã ơng trình nào đó trên máy tính dùng để tìm UCLN(M, N) với M, N nhập bất kỳ từ bàn phím thì công việc sẽ trở nên nhanh hơn rất Giỏo viờn: Trn Thanh Ton Gii bi toỏn trờn mỏy tớnh: 1/4 T Toỏn Tin Hc Trng THPT Ging Ring Bớc 1: Xác định bàI toán. Bớc 2: Lựa chọn hoặc thiết thuật toán; Bớc 3: Viết chơng trình; Bớc 4: Hiệu chỉnh; Bớc 5: Viết tàI liệu; nhiều so với việc tính bằng tay. Và cách tìm nh thế là ta đ thục hiện giải một bàI toán trên máyã tính? Theo các em việc giảI một bàI toán trên máy tính cần làm theo những bớc nào? Lắng nghe, điều chỉnh; 1) Xác định bàI toán Hoạt động 2: (Xây dựng kiến thức) Theo các em việc xác định bàI toán là chúng ta đi làm những công việc gì? vì sau phải có bớc này trong việc giảI bàI toán trên máy tính. Cho ví dụ? Hoạt động Học Sinh Hoạt động Giáo Viên Là việc xác định giá trị Input, Output và mối quan hệ của chúng trong bàI toán. Việc xác định bàI toán tốt sẽ giúp ta phân biệt dợc loại thông tin cần xử lý là gì, thông tin cần xuất là gì, qua đó giúp ta xác định đợc thuật toán, các đại lợng phát sinh cho bài toán và để chọn ngôn ngữ lập trình thích hợp. Ví dụ: Đối với bài toán tìm UCLN của hai số M, N ta có: Input: M, N là hai số nguyên dơng. Output: UCLN(M, N), là số nguyên d- ơng nhận giá trị từ 1 và không vợt quá M, N Hớng dẫn học sinh trả lời câu hỏi. Gọi một vàI học sinh trả lời và nhận xét. Nhận xét các ý kiến. Chốt lại vấn đề cho học sinh. 2) lựa chọn hoặc thiết kế thuật toán a) Lựa chọn thuật toán Hoạt động 3: (Xây dụng kiến thức) a) Theo các em tại sao phải có bớc này? b) Có ý kiến cho rằng việc lập trình giải bài toán là của con ngời, còn việc giải bài toán là của máy tính không có việc gì khác khi ta sử dụng các thuật toán khác nhau để giải cùng một bài toán trên máy tính, điều này đúng hay sai? Vì sao? Hoạt động Học Sinh Hoạt động Giáo Viên - Một thuật toán chỉ có thể giải đợc một bàI toán tổng thể nào đó. - Một bài toán có thể có nhiều thuật toán khác nhau để giải. - Các thuật toán khác nhau có ảnh hởng đến việc lập trình giải bài toán trên máy tính, vì thuật toán càng đơn giản, càng dể hiểu thì sẽ giúp cho ngời lập trình dể dàng khai thác đợc tính tối u của thuật toán, có thể dể dàng kiểm tra đợc Output cần tìm là đúng hay cha để có thể hiệu chỉnh. Đối với máy chơng trình càng ngắn gọn dể hiểu - Hớng dẫn các em bằng các câu hỏi: Câu hỏi 1: Một thuật toán có thể giải đợc bao nhiêu bài toán? Câu hỏi 2: Một bài toán có thể có bao nhiêu thuật toán? Câu hỏi 3: Các thuật toán khác nhau có ảnh h- ởng gì không đối với việc lập trình và giải bài toán trên máy tính? Vì sao? Giỏo viờn: Trn Thanh Ton Gii bi toỏn trờn mỏy tớnh: 2/4 T Toỏn Tin Hc Trng THPT Ging Ring thì máy sẽ làm việc nhanh hơn, ít thực hiện các lệnh hơn, ít tốn dung lợng bộ nhớ hơn. - Công việc này rất cần. - Vậy bớc này có cần trong việc lập trình để giải một bàI toán trên máy tính không? Chốt lại. - Một bàI toán có thể có nhiều thuật toán khác nhau, nhng cần lựa chọn thuật toán tối u theo một tiêu chí nào đó, chẳng hạn dùng ít tàI nguyên máy tính hoặc có thời gian tực hiện ngắn. b) Diễn tả thuật toán Hoạt động 4: (Xây dựng kiến thức) H y tìm thuật toán cho bàI toán tìm UCLN của hai số nguyên dã ơng m và n. Hoạt động Học Sinh Hoạt động Giáo Viên - Xác định bài toán: Input: m, n là hai số nguyên dơng. Output: UCLN(m, n). - ý tởng: - Nếu m = n thì UCLN(m, n) = m hoặc UCLN(m, n) = n; - Nếu m < n thì UCLN(m, n) = UCLN(m, n - m) ; - Nếu m > n thì UCLN(m, n) = UCLN(m - n, n) ; - Thuật toán: - Bớc 1: Nhập m, n; - Bớc 2: Nếu m = n thì UCLN(m, n) =m rồi chuyển đến bớc 5; - Bớc 3: Nếu m > n thì m m n rồi quay lạ b- ớc 2; - Bớc 4: n n m rồi quay lại bớc 2; - Bớc 5: Đa ra kết quả UCLN rồi kết thúc; - Xác định bài toán trên. - H y cho ý tã ởng giải bài toán trên. - H y diễn tả thuật toán của bài toán bằng phã - ơng pháp liệt kê. Trình bày sơ đồ khối của thuật toán (vẽ sẳn bảng phụ) Mô phỏng thuật toán với m = 10, n = 25 và cập số m = 17, n =13 - Có thuật toán nào khác để giải bàI toán trên không? Giới thiệu tuật toán cho bàI toán bằng sơ đồ khối (vẽ sẳn) yêu cầu học sinh về nhà diễn tả bằng cách liệt kê. 3) viết chơng trình Hoạt động Học Sinh Hoạt động Giáo Viên Học sinh lắng nghe ghi chép - Viết chơng trình là tổng hợp giữa việc lựa chọn cách tổ chức dữ liệu và sử dụng ngôn ngữ lập trình phù hợp để diễn đạt đúng thuật toán. - Thông qua một chơng trình viết bằng ngôn ngữ Pascal, chỉ rõ cho học sinh phần tổ chức dữ liệu, phần diễn đạt thuật toán và mối quan hệ của chúng tring chơng trình. (Trình chiếu một chơng trình viết bằng Pascal) Giỏo viờn: Trn Thanh Ton Gii bi toỏn trờn mỏy tớnh: 3/4 T Toỏn Tin Hc Trng THPT Ging Ring - Chơng trình dịch chỉ có thể phát hiện lỗi ngữ pháp 4) hiệu chỉnh Hoạt động Học Sinh Hoạt động Giáo Viên Học sinh lắng nghe và ghi chép. Ta có tfheer sủa dụng các bộ test sau: a) M chia hết cho N; b) M = N; c) M, N nguyên tố cùng nhau. Giảng cho học sinh: Bớc này nhằm phát hiện lỗi của chơng trình và sửa lỗi. - Cách làm: Chạy thử chơng trình với một số bộ Input tiêu biểu phụ thuộc vào đặc thù của bàI toán để kiểm tra kết quả, từ đó phát hiện lỗi và sửa chữa. - Mỗi bộ input và Output tơng úng gọi là một Test - Hớng dẫn học sinh tìm ra một test của một số bàI toán: giảI phơng trình bậc hai, bàI toán tìm kiếm, Theo các em trong trờng hợp của bàI toán tìm UCLN trên nên cho chạy các bộ test nào để dễ dàng phát hiện lỗi? 5) Viết tàI liệu Hoạt động Học Sinh Hoạt động Giáo Viên Viết tàI liệu là mô tả chi tiết bàI toán, tổ chức dữ liệu, thuật toán và hớng dẫn sử dụng. TàI liệu rất có ích cho ngời sử dụng chơng trình và cả cho việc đề xuát những khả năng hoàn thiện. Củng cố bài giảng, dặn dò: Cần nhấn mạnh cho học sinh là: trong các bớc trên thì quan trọng nhất là bớc 2 nhằm mục đích lựa chọn đợc thuật toán tối u xét theo niều mặt: - Về tàI nguyên: Thuật toán lựa chọn có thời gian thục hiện nhanh, tiết kiệm boojo nhớ, - Việc viết chơng trình ít phức tạp Học sinh về làm các câu hỏi và bàI tập trong SGK trang 51. Rút kinh nghiệm từng lớp: (Nếu có) Giỏo viờn: Trn Thanh Ton Gii bi toỏn trờn mỏy tớnh: 4/4 . Ring Tiết: 17 Đ6. giảI bàI toán trên máy tính Ngày dạy: 05/ 10/ 2009 A - Mục đích, yêu cầu: 1. Về kiến thức - Hiểu đợc cách tổ chức và giải bàI toán trên máy tính, tức là cách dùng máy tính thực. thuật toán chỉ có thể giải đợc một bàI toán tổng thể nào đó. - Một bài toán có thể có nhiều thuật toán khác nhau để giải. - Các thuật toán khác nhau có ảnh hởng đến việc lập trình giải bài toán. - Bớc 3: Nếu m > n thì m m n rồi quay lạ b- ớc 2; - Bớc 4: n n m rồi quay lại bớc 2; - Bớc 5: Đa ra kết quả UCLN rồi kết thúc; - Xác định bài toán trên. - H y cho ý tã ởng giải bài toán