KỲ 2 - Tích cực hóa người học trong dạy học phân hóa nội dung thuật toán của chương trình Tin học 10 trường THPT

11:41, 16/05/2024

Nếu giáo viên chỉ đơn thuần dạy cho học sinh hết kiến thức trong sách giáo khoa mà không chú ý đến điều kiện học tập và khả năng tiếp thu của học sinh, không chú ý đến việc cuốn hút học sinh vào hoạt động học tập tự giác, tích cực thì hoạt động dạy học đó khó thành công. Từ lí do trên đây, bài báo đề xuất giải pháp "Tích cực hóa người học trong dạy học phân hóa" mà nội dung chính của nó là căn cứ vào từng đối tượng trình độ học sinh để từ đó lựa chọn và vận dụng những phương pháp dạy học tích cực một cách phù hợp, nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, và xa hơn nữa là tính sáng tạo của người học.

2.3. Kế hoạch tích cực hoá học sinh trong dạy học phân hoá “Bài toán và thuật toán”, Tin học 10

Ý tưởng cài đặt phương pháp dạy học phân hóa trong các phương pháp dạy học tích cực đã được trình bày trên đây. Để triển khai tốt ý tưởng này, nhất là trong lập kế hoạch bài dạy, ta cần phải chi tiết hóa bằng một thiết kế cụ thể. Bảng 1 dưới đây trình bày các phương pháp dạy học tích cực được lựa chọn để áp dụng theo từng nội dung đề mục của bài học "Bài toán và thuật toán", Tin học 10. Trong đó, các cấp độ vận dụng cho từng đối tượng học sinh (HS) được chỉ rõ. Để tiện trình bày, tên mục "Một số ví dụ về thuật toán" trong sách giáo khoa (SGK) không được viết ra trong bảng, nhưng tên các thuật toán sẽ được chỉ ra rõ ràng.  

TT

Nội dung

Phương pháp dạy học phân hoá - Các cấp độ yêu cầu

Phương pháp dạy học tích cực

1

Khái niệm bài toán

- Mức độ thấp: Nắm được khái niệm bài toán trong SGK, hiểu các ví dụ.

- Mức độ trung bình khá: Hiểu được thế nào là bài toán trong tin học và xác định được Input và Output của bài toán. Lấy được ví dụ về bài toán

- Mức độ cao: Phân biệt được bài toán trong tin học và bài toán trong toán học.

Phương pháp bể cá:

- Khán giả ngoài bể cá làm việc ở mức độ thấp.

- Bể cá làm việc với mức độ trung bình khá và mức độ cao.


2

Khái niệm thuật toán

- Mức độ thấp: Nắm được khái niệm thuật toán nhờ các ví dụ đơn giản mà giáo viên (GV) nêu ra để minh họa và giải thích cho khái niệm thuật toán.

- Mức độ trung bình khá: Hiểu khái niệm thuật toán và có thể lấy ví dụ minh họa tương tự như ví dụ mà GV đã nêu ra.

- Mức độ cao: Hiểu rõ khái niệm thuật toán và có khả năng tự lấy được ví dụ để minh họa cho khái niệm thuật toán.

Phương pháp bể cá

- Khán giả ngoài bể cá làm việc ở mức độ thấp.

- Bể cá làm việc với mức độ trung bình khá và mức độ cao.


3

Thuật toán: Kiểm tra tính nguyên tố của một số dương.

- Mức độ thấp: Xác định được  Input và Output của bài toán. Biết được ý tưởng của các thuật toán trong SGK ở một trong hai cách "liệt kê" hoặc "sơ đồ khối".

- Mức độ trung bình khá: Xác định được bài toán. Hiểu được ý tưởng thuật toán trong SGK ở cả hai cách "liệt kê" và "sơ đồ khối". 

Mức độ cao: Có thể hiểu hoặc viết được thuật toán cho các bài toán tương tự với bài toán trong SGK, ví dụ Kiểm tra tính hoàn hảo của một số nguyên dương

Thuật toán đều có 4 nội dung cần dạy: (1) Xác định bài toán; (2) Ý tưởng thuật toán; (3) Biểu diễn thuật toán bằng cách liệt kê; và (4) Biểu diễn thuật toán bằng sơ đồ khối. 

Áp dụng chiến lược và chiến thuật. Cụ thể như sau:

- Ba nội dung đầu tiên, GV tiến hành Phương pháp dạy học dựa vào  truy vấn (kiểu truy vấn thụ động). Trong đó, hệ thống câu hỏi gồm hai kiểu: (1) Các câu hỏi (dưới dạng điền vào chỗ trống) cài đặt ngay trong các phiếu học tập và (2) (Ghi phần cuối bài báo) Các câu hỏi dẫn dắt HS đọc SGK và trả lời câu hỏi trong phiếu học tập.

- Nội dung thứ 4 (phần vẽ sơ đồ khối biểu thị hai chu trình lặp thường khó đối với HS) sẽ được áp dụng bổ sung phương pháp Làm mịn và sau đó cho HS đặt câu hỏi cho nhau về xung quanh thuật toán biểu diễn bằng sơ đồ khối (một dạng của phương pháp tự học dựa trên truy vấn.)

4

Thuật toán: Sắp xếp bằng tráo đổi.

Mức độ thấp: Xác định Input và Output của bài toán. Biết được ý tưởng chung của thuật toán.

Mức độ trung bình khá: Hiểu được ý tưởng của thuật toán thông qua một trong hai cách: liệt kê hoặc sơ đồ khối. 

Mức độ cao: Theo dõi được giá trị của các biến thay đổi như thế nào trong sơ đồ khối của thuật toán. Trả lời được những một số câu hỏi xoay quanh thuật toán, chẳng hạn biết được thuật toán còn đúng không nếu thay đổi thứ tự một số lệnh hoặc thay đổi giá trị khởi tạo cho một số biến. 

Phương pháp dạy học dựa vào  truy vấn (một kiểu tự học dựa trên truy vấn):

- GV phát phiếu học tập cho 2 nhóm. Hướng dẫn cách đặt câu hỏi và ngầm định hướng các mức độ (khó, dễ) của câu hỏi. 

-  Yêu cầu các nhóm  xem phiếu học tập để tìm hiểu nội dung, sau đó đặt câu hỏi cho nhóm kia. 

5

Thuật toán: Tìm giá trị lớn nhất của một dãy số.

Mức độ thấp: Xác định Input và Output của bài toán. Biết được ý tưởng của thuật toán.

Mức độ trung bình khá: Hiểu ý được tưởng thuật toán. Biểu diễn được thuật toán theo cách liệt kê và sơ đồ khối. 

Mức độ cao: Chỉ ra được các tính chất của thuật toán (tính dừng, tính chính xác, tính đúng đắn).

Phương pháp trò chơi "Chúng ta là máy tính", với tên trò chơi là :"Lật bảng ghi số lớn" 

- Vì đây là trò chơi dễ nên GV sẽ ưu tiên các em ở dưới mức khá  tham gia trò chơi.

- HS mức khá trở lên sẽ được yêu cầu xác định các tính chất của thuật toán.

6

Thuật toán: Tìm kiếm tuần tự.

Mức độ thấp: Xác định Input và Output của bài toán. Biết được ý tưởng của thuật toán.

Mức độ trung bình khá: Hiểu được ý tưởng của thuật toán. Biểu diễn được thuật toán theo cách liệt kê và sơ đồ khối. 

Mức độ cao: Đánh giá được thuật toán sẽ thực hiện nhanh nhất và chậm nhất trong những trường hợp nào.

Phương pháp trò chơi "Chúng ta là máy tính" với tên trò chơi là "Đi tìm số bí mật" (là số cần tìm). 

- Trò chơi này tương tự như trò chơi "Lật bảng ghi số lớn", do đó việc tổ chức chơi cũng tương tự.

- HS mức khá trở lên sẽ được yêu cầu đánh giá tốc độ tìm kiếm căn cứ vào vào phần tử cần tìm nằm ở vị trí nào trong dãy số cụ thể.

7

Thuật toán: Tìm kiếm nhị phân

Mức độ thấp: Xác định Input và Output của bài toán. Biết được ý tưởng của thuật toán.

Mức độ trung bình: Hiểu ý tưởng thuật toán. Diễn tả lại được thuật toán thông qua sơ đồ khối.

Mức độ cao:  Có thể tự đưa ra ví dụ để mô phỏng thuật toán. So sánh được hai phương pháp: Tìm kiếm tuần tự và tìm kiếm nhị phân

Phương pháp lớp học Jigsaw:

- HS ở các mức độ đều tham gia. 

- GV ngầm quan tâm đến HS khá để phát huy khả năng tư duy và sáng tạo của nhóm HS này.

Bảng 1. Kế hoạch kết hợp dạy học phân hóa với các phương pháp dạy học tích cực

3. Thực nghiệm và kết quả

Thực nghiệm được tiến hành trên các lớp 10TN1 và 10TN4, trường THPT Yên Hòa, Cầu Giấy, Hà Nội. Đây là hai lớp thuộc khối tự nhiên và theo đánh giá của giáo viên chủ nhiệm thì hai lớp này có học lực tương đương. Ý tưởng "Tích cực hóa người học trong dạy học phân hóa" để dạy "Bài toán và thuật toán" được triển khai trên lớp 10TN1, còn lớp 10TN4 vẫn sử dụng phương pháp dạy học truyền thống. Phiếu khảo sát được thiết kế gồm hai mẫu. Mẫu phiếu 1 nhằm đánh giá việc giảng dạy của GV, gồm 34 câu hỏi trắc nghiệm khách quan, trong đó có 19 câu hỏi thăm dò về phương pháp dạy học. Mẫu phiếu 2 nhằm đánh giá chất lượng học tập HS, gồm 27 câu hỏi trắc nghiệm khách quan về kiến thức đã học, để đưa ra được các thang đo cơ bản về mức độ biết (8 câu hỏi), mức độ hiểu (13 câu hỏi), và khả năng vận dụng (6 câu hỏi).

Các bước tiến hành được thực hiện theo đúng quy trình khảo sát và phân tích dữ liệu nghiên cứu như hướng dẫn trong. Kết quả phân tích, đánh giá dữ liệu được trình bày trong các mục dưới đây.

a) Kết quả học tập của học sinh khi chưa sử dụng phương dạy học mới

Bảng 2 dưới đây trình bày các số liệu thống kê về tỷ lệ học sinh theo thang đo mức độ hiểu với 4 cấp độ đánh giá Tốt (4), Khá (3), Trung bình (2), Yếu (1). Các cấp độ này ghi ở cột đầu tiên của bảng. Theo Bảng 2 thì ở mức độ hiểu có 11.9 % học sinh xếp loại tốt, 33.3% khá, 50.0% trung bình, và 4.8% yếu.

 

Frequency

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

Valid

1.00

2

4.8

4.8

4.8

 

2.00

21

50.0

50.0

54.8

 

3.00

14

33.3

33.3

88.1

 

4.00

5

11.9

11.9

100.0

 

Total

42

100.0

100.0

 

Bảng 2. Tỷ lệ phần trăm của các mức đánh giá theo thang đo Mức độ hiểu

Tương tự như Bảng 2, các bảng số liệu thống kê về tỷ lệ học sinh theo các thang đo mức độ biết mức độ vận dụng cũng được tính toán. Các biểu đồ trực quan hóa dữ liệu thống kê của ba bảng số liệu này được trình bày trong Hình 1 dưới đây. Trong mỗi biểu đồ, các cột dữ liệu từ trái sang phải lần lượt biểu thị các cấp độ đánh giá Yếu, Trung bình, Khá, Tốt. Từ các biểu đồ ta có thể nhận thấy khi chưa áp dụng phương pháp tích cực hóa người học trong dạy học phân hóa thì tỉ lệ học sinh ở mức độ trung bình và khá chiếm tỉ lệ cao ở cả 3 thang đo.

Hình 1. Đánh giá kết quả học tập của lớp 10 TN4 khi chưa sử dụng phương pháp tích cực hóa người học trong dạy học phân hóa.

b) Kết quả học tập của học sinh sau khi sử dụng phương pháp dạy học mới

Dữ liệu khảo sát lớp 10TN1 cũng được tính toán thống kê và vẽ biểu đồ giống như lớp 10TN4. Các biểu đồ XL_B, XL_H, và XL_VD trong Hình 2 dưới đây là trực quan hóa dữ liệu thống kê của ba bảng số liệu tương ứng với các thang đo mức độ biết, mức độ hiểu, mức độ vận dụng. Các cột biểu đồ từ trái sang phải lần lượt biểu thị các cấp độ Yếu, Trung bình, Khá, Tốt.  

Hình 2: Đánh giá kết quả học tập của lớp 10 TN1 khi sử dụng phương pháp tích cực hóa người học trong dạy học phân hóa.

Từ hai hệ thống biểu đồ ở Hình 1 và Hình 2, ta thấy rằng khi áp dụng phương pháp tích cực hóa người học trong dạy học phân hóa thì tỉ lệ học sinh ở lớp 10TN1 đạt mức độ khá và tốt tại tất cả các thang đo cao hơn khá nhiều so với lớp 10TN4. Đồng thời, so với lớp 10TN4 thì tỉ lệ học sinh ở lớp 10TN1 đạt mức độ trung bình và yếu tại tất cả các thang đo cũng thấp hơn đáng kể.

4. Kết luận

Các kết quả thực nghiệm đã khẳng định được việc vận dụng các phương pháp dạy học tích cực mà trong đó tổ chức cho HS hoạt động học tập theo quan điểm của dạy học phân hóa là có hiệu quả rõ rệt: Tỉ lệ HS khá tăng lên và tỉ lệ HS yếu giảm xuống. Cách kết hợp này mang lại cho người dạy một cảm hứng mới và yêu nghề hơn. Mặt khác, "cách dạy" này đã cuốn hút học sinh vào hoạt động học tập. Các em ở dưới mức khá được yêu cầu phù hợp để đạt đến trình độ chung, các em từ mức khá trở lên có cơ hội thực hiện các yêu cầu được nâng lên để đạt đến trình độ cao hơn. 

(2) Phiếu học tập dạng

2.1. Input và Output của bài toán là gì?

2.2. Một số nguyên dương N là một số nguyên tố nếu nó thỏa mãn tính chất gì?

2.3. Hãy biện luận tính nguyên tố của số nguyên N theo 3 khả năng: a) N=1; b)  14.

3) Bộ câu hỏi thứ 3 gồm các câu hỏi cho mục 3 của phiếu học tập. 

3.1. Ước thực sự bé nhất d và lớn nhất c của N cùng lắm là bằng bao nhiêu?

3.2. Câu hỏi “Lần lượt cho biến i nhận các giá trị có thể là ước thực sự của N, tức là nhận giá trị từ d đến c” được diễn tả bằng 3 bước theo cách liệt kê như thế nào?

3.3. Câu nói “Lần lượt cho biến i nhận các giá trị có thể là ước thực sự của N, tức là nhận giá trị từ d đến c. Với mỗi i, kiểm tra xem nó có là ước của N hay không” được diễn tả bằng 3 bước theo cách liệt kê như thế nào?

Theo Tạp chí số 1 Tháng 4/2024

(Tiếp theo kỳ 1 - https://congnghevadoisong.vn/ky-1---tich-cuc-hoa-nguoi-hoc-trong-day-hoc-phan-hoa-noi-dung-thuat-toan-cua-chuong-trinh-tin-hoc-10-truong-thpt-d57035.html)