SKKN Chú trọng việc rèn luyện năng lực tư duy thuật toán nhằm nâng cao hiệu quả trong dạy học lập trình ở Trường phổ thông

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TP. VINH TRƯỜNG THCS LÊ MAO
ĐỀ TÀI
CHÚ TRỌNG VIỆC RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TƯ DUY THUẬT TOÁN NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ TRONG DẠY HỌC LẬP TRÌNH
Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
Tác giả	: Hồ Thị Nga
Đơn vị	: Trường THCS Lê Mao Môn	: Tin học
Năm học: 2021 – 2022
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Lí do chọn đề tài:
Có thể nói, một trong những nhiệm vụ cấp bách hàng đầu của ngành giáo dục nước ta hiện nay đó chính là việc đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao hứng thú học tập của HS, để từ đó từng bước nâng cao chất lượng giáo dục. Tin học là bộ môn tổng hợp kiến thức từ toán học, tin học và tư duy thuật toán mang lại niềm say mê tìm hiểu cho học sinh, đặc biệt là những em có thiên hướng về tự nhiên. Mặc dù được đưa vào giảng dạy đã khá lâu, tuy nhiên thực tế Tin học là bộ môn tự chọn ở các trường THCS. Bên cạnh đó, tình trạng cơ sở vật chất phòng máy vẫn chưa có đủ điều kiện để chăm lo, đầu tư nên vẫn có khá nhiều trường môn Tin phải đưa ra ngoài thời khóa biểu chính khóa. Do đó tâm lý của không ít phụ huynh và cả học sinh là thường xem nhẹ môn Tin học.
Học lập trình có thể hiểu như khi chúng ta học ngoại ngữ, học ngoại ngữ là dùng để giao tiếp với người thì học lập trình chính là học cách giao tiếp với máy tính. Trong lập trình, vai trò của tư duy rất quan trọng và không thể thiếu đối với mỗi học sinh. Không ai sinh ra đã có tư duy lập trình tốt, do đó để tư duy lập trình được phát triển và nâng cao thì các em học sinh cần rèn luyện thường xuyên và liên tục.
Bản thân tôi nhận thấy rằng, bất kỳ một ai muốn học về lập trình và phát triển xa hơn trong lĩnh vực này đều phải có nền tảng thuật toán vững chắc và một tư duy nhanh nhạy. Tuy nhiên hiện nay, một tồn tại ở các em học sinh và một số đồng nghiệp đó là việc phân tích các bài toán lập trình để đưa ra giải thuật còn rất hạn chế, thậm chí không hiểu vì sao phải đưa ra thuật toán, vì sao cần phải có thuật toán trước khi viết chương trình. Do đó, giờ học lập trình đối với các em trở nên hết sức khó khăn, nhàm chán, tẻ nhạt và học sinh ngày càng mất hứng thú với môn học.
Xuất phát từ thực tế đó, trong quá trình giảng dạy Tin học THCS trong nhiều năm tôi đã thử nghiệm, áp dụng nhiều phương pháp dạy học để kích thích hứng thú và nâng cao hiệu quả học tập lập trình cho các em học sinh. Phương pháp học tập lập trình chú trọng việc rèn luyện năng lực tư duy thuật toán đã mang lại những tín hiệu tích cực từ phía các em học sinh và bước đầu đã có những thành công nhất định. Vì vậy tôi đã chọn đề tài “Chú trọng việc rèn luyện năng lực tư duy thuật toán nhằm nâng cao hiệu quả trong dạy học lập trình ở trường phổ thông” để chia sẻ một số giải pháp mà bản thân đã áp dụng thành công trong quá trình giảng dạy tin học để góp phần nâng cao hứng thú và hiệu quả học tập lập trình cho học sinh nhằm hướng tới dạy học theo định hướng phát triển phẩm chất năng lực HS, đáp ứng yêu cầu đổi mới. Từ đó góp phần vào phong trào đổi mới phương pháp dạy học hiện nay và nâng cao chất lượng giáo dục.
Mục đích nghiên cứu:
Giúp học sinh hiểu rõ tầm quan trọng của thuật toán trong lập trình.
Rèn luyện năng lực tư duy thuật toán cho các em từ đó từng bước hình thành và phát triển các năng lực đặc thù của môn Tin học (NLc và NLd)
Nắm được các yêu cầu về đổi mới giáo dục, góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập bộ môn lập trình ở trường THCS.
Tìm ra các phương pháp dạy học tích cực, hiệu quả để kích thích hứng thú và nâng cao hiệu quả học tập lập trình cho học sinh THCS
Tăng cường ứng dụng CNTT trong dạy học.
Đối tượng, giới hạn và phạm vi nghiên cứu của đề tài:
Đối tượng nghiên cứu: học sinh khối 8 trường THCS Lê Mao.
Giới hạn và phạm vi nghiên cứu: các bài học trong sách giáo khoa Tin học quyển 3 ở trường THCS.
Phương pháp nghiên cứu:
Phương pháp nghiên cứu lí luận
Phương pháp khảo sát thực tế,
Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Phương pháp thống kê
Phương pháp tư duy, phân tích, tổng hợp, so sánh
Thời gian nghiên cứu:
Đề tài này đã được bắt đầu nghiên cứu trong năm học 2020 – 2021 và thực nghiệm trong năm học 2021 – 2022.
Đóng góp của đề tài.
Về lí luận
Góp phần nâng cao nhận thức của giáo viên trong việc đổi mới phương pháp dạy học tin học.
Đã đưa ra được các giải pháp phù hợp và hiệu quả đối với hình thức dạy học trực tuyến và trực tiếp trong tình hình dịch Covid phức tạp như hiện nay.
Xác định được quy trình thiết kế bài học tin học có sử dụng các giải pháp nhằm phát triển năng lực tư duy cho học sinh.
Về nghiên cứu ứng dụng
Đã đưa ra được 5 kế hoạch bài dạy minh họa có sử dụng phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh.
PHẦN II. NỘI DUNG
Cơ sở lí luận của đề tài:
Định hướng phát triển phẩm chất, năng lực học sinh của chương trình giáo dục phổ thông 2018.
Lí luận về đổi mới phương pháp dạy học.
Cơ sở lí luận về phát triển năng lực tư duy cho học sinh.
Cơ sở thực tiễn của đề tài
Thực trạng:
Hiện nay, ngành giáo dục đang đẩy mạnh thực hiện nội dung đổi mới giáo dục với phương pháp chuyển từ tiếp cận nội dung (HS học được gì) sang tiếp cận năng lực của người học (HS làm được gì thông qua việc học), lấy HS là trung tâm và người GV giữ vị trí quan trọng trong triển khai phương pháp đổi mới đó.
Trong thực tế mấy năm gần đây, vấn đề đổi mới phương pháp dạy học luôn được đẩy mạnh và chú trọng hơn bao giờ hết và trong dạy học môn Tin học cũng vậy:
+ Các giáo viên đều được bồi dưỡng tập huấn tập trung về lí luận và thực tiễn đổi mới phương pháp dạy học.
+ So với những năm trước đây, tôi thấy phương pháp dạy học, hình thức tổ chức dạy học nói chung và dạy học môn Tin học nói riêng đã có nhiều đổi mới mang dấu hiệu tích cực.
+ Rất nhiều giáo viên trong đó có không ít giáo viên tuổi đời còn trẻ, đa số các giáo viên môn Tin học chỉ là giáo viên hợp đồng ở các trường nhưng đã rất tâm huyết, tích cực đổi mới phương pháp dạy học.
Tuy nhiên, nhìn chung hoạt động đổi mới phương pháp dạy học ở các trường học hiện nay còn nhiều hạn chế:
+ Truyền thụ tri thức một chiều vẫn là phương pháp dạy học chủ đạo của nhiều GV.
+ Số GV thường xuyên chủ động, sáng tạo trong dạy học còn chưa nhiều.
+ Nhiều GV chưa thấy được tầm quan trọng của việc đổi mới phương pháp dạy học.
+ Nhiều GV còn rất mơ hồ về tầm quan trọng của tư duy trong lập trình, việc cần thiết phải sử dụng tư duy để xây dựng thuật toán trước khi viết chương trình. Một số GV thậm chí bỏ qua bước xác định bài toán, xây dựng thuật toán trong khi dạy học lập trình dẫn đến việc HS mất căn bản về thuật toán và học lập trình một cách máy móc, thụ động.
+ Việc rèn luyện kỹ năng sống, kỹ năng giải quyết các tình huống thực tiễn cho học sinh thông qua khả năng vận dụng tri thức tổng hợp chưa thực sự được quan tâm.
+ Việc ứng dụng công nghệ thông tin - truyền thông, sử dụng các phương tiện dạy học chưa được thực hiện rộng rãi và hiệu quả trong các trường học.
Nguyên nhân:
Từ thực tiễn giảng dạy, tôi nhận thấy một số nguyên nhân dẫn tới việc đổi mới phương pháp dạy học còn thiếu sự đồng bộ như sau:
Thứ nhất là về mặt nhận thức: Mặc dù đã được tập huấn, bồi dưỡng nhưng có một bộ phận giáo viên, nhất là đối tượng giáo viên hợp đồng vẫn còn thể hiện rõ sự bảo thủ, trì trệ, thiếu trách nhiệm, hạn chế nhiều trong nhận thức.
Thứ hai do thói quen, lối cũ khó bỏ: Phần lớn giáo viên được đào tạo trước đây, chủ yếu tiếp thu và vận dụng theo phương pháp dạy học truyền thống.
Thứ ba là do nhiều giáo viên chưa tâm huyết, thiếu kiên trì với cái mới.
Thứ tư là do năng lực đổi mới phương pháp của nhiều giáo viên còn hạn
chế.
Thứ năm là nội dung, chương trình môn Tin học lớp 8 còn khá trừu
tượng, khó hiểu và khô khan đối với các em học sinh.
Giải pháp: Sử dụng phương pháp chú trọng việc rèn luyện năng lực tư duy thuật toán nhằm nâng cao hiệu quả trong dạy học lập trình ở trường phổ thông.
Kế hoạch bài dạy minh hoạ 1: Bài 6: Câu lệnh điều kiện.
Kế hoạch bài dạy minh hoạ 2: Tiết Bài tập (sau bài 6: Câu lệnh điều
kiện). kiện.

Kế hoạch bài dạy minh hoạ 3: Bài thực hành 4: Sử dụng câu lệnh điều
Kế hoạch bài dạy minh hoạ 4: Bài 7: Câu lệnh lặp.
Kế hoạch bài dạy minh hoạ 5: Tiết Bài tập (sau bài 7: Câu lệnh lặp).
Kết quả đạt được
- Đối với HS:
+ Hình thành thói quen sử dụng tư duy để giải quyết các bài toán
+ Hình thành và phát triển được các năng lực đặc thù của môn tin học
(NLc và NLd)
Thống kê từ phiếu khảo sát nhu cầu (được khảo sát thông qua ứng dụng Google form và mentimeter.com) và kết quả học tập của học sinh.
Thống kê từ quan sát của giáo viên qua các giờ dạy.
TT
Tiêu chí đánh giá
Lớp đối chứng
Lớp thực nghiệm
8A
8B
8D
8C

1
Sĩ số





2
Tỉ lệ học sinh tham gia phát biểu





3
Tỉ lệ học sinh làm việc riêng trong giờ





4
Tỉ lệ học sinh tham gia các hoạt động nhóm, cặp đôi





5
Tỉ lệ học sinh có tâm thế vui vẻ, hào hứng trong giờ





6
Tỉ lệ học sinh hiểu bài





PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ