Chủ đề F: Giải quyết vấn đề với sự trợ giúp của máy tính
GIẢI BÀI TOÁN BẰNG MÁY TÍNH
1. Máy tính hỗ trợ giải quyết vấn đề:
Quá trình giải quyết vấn đề thường trải qua các giai đoạn như tìm hiểu, phân tích vấn đề, xây dựng, lựa chọn giải pháp, thực hiện giải pháp và đánh giá kết quả.
Máy tính có thể giúp con người giải quyết các bài toán trong nhiều lĩnh vực.
2. Các bước con người giao bài toán cho máy tính giải quyết:
Để máy tính có thể thực hiện giải quyết một bài toán, con người cần thực hiện các bước sau:
a) Xác định bài toán:
Trước khi bắt đầu giải quyết, cần xác định rõ dữ liệu đầu vào (Input) và kết quả cần đưa ra (Output).
Ví dụ, cho một dãy số N, hãy tính tích các số của dãy số đó. Input là số N và dãy số, output là tích các số.
b) Tìm thuật toán
Thuật toán là một dãy các bước để giải quyết bài toán.
Cần lựa chọn thuật toán tối ưu, nếu chưa có thì phải tìm cách xây dựng thuật toán.
Thuật toán cần được mô tả một cách cụ thể, rõ ràng. Ví dụ, có thể mô tả bằng liệt kê các bước hoặc bằng sơ đồ khối.
Ví dụ, mô tả thuật toán tính tích các số của dãy số: 1. Nhập giá trị của N, 2. Tích = 1, 3. Lặp N lần, yêu cầu nhập một số, lưu vào biến x, Tích nhận giá trị mới bằng Tích nhân x, 4. Thông báo kết quả là Tích.
c) Viết chương trình
Chương trình là bản mô tả thuật toán bằng ngôn ngữ máy tính.
Máy tính không "hiểu" được bản mô tả thuật toán bằng ngôn ngữ tự nhiên, mà cần một ngôn ngữ lập trình để mô tả thuật toán.
Ví dụ, chương trình Scratch để thực hiện thuật toán trên.
d) Chạy thử chương trình
Sau khi viết chương trình xong, cần chạy thử chương trình để kiểm tra xem có lỗi không.
Nếu có lỗi, cần sửa lỗi cho đến khi chương trình chạy đúng.
Cần kiểm tra kết quả và sửa lỗi nếu cần.
Tóm lại, để máy tính giải quyết được bài toán, chúng ta cần xác định rõ bài toán, tìm thuật toán phù hợp, viết chương trình và chạy thử để đảm bảo chương trình hoạt động đúng.
Mô tả bài toán: Trên màn hình xuất hiện 15 quả bóng ở vị trí ngẫu nhiên, trong đó có 1 quả bóng đỏ và 14 quả bóng xanh. Các bóng sẽ di chuyển theo hướng ngẫu nhiên, nếu bóng đỏ chạm vào bóng xanh thì bóng xanh đổi thành màu đỏ. Đoạn hoạt hình kết thúc khi nhấn vào phím s trên bàn phím.
Nhiệm vụ 1: Để xác định bài toán, cần trả lời các câu hỏi sau:
Input (đầu vào): Các thông số ban đầu như số lượng bóng, màu sắc, vị trí xuất hiện, hướng di chuyển.
Output (đầu ra): Hoạt hình các quả bóng di chuyển và tương tác, bóng xanh đổi màu khi chạm bóng đỏ.
Nhiệm vụ 2: Tìm thuật toán cho bài toán
Phân tích để tìm thuật toán và mô tả thuật toán:
Thuật toán cho bóng đỏ:
Xuất hiện ở một vị trí ngẫu nhiên.
Lặp lại liên tiếp việc di chuyển, nếu gặp cạnh biên thì bóng quay lại và di chuyển tiếp.
Di chuyển theo hướng ngẫu nhiên một đoạn (10 bước).
Nếu gặp cạnh biên thì quay lại vào trong sân khấu và di chuyển tiếp.
Thuật toán cho bóng xanh:
Xuất hiện ở một vị trí ngẫu nhiên.
Lặp liên tiếp: Nếu chạm vào bóng đỏ thì đổi màu thành đỏ.
1. Yêu cầu chung:
Các nhiệm vụ được thực hiện theo nhóm (mỗi nhóm từ 4 đến 5 học sinh).
Mỗi nhóm chọn lựa thực hiện một nhiệm vụ và báo cáo kết quả trước lớp theo các yêu cầu sau:
Báo cáo về triển khai nhiệm vụ cho thầy/cô giáo.
Nhóm chia nhỏ nhiệm vụ để tìm phần việc có thể giao cho máy tính hỗ trợ thực hiện hay không.
Nhóm đã thực hiện những bước nào trong quy trình giao cho máy tính giải quyết bài toán.
Các sản phẩm chính:
Bản xác định bài toán giao cho máy tính và mô tả thuật toán giải bài toán đó.
Chương trình thực hiện thuật toán.
Trong buổi báo cáo kết quả trước lớp, mỗi nhóm thực hiện:
Chạy chương trình để lớp có thể quan sát kết quả thu nhận được.
Một thành viên giải thích đoạn chương trình cụ thể tương ứng với một việc trong mô tả thuật toán (có thể trả lời thêm câu hỏi của thầy/cô giáo).
2. Các nhiệm vụ tùy chọn
Nhiệm vụ 3: Mô phỏng sự lây nhiễm dịch cúm.
Hãy tạo một đoạn hình để mô phỏng một dịch cúm trong cộng đồng dân cư với một số tình huống khác nhau để rút ra một vài nhận xét.
Cách thực hiện
Tạo nhân vật (Sprite):
Dùng một quả bóng đại diện cho người dân.
Tạo 2 màu: xanh (khỏe mạnh) và hồng (nhiễm bệnh).
Khởi tạo:
Ban đầu có 1 người nhiễm bệnh (màu hồng), còn lại là người khỏe mạnh (màu xanh - Khoảng 15 đến 20 người).
Di chuyển:
Mỗi người di chuyển tự do trong màn hình theo hướng ngẫu nhiên.
Khi chạm vào mép thì bật ngược lại.
Lây nhiễm:
Nếu một người khỏe mạnh chạm vào người bị nhiễm, họ bị nhiễm và đổi sang màu hồng.
Chạy mô phỏng:
Quan sát số lượng người bị nhiễm tăng dần theo thời gian.
Các sản phẩm nộp vào Link sau: