Giáo án Bài 16. Ngôn ngữ lập trình bậc cao và Python

HS nhận ra cách diễn đạt bằng lời của con người khác với lệnh mà máy hiểu, từ đó hiểu vì sao cần ngôn ngữ lập trình bậc cao.

GV nêu tình huống: “Tính chu vi hình chữ nhật dài 7 cm, rộng 4 cm.” HS mô tả bằng lời các bước tính (lấy chiều dài cộng chiều rộng, nhân 2). GV hỏi: “Máy tính có hiểu trực tiếp câu nói ‘nhân đôi tổng chiều dài và chiều rộng’ không? Cần viết thế nào để máy hiểu?”

HS nêu được: các bước bằng lời là cộng hai kích thước rồi nhân 2, kết quả $2 \times (7 + 4) = 22$ cm. Máy chỉ thực hiện đúng khi lệnh được viết theo cú pháp của ngôn ngữ lập trình. Kết luận: ngôn ngữ bậc cao cho phép viết thuật toán gần với cách diễn đạt của người, sau đó máy dịch và thực hiện.

HS giải thích được cách Python thực hiện lệnh ở chế độ tương tác và ở tệp chương trình; phân biệt hai cách làm và biết lưu chương trình để chạy lại.

HS làm việc theo cặp, đọc mục “Hiểu cách hoạt động” trên NeoEdu. Nhiệm vụ 1: Gõ lệnh print(2 * (7 + 4)) vào cửa sổ chế độ tương tác (Shell) và quan sát kết quả. Nhiệm vụ 2: Tạo tệp mới, gõ đúng lệnh trên, lưu tên chu_vi.py, chạy tệp và ghi kết quả. Câu hỏi GV đặt ra: (1) “Chế độ tương tác phù hợp khi nào?” (2) “Khi nào nên viết chương trình vào tệp?” (3) “Ngôn ngữ bậc cao có ưu điểm gì khi mô tả thuật toán?”

HS nêu được: chế độ tương tác thực hiện từng lệnh ngay, phù hợp để thử một biểu thức; tệp chương trình lưu nhiều lệnh và chạy lại nhiều lần mà không phải gõ lại. Kết quả in ra là 22. Ngôn ngữ bậc cao giúp viết lệnh gần với cách diễn đạt của người nên dễ đọc, dễ kiểm tra và dễ chia sẻ thuật toán.

HS nêu được ý nghĩa của $*$, $**$, $/$, $//$, $\%$; giải thích được kết quả với số âm và vận dụng ngoặc để điều khiển thứ tự phép toán.

HS làm việc theo nhóm 4 theo kĩ thuật “Dự đoán – kiểm chứng”: mỗi nhóm nhận danh sách biểu thức, dự đoán kết quả trước rồi chạy để kiểm chứng. Danh sách: 2 ** 3, 7 / 2, 7 // 2, -7 // 3, 17 % 5, -7 % 3, print(2 * 3 + 4), print(2 * (3 + 4)). GV hỏi: “Vì sao $-7 // 3$ cho $-3$ mà không phải $-2$? Vì sao $-7 \% 3$ bằng $2$?”

Bảng kết quả HS ghi được: $2 ** 3 = 8$; $7 / 2 = 3{,}5$ (Python in 3.5); $7 // 2 = 3$; $-7 // 3 = -3$; $17 \% 5 = 2$; $-7 \% 3 = 2$; 2 * 3 + 4 in $10$; 2 * (3 + 4) in $14$. Kiến thức HS rút ra: $//$ làm tròn xuống phía âm vô cùng, nên $-7 // 3 = -3$; $\%$ cho số dư và $-7 = (-3) \times 3 + 2$ nên $-7 \% 3 = 2$; với số không âm, $//$ cho thương nguyên quen thuộc; dấu ngoặc đổi thứ tự thực hiện phép toán.

HS vận dụng quy tắc thứ tự phép toán, dấu ngoặc và các phép toán $//$, $\%$ để dự đoán và tự kiểm tra kết quả chương trình ngắn.

HS làm Phiếu học tập số 1 cá nhân trong 6 phút, sau đó đổi chéo với bạn cùng bàn để kiểm tra bằng cách chạy lệnh trên máy. Nội dung phiếu gồm các bài 1 đến 6 (đề chi tiết trong phần worksheets).

Đáp án: Bài 1: 11 (nhân trước, $4 \times 2 = 8$, rồi cộng 3). Bài 2: 14 (ngoặc trước, $7 \times 2 = 14$). Bài 3: 2 (vì $17 = 3 \times 5 + 2$). Bài 4: A, ** là lũy thừa; ^ không phải lũy thừa trong Python. Bài 5: Đúng, chương trình có thể lưu trong tệp để chạy lại. Bài 6: thứ tự đúng là: Xác định biểu thức cần tính → Viết lệnh print với ngoặc đúng → Chạy và đối chiếu kết quả.

HS viết được chương trình hoàn chỉnh tính chu vi hình chữ nhật, kiểm tra theo dữ liệu mẫu và giải thích được kết quả; nhận ra lỗi khi thiếu ngoặc.

Tình huống thực tế: một khu vườn hình chữ nhật dài 9 m, rộng 5 m, bác làm hàng rào quanh vườn. HS viết chương trình in chu vi khu vườn, chạy thử và giải thích kết quả. Sau đó HS xét chương trình print(2*9+5) và cho biết kết quả có đúng không, sửa lại nếu sai. Bài này có thể hoàn thành về nhà nếu lớp hết giờ.

Chương trình mẫu: print(2 * (9 + 5)), kết quả in $28$ (m). Lập luận: chu vi có hai cạnh dài và hai cạnh rộng, nên $2 \times (9 + 5) = 28$ m. Với print(2*9+5), kết quả là $23$, chưa đúng vì chỉ nhân đôi cạnh dài; sửa thành print(2 * (9 + 5)) hoặc print(2 * 9 + 2 * 5) đều cho $28$.