Giáo án Bài 26 · KHMT. Phương pháp làm mịn dần trong thiết kế chương trình

HS nhận ra nhiệm vụ tính tổng số dương còn mơ hồ nếu chỉ nêu ở mức cao, từ đó thấy sự cần thiết của phương pháp làm mịn dần.

GV đưa dãy mẫu a = [-2, 3, 0, 7] lên màn hình và nêu câu hỏi: “Hãy tính tổng các số dương trong dãy. Nếu viết chương trình ngay, em cần biết những việc gì trước?”. HS trả lời miệng và ghi ra nháp hai đến ba việc cần làm.

HS nhận ra rằng “tính tổng số dương” là mô tả mức cao, chưa đủ để viết mã. Cần xác định: lấy dữ liệu ở đâu, duyệt các phần tử như thế nào, điều kiện lọc là gì, kết quả xuất ra đâu. Kết quả đúng với dữ liệu mẫu là 3 + 7 = 10.

HS hiểu và thực hành được cách phân rã bài toán tổng số dương qua ba tầng, mỗi tầng cụ thể hơn tầng trước.

HS làm việc nhóm 4 với Phiếu học tập số 1. Nhóm phân rã nhiệm vụ “tính tổng các số dương trong dãy” theo ba tầng:

• Tầng 1: nêu nhiệm vụ ở mức cao.
• Tầng 2: tách thành nhập dữ liệu, xử lí, xuất kết quả.
• Tầng 3: cụ thể hóa phần xử lí thành các thao tác: khởi tạo tổng s = 0; duyệt từng phần tử x; nếu x > 0 thì cộng x vào s; sau khi duyệt xong thì in s.
  Câu hỏi GV đặt ra: “Ở tầng 3, vì sao phải khởi tạo s = 0 trước khi duyệt?” và “Nếu dãy không có số dương nào thì kết quả là bao nhiêu?”.

Sơ đồ phân rã ba tầng của nhóm, ví dụ:

• Tầng 1: Tính tổng các số dương trong dãy a.
• Tầng 2: Nhập a → Xử lí: lọc và cộng các số dương → Xuất tổng.
• Tầng 3: s = 0; với mỗi x trong a: nếu x > 0 thì s = s + x; in s.
  Kiến thức HS rút ra: làm mịn dần là đi từ mô tả mức cao đến thao tác đủ rõ để cài đặt; khởi tạo s = 0 để tổng bắt đầu đúng; nếu dãy không có số dương thì tổng là 0, vì không có phần tử nào được cộng.

HS hiểu rằng sau khi phân rã cần ghép các mảnh thành chương trình hoàn chỉnh, giữ hợp đồng đầu vào/đầu ra và kiểm tra luồng toàn bộ.

HS làm việc cặp đôi. Mỗi cặp viết chương trình hoàn chỉnh theo ba tầng đã phân rã và chạy thử với các dữ liệu:

• a = [-2, 3, 0, 7], kết quả mong đợi là 10.
• a = [-1, 0], kết quả mong đợi là 0.
• a = [2, 2], kết quả mong đợi là 4.
  GV đặt câu hỏi: “Đầu vào là một dãy số, đầu ra là một số nguyên. Khi cài đặt, em có được đổi đầu ra thành đếm số phần tử dương không?” và “Chạy từng đoạn riêng có đủ không, hay phải chạy cả luồng?”.

Chương trình chạy đúng với các dữ liệu:

• Với a = [-2, 3, 0, 7], in ra 10.
• Với a = [-1, 0], in ra 0.
• Với a = [2, 2], in ra 4.
  Kiến thức HS rút ra: khi đi xuống chi tiết phải giữ hợp đồng đầu ra là tổng các số dương, không đổi thành đếm số lượng; sau khi ghép các mảnh phải chạy thử cả luồng vì lỗi có thể nằm ở chỗ nối giữa các tầng; ví dụ 3 + 7 = 10 cho thấy phần tử 0 không được cộng và số lặp vẫn được giữ.

HS củng cố khái niệm làm mịn dần và đọc được kết quả của chương trình tính tổng số dương trong các trường hợp khác nhau.

HS làm việc theo nhóm 4 theo hình thức trò chơi “Đoán kết quả”. GV chiếu lần lượt các đề sau, mỗi nhóm viết đáp án lên bảng con rồi giơ đồng loạt:
Bài 1: a = [-1, 4, 6], in sum(x for x in a if x > 0). Bài 2: a = [-1, 0], in sum(x for x in a if x > 0). Bài 3: a = [2, 2], in sum(x for x in a if x > 0).
Bài 4 (trắc nghiệm): Làm mịn dần là gì? A. Phân rã từ mức cao tới thao tác rõ; B. Chỉ đổi màu mã; C. Viết ngẫu nhiên rồi đổi yêu cầu; D. Chỉ giảm cỡ chữ.
Bài 5 (đúng/sai): Phân rã phải giữ ý nghĩa đầu ra ban đầu.
Bài 6 (sắp xếp): Sắp xếp các bước: Cài đặt và thử cả luồng; Nêu nhiệm vụ tổng số dương; Làm rõ duyệt và điều kiện; Tách nhập/xử lí/xuất.

Đáp án:

• Bài 1: 10 (lọc 4 và 6, tổng 10).
• Bài 2: 0 (không có số dương, tổng rỗng là 0).
• Bài 3: 4 (hai phần tử đều là 2 và được giữ, tổng 4).
• Bài 4: A (cụ thể hóa từng bước theo mục tiêu).
• Bài 5: Đúng (không được biến tổng số dương thành đếm số lượng).
• Bài 6: Nêu nhiệm vụ tổng số dương → Tách nhập/xử lí/xuất → Làm rõ duyệt và điều kiện → Cài đặt và thử cả luồng.

HS vận dụng phương pháp làm mịn dần để thiết kế từ mức cao đến mã, viết chương trình hoàn chỉnh và tự kiểm tra theo dữ liệu mẫu; có thể hoàn thành ở nhà.

HS làm việc cá nhân với Phiếu học tập số 2: thiết kế từ mức cao đến mã chương trình tính tổng các số dương của dãy a = [-2, 3, 0, 7]. Yêu cầu: (1) ghi ba tầng phân rã; (2) viết chương trình hoàn chỉnh; (3) chạy thử và giải thích vì sao kết quả là 10. Có thể truy cập bài tập tương tác trên trang NeoEdu để tự kiểm tra thêm. Câu hỏi GV đặt ra: “Mô tả mức cao ‘xử lí dữ liệu’ đã đủ để lập trình chưa? Vì sao?”.

Sản phẩm cá nhân gồm ba tầng phân rã và đoạn mã:
a = [-2, 3, 0, 7]
s = 0
for x in a:
if x > 0:
s += x
print(s)
Kết quả in ra: 10, vì chỉ 3 và 7 thỏa điều kiện x > 0 và 3 + 7 = 10.
Giải thích: “xử lí dữ liệu” chưa đủ vì chưa nêu khởi tạo s = 0, duyệt x, điều kiện x > 0 và cộng dồn. Tiêu chí chấm: ba tầng phân rã giữ đúng mục tiêu (0,35 điểm); mã có điều kiện lọc và cộng đúng (0,4 điểm); kết quả mẫu 10 kèm giải thích (0,25 điểm). Chấp nhận phương án khác đúng, có lí giải và xử lí được trường hợp không có số dương.