Giáo án chuyên đề Khoa học máy tính 12 cánh diều Bài 4 Dự án học tập: Xây dựng chương trình sử dụng kiểu dữ liệu hàng đợi và ngăn xếp

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV nêu mục đích, yêu cầu chung của dự án học tập.

- GV đưa ra một số hướng dẫn, gợi ý thực hiện dự án và tiêu chí đánh giá sản phẩm học tập.

- GV giới thiệu 3 dự án học tập.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS chú ý lắng nghe.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- HS hiểu được mục đích, yêu cầu chung, cách thực hiện dự án và tiêu chí đánh giá sản phẩm.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV tổng kết lại các nội dung chính liên quan đến dự án.

1. Mục đích của dự án học tập

- Giúp học sinh khám phá, tìm hiểu xây dựng chương trình giải quyết một số bài toán ứng dụng sử dụng hàng đợi và ngăn xếp. 

- Sau khi hoàn thành xong dự án, học sinh có khả năng:

• Vận dụng kiến thức đã học để giải quyết vấn đề cụ thể.

• Tìm kiếm, khai thác, học hỏi mở rộng kiến thức từ các nguồn tài nguyên về lập trình trên Internet.

• Làm việc nhóm.

2. Yêu cầu chung

- Lớp chia thành nhiều nhóm, các nhóm độc lập, mỗi nhóm lựa chọn một dự án để thực hiện. Mỗi học sinh tham gia một nhóm, việc tham gia nhóm dự án nào là do học sinh lựa chọn. Sau đó thầy, cô giáo điều chỉnh để đảm bảo cân đối số học sinh tham gia trong mỗi dự án.

- Mỗi nhóm bầu trưởng nhóm và thảo luận chọn bài toán để xây dựng chương trình.

- Các nhóm sẽ thực hiện tạo sản phẩm ngoài giờ lên lớp. Trên lớp, 1 tiết giáo viên hướng dẫn, 2 tiết các nhóm báo cáo kết quả.

3. Một số hướng dẫn và gợi ý thực hiện dự án

a) Lập kế hoạch

Bước 1. Thảo luận, thống nhất chọn một trong ba dự án.

Bước 2. Lập danh sách các đầu công việc cần thực hiện và thời gian hoàn thành.

b) Thực hiện dự án

Bước 1. Thiết kế thuật toán.

Bước 2. Sử dụng các lệnh trong Python để viết chương trình.

Bước 3. Thử nghiệm, kiểm thử để sửa lỗi, hiệu chỉnh chương trình.

c) Báo cáo kết quả

- Trong thời gian 2 tiết, tiến trình thực hiện như trong Bảng 1.

Bảng 1. Tiến trình báo cáo kết quả dự án

- Khi báo cáo, các nhóm cần trình bày chi tiết các nội dung sau:

• Giới thiệu, demo sản phẩm.

• Trình bày kết quả thực hiện dự án, các chức năng và cách thức triển khai.

• Nhận xét, tự đánh giá về sự đóng góp của từng thành viên trong việc thực hiện dự án.

4. Tiêu chí đánh giá

Việc đánh giá sản phẩm và báo cáo dự án như Bảng 2. Điểm của mỗi thành viên dựa trên sự đóng góp trong dự án.

Bảng 2. Tiêu chí đánh giá

* HS lựa chọn 1 trong 3 dự án:

Dự án 1. Xây dựng ứng dụng kiểm tra lỗi cú pháp.

Dự án 2. Kí pháp nghịch đảo Ba Lan và phương pháp tính giá trị của biểu thức toán học.

Dự án 3. Đổi màu một vùng bức tranh.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV hướng dẫn HS tìm hiểu về dự án bằng cách trả lời các câu hỏi sau:

+ Một xâu kí tự cần thoả mãn những điều kiện gì để được gọi là xâu cân bằng?

+ Em hãy đưa ra một số ví dụ về xâu cân bằng và xâu không cân bằng.

- GV yêu cầu các nhóm HS đọc kĩ yêu cầu của Dự án 1 SGK tr.24 và thực hiện theo gợi ý.

Yêu cầu:

a) Em hãy viết chương trình nhập vào một xâu kí tự chỉ gồm các dấu mở ngoặc và đóng ngoặc sau: [, ], {, }, (, ). Sau đó, kiểm tra xem xâu kí tự đó có cân bằng hay không. In ra màn hình thông báo “Cân bằng” nếu xâu đó là cân bằng, ngược lại in ra “Không cân bằng”.

b) Mở rộng chương trình ở câu a): đọc tệp có tên test.py chứa chương trình viết bằng ngôn ngữ Python, và kiểm tra xem chương trình có lỗi cú pháp về thứ tự xuất hiện của các cặp ngoặc [, ], {, }, (,) hay không. In ra màn hình thông báo “Không có lỗi” nếu chương trình không có lỗi về các cặp ngoặc này, ngược lại in ra “Có lỗi cú pháp”.

Gợi ý: Dùng một ngăn xếp S chỉ chứa các dấu mở ngoặc, khởi tạo ban đầu bằng rỗng. Duyệt lần lượt từng kí tự trong xâu từ trái sang phải:

………………..

Dự án 1. Xây dựng ứng dụng kiểm tra lỗi cú pháp

- Một xâu kí tự chỉ gồm các loại dấu mở ngoặc và đóng ngoặc [, ], {, }, (, ) được gọi là xâu cân bằng nếu thoả mãn hai điều kiện sau:

• Có dấu mở ngoặc thì phải có dấu đóng ngoặc cùng loại ở phía sau và đồng thời nếu có dấu đóng ngoặc thì phía trước phải có dấu mở ngoặc cùng loại. 

Ví dụ: Nếu phía trước xâu có dấu mở ngoặc nhọn “{” thì phía sau xâu phải có dấu đóng ngoặc nhọn “}”.

• Nếu dấu mở ngoặc loại này (tạm gọi là loại a) đứng trước dấu mở ngoặc của loại khác (tạm gọi là loại b), thì dấu đóng ngoặc tương ứng của loại a phải đứng sau dấu đóng ngoặc tương ứng của loại b.

- Một số ví dụ về xâu cân bằng: {}, [{}], [](){}, {{}{}}, {[{}]}[()]. 

- Một số ví dụ về xâu không cân bằng:

- Có thể sử dụng ngôn ngữ lập trình để xây dựng chương trình kiểm tra lỗi cú pháp về thứ tự xuất hiện của các cặp ngoặc.

Ví dụ: Khi chạy chương trình viết bằng ngôn ngữ Python ở Hình 1, ta sẽ nhận được thông báo về lỗi cú pháp ở Hình 2 với nội dung: dấu đóng ngoặc “)” không cùng một cặp với dấu mở ngoặc “{”; và dấu đóng ngoặc tròn “)” cuối cùng ở dòng 1 của chương trình bị bôi đỏ. Chương trình sẽ không còn lỗi cú pháp nếu dấu đóng ngoặc tròn “)” ở dòng 1 được thay bằng dấu đóng ngoặc nhọn “}”.

………………