Hoạt động của Giáo viên và Học sinh

Nội dung

GV: Đặt câu hỏi 1: Em hãy cho biết các bước giải một bài toán trên máy tính?

HS: Suy nghĩ và trả lời câu hỏi.

GV: Phân tích câu trả lời của học sinh.

Nhắc lại các bước giải bài toán trên máy tính đã học ở lớp 10.

GV: Đặt câu hỏi 2: Em hãy cho biết có mấy loại ngôn ngữ lập trình?

HS: Trả lời câu hỏi của giáo viên.

GV: Phân tích câu trả lời của học sinh.

Mỗi loại máy có một ngôn ngữ riêng, thường thì chương trình viết bằng ngôn ngữ của máy nào chỉ chạy được trên máy đó.

Khi viết chương trình bằng ngôn ngữ bậc cao muốn thi hành được trên loại máy nào thì cần chuyển chương trình sang ngôn ngữ máy của máy đó.

GV: Đặt câu hỏi 3 : Làm thế nào để chuyển chương trình viết bằng ngôn ngữ bậc cao sang ngôn ngữ máy?

Đưa ra ví dụ : Bạn là người không biết tiếng Anh vậy làm sao để bạn có thể nói chuyện với người Anh hay đọc một cuốn sách tiếng Anh?

Khái niệm lập trình: Lập trình là sử dụng một cấu trúc dữ liệu và các câu lệnh của một ngôn ngữ lập trình cụ thể để mô tả dữ liệu và diễn đạt thuật toán .

-Trả lời câu hỏi: Có 3 loại ngôn ngữ lập trình: Ngôn ngữ máy, hợp ngữ và ngôn ngữ bậc cao.

Chương trình viết bằng ngôn ngữ máy có thể nạp trực tiếp vào bộ nhớ thi hành ngay.

Chương trình viết bằng ngôn ngữ bậc cao nói chung không phụ thuộc loại máy, muốn thi hành được thì nó phải được chuyển sang ngôn ngữ máy.

=>Cần phải có chương trình dịch để chuyển chương trình viết bằng ngôn ngữ lập trình bậc cao sang ngôn ngữ máy để máy có thể thi hành được.

+       Khi một người làm phiên dịch người đó phải dịch như thế nào? (Dịch ngay từng câu khi 2 người nói chuyện)

+       Khi một người muốn dịch 1 cuốn sách sang tiếng Việt thì làm thế nào? (Dịch toàn bộ cuốn sách đó sang tiếng Việt để người đó có thể đọc được)

GV: Lấy ví dụ về biên dịch và thông dịch cho học sinh có thể hình dung được mỗi công việc.

Biên dịch: Sử dụng ngôn ngữ lập trình Pascal để dịch một chương trình viết sẵn ra đĩa và thi hành chương trình đã dịch để học sinh quan sát.

Thông dịch: Sử dụng các lệnh trong Command promt để thực hiện một số lệnh của DOS hoặc dùng ngôn ngữ Foxpro để thực hiện một số lệnh quản trị dữ liệu, học sinh dễ dàng nhận ra việc thông dịch.

Đi kèm với các chương trình dịch thường có các công cụ như soạn thảo chương trình nguồn, lưu trữ, tìm kiếm, phát hiện lỗi, thông báo lỗi,… ngôn ngữ lập trình thường chứa tất cả các dịch vụ trên.

Chương trình dịch có 2 loại: Biên dịch và thông dịch

+ Biên dịch (Compiler): Thực hiện các bước sau:

 Duyệt, kiểm tra, phát hiện lỗi và kiểm tra tính đúng đắn của các câu lệnh trong chương trình nguồn .

 Dịch toàn bộ chương trình nguồn thành một chương trình đích (ngôn ngữ máy) để có thể thực hiện trên máy và có thể lưu trữ để sử dụng lại khi cần.

+ Thông dịch (Interpreter): Dịch lần lượt từng câu lệnh và thực hiện ngay câu lệnh ấy.

Thông dịch được thực hiện bằng cách lặp lại dãy các bước sau:

 Kiểm tra tính đúng đắn của câu lệnh tiếp theo trong chương trình nguồn

 Chuyển đổi các câu lệnh đó thành một hay nhiều câu lệnh trong ngôn ngữ máy.

 Thực hiện các câu lệnh vừa chuyển đổi được .

Hoạt động của Giáo viên và Học sinh

Nội dung

GV: Các ngôn ngữ lập trình nói chung thường có chung một số thành phần như: Dùng những ký hiệu nào để viết chương trình, viết theo quy tắc nào, viết như vậy có ý nghĩa là gì? Mỗi ngôn ngữ lập trình có một quy định riêng về những thành phần này.

Ví dụ: Bảng chữ cái của các ngôn ngữ lập trình khác nhau có sự khác nhau. Chẳng hạn ngôn ngữ Pascal không sử dụng dấu ! nhưng ngôn ngữ C++ lại sử dụng ngôn ngữ này.

- Cú pháp các ngôn ngữ lập trình khác nhau cũng khác nhau, ngôn ngữ Pascal dùng cặp từ Begin – End để gộp nhiều lệnh thành 1 lệnh nhưng C++ lại dùng cặp kí hiệu {}.

Ví dụ: Xét 2 biểu thức:

A + B (1) A, B là các số thực.

I + J (2) I, j là các số nguyên.

Khi đó dấu + trong (1) sẽ là cộng hai số thực, trong (2) là cộng hai số nguyên.

- Mỗi ngôn ngữ khác nhau cũng có cách xác định ngữ nghĩa khác nhau.

1.Các thành phần cơ bản:

- Mỗi ngôn ngữ lập trình thường có 3 thành phần cơ bản là : bảng chữ cái, cú pháp và ngữ nghĩa.

a.Bảng chữ cái: Là tập các ký hiệu dùng để viết chương trình.

-Trong ngôn ngữ Pascal bảng chữ cái gồm: Các chữ cái trong bảng chữ cái tiếng Anh, các chữ số 0  9 và một số ký tự đặc biệt (xem trong SGK)

b.Cú pháp: Là bộ quy tắc dùng để viết chương trình.

HS: Lắng nghe, ghi chép.

GV: Đưa ra ví dụ ngôn ngữ tự nhiên cũng có bảng chữ cái, ngữ pháp (cú pháp) và nghĩa của câu, từ.

GV: Trong các ngôn ngữ lập trình nói chung, các đối tượng sử dụng trong chương trình đều phải đặt tên để tiện cho việc sử dụng. Việc đặt tên trong các ngôn ngữ khác nhau là khác nhau, có ngôn ngữ phân biệt chữ hoa, chữ thường, có ngôn ngữ không phân biệt chữ hoa, chữ thường.

GV: Giới thiệu cách đặt tên trong ngôn ngữ cụ thể Pascal.

Ví dụ :

Tên đúng: a, b, c, x1, x2, _ten …

Tên sai: a bc,2x, a&b …

GV: Ngôn ngữ nào cũng có 3 loại tên cơ bản này nhưng tùy theo ngôn ngữ mà các tên có ý nghĩ khác nhau trong các ngôn ngữ khác nhau.

• Trong khi soạn thảo chương trình, các ngôn ngữ lập trình thường hiển thị các tên dành riêng với một màu chữ khác hẳn với các tên còn lại giúp người lập trình nhận biết được tên nào là tên dành riêng (từ khóa). Trong ngôn ngữ Pascal, từ khóa thường hiển thị bằng màu trắng.

GV: Mở một chương trình viết bằng Pascal để học sinh quan sát cách hiển thị của một số từ khóa trong chương trình.

-         Các ngôn ngữ lập trình thường cung cấp một số đơn vị chương trình có sẵn trong các thư viện chương trình giúp người lập trình có thể thực hiện được nhanh một số thao tác thường dùng.

c. Ngữ nghĩa: Xác định ý nghĩa thao tác cần thực hiện ứng với tổ hợp ký tự dựa vào ngữ cảnh của nó.

-       Cú pháp cho biết cách viết chương trình hợp lệ, ngữ nghĩa xác định ý nghĩa của các tổ hợp ký tự trong chương trình.

-       Lỗi cú pháp được chương trình dịch phát hiện và thông báo cho người lập trình. Chương trình không còn lỗi cú pháp thì mới có thể dịch sang ngôn ngữ máy.

-       Lỗi ngữ nghĩa được phát hiện khi chạy chương trình.

2. Một số khái niệm

a. Tên

-         Mọi đối tượng trong chương trình đều phải được đặt tên. Mỗi ngôn ngữ lập trình có một quy tắc đặt tên riêng .

-         Trong ngôn gnữ Turbo Pascal tên là một dãy liên tiếp không qúa 127 ký tự bao gồm các chữ cái, chữ số và dấu gạch dưới nhưng phải bắt đầu bằng chữ cái hoặc dấu gạch dưới.

-         Trong Free Pascal, tên có thể có tối đa 255 ký tự.

-         Ngôn ngữ lập trình Pascal không phân biệt chữ hoa, chữ thường nhưng một số ngôn ngữ lập trình khác lại phân biệt chữ hoa và chữ thường.

-         Ngôn ngữ lập trình thường có 3 loại tên cơ bản: Tên dành riêng, tên chuẩn và tên do người lập trình tự đặt.

Tên dành riêng:

-         Là những tên được ngôn ngữ lập trình quy định với ý nghĩa xác định mà người lập trình không thể dùng với ý nghĩa khác.

-         Giáo viên chỉ cho học sinh một số tên chuẩn trong ngôn ngữ Pascal.

GV: Đưa ra ví dụ: Để viết chương trình giải phương trình bậc hai ta cần khai báo những tên sau:

+       a,b,c là ba tên để lưu ba hệ số của chương trình.

+       X1,X2 là 2 tên dùng để lưu nghiệm nếu có.

+       Delta là tên để lưu giá trị của Delta.

-         Hằng thường có 2 loại, hằng được đặt tên và hằng không được đặt tên. Hằng không được đặt tên là những giá trị viết trực tiếp khi viết chương trình. Mỗi ngôn ngữ lập trình có một quy định về cách viết hằng riêng.Hằng được đặt tên cũng có cách đặt tên cho hằng khác nhau.

-         Biến là đối tượng được sử dụng nhiều nhất trong khi viết chương trình. Biến là đại lượng có thể thay đổi được nên thường được dùng để lưu trữ kết qủa, làm trung gian cho các tính toán,…Mỗi loại ngôn ngữ có những loại biến khác nhau và cách khai báo cũng khác nhau.

-         Khi viết chương trình, người lập trình thường có nhu cầu giải thích cho những câu lệnh mình viết, để khi đọc lại được thuận tiện hoặc người khác đọc có thể hiểu được chương trình mình viết, do vậy các ngôn ngữ lập trình thường cung cấp cho ta cách để đưa các chú thích vào trong chương trình.

-         Ngôn ngữ khác nhau thì cách viết chú thích cũng khác nhau.

GV: Mở một chương trình Pascal đơn giản có chứa các thành phần là các khái niệm của bài học, nếu không có máy để giới thiệu thì có thể sử dụng bản in sẵn khổ lớn. chỉ cho học sinh từng khái niệm được thể hiện trong chương trình

-         Tên dành riêng còn được gọi là từ khóa

Ví dụ: Một số từ khóa

   Trong ngôn ngữ Pascal: Program, Var, Uses, Begin, End, …

   Trong ngôn ngữ C++: main, include, while, void,…

Tên chuẩn:

-          Là những tên được ngôn ngữ lập trình (NNLT) dùng với ý nghĩa nào đó trong các thư viện của NNLT, tuy nhiên người lập trình có thể sử dụng với ý nghĩa khác.

Ví dụ: Một số tên chuẩn

Trong ngôn ngữ Pascal: Real, Integer, Sin, Cos, Char, …

Trong ngôn ngữ C==: cin,cout. Getchar…

Tên do người lập trình tự đặt

-     Được xác định bằng cách khai báo trước khi sử dụng và không được trùng với tên dành riêng.

-     Các tên trong chương trình không được trùng nhau

b. Hằng và biến

Hằng: Là các đại lượng có giá trị không đổi trong quá trình thực hiện chương trình.

- Các ngôn ngữ lập trình thường có:

+       Hằng số học : số nguyên hoặc số thực.

+       Hằng xâu : là chuỗi ký tự đặt trong d6áu nháy “ hoặc ””

+       Hằng Logic : là các giá trị đúng hoặc sai

Biến:

-      Là đại lượng được đặt tên, giá trị có thể thay đổi được trong chương trình.

 .

-      Các NNLT có nhiều loại biến khác nhau.

-      Biến phải khai báo trước khi sử dụng.

c. Chú thích

-     Trong khi viết chương trình có thể viết các chú thích cho chương trình. Chú thích không làm ảnh hưởng đến chương trình.

Trong Pascal chú thích được đặt trong { và } hoặc (* và *)

Trong C++ Chú thích đặt trong /* và */

Hoạt động của Giáo viên và Học sinh

Nội dung

GV : Thuyết trình đưa ra cấu trúc chung của chương trình :

HS: Lắng nghe, ghi chép

GV : Thuyết trình đưa ra kiến thức

HS : Lắng nghe, ghi chép .

GV : Phần khai báo sẽ báo cho máy biết chương trỉnh sẽ sử dụng những tài nguyên nào của máy.

1. Cấu trúc chung

- Mỗi chương trình nói chung gồm 2 phần: phần khai báo và phần thân chương trình.

[

2. Các thành phần của chương trình

a.Phần khai báo

-  Có thể khai báo tên chương trình, hằng được đặt tên, biến, thư viện, chương trình con,…

GV : Mỗi ngôn ngữ lập trình có cách khai báo khác nhau và tùy thuộc vào ngôn ngữ mà ta cần tìm hiểu xem trong chương trình ta cần khai báo những gì .

GV : Thư viện chương trình thường chứa những đoạn chương trình lập sẵn giúp người lập trình thực hiện một số công việc thường dùng, các đoạn chương trìnhnày cực kỳ hữu ích cho gnười lập trình, nhất là trong những ngôn ngữ lập trình tiên tiến hiện nay.

GV : Lấy một ngôn ngữ lập trình mới nhất hiện nay, chẳng hạn Visual Basic.NET, lấy một số lệnh để học sinh thấy được sự tiện dụng khi sử dụng thư viện.

GV : Khai báo hằng là việc đặt tên cho hằng để tiện khi sử dụng và tránh việc phải viết lặp lại nhiều lần cùng một hằng trong chương trình. Khai báo hằng còn tiện lợi hơn khi cần thay đổi giá trị của nó trong chương trình.

GV : Lập trình bằng ngôn ngữ nào cần tìm hiểu cách khai báo hằng của ngôn ngữ ấy.

GV : Nếu có thể giáo viên giải thích để học sinh có thể hiểu được rằng, khai báo biến là xin máy tính cấp cho chương trình một vùng nhớ để lưu trữ và xử lý thông tin trong bộ nhớ trong.

GV : Mỗi ngôn ngữ lập trình có cách tổ chức chương trình khác nhau, thường thì phần thân chứa các câu lệnh của chương trình.

GV : Đưa ra những ví dụ khác nhau về cách viết thân chương trình trong các ngôn ngữ lập trình khác nhau.

Khai báo tên chương trình

-         Trong Turbo pascal

       Program

-         Tên chương trình do người lập trình tự đặt theo đúng quy tắc đặt tên.

Ví dụ : Program Bai_1;

     Program Tong;

Khai báo thư viện:

-         Trong ngôn gnữ Pascal :

        Uses

-         Trong ngôn ngữ C++ :

       #include

Ví dụ: Trong Turbo Pascal : Uses CRT, GRAPH;

 Trong VISUAL STUDIO 2005 :

    Imports System.Xml

Khai báo hằng :

-         Những hằng sử dụng nhiều lần trong chương trình thường được đặt tên cho tiện khi sử dụng.

Ví dụ:

Trong Pascal :

  Const N = 100;

       e = 2.7;

Trong C++ :

  Const int N = 100;

  Const float e = 2.7

Khai báo biến :

-         Mọi biến sử dụng trong chương trình đều phải khai báo để chưoyng trình dịch biết để xử lý và lưu trữ.

-         Biến chỉ mang một giá trị gọi là biến đơn

(Khai báo biến sẽ trình bày ở bài 5)

Phần thân chương trình :

GV : Cho học sinh quan sát 2 chương trình trong 2 ngôn ngữ khác nhau là Pascal và C++.

HS : Quan sát và nhận xét về cách viết của hai chương trình trong 2 ngôn ngữ khác nhau.

Thông qua đó học sinh cần nhận ra : hai chương trình cùng thực hiện một công việc nhưng viết bằng hai ngôn ngữ khác nhau nên hệ thống các câu lệnh trong chương trình cũng khác nhau.

Có thể thêm câu lệnh hiển thị một xâu vào trong chương trình Pascal để thể hiện rõ hơn là nếu muốn đưa ra câu thông báo thì ta có thể sử dụng lệnh. Writeln và xâu được để trong dấu nháy đơn .

-         Thân chương trình thường là nơi chứa toàn bộ các câu lệnh của chương trình hoặc lời gọi chương trình con.

-         Thân chương trình thường có cặp dấu hiệu bắt đầu và kết thúc chương trình

Ví dụ: Trong ngôn gnữ Pascal

Begin

  [

End.

3. Ví dụ chương trình đơn giản

Xét hai chương trình đơn giản trong 2 ngôn ngữ khác nhau sau đây :

Chương trình 1 : Trong ngôn ngữ Turbo Pascal

Program VD;

Begin

  Write(‘Chao cac ban’);

  Readline;

End.

Chương trình 2 : Trong ngôn ngữ C++

#include

Main()

 {

   Printf(“Chao cac ban”);

 }

Hoạt động của Giáo viên và Học sinh

Nội dung

GV : Vấn đáp: Khi cần viết chương trình quản lý học sinh ta cần sử lý thông tin ở những dạng nào ?

HS : Suy nghĩ, trả lời câu hỏi của GV

GV : Phân tích câu trả lời của học sinh, đưa ra một vài dạng thông tin như sau :

-         Họ tên học sinh là những thông tin dạng văn bản hay là dạng ký tự .

-         Điểm của học sinh là các thông tin các số thực .

-         Số thứ tự của học sinh là các số nguyên.

-         Một số thông tin khác lại chỉ cần biết chúng là đúng hay sai .

GV : Thuyết trình đưa ra một số bổ sung như sau :

-         Ngôn ngữ lập trình nào cũng đưa ra một số kiểu dữ liệu chuẩn đơn giản, từ những kiểu đơn giản này ta có thể xây dựng thành những kiểu dữ liệu phức tạp hơn.

-         Kiểu dữ liệu nào cũng có miền giới hạn của nó, máy tính không thể lưu trữ tất cả các số trên trục số nhưng nó có thể lưu trữ với độ chính xác cực cao.

-         Tùy thuộc vào ngôn ngữ lập trình mà tên của các kiểu dữ liệu khác nhau và miền giá trị của các kiểu dữ liệu này cũng khác nhau.

-         Với mỗi kiểu dữ liệu người lập trình cần ghi nhớ tên kiểu, miền giá trị và số lượng ô nhớ để lưu một giá trị thuộc kiểu đó.

-         Trong lập trình nói chung thì kiểu kí tự thường là tập các kí tự trong các bảng mã kí tự, trong các bảng mã hóa kí tự người ta quy định có bao nhiêu kí tự khác nhau và mỗi kí tự có một mã thập phân tương ứng. Để lưu các giá trị là kí tự thì phải lưu mã thập phân tương ứng của nó .

GV : Đặt câu hỏi: Em biết những bảng mã nào?

HS : HS sẽ đưa ra một số bảng mã nhưng GV chú ý các em NNLT Pascal chỉ sử dụng bảng mã ASCII cho kiểu kí tự.

NNLT Pascal có một số kiểu dữ liệu chuẩn sau :

1. Kiểu số nguyên

2. Kiểu thực

- Có nhiều kiểu cho giá trị là số thực nhưng hay dùng một số kiểu sau :

3. Kiểu kí tự

-        Tên kiểu: CHAR

-        Miền giá trị: Là các kí tự trong bảng mã ASCII gồm 256 ký tự

-        Mỗi ký tự có 1 mã tương ứng từ 0 đến 255

-        Các kí tự có quan hệ so sánh, việc so sánh dựa trên mã của từng kí tự.

Ví dụ: Trong bảng mã ASCII, các kí tự trong bảng chữ cái tiếng Anh xếp liên tiếp vối nhau, các chữ số cũng xếp liên tiếp, cụ thể: A mã 65; a mã 97, 0 mã 48

4. Kiểu logic

-        Tên kiểu : Boolean

-        Miền giá trị : Chỉ có 2 giá trị là TRUE (Đúng) hoặc FALSE (Sai)

Kiểu logic là kiểu thường chỉ có 2 giá trị đúng – sai. Mỗi ngôn ngữ khác nhau lại có cách mô tả kiểu logic khác nhau, Pascal dùng True – False nhưng một số ngôn ngữ khác lại mô tả bằng 0 – 1,… Có ngôn ngữ lại không có kiểu logic mà người lập trình phải tự tìm cách để thể hên những giá trị dạng này.

-        Một số ngôn ngữ có cách mô tả các giá trị logic bằng những cách khác nhau.

-        Khi viết chương trình bằng ngôn ngữ lập trình nào thì cần tìm hiểu đặc trưng của các kiểu dữ liệu của ngôn ngữ đó.

Hoạt động của Giáo viên và Học sinh

Nội dung

GV : Khai báo biến là chương trình báo cho máy biết phải dùng những tên nào trong chương trình.

HS : Lắng nghe và ghi chép

Ví dụ :

-         Để giải phương trình bậc hai

      ax2 + bx + c = 0

  cần khai báo các biến như sau:

     Var a, b, c, x1, x2, delta : real;

-         Để tính chu vi và diện tích tam giác cần khai báo các biến sau:

Var a, b, c, p, s, cv: Real;

Trong đó :

a, b, c: dùng để lưu độ dài 2 cạnh của tam giác.

-  Trong ngôn ngữ Pascal, biến đơn được khai báo như sau :

Var

Trong đó:

+       Var : là từ khóa dùng để khai báo biến

+       Danh sách biến : tên các biến cách nhau bởi dấu phẩy

+       Kiểu dữ liệu : là một kiểu dữ liệu nào đó của ngôn ngữ Pascal

+       Sau Var có thể khai báo nhiều danh sách biến có những kiểu dữ liệu khác nhau

p: nửa chu vi tam giác

cv, s: chu vi và diện tích tam giác

GV : Đặt câu hỏi: Khi khai báo biến cần chú ý những điều gì ?

HS : Suy nghĩ trả lời câu hỏi

GV : Phân tích câu trả lời của học sinh

+       Cần đặt tên biến sao cho gợi nhớ đến ý nghĩa của nó.

+       Không nên đặt tên quá ngắn hay quá dài, dễ dẫn tới mắc lỗi hoặc hiểu nhầm.

+       Khai báo biến cần quan tâm đến phạm vi giá trị của nó .

Hoạt động của Giáo viên và Học sinh

Nội dung

GV : Dẫn dắt vào bài: Trong khi viết chương trình ta thường phải thực hiện các tính toán, thực hiện các so sánh để đưa ra quyết định xem làm việc gì? Vậy trong chương trình ta viết thế nào? Có giống với ngôn ngữ tự nhiên hay không? Tất cả các ngôn ngữ có sử dụng chúng một cách giống nhau không ?

GV : Toán học có những phép toán nào ?

HS : Đưa ra một số phép toán thường dùng trong toán học

-         Ngôn ngữ lập trình nào cũng sử dụng đến phép toán, biểu thức, câu lệnh gán.

-         Ta xét các khái niệm này trong ngôn ngữ Pascal

1. Phép toán

NNLT Pascal sử dụng một số phép toán sau:

-         Với số nguyên : +, -, * (nah6n), div (chia lấy nguyên), mod (chia lấy dư)