Soạn giáo án chuyên đề Khoa học máy tính 11 kết nối tri thức Bài 15: Bài toán xếp hậu

Nội dung giáo án

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI 15. BÀI TOÁN XẾP HẬU

I. MỤC TIÊU

1. Về kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

-      

Biết và thực hiện được chương trình giải bài toán xếp Hậu trên bàn cờ.

-      

Thực hiện được lập trình cho bài toán xếp hậu theo kĩ thuật quay lui.

2. Năng lực

Năng lực chung:

-      

Năng lực tự chủ: Biết lựa chọn các nguồn tài liệu học tập phù hợp.

-      

Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Xác định và tìm hiểu được các thông tin liên quan đến vấn đề, đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề trong bài học.

-      

Năng lực giao tiếp và hợp tác: Thực hiện tốt nhiệm vụ trong hoạt động nhóm.

Năng lực tin học:

-      

Hình thành, phát triển năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin và truyền thông.

3. Phẩm chất:

-      

Hình thành ý thức trách nhiệm, tính cẩn thận khi làm việc nhóm, phẩm chất làm việc chăm chỉ, chuyên cần để hoàn thành một nhiệm vụ.

-      

Có ý thức vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học ở nhà trường vào thực tiễn.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với giáo viên

-      

SGK, SGV, Giáo án;

-      

Máy tính đã cài đặt Python và máy chiếu;

-      

Hình ảnh, sơ đồ minh họa các bước thực hiện liên quan đến nội dung bài dạy.

2. Đối với học sinh

-      

SGK, vở ghi.

-      

Điện thoại có cài sẵn phần mềm Python (nếu có).

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu:

- HS làm quen với bài toán xếp 8 quân Hậu trên bàn cờ. Bài toán có thể mở rộng thành: Tìm tất cả các phương án xếp n quân Hậu trên bàn cờ vuông bậc n sao cho không quân nào khống chế quân nào.

b. Nội dung: GV cho các nhóm HS trao đổi đưa ra câu trả lời.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời, dự đoán của HS.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV đặt vấn đề:

Trên bàn cờ vua chúng ta đều biết Hậu là quân cờ mạnh nhất vì nó có thể di chuyển theo tất cả các hướng ngang, dọc và chéo. Một bài toán vui rất nổi tiếng là tìm cách sắp xếp 8 quân Hậu trên bàn cờ sao cho không quân Hậu nào khống chế con nào. Em hãy thử tìm một cách xếp quân Hậu khác với cách xếp như hình sau:

Bài toán tìm tất cả các cách xếp 8 quân Hậu trên bàn cờ vua sao cho các quân Hậu không khống chế lẫn nhau được gọi là bài toán xếp Hậu (n-Queen Problem). Bài toán này được nhà bác học Đức Carl Friedrich Gauss nghiên cứu từ những năm 1850. Bài toán đã được mở rộng trên bàn cờ kích thước bất kì và vẫn đang được tiếp tục phát triển cho đến ngày nay.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS lắng nghe, suy nghĩ và đưa ra câu trả lời.

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

- GV mời HS trả lời câu hỏi.

- Các HS khác nhận xét, nêu ý kiến khác (nếu có).

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

- GV nhận xét, đánh giá, tuyên dương câu trả lời của HS.

- GV dẫn dắt vào nội dung bài mới: - Bài 15. Bài toán xếp Hậu.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu mô hình bài toán xếp Hậu trên bàn cờ vua tổng quát

a. Mục tiêu: HS biết được mô hình dữ liệu chính thức của bài toán từ đó có thể thiết lập được thuật toán giải bằng quay lui.

b. Nội dung: GV yêu cầu HS tìm hiểu Hoạt động 1 SGK trang 63, đọc thông tin mục 1, thảo luận nhóm và xây dựng kiến thức mới.

c. Sản phẩm học tập: HS nêu mô hình bài toán xếp Hậy trên bàn cờ vua.

d. Tổ chức hoạt động: