3.2 数据与结构教案 2022—2023学年高中信息技术教科版（2019）必修1

《3.2 数据与结构》教案 一、教学内容分析 《数据与结构》是教育科学出版社教材《信息技术必修1——数据与计算》第3单元“认识数据”第2节的内容。通过前面两个单元的学习，学生已学习过数据的基础知识，也具备了一定的编程基础。本课内容是学习数据类型以及队列、树、图等数据结构，了解结构中数据间的关系，在一定的结构上完成算法设计。所以本课在教学安排上，以“网络购物”项目为主线，让学生小组合作完成的“活动1 了解订单数据”让学生更好的了解数据类型，通过“活动2编制订单数据处理程序”，让学生在活动中掌握线性数据结构，以“活动3 探究快递派送过程”进行巩固升华，掌握树与图结构。并且通过比较实际案例中各种类型的数据，进一步让学生学会在生活中根据实际问题，建立合适的数据结构，进而运用所学的知识解决问题。 2、 教学目标 知识与技能： 1.能列举出几种数据类型。 2.解释说明队列、树、图结构的基本概念。 3.能够比较不同数据结构的特点，会选用合适的数据结构解决简单问题。 过程与方法： 1.通过对队列的学习，掌握使用Python语言对队列进行操作的方法。 2.通过对数据结构的学习，熟练使用几种数据结构解决问题的方法。 情感态度与价值观： 1.感受任务探究中的团结协作的重要。 2.通过具体实例分析，关注与数据相联系的生活中的问题。 3.通过以解决项目为主的思路，养成计算思维。 （与课程目标的之间的关系：课程目标较为抽象，是对课程在宏观上的指导，包含了“教育目的”、“课程教学目的”和“教学目标”等。教学目标则较为具体，比如知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面，对教学细节上的要求。） 三、教学重难点 （一）重点 常用的数据类型、数据结构（队列、树、图）及其特点。 （2） 难点 Python 编程实现线性结构的数据基本操作。 四、学情分析 高一学生已经在第2单元《编程计算》学习过Python语言的基本语法格式，已经具备一定的知识与技能，并且学生对数据结构兴趣会比较高。本节课进一步理解数据类型。学生在数据类型的理解中，对于队列，树，图的理解可能不会太深入，而队列，树，图在本课中有很大作用，故要让学生在理解队列，树，图等数据结构运用的基础上，进一步学习并应用到生活实际问题中。 五、教学方法 本课所采用的主要教学方法:讲授法、讨论法、任务驱动法。 六、教学准备 在计算机房，有教学PPT、学生体验代码文件、学习任务单。 七、教学过程 （一）导入 教师：放几张疫情相关的图片，提问：现在的疫情的依然存在，同学面对疫情觉得最需要的物资是什么？ 学生：观看图片并回答问题。 教师：假设同学们是在淘宝开店，面对大量的口罩购买的订单，该如何处理？ 学生：思考并说出想法怎么分析处理大量的订单数据。 设计意图：通过疫情物资的探讨引起学生的注意力，调动学生的积极性，并且引入本节课的教学。疫情是当下热门话题，学生对订单数据的处理过程是培养学生关注生活问题。 （二）新授 活动1：了解订单数据 教师：在顾客网上购物后，我们的店铺会有相关的订单数据。请同学们根据“口罩的订单数据”图片，思考并完成学习任务单上的“订单数据对应python中的数据类型”表格1。 学生：观察订单数据图片，利用先前学习的知识，思考并填写任务单上的表格。 教师：请同学展示完成的表格，教师进一步讲解和补充。在Python语言中，数据类型有简单和复合数据类型。简单数据类型有整数(int)、浮点数(float)、字符串(str)、布尔(bool)等数据类型。复合数据类型有元组（tuple）、集合（set）、列表(list)、字典(dict)等。 学生：展示自己完成的表格。并与教师一起概括表格得出来的知识点。学习不同的数据类型的概念和特点。 设计意图：学生通过自己的思考以及教师的讲解认识Python数据类型。通过订单数据对应python中的数据类型的表格可以实现“能列举出几种数据类型”的教学目标。 活动2：订单数据处理程序 教师：分析了大量的订单数据后，如何安排发货呢?请同学们三人为一组，小组讨论并给出一个完整的流程。（提示：网店在处理订单时，一般采取“先下单，先发货”的原则。因此，所有的订单将按照下单的时间顺序放进一个列表中，先放进去的先发货，所有订单排列在一起，像是一群人在排队。） 学生：进行小组之间的讨论，得出一个发货流程。根据教师的提示，完善自己的流程。 教师：请同学们根据自己写的流程，小组合作，完善电脑上的Python 程序，模拟添加订单和发货的过程，了解订单列表的操作过程。（10分钟） 学生：在组内合作，打开电脑上相应的程序，里面有老师给的大框架，需要学生填写核心部分，并填写任务单的python程序。组内选择代表进行汇报。 设计意图：通过处理订单的活动方式，让学生产生浓厚的兴趣，并且运用数据的知识，让