3.2 数据与结构（第1课时）教学设计-2026-2027学年教科版高中信息技术必修一

该高中信息技术教学设计聚焦数据类型（简单与复合）及队列结构，以“网购订单处理”情境导入，通过订单数据项识别活动承接数据编码知识，为算法学习奠基，借助数据类型对照表、队列动画演示等支架降低抽象难度。 以“模拟电商订单处理”为主线，任务驱动下融合项目式学习与直观演示，学生通过Python验证数据类型、补全队列代码实现“做中学”，有效培养信息意识与计算思维，数字化工具与真实情境结合降低认知障碍，为教师提供结构化教学资源，提升课堂效率。

年级 高一 课题 3.2数据与结构 课时 1 教学主题 探究网购订单处理——认识数据类型与队列结构 教材分析 本节内容是第3单元“认识数据”的核心内容，承接数据编码知识，为后续算法学习奠定基础。教材以“网络购物”项目为载体，通过“探究网购订单处理”和“探究快件配送过程”两个任务，引导学生认识数据类型（简单数据类型与复合数据类型）及数据结构（队列、树、图） 学情分析 高一学生具备一定的Python编程基础，对网购、快递等生活场景熟悉，有较强的感性认识。但抽象思维和建模能力尚在发展中，对“数据结构”这一抽象概念容易产生畏难情绪。教学中需依托真实情境，从具体到抽象，化解认知障碍 教学目标 1.信息意识：能够根据解决问题的需要，自觉识别网购订单中的各类数据，判断其数据类型，感知数据中承载的信息。 2.计算思维：学会抽象数据特征，理解队列“先进先出”的逻辑关系，能用列表实现队列的基本操作，形成“数据结构是数据间关系的组织”的认识。 3.数字化学习与创新：在任务驱动下，利用Python编程环境、数据结构演示平台等数字化工具，进行自主探究与合作学习。 4.信息社会责任：体会合理组织数据对提高信息处理效率的价值，理解数据结构在信息系统（如电商平台）中的重要作用 教学重点 1.Python简单数据类型（int、float、str、bool）的识别与使用。 2.队列结构的概念、特点（先进先出）及Python实现方法（入队append、出队pop(0)） 教学难点 1.理解数据结构是对数据间关系的抽象和组织，能够将实际问题中的数据关系映射为数据结构。 2.队列结构“先进先出”特征的理解及其与列表操作代码的对应关系。 教学方法与策略 以任务驱动法为主线，辅以项目式学习、问题链引导、直观演示等策略。 •真实情境：以“模拟电商订单处理”为核心任务贯穿课堂。 •支架搭建：利用“数据类型对照表”“队列操作示意图”“数据结构演示平台”等工具，将抽象概念可视化。 •做中学：在分析、填写、编程实现中理解概念，避免机械记忆 教学准备 教师：制作“网购订单截图”课件、数据类型对照表（纸质/电子）、队列操作动画演示、半成品Python程序（orders.py）。 学生：预习教材第56-58页，回忆网购经历。 教学过程 教学内容 学生活动 设计意图 环节一： 情境导入——你的订单里有什么？ （8分钟） 图片展示 订单数据项 示例数据 Python数据类型 商品名称 无线鼠标 字符（str） 单价 39.90 浮点(float) 数量 2 整数（int） 是否发货 是 布尔型（bool） 提问：“同学们，这张订单里包含了哪些信息？如果让计算机处理这些信息，它们分别应该用什么数据类型来存储？”引导学生观察并讨论。 观察订单截图，结合生活经验和Python基础知识，尝试说出数据项及其对应的类型（如：商品名称→字符串，单价→浮点数，数量→整数）。 从熟悉的生活场景切入，激活学生已有认知，引发对数据类型的学习兴趣。培养信息意识——识别数据及其承载的信息。 环节二： 任务驱动——数据类型大揭秘（15分钟） 任务一：完成数据类型对照表。 发放“网购订单数据类型对照表” 引导学生根据教材第57页表3.2.1，填写数据项对应的Python数据类型。巡视指导，提示使用type()函数在Python环境中验证。 任务二：认识复合数据类型。 以“订单”为一个整体，提问：“一个订单包含多项数据，如果要把整张订单作为一个数据来处理，应该用什么数据类型？”引导学生思考列表、字典等复合数据类型，对比元组、列表、集合的特点。 自主阅读教材，填写对照表。打开Python交互环境，使用type()函数验证不同数据的类型（如type(3.14)、type(True)）。小组交流，修正填写结果。 思考教师提问，结合教材了解Python复合数据类型（列表、元组、字典等）。对比分析列表和元组的异同（是否可变、是否有序），记录核心要点。 通过自主探究与动手验证，掌握简单数据类型的识别方法。培养数字化学习能力——利用工具验证知识。 从简单数据过渡到复合数据，初步感知“数据组织”的必要性，为数据结构的学习做铺垫。培养计算思维——抽象数据特征。 环节三： 探究核心——订单处理的“排队”奥秘（队列）（约17分钟） 1.问题引导：“电商平台每天有海量订单，仓库需要按什么顺序发货？先下单的先发货，还是后下单的先发货？这种‘先来后到’的规则，在数据结构中对应哪种结构？”引出“队列”概念。 2.演示与讲解： ①用动画演示队列的入队（append）和出队（pop(0)）操作； ②板书队列示意图（队首、队尾）； ③展示半成品程序，引导学生补全代码，模拟订单的“生成”与“处理”。 联系生活经验回答：先下单的先发货。阅读教材第58页，了解队列“先进先出（FIFO）”的特点。 ①观察演示动画，理解队列操作；②在学案中画出队列操作示意图；③补全Python代码，实现“新订单入队”“处理订单（出队）”功能。运行程序，观察结果。 用生活经验类比抽象概念，突破教学难点。培养计算思维——发现数据间的逻辑关系。 通过“动画演示→图示理解→代码实现”的递进，将抽象结构具象化。提升计算思维与数字化学习能力 环节四： 总结拓展——思维导图与课后延伸（约5分钟） 1. 课堂小结：引导学生用思维导图总结本节课知识（数据类型、队列结构）。 2. 拓展延伸：“快递配送路线用的是什么数据结构？与队列有什么不同？”布置预习任务。 绘制思维导图，展示并互评。记录课后预习任务（树、图结构）。 梳理知识体系，培养归纳总结能力。为下节课学习树和图结构做铺垫。培养信息意识与数字化学习习惯。 板 书 设 计 3.2 数据与结构（第1课时） 探究网购订单处理 一、Python数据类型 简单：int float str bool 复合：list tuple set dict 2、 队列（先进先出） 教 后 反 思 以“网购订单”为项目主线，贴近学生生活，有效激发了学习兴趣。学生在分析订单数据、模拟处理订单的过程中，对数据类型和队列结构的理解较为扎实，实现了“做中学” 学科网（北京）股份有限公司 $