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

该高中信息技术导学案聚焦数据类型与队列，引导学生识别Python简单与复合数据类型，理解队列“先进先出”逻辑及树、图结构特点。通过生活思考（网购订单）、知识链接（回顾Python旧知数据类型）和预习困惑，搭建旧知到新知的学习支架。 以网购订单处理为真实情境，设计个人独立填表（订单数据类型对照）与小组合作编程（补全队列代码、模拟订单处理）活动，结合Python环境和图示工具，培养信息意识、计算思维与数字化学习与创新，任务层层递进提升问题解决能力。

3.2 数据与结构导学案答案及解析 第1课时：数据类型与队列 教材版本：教科版（2019）高中信息技术必修1《数据与计算》 适用年级：高一年级 说明：以下为导学案全部题目的参考答案，教师可根据学生实际作答情况灵活调整评分标准。 一、课前预习区 1. 生活思考 （学生自由作答，以下为示例） · 购买的商品名称："蓝牙耳机"，单价：__99.00__元，数量：__1__件 · 订单中除了商品信息，还包括：收货地址、联系电话、订单编号、__下单时间__等信息 2. 知识链接（回顾旧知） 数据类型 Python中的写法 举例 整数 int 5 浮点数 float 3.14 字符串 str "hello" 布尔型 bool True 3. 预习困惑 （学生自由作答，以下为常见问题示例） ① 队列和列表有什么区别？ ② 树结构和图结构怎么区分？ 二、课堂探究区 【第1课时】探究网购订单处理——数据类型与队列 探究活动一：认识数据类型（个人独立完成） 任务1：完成“网购订单数据类型对照表” 订单数据项 示例数据 Python数据类型 判断理由 商品名称 "无线鼠标" str（字符串） 数据被引号包裹 单价 39.90 float（浮点数） 带有小数点 数量 2 int（整数） 整数，不带小数点 是否发货 是 bool（布尔型） 只有两种状态 收货地址 "北京市海淀区……" str（字符串） 数据被引号包裹 订单总价 79.80 float（浮点数） 带有小数点 我的发现：判断一个数据属于什么类型，可以用Python中的__type()__函数进行验证。 任务2：认识复合数据类型 复合数据类型 特点 举例 列表（list） 有序、可变 [1, 2, 3, 4] 元组（tuple） 有序、不可变 (1, 2, 3, 4) 集合（set） 无序、不重复 {1, 2, 3, 4} 字典（dict） 键值对 {"name": "小明", "age": 18} 思考：一张完整的订单（包含商品名、单价、数量、是否发货等信息），适合用哪种复合数据类型来组织？为什么？ 我的答案：字典（dict） 理由：订单的各个数据项有明确的名称（如“商品名”“单价”），用字典的“键值对”方式存储，可以通过键名方便地访问对应的值，代码可读性强。 探究活动二：探究队列结构（小组合作完成） 任务3：模拟订单处理——补全代码 · 队列的特点：先进先出，英文缩写为__FIFO__。 · 队列操作示意图（学生画出类似下图即可）： 入队方向（队尾） 出队方向（队首） ↓ ↓ ────→ [订单A] [订单B] [订单C] ────→ · 补全代码： python # orders.py —— 模拟电商订单处理（队列） order_queue = [] # 创建一个空队列 while True: print(" 当前待处理订单数：", len(order_queue)) choice = input("1-新增订单 2-处理订单 3-退出：") if choice == '1': order_id = input("请输入订单编号：") # 将新订单加入队列尾部（入队操作） order_queue.__append__(order_id) # ① 填 append print(f"订单{order_id}已加入队列，等待处理") elif choice == '2': if len(order_queue) == 0: print("队列为空，无订单可处理") else: # 从队列头部取出订单（出队操作） processed = order_queue.__pop__(0) # ② 填 pop print(f"正在处理订单：{processed}") elif choice == '3': print("程序结束") break 运行测试：在Python环境中运行补全后的程序，模拟以下操作序列： 操作步骤 你的操作（输入） 程序输出结果 第1步 1 → 输入"20260101" 订单20260101已加入队列，等待处理 第2步 1 → 输入"20260102" 订单20260102已加入队列，等待处理 第3步 2 正在处理订单：20260101 第4步 2 正在处理订单：20260102 小组讨论：如果不使用队列，而使用列表的insert(0, x)方法在列表头部插入、用pop()从尾部取出，能否实现相同的“先进先出”效果？这样做有什么问题？ 可以勉强实现“先进先出”效果（每插入一个元素都放在最前面，取的时候取最后一个），但效率极低——insert(0, x)每次插入都要移动列表中所有已有元素，数据量大的时候非常慢。队列的标准实现是append追加到末尾、pop(0)从头部取出。 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.2 数据与结构导学案 第1课时：数据类型与队列 教材版本：教科版（2019）高中信息技术必修1《数据与计算》 适用年级：高一年级 一、学习目标（核心素养对应） 核心素养维度 学完本课后，你应该能够： 信息意识 能从网购订单、快递派送等生活场景中识别数据类型和数据结构，感知数据中承载的信息。 计算思维 ① 识别Python的简单数据类型与复合数据类型；② 理解队列“先进先出”的逻辑，能用列表实现队列操作；③ 理解树结构（一对多）和图结构（多对多）的特点，能根据实际问题选择合适的数据结构。 数字化学习与创新 利用Python编程环境、图示工具等进行自主探究与合作学习，解决实际问题。 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社会中的重要作用。 二、课前预习区 1. 生活思考 你经常网购吗？回忆一次网购经历： · 你购买的商品名称：______，单价：______元，数量：______件 · 订单中除了商品信息，还包括：______、______、______等信息 2. 知识链接（回顾旧知） Python中，我们学过哪些数据类型？试着填写下表： 数据类型 Python中的写法 举例 整数 ______ 5 浮点数 ______ 3.14 字符串 ______ "hello" 布尔型 ______ True 3. 预习困惑 预习教材第56-63页后，你有哪些疑问？ ① ② 三、课堂探究区 【第1课时】探究网购订单处理——数据类型与队列 探究活动一：认识数据类型（个人独立完成） 任务1：完成“网购订单数据类型对照表” 观察教师展示的订单截图，将各数据项对应的Python数据类型填写完整。 订单数据项 示例数据 Python数据类型 判断理由 商品名称 "无线鼠标" ______ 数据被引号包裹 单价 39.90 ______ 带有小数点 数量 2 ______ 整数，不带小数点 是否发货 是 ______ 只有两种状态 收货地址 北京市海淀区…… ______ ______ 订单总价 79.80 ______ ______ 我的发现：判断一个数据属于什么类型，可以用Python中的______函数进行验证。 任务2：认识复合数据类型 阅读：教材第57页“复合数据类型”相关内容，完成下表。 复合数据类型 特点 举例 列表（list） 有序、______ [1, 2, 3, 4] 元组（tuple） 有序、______ (1, 2, 3, 4) 集合（set） 无序、______ {1, 2, 3, 4} 字典（dict） 键值对 {"name": "小明", "age": 18} 思考：一张完整的订单（包含商品名、单价、数量、是否发货等信息），适合用哪种复合数据类型来组织？为什么？ 我的答案：______ 理由：______ 探究活动二：探究队列结构（小组合作完成） 任务3：模拟订单处理——补全代码 电商平台每天产生海量订单，仓库需要按照“先下单先发货”的顺序处理。这种“先来先服务”的规则，在数据结构中对应的是队列（Queue）。 队列的特点：（请填写“先进先出”或“后进先出”），英文缩写为。 队列操作示意图（请在方框中画出队列模型，标注“入队”和“出队”方向） │ │ │ （请在下方画出队列示意图） │ │ │ │ │ │ │ │ │ └─────────────────────────── 补全代码：阅读下面的Python程序，将缺失的代码补充完整。 python # orders.py —— 模拟电商订单处理（队列） order_queue = [] # 创建一个空队列 while True: print(" 当前待处理订单数：", len(order_queue)) choice = input("1-新增订单 2-处理订单 3-退出：") if choice == '1': order_id = input("请输入订单编号：") # 请补全：将新订单加入队列尾部（入队操作） order_queue.______(order_id) # ① 填什么方法？ print(f"订单{order_id}已加入队列，等待处理") elif choice == '2': if len(order_queue) == 0: print("队列为空，无订单可处理") else: # 请补全：从队列头部取出订单（出队操作） processed = order_queue.______(0) # ② 填什么方法？ print(f"正在处理订单：{processed}") elif choice == '3': print("程序结束") break 运行测试：在Python环境中运行补全后的程序，模拟以下操作序列： 操作步骤 你的操作（输入） 程序输出结果 第1步 1 → 输入"20260101" ______ 第2步 1 → 输入"20260102" ______ 第3步 2 ______ 第4步 2 ______ 小组讨论：如果不使用队列，而使用列表的insert(0, x)方法在列表头部插入、用pop()从尾部取出，能否实现相同的“先进先出”效果？这样做有什么问题？ 学科网（北京）股份有限公司 $