第2章初识数据结构2.2数组与链表 -高中教学同步《信息技术-数据与数据结构》(教案）（人教-中图版2019）.docx

第2章初识数据结构2.2数组与链表-高中教学同步《信息技术-数据与数据结构》(教案）（人教-中图版2019）

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

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单位：

一、教学内容分析

本节课的主要教学内容为《信息技术-数据与数据结构》第2章“初识数据结构”中的2.2节“数组与链表”。内容包括数组的基本概念、特点和应用，以及链表的原理、分类和操作方法。这部分内容与学生已有知识——基本编程概念和算法逻辑有紧密联系。在学习本节课前，学生已经掌握了程序设计的基本语法和逻辑结构，理解了变量的概念和简单的数据类型。通过本节课的学习，学生将深入理解更为复杂的数据结构，并能运用到实际编程中，提高解决问题的能力。

二、核心素养目标

本节课的核心素养目标旨在培养学生以下能力：《信息技术-数据与数据结构》课程中，通过数组与链表的学习，提升学生的数据分析与处理能力，强化计算思维。学生将能够理解数据结构在计算机存储和数据处理中的重要性，运用数组与链表解决实际问题，培养以下核心素养：

1.抽象思维：通过理解数组与链表的概念，提高对复杂数据结构的抽象思维能力。

2.问题解决：运用所学知识分析和解决实际编程问题，培养解决复杂问题的能力。

3.创新意识：在掌握基本概念的基础上，鼓励学生探索数据结构的新应用，激发创新意识。

三、学情分析

本节课面向的高中学生群体在知识、能力和素质方面具备以下特点：学生在前一阶段的学习中，掌握了基本的计算机操作和编程语言知识，具备一定的逻辑思维能力。在知识层面，学生对数据结构的了解尚处于初级阶段，对数组的概念有初步认识，但对于链表等更为复杂的数据结构则相对陌生。在能力方面，学生的计算思维和问题解决能力有待提高，需要通过实践操作来加深理解。

学生在素质方面表现出较好的学习热情和探究精神，但个体差异较大，部分学生对编程兴趣浓厚，已有一定自学能力，而部分学生则对编程感到困难，需要更多的引导和鼓励。在行为习惯上，学生普遍习惯于接受理论知识，对于实践操作和团队合作的学习方式还需要进一步培养。

这些特点对课程学习有以下影响：一方面，学生在学习数组与链表时需要更多的实际案例和操作练习来巩固理论知识，通过项目驱动的教学方法提高学生的参与度和兴趣；另一方面，教师需关注学生的个体差异，采用差异化教学策略，确保每位学生都能在原有基础上得到提升，激发学生的学习潜能。

四、教学资源准备

1.教材：确保每位学生都提前准备好《信息技术-数据与数据结构》教材，以便于课堂学习和参考。

2.辅助材料：准备与数组与链表相关的教学图片、数据结构示意图、动画视频等多媒体资源，帮助学生直观理解抽象概念。

3.实验器材：本节课涉及编程实践，确保计算机设备的正常运行，安装必要的编程软件和开发环境。

4.教室布置：根据教学需求，提前设置分组讨论区域，便于学生合作学习；同时，预留实验操作空间，确保学生能够在课堂上及时实践所学知识。

五、教学过程设计

本节课共计45分钟，教学过程设计如下：

1.导入环节（5分钟）

-利用多媒体展示现实生活中的问题情境，如“如何高效管理大量学生成绩数据？”引发学生对数据结构应用的思考。

-提出问题：“在处理大量数据时，为什么需要数据结构？”激发学生的学习兴趣和求知欲。

2.讲授新课（15分钟）

-首先，回顾数组的概念，引导学生理解数组在存储同类型数据时的优势与局限。

-接着，引入链表的概念，讲解链表的原理、分类（单向链表、双向链表、循环链表等）及其操作方法。

-着重强调链表相较于数组的优势，如动态内存分配、易于扩展等。

-结合教材示例，讲解链表在实际编程中的应用。

3.巩固练习（10分钟）

-设计具有梯度性的练习题，涵盖数组与链表的基本概念和应用，让学生独立完成。

-分组讨论，让学生相互交流解题思路，共同解决问题。

4.课堂提问与师生互动（10分钟）

-针对本节课的重点知识，设计具有启发性的问题，检查学生对知识点的掌握情况。

-鼓励学生提问，针对学生的疑问进行解答，促进师生之间的互动。

-创新环节：让学生举例说明现实生活中链表的应用，提高学生的创新思维能力。

5.解决问题及核心素养能力拓展（5分钟）

-布置一道综合性的编程题目，要求学生运用数组与链表的知识解决问题。

-引导学生关注问题解决过程中的计算思维，提高学生分析问题和解决问题的能力。

6.总结与反馈（5分钟）

-教师简要回顾本节课的知识点，强调重点和难点。

-学生反馈本节课的学习收获，教师针对学生的反馈进行总结和评价。

教学过程中，注重凸显以下重难点：

-数组与链表的概念及其在实际编程中的应用。

-培养学生的问题解决能力和计算思维。

-鼓励学生创新思考，提高核心素养。

六、教学资源拓展

1.拓展资源：

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