第2章初识数据结构2.1数据结构与数据类型-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2.1数据结构与数据类型-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）

主备人

备课成员

教学内容

第2章初识数据结构

2.1数据结构与数据类型

1.数据结构的基本概念与分类

-线性结构：数组、链表、栈、队列

-非线性结构：树、图

2.数据类型

-基本数据类型：整型、浮点型、字符型、布尔型

-构造数据类型：数组、结构体、联合、枚举

3.数据结构的应用实例分析

-学生信息管理系统

-排序算法中的数据结构应用

4.数据结构与算法的关系

-算法对数据结构的影响

-数据结构对算法效率的影响

本节教学内容将围绕《信息技术-数据与数据结构》教材中的第2章初识数据结构，重点介绍数据结构与数据类型的概念、分类及应用实例，帮助学生建立数据结构的基本观念，为后续学习更复杂的数据结构打下坚实基础。

核心素养目标

1.信息意识：培养学生对数据结构在信息技术领域重要性的认识，激发学生探究数据结构如何组织与管理数据的兴趣。

2.计算思维：通过学习不同数据结构与数据类型，培养学生运用计算思维分析问题、解决问题的能力，提高算法与数据结构的匹配意识。

3.数据素养：使学生掌握基本数据类型及构造数据类型的特征与应用，培养其在实际情境中合理选择数据结构的能力。

4.创新与探究：鼓励学生在实例分析中提出创新观点，培养其运用数据结构解决实际问题的探究精神，提高团队协作能力。

重点难点及解决办法

重点：

1.数据结构的基本概念与分类。

2.不同数据类型的特点及适用场景。

3.数据结构在实际问题中的应用。

难点：

1.理解非线性数据结构的概念。

2.掌握构造数据类型的定义与使用。

3.分析数据结构在算法中的应用，提高算法效率。

解决办法与突破策略：

1.通过生动的实例引入数据结构的概念，使用图表、动画等教学资源帮助学生直观理解。

2.分组讨论不同数据类型的适用场景，引导学生从实际问题出发，探索数据结构的选择原则。

3.设计实践环节，如编写简单的程序实现数据结构的增删改查操作，加深对数据结构的理解。

4.针对非线性数据结构，采用案例分析法，结合具体问题讲解其优势与用途。

5.对构造数据类型的难点，通过编写具体代码示例，让学生在实践中掌握其定义与使用方法。

6.通过分析排序算法中数据结构的应用，让学生体会数据结构对算法效率的影响，提高解决实际问题的能力。

学具准备

Xxx

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

教学资源

1.软硬件资源：

-计算机

-投影仪

-信息技术教材《数据与数据结构》（人教-中图版2019）

-编程软件（如Python、C++等）

2.课程平台：

-学校多媒体教学平台

-网络教学平台（用于发布学习资料、作业等）

3.信息化资源：

-数据结构教学PPT

-数据结构动画演示

-数据结构应用实例代码

-相关教学视频

4.教学手段：

-讲授法

-案例分析法

-小组讨论法

-实践操作法

-互动问答法

-形成性评价与反馈

5.辅助教具：

-白板

-笔记本

-教学挂图

-数据结构模型实物（如树形结构、链表结构等）

教学过程

课前准备：

1.确保所有学生的计算机设备可以正常访问编程软件和网络资源。

2.将教学PPT、动画演示、实例代码等教学资源上传至课程平台，供学生预习和课后复习。

一、课堂导入（5分钟）

1.通过展示日常生活中的数据组织案例，如图书馆的书籍分类、超市的商品摆放等，引出数据结构的概念。

2.提问：“同学们，你们觉得这些数据是如何组织的？为什么要这样组织？”让学生思考数据结构在实际应用中的作用。

二、新课内容讲解（20分钟）

1.讲解数据结构的基本概念，包括线性结构和非线性结构，结合教材中的例子进行解释。

-“线性结构就像一串珍珠项链，每个元素都是按顺序排列的；而非线性结构则像是一棵树，元素之间存在层级关系。”

2.介绍基本数据类型和构造数据类型，通过实例展示不同数据类型的特点及适用场景。

-“整数、浮点数等基本数据类型就像我们生活中的基本物资，而数组、结构体等构造数据类型则是用这些基本物资搭建起来的工具。”

3.分析数据结构在实际问题中的应用，如学生信息管理系统、排序算法等。

-“我们通过数据结构将现实世界的问题转化为计算机可以处理的问题，从而提高解决问题的效率。”

三、课堂实践（10分钟）

1.分组讨论：让学生分组讨论不同数据类型在实际问题中的应用，并分享讨论成果。

-“请大家分组讨论一下，你们觉得在什么情况下应该使用数组，什么情况下应该使用链表？”

2.编程实践：指导学生编写简单的程序，实现数组或链表的