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》(说课稿）（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》(说课稿）（人教-中图版2019）

授课内容

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教材分析

《信息技术-数据与数据结构》第2章初识数据结构2.2节“数组与链表”，旨在使学生理解并掌握数组与链表两种基本数据结构的概念、特点及应用。本节课内容与人教-中图版2019高中信息技术教材紧密相关，通过讲解和实例分析，帮助学生建立起对数据结构的初步认识，为后续学习打下基础。本节课的教学重点在于让学生理解数组与链表的区别和联系，掌握它们的存储结构和操作方法。

核心素养目标

培养学生信息意识，使其能够主动关注数据结构在实际生活中的应用，提高解决问题的能力；发展计算思维，通过对比分析数组与链表的特性，培养逻辑思维和抽象思维能力；强化信息伦理意识，让学生在应用数据结构时，能够遵守相关伦理规范，确保信息安全。

教学难点与重点

1.教学重点

-理解数组与链表的定义：重点讲解数组是一种固定长度、元素连续存储的数据结构，而链表是一种动态长度、元素非连续存储的数据结构。

-掌握数组与链表的基本操作：包括数组的创建、元素的插入与删除，以及链表的创建、节点的插入与删除等。

-数组与链表的优缺点分析：通过实例，如数组快速访问特定索引元素的优势，以及链表动态增删元素的优势，让学生理解各自的使用场景。

2.教学难点

-链表节点的动态创建与连接：学生可能难以理解链表中节点是如何通过指针动态连接的，可以通过具体代码示例（如C语言的指针操作）来解释节点的创建和连接过程。

-链表操作的算法实现：例如，链表中插入和删除节点的算法，学生可能难以理解指针操作的细节，可以结合伪代码和图示来详细讲解每个步骤，如插入节点时如何更新前后节点的指针。

-复杂度分析：学生可能对数组与链表的时间复杂度和空间复杂度理解不深，可以通过对比分析，如数组的插入删除操作时间复杂度为O(n)，而链表为O(1)，来说明不同数据结构在性能上的差异。

教学资源

-软硬件资源：计算机教室、投影仪、白板

-课程平台：学校教学管理系统

-信息化资源：PPT课件、教学视频、在线编程平台

-教学手段：案例分析、小组讨论、编程实践

教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对数组与链表的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

-开场提问：“同学们，你们在使用计算机时，是否遇到过需要存储和操作大量数据的情况？这些数据是如何被组织和管理的呢？”

-展示一些生活中使用数组与链表的实例，如手机通讯录、在线购物平台的商品列表等，让学生初步感受数组与链表的应用。

-简短介绍数组与链表的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.数组与链表基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解数组与链表的基本概念、组成部分和原理。

过程：

-讲解数组的定义，包括其元素连续存储的特点、固定长度的限制等。

-详细介绍数组的组成部分，如数组索引、元素访问等，使用PPT展示数组结构图。

-通过实例，如学生成绩存储，让学生理解数组的实际应用。

-讲解链表的定义，包括其动态长度、节点通过指针连接的特点。

-详细介绍链表的组成部分，如节点、指针等，使用PPT展示链表结构图。

-通过实例，如音乐播放列表，让学生理解链表的实际应用。

3.数组与链表案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解数组与链表的特性和重要性。

过程：

-选择几个典型的数组与链表案例进行分析，如排序算法中的数组应用、链表实现的栈和队列等。

-详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解数组与链表的多样性或复杂性。

-引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用数组与链表解决实际问题。

-小组讨论：让学生分组讨论数组与链表在未来的发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

-将学生分成若干小组，每组选择一个与数组或链表相关的主题进行深入讨论，如数组与链表在游戏开发中的应用。

-小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

-每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对数组与链表的认识和理解。

过程：

-各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

-其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

-教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调数组与链表的重要性和意义。

过程：

-简要回顾本节课的学习内容，包括数组与链表的基本概念、组成部分、案例