3.2 队列 教学设计（2课时表格式）-2023新浙教版《高中信息技术》选择性必修第一册.rar

队列的概念、特性及基本操作教学设计队列的概念、特性及基本操作教学设计队列的概念、特性及基本操作队列的概念、特性及基本操作教材内容：教材内容：3.2 队列的概念、特性及基本操作。适应的课程标准：适应的课程标准：1.1 通过问题解决，理解线性表（包括字符串、队列、栈）的概念及其基本操作。教学目标：教学目标：依据解决问题的需要，感知队列的作用。通过实际问题，恰当地选择队列结构，并总结队列的概念、特性及基本操作。指向的核心素养：指向的核心素养：信息意识：能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。计算思维：针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题；能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题。学习环境：学习环境：有教学控制软件的多媒体机房。课程标准课程标准和和教学目标教学目标建议课时：建议课时：1 课时教学环节教学环节教学过程教学过程设计意图设计意图情境导入（1）情境导入（1）导入 1：展示有序排队上车的乘客（附件 1），和有序排队接客的出租车排队图（附件 2）。以图片方式，吸引学生参与课堂，感知生活中的队列的使用，引出队列结构。知识讲解（1）知识讲解（1）1.队列的概念。2.教师举一些例子，讲解队列的特性。例 1：模拟甲、乙、丙、丁 4 个人按序入队、出队，以及介绍 4 个人在队列中的结构关系。通过实际问题，加深对队列特性的理解，从而实现知识的内化。自主学习自主学习（1）（1）先让学生自主学习教材中“队列的基本操作”，然后要求学生小组合作讨论，并编写出队程序”。若学生一时不能正确地表述，教师可以从参照入队操作方面给予提示。帮助学生通过小组合作的方式，学习队列的基本操作，并引导学生思考，实现出队的编程实现。教学活动设计教学活动设计实践任务实践任务约瑟夫问题的队列实现n 个人排成一圈，从某个人开始，按顺时针方向从 1 开始依次编号。从编号为 1 的人开始顺时针“1，2，3，1，2，3，”报数，报到m(m1)的人退出圈子。这样不断循环下去，圈子里的人数将不断减少。请按序输出出圈的编号。以第二章的例 2 为例，让学生分组讨论，描述出用队列解决该任务的算法步骤。课堂小结课堂小结1.总结队列的概念；2.归纳队列的特性；3.编程实现队列的各种基本操作，以及队列的简单应用；对本知识进行归纳。作业布置作业布置基础作业（面向所有学生）：了解教材中的拓展链接“循环队列”，并完成教材中的课后练习，描述“假溢出”现象。课后作业是课堂学习的延伸，是巩固和升华知识点的有效途径。教学设计思路教学设计思路3.2 队列包含了队列的概念、特性、基本操作以及队列的应用，它们是一个有机整体，不能简单地割裂开来。队列的特性，是在队列概念的基础上，对队列进行提炼。队列的基本操作，是在队列的特性的基础之上，提炼出来队列的入队、出队等相关的基本操作。队列的应用，是利用队列的相关操作，解决生活中的实际问题。本条目的重点是从实际问题中恰当地选择队列结构，并总结队列的特性及基本操作，难点是队列的基本操作。由于学生第一次从实际问题中来恰当地选择数据结构队列，并提炼队列的概念、特性等，初试尝试，难免出现各种错误。教师可以提供大量的案例分析，小组讨论，引导学生逐步掌握队列的特性及基本操作。本节课的概念性、基础性的知识点比较多，可以先设置真实情境，让学生来体验，再通过案例分析，让学生体验解决问题的过程。等学生对队列有个感性认识的基础上，再给出队列的定义及其特性，并逐条解释。对于队列的基本操作，可以放一些简单、实用的小例子，让学生归纳、总结出具体的操作。针对针对核心素养培养的核心素养培养的设计考虑设计考虑核心素养的培养不可能泛泛而谈，而应落实在每一次引导、每一个活动之中。本条例各个核心素养的具体落点分析如下：信息意识：落点在“能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值”。在营业厅办事对比图中，学生获取队列信息，感知用队列结构处理后，办事流程更合理化了。在合作解决队列的出队操作时，共享信息，共同探讨，实现已有信息的更大价值。计算思维：落点在“针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题；能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题;总结利用计算机解决问题的过程与方法，并迁移到与之相关的其他问题解决中”。在自主学习队列的基本操作后，能提取问题的基本特征，将队列的入队操作迁移到出队操作。在“约瑟夫环”问题中，能提取报数的特征，抽象处理，把每处报数的人出队后再进队或输出操作，用形式化的方式表述出该问题。队列的应用教学设计队列的应用教学设计队列的应用队列的应用教材内容：教材内容：3.2 队列的应用。适应的课程标准：适应的课程标准：1.1 通过问题解决，理解线性表（包括字符串、队列、栈）的概念及其基本操作。教学目标：教学目标：依据解决问题的需要，恰当的选择数据结构队列。通过项目的实践活动，体验用队列解决问题的基本流程，逐步形成运用队列结构解决问题的思维方式和学科方法。指向的核心素养：指向的核心素养：信息意识：能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。计算思维：针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题。能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题。运用队列结构设计解决问题的方案，结合队列的相关操作，编程实现。学习环境：学习环境：有教学控制软件的多媒体机房。课程标准课程标准和和教学目标教学目标建议课时：建议课时：1 课时教学环节教学环节教学过程教学过程设计意图设计意图情境导入（情境导入（导入 1：展示各种加密方法图，恺撒密码（附件1）、维吉尼亚密码（附件 2）、摩尔斯电码（附件 3）。与同学一起用恺撒密码方法解密（附件 4）。解密后，抛出本课教材中的例 1 信息的加密。以破解密码为例，引出本课课例信息的加密，吸引学生参与课堂。任务任务小组合作，讨论、设计分析信息加密的算法。1.讨论：以哪种方式存储信息？2.讨论信息中的各个字符如何操作？3.讨论用队列相关操作，实现信息的加密？引导学生在生活实例中提炼出队列的结构。引领学生用队列相关的操作，实现信息中的字符取出、入队等操作。算法实现算法实现小组合作，将设计的算法，用代码实现。把设计的算法用代码实现，增强学生的代码能力。用 Python 语言实践上述算法中的各个过程，体会队列中的各个操作。成果交流成果交流设计输入数据，组织学生，分享实践结果。引领学生用数据来检验程序的正确性,并分享实践成果。教学活动设计教学活动设计自主学习自主学习自主学习教材中的“银行排队系统”。强化如何从实际问题中恰当的选择数据结构，抽象并建模，结合入队、出队等操作，设计“银行排队系统”的算法。时间有多的同学，可以编写程序，实现“银行排队系统”的功能。课堂小结课堂小结1.面对生活中的问题，如何恰当的选择数据结构；2.面对问题，如何分析问题、设计算法；3.在编写程序时，如何使用队列的入队、出队等操作。对本知识进行归纳。作业布置作业布置基础作业（面向所有学生）：1 完成教材 3.2 后的课后练习 1。课后作业是课堂学习的延伸，是巩固和升华知识点的有效途径。教学设计思路教学设计思路3.2 队列的应用，是 3.2 队列的概念、特性及基本操作的延续，是在学习了队列相关的操作的基础上，在现实问题中，恰当的选择队列来解决问题。本条目的重点是从实际问题中,能恰当地选择队列结构，难点是抽象与建模、设计算法的过程，并用队列的基本操作进行编程实现。教师可以采用教材中提供的“信息加密”和“银行排队叫号系统”实列，参考教材，逐步体验抽象与建模、设计算法、编程实现等过程。针对针对核心素养培养的核心素养培养的设计考虑设计考虑核心素养的培养不可能泛泛而谈，而应落实在每一次引导、每一个活动之中。本条例各个核心素养的具体落点分析如下：信息意识：落点在“能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值”。在不断的试验“解码程序”中的密码后，学生能主动地想到用计算机程序来设计密码压缩程序；在小组合作设计“信息加密”算法、编程实现时，能够与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。计算思维：落点在“在信息活动中能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据；通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案”。在设计“信息加密”的算法与程序实现的过程中，能够界定问题，抽象出解决问题的步骤，用队列合理的组织数据，用入队、出队解决加密的各个步骤。在自主学 习“银行排队叫号取号系统”时，能根据取号、叫号的过程，抽象问题、建立队列的模型，并用入队、出队等操作实现排队的功能。