3.3 栈 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

栈的概念、特性及基本操作教学设计栈的概念、特性及基本操作教学设计栈的概念、特性及基本操作栈的概念、特性及基本操作教材内容：教材内容：3.3 栈的概念、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，从问题中提炼出栈结构。能够总结出栈的特性，领会栈的相关操作。通过具体任务的实践活动，体验用栈解决问题的基本流程，逐步形成运用栈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。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：根据投影中的“消毒柜中的餐盘.bmp”图片（附件 3），总结餐盘和钢桶取放有哪些特点？导入 2：列举生活中包含栈结构特点的事例。以图片方式，吸引学生参与课堂，感知生活中蕴含栈结构的实例，并总结生活中事物的特点。结合栈结构，发挥想象，列举生活中的实例。知识讲解（1）知识讲解（1）1.栈的概念。以知识条目的方式呈现栈的概念。自主学习自主学习（1）（1）先让学生自主学习教材中“栈的特性”，然后要求学生小组合作讨论，完成问题与讨论“栈与队列有什么相同点和不同点？”。培养学生自主学习能力，并把学到的知识，与前一节中队列进行对比。教学活动设计教学活动设计知识讲解（2）知识讲解（2）1.教师举一些例子，讲解栈的建栈、入栈等操作。例 1：“A”“B”“C”“D”四个元素，按序入栈、出栈，模拟出其中的过程。2.根据入栈的代码，请学生编写出程序。3分组、合作完成问题与讨论“编号为 1、2、通过实际问题，加深对栈的基本操作的理解，从而实现知识的内化。知识点迁移。掌握入栈程序后，迁移出栈程序。以问题讨化的形式，加深、巩固对入栈、出栈的理解。3、4 的 4 列火车，按顺序开进一个栈式结构的站点。问题：开出火车站的顺序有多少种？请写出所有可能的出栈序列。”自主学习自主学习（2）（2）1.先让学生自主学习教材中“用户角色特征值”转换成二进制，然后要求学生小组合作讨论，并编写出转换程序”。若学生不能正确地表述，教师可以从模拟十进制转二进制，并参照入栈、出栈的操作方面给予提示。帮助学生通过小组合作的方式，从进制转换过程中提炼出栈的基本操作，并引导学生思考，编写进制转换程序（附件 5）。课堂小结课堂小结1.总结栈的概念；2.归纳栈的特性；3.编程实现栈的各种基本操作，以及栈的简单应用；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）：本节思考与练习 1 和练习 2。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3.3 包含了栈的概念、特性、基本操作以及栈的应用，它们是一个有机整体，不能简单地割裂开来。在了解了生活中一些蕴含了栈结构的生活实例后，可以得到栈结构的概念，提炼出栈结构的特性。根据实例中的栈顶的相关操作，可以提炼出建栈、入栈、出栈等基本操作。理解了这些基本操作后，就可以解决含有栈结构的相关问题，并编程实现。本条目的重点是从实际问题中恰当地选择栈结构，并总结栈的特性及基本操作，难点是栈结构解决问题的过程。由于学生第一次从实际问题中恰当地选择数据结构栈，并提炼栈的概念、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，引导学生逐步掌握栈的特性及基本操作。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。等学生对栈有感性认识的基础上，再给出栈的定义及其特性，并逐条解释。对于栈的基本操作，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”。在设计“用户角色特征值”时，能够主动选取计算机工具来获取信息、处理信息；在车厢调度游戏中，学生能团队合作，共同讨论车厢的入栈、出栈等。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”。在学习栈的入栈操作后，能栈的入队操作迁移到出栈操作。在“用户角色特征值”问题中，能够分析任务，抽象处理，把中间过程建模成入栈、出栈操作。栈的应用教学设计栈的应用教学设计栈的应用栈的应用教材内容：教材内容：3.2 栈的应用。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栈。通过项目的实践活动，体验用栈解决问题的基本流程，逐步形成运用栈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。运用栈结构设计解决问题的方案，结合栈的相关操作，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：玩一个小游戏，在“括号匹配.exe”（附件 1）中，学生任意输入数学计算式，程序能判断计算式中的括号是否匹配。以游戏方式，吸引学生参与课堂，了解括号匹配。任务任务完成教材中的“括号匹配”，小组合作，对“括号匹配”进行抽象与建模和设计算法。1.讨论：如何抽象问题，建立模型。2.讨论计算式中的各个括号如何存储？3.讨论用栈的相关操作，实现“括号匹配”的判断？引导学生在生活实例中提炼出栈的结构。引领学生用栈相关的操作，实现括号的入栈、出栈等操作。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，体会栈的各个操作。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对于完成“括号匹配”程序时间有多的同学，自主学习教材中的实践与体验“逆波兰表达式”。锻炼学生的自主学习能力，将栈操作的应用迁移到“逆波兰表达式”(附件 2)。教师在适当的时候，辅助学生分析问题、设计算法。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，如何抽象与建模、设计算法；3.在编写程序时，如何使用栈的入栈、出栈等操作。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.完成本章教材 3.3 后的巩固与提高中的练习 6。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 栈的应用，是 3.3 栈的概念、特性及基本操作的延续，是在学习了栈相关的操作的基础上，在现实问题中，恰当的选择栈来解决问题。本条目的重点是从实际问题中,能恰当地选择栈结构，难点是抽象与建模、设计算法的过程，并用栈的基本操作进行编程实现。教师可以采用教材中提供项目“括号匹配”和实践与体验“逆波兰表达式”，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“括号匹配”的游戏中，体验用计算机工具来验证数学中的问题；在小组合作设计“括号匹配”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“括号匹配”的算法与程序实现的过程中，能够界定问题，抽象特征，忽略括号以外的字符，直接判断左右括号是否匹配；在设计算法时，能合理的组织左右括号，根据入栈、出栈情况判断是否匹配。