1、队列的应用教学设计课程标准和教学目标队列的应用教材内容: 3.2队列的应用。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: 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: 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
2、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:有教学控制软件的多媒体机房。建议课时:1课时教学活动设计教学环节教学过程设计意图情境导入(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
3、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。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;
4、 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。针对核心素养培养的设计
5、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。