高中信息技术浙教版 (2019)选修1 数据与数据结构3.2 队列公开课教案及反思

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；

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。