1、2019华师大版 高中信息技术 选择性必修1 数据与数据结构第一章 引言【2020课标】大单元整体教学设计全析一、内容分析与整合二、普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）分解三、学情分析四、大主题或大概念设计五、大单元目标叙写六、大单元教学重点七、大单元教学难点八、大单元整体教学思路九、学业评价十、大单元实施思路及教学结构图十一、大情境、大任务创设十二、单元学历案十三、学科实践与跨学科学习设计十四、大单元作业设计十五、“教-学-评”一致性课时设计十六、大单元教学反思一、内容分析与整合（一）教学内容分析普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）中，选择性必修1数据与数据结构是高中信息技术课程的重要组成部分。该模块旨在深化学生对数据及其结构的理解，通过算法与数据结构的学习，培养学生的计算思维和问题解决能力。本次大单元教学设计聚焦于第一章 引言的教学内容，特别是“项目主题：随时提供有序的报名信息”和“第一节 数据”与“第二节 数据结构”的内容。“项目主题：随时提供有序的报名信息”通过一个实际的项目情境，引导学生理解数据管理的需求，并思考如何通过程序设计实现有序的数
2、据管理。这一项目不仅要求学生掌握基本的数据处理技能，还要求学生能够运用所学的数据结构知识解决实际问题。“第一节 数据”主要介绍了数据的基本概念、数据类型及其在计算机科学中的应用。通过这一节的学习，学生将理解数据的含义、数据的层次观以及数据类型对程序设计的重要性。“第二节 数据结构”则进一步探讨了数据结构的概念、意义及其与算法的关系。学生将学习如何根据问题的需求选择合适的数据结构，并理解数据结构对程序运行效率的影响。通过这一节的学习，学生将初步掌握数组、链表等基本数据结构的概念及其操作。（二）单元内容分析本单元的教学内容围绕“数据与数据结构”展开，旨在通过理论讲解与项目实践相结合的方式，深化学生对数据及其结构的理解。具体来说，单元内容包括以下几个方面：数据的基本概念与类型：介绍数据在日常生活中的广泛应用，以及数据类型在程序设计中的重要性。通过实例分析，帮助学生理解数据的层次观和文件扩展名的意义。数据结构的概念与意义：阐述数据结构在计算机科学中的定义、作用及其与算法的关系。通过案例分析，展示不同数据结构在解决实际问题中的优势与局限。基本数据结构的操作：重点讲解数组、链表等基本数据结构的概念
3、、特点及其操作。通过编程实践，让学生掌握这些数据结构的基本用法。项目实践：随时提供有序的报名信息：通过一个具体的项目情境，引导学生综合运用所学的数据和数据结构知识，设计并实现一个能够随时提供有序报名信息的程序。通过项目实践，培养学生的问题解决能力和计算思维。（三）单元内容整合本单元的教学内容在整合上注重理论与实践的结合，以及知识与技能的迁移。具体来说，整合方式如下：理论知识的整合：将“数据的基本概念与类型”和“数据结构的概念与意义”两部分内容整合在一起，形成对数据及其结构的全面认识。通过对比和分析，帮助学生理解数据类型与数据结构之间的关系。实践技能的整合：将“基本数据结构的操作”与“项目实践：随时提供有序的报名信息”相结合，通过项目实践来巩固和深化学生对数据结构操作的理解。通过项目实践中的问题解决过程，培养学生的计算思维和问题解决能力。知识与技能的迁移：引导学生将所学的数据和数据结构知识迁移到其他相关领域的学习中，如算法设计、数据库管理等。通过知识的迁移应用，拓宽学生的视野，提升其综合运用知识的能力。二、普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）分解（一）信息意识对信息的敏
4、感度：学生能够敏锐地感知到数据在日常生活中的广泛应用，以及数据类型对数据处理的重要性。在项目实践中，学生能够主动识别报名信息管理的需求，并思考如何通过数据结构来实现有序的数据管理。对信息价值的判断力：学生能够理解数据结构对程序运行效率的影响，认识到选择合适的数据结构对于提高程序性能的重要性。在面对实际问题时，学生能够根据问题的需求选择合适的数据结构，并判断其在实际应用中的价值。信息获取的自觉性：学生能够自觉地寻求并获取与数据和数据结构相关的知识，不断提升自己的信息素养。在项目实践中，学生能够主动查阅资料、学习新技术，以解决项目中遇到的问题。（二）计算思维形式化表达：学生能够运用计算机科学领域的思想方法，将实际问题形式化为可计算的问题。在项目实践中，学生能够将报名信息管理的需求形式化为具体的数据结构和算法问题。抽象与建模：学生能够从复杂的问题中提取出关键特征，建立结构模型，将问题抽象为数据及其关系的处理。在学习数据结构时，学生能够理解数据结构的抽象意义，并能够将其应用于实际问题的解决中。算法设计与优化：学生能够根据问题的需求设计合适的算法，并通过数据结构的优化来提高算法的效率。在项目实践
5、中，学生能够设计并实现一个高效的报名信息管理系统，通过数据结构的优化来提高系统的性能。系统化解决方案：学生能够综合运用所学的知识和技能，提出系统化的解决方案来解决问题。在项目实践中，学生能够结合数据结构和算法的知识，设计并实现一个完整的报名信息管理系统。（三）数字化学习与创新数字化学习环境的适应：学生能够适应数字化学习环境，利用数字化资源和工具进行学习。在学习过程中，学生能够熟练使用编程软件和开发工具，进行数据结构的实践操作。数字化学习资源的利用：学生能够积极利用数字化学习资源进行自主学习和协作学习。在项目实践中，学生能够利用网络资源查阅相关资料、学习新技术，并与同学进行交流和合作。创新能力的培养：学生能够在数字化学习环境中发挥创新思维，提出新的想法和解决方案。在项目实践中，学生能够结合实际需求和数据结构的特点，提出创新性的报名信息管理方案。数字化成果的展示：学生能够利用数字化工具展示自己的学习成果和项目作品。在项目完成后，学生能够编写项目报告、展示项目成果，并与同学进行分享和交流。（四）信息社会责任信息安全意识：学生能够认识到信息安全的重要性，遵守信息法律法规和伦理道德准则。在项目实
6、践中，学生能够注意保护报名信息的安全性和隐私性，防止信息泄露和滥用。合法合规使用信息技术：学生能够合法合规地使用信息技术工具和资源，不侵犯他人的知识产权和合法权益。在项目实践中，学生能够尊重原创作品和知识产权，不抄袭、不剽窃他人的代码和成果。信息伦理道德：学生能够具备良好的信息伦理道德观念，负责任地使用信息技术。在项目实践中，学生能够关注报名信息管理系统的社会影响和价值导向，确保系统的健康、安全和可持续发展。积极参与信息社会建设：学生能够积极参与信息社会的建设和发展，为构建健康、和谐的信息环境贡献自己的力量。在项目实践中，学生能够将自己的报名信息管理系统应用于实际场景中，为社会提供有价值的服务和支持。三、学情分析学情分析是教学设计的重要环节，它有助于教师了解学生的知识基础、学习特点和学习障碍，从而制定更加有针对性的教学策略。针对华师大版高中信息技术选择性必修1数据与数据结构第一章引言的教学内容，以下是学情分析的详细阐述。（一）已知内容分析信息技术基础：学生已经在必修课程中学习了信息技术的基础知识，包括信息的获取、表示、存储、传输和加工等基本概念。这些基础知识为学生进一步学习数据与数据结
7、构打下了坚实的基础。编程语言基础：学生在必修课程中已经接触并初步掌握了一种程序设计语言（如Python）的基本语法和编程方法。这种编程基础有助于学生理解数据结构在计算机中的实现方式，并能够动手编写简单的程序来操作数据结构。问题解决能力：通过之前的学习，学生已经具备了一定的问题解决能力，能够运用信息技术手段解决实际问题。这种能力在学习数据与数据结构时尤为重要，因为学生需要运用所学知识分析和解决具体的数据处理问题。（二）新知内容分析数据类型与数据结构的概念：学生需要理解数据类型是程序设计语言中的基本概念之一，它帮助程序员在程序设计时更为方便、准确地描述和处理各种数据。学生还需要了解数据结构是关于数据之间关系的描述及其形成与访问的方式，是计算机学科的基础知识。数据结构的种类与特点：学生需要掌握常见的数据结构种类（如数组、链表、栈、队列等）及其特点和应用场景。这有助于学生根据具体问题的需求选择合适的数据结构来解决问题。数据结构与算法的关系：学生需要理解数据结构与算法之间的密切关系，知道数据结构的选择会影响算法的效率。学生还需要了解如何通过合理的数据结构来优化算法的性能。数据结构的编程实现：学生
8、需要掌握如何使用程序设计语言来实现常见的数据结构，并能够编写程序来操作这些数据结构。这有助于学生将理论知识应用于实践，提高编程能力和问题解决能力。（三）学生学习能力分析逻辑思维能力：学习数据与数据结构需要学生具备较强的逻辑思维能力，能够理解和分析数据之间的逻辑关系，并能够根据这些关系来设计和实现数据结构。抽象思维能力：学生需要能够将实际问题抽象为数据问题，并能够运用数据结构和算法来解决这些问题。这种抽象思维能力对于学习数据与数据结构至关重要。动手实践能力：学习数据与数据结构需要学生具备较强的动手实践能力，能够编写程序来实现和操作数据结构。这种实践能力有助于学生将理论知识应用于实践，提高学习效果。自主学习能力：由于数据与数据结构的内容较为抽象和复杂，学生需要具备较强的自主学习能力，能够主动查阅资料、思考问题和解决问题。这种自主学习能力有助于学生深入理解数据与数据结构的本质和应用。（四）学习障碍突破策略强化基础知识复习：针对部分学生信息技术基础薄弱的问题，教师可以在教学前组织学生进行基础知识复习，特别是程序设计语言和信息技术基础知识的复习。这有助于学生更好地理解和掌握新知内容。采用案例教学
9、法：通过引入实际案例，如报名信息管理系统、图书管理系统等，让学生在实际情境中学习和理解数据类型与数据结构的概念和应用。这有助于学生将抽象的理论知识与具体的问题相结合，提高学习效果。加强动手实践环节：针对部分学生动手实践能力不足的问题，教师可以增加动手实践环节的时间和比例，让学生亲自动手编写程序来实现和操作数据结构。教师还可以组织学生进行小组讨论和合作编程，以提高学生的协作能力和实践能力。引导学生自主思考：针对部分学生自主学习能力不足的问题，教师可以引导学生自主思考问题和解决问题，鼓励学生提出自己的见解和解决方案。教师还可以组织学生进行课堂讨论和辩论，以激发学生的思维活力和创新能力。利用多媒体教学资源：针对部分学生对抽象概念理解困难的问题，教师可以利用多媒体教学资源（如动画、视频、课件等）来辅助讲解和演示。这有助于学生更加直观地理解和掌握数据与数据结构的概念和应用。建立学习反馈机制：通过建立学习反馈机制，及时了解学生的学习情况和问题，并针对性地提供指导和帮助。这有助于学生及时解决学习中的困惑和难题，提高学习效果和学习积极性。针对华师大版高中信息技术选择性必修1数据与数据结构第一章引言的教学内容，学情分析是教师制定教学策略的重要依据。通过深入了解学生的已知内容、新知内容、学习能力和学习障碍等方面的信息，教师可以制定更加有针对性的教学方案，帮助学生更好地理解和掌握数据与数据结构的知识和技能。四、大主题或大概念设计本大单元的主题为“数据与数据结构的探索与应用”，旨在通过探索数据的基本概念和数据结构的核心思想，引导学生理解数据在现代信息技术中的重要性，并学会如何合理组织和管理数据，以解决实际问题。围绕这一主题，我们将从数据的概念、数据类型、数据结构的选择与应用等多个方面展开教学，帮助学生建立起对
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