2023-2024學年高中信息技術(shù)選擇性必修1（浙教版2019）數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-說課稿-3.3-棧

2023-2024學年高中信息技術(shù)選擇性必修1（浙教版2019）數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-說課稿-3.3-棧主備人備課成員設(shè)計意圖本節(jié)課將帶領(lǐng)學生深入探索數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的“?！保ㄟ^浙教版2019高中信息技術(shù)選擇性必修1教材內(nèi)容，引導(dǎo)學生理解棧的概念、特點及在實際問題中的應(yīng)用。以實際問題為驅(qū)動，讓學生在實踐操作中掌握棧的操作方法，培養(yǎng)解決實際問題的能力。核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生的邏輯思維和抽象思維能力，理解棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點。

2.提升學生的問題解決能力，通過實際問題應(yīng)用棧解決數(shù)據(jù)存儲和檢索問題。

3.增強學生的編程實踐能力，通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)棧的基本操作。教學難點與重點1.教學重點，

①理解棧的定義和基本操作，包括入棧、出棧、判空和清棧。

②掌握棧的物理存儲結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)，理解棧的順序存儲和鏈式存儲方式。

③能夠運用棧解決實際問題，如括號匹配、函數(shù)調(diào)用棧等。

2.教學難點，

①理解棧的動態(tài)變化過程，包括棧頂指針的移動和?？臻g的分配與釋放。

②掌握棧的鏈式存儲結(jié)構(gòu)，理解鏈棧的節(jié)點結(jié)構(gòu)和操作方法。

③在實際編程中靈活運用棧，解決復(fù)雜問題，如遞歸算法的實現(xiàn)。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時步驟師生互動設(shè)計二次備課教學方法與手段教學方法：

1.講授法：通過講解棧的定義、操作和特點，幫助學生建立基本概念。

2.討論法：組織學生討論棧的應(yīng)用場景，激發(fā)思考，培養(yǎng)問題解決能力。

3.實驗法：引導(dǎo)學生動手實踐，通過編寫程序操作棧，加深理解。

教學手段：

1.多媒體演示：利用PPT展示棧的存儲結(jié)構(gòu)圖，直觀展示棧的操作過程。

2.在線編程平臺：提供在線編程環(huán)境，讓學生即時編寫和調(diào)試棧程序。

3.教學軟件：使用棧的模擬軟件，讓學生通過互動體驗棧的操作。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預(yù)習任務(wù)：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預(yù)習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習目標和要求。設(shè)計預(yù)習問題：圍繞“?！边@一課題，設(shè)計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“如何理解棧的先進后出特性？”、“棧在編程中有什么實際應(yīng)用？”等，引導(dǎo)學生自主思考。

監(jiān)控預(yù)習進度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學生的預(yù)習進度，確保預(yù)習效果。

學生活動：

自主閱讀預(yù)習資料：按照預(yù)習要求，自主閱讀預(yù)習資料，理解棧的基本概念和操作。

思考預(yù)習問題：針對預(yù)習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

提交預(yù)習成果：將預(yù)習成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺或老師處。

方法/手段/資源：

自主學習法：引導(dǎo)學生自主思考，培養(yǎng)自主學習能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預(yù)習資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學生提前了解“?！边@一課題，為課堂學習做好準備。

培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

導(dǎo)入新課：通過一個簡單的棧應(yīng)用案例，如模擬洗牌過程，引出“?！边@一課題，激發(fā)學生的學習興趣。

講解知識點：詳細講解棧的定義、基本操作和存儲結(jié)構(gòu)，結(jié)合實例幫助學生理解棧的原理。

組織課堂活動：設(shè)計小組討論，讓學生根據(jù)預(yù)習內(nèi)容，討論棧在遞歸中的應(yīng)用，如計算階乘。

解答疑問：針對學生在學習中產(chǎn)生的疑問，如“棧如何實現(xiàn)動態(tài)擴容？”等，進行及時解答和指導(dǎo)。

學生活動：

聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動：積極參與小組討論，嘗試用代碼實現(xiàn)棧的操作。

提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

方法/手段/資源：

講授法：通過詳細講解，幫助學生理解棧的知識點。

實踐活動法：設(shè)計小組討論和編程練習，讓學生在實踐中掌握棧的操作。

合作學習法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

幫助學生深入理解棧的知識點，掌握棧的操作技能。

通過實踐活動，培養(yǎng)學生的動手能力和解決問題的能力。

通過合作學習，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

布置作業(yè)：布置設(shè)計一個簡單的棧操作的程序，要求學生實現(xiàn)入棧、出棧等功能。

提供拓展資源：提供與棧相關(guān)的在線編程平臺和教學視頻，供學生進一步學習。

反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導(dǎo)，指出程序中的錯誤和改進建議。

學生活動：

完成作業(yè)：認真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

拓展學習：利用老師提供的拓展資源，嘗試實現(xiàn)更復(fù)雜的棧應(yīng)用，如模擬瀏覽器的歷史記錄。

反思總結(jié)：對自己的學習過程和成果進行反思和總結(jié)，提出改進建議。

方法/手段/資源：

自主學習法：引導(dǎo)學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結(jié)。

作用與目的：

鞏固學生在課堂上學到的棧知識點和技能。

通過拓展學習，拓寬學生的知識視野和思維方式。

通過反思總結(jié)，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言版）》-嚴蔚敏，吳偉民

這本書詳細介紹了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念和實現(xiàn)方法，其中對棧的深入探討可以幫助學生更全面地理解棧的理論基礎(chǔ)和實際應(yīng)用。

《算法導(dǎo)論》-ThomasH.Cormen,CharlesE.Leiserson,RonaldL.Rivest,CliffordStein

在這本書中，棧被作為基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一進行詳細介紹，包括其理論分析、實現(xiàn)細節(jié)以及在算法中的應(yīng)用，適合對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有更高追求的學生。

《計算機操作系統(tǒng)》-WilliamStallings

在操作系統(tǒng)課程中，棧是管理程序運行的重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這本書可以讓學生了解棧在操作系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，如進程調(diào)度、中斷處理等。

《編譯原理》-AlfredV.Aho,MonicaS.Lam,RaviSethi,JeffreyD.Ullman

在編譯原理課程中，棧用于存儲中間代碼和變量信息。這本書可以幫助學生理解棧在編譯過程中的關(guān)鍵作用。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究

（1）棧在實際編程中的應(yīng)用

-設(shè)計一個簡單的文本編輯器，實現(xiàn)撤銷和重做功能，使用棧來存儲和恢復(fù)文本狀態(tài)。

-實現(xiàn)一個函數(shù)調(diào)用棧模擬，模擬函數(shù)的調(diào)用和返回過程。

（2）棧的高級特性

-研究循環(huán)棧，探討其優(yōu)缺點以及在什么情況下使用循環(huán)棧更合適。

-探索棧的鏈式存儲結(jié)構(gòu)，分析其空間復(fù)雜度和時間復(fù)雜度。

（3）棧在其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

-研究雙向鏈表與棧的結(jié)合，探討如何實現(xiàn)一個支持插入和刪除操作的雙向鏈表。

-分析隊列與棧的結(jié)合，探討如何實現(xiàn)一個既支持棧操作又支持隊列操作的隊列。

（4）棧在算法中的應(yīng)用

-研究棧在括號匹配、逆波蘭表達式計算中的應(yīng)用。

-探討棧在圖遍歷算法中的應(yīng)用，如深度優(yōu)先搜索（DFS）。

（5）棧在操作系統(tǒng)中的應(yīng)用

-分析棧在進程管理中的作用，如進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換和上下文切換。

-研究棧在內(nèi)存管理中的應(yīng)用，如動態(tài)內(nèi)存分配。教學反思與總結(jié)今天這節(jié)課，我們學習了棧這一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，感覺挺有意思的。咱們來回顧一下，看看這節(jié)課咱們都做了些什么，學生又有哪些收獲。

首先，我覺得這節(jié)課的教學方法還是挺有效的。我采用了講授法、討論法和實驗法相結(jié)合的方式，力求讓同學們既能理解理論知識，又能通過實踐操作來加深印象。比如，我通過講解棧的定義和基本操作，讓大家對棧有了初步的認識；然后，我又設(shè)計了一些實際問題，讓大家在討論中找到解決方法；最后，通過編程實驗，大家親手操作棧，這樣不僅鞏固了知識，還提高了編程能力。

在教學過程中，我發(fā)現(xiàn)同學們對棧的理解還是比較快的，尤其是在討論環(huán)節(jié)，大家都能積極參與，提出自己的想法。這說明咱們班級的學習氛圍很好，同學們都很愿意學習。不過，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題。

比如說，在講解棧的存儲結(jié)構(gòu)時，有些同學可能覺得有點抽象，不太容易理解。這就需要我在今后的教學中，更加注重對抽象概念的解釋，盡量用形象、生動的例子來幫助大家理解。另外，我還發(fā)現(xiàn)，有些同學在編程實驗中，對于棧的操作不夠熟練，比如入棧、出棧等操作。這可能是因為他們在預(yù)習的時候沒有認真看教材，或者沒有及時復(fù)習。所以，我建議大家在課后要加強對教材的學習，多練習編程，提高自己的實踐能力。

至于教學效果，我覺得總體上是不錯的。同學們對棧的基本概念和操作有了清晰的認識，能夠運用棧解決一些實際問題。當然，這節(jié)課也有一些不足之處。

首先，我在講解過程中，可能過于注重理論知識的傳授，而忽視了與實際應(yīng)用的結(jié)合。我覺得在今后的教學中，我應(yīng)該更加注重將理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，讓同學們在學習的過程中，能夠更好地體會到知識的價值。

其次，我在課堂管理上還有待提高。比如，在討論環(huán)節(jié)，有些同學可能因為害羞或者不自信，不敢發(fā)言。這就需要我在今后的教學中，更加關(guān)注學生的個體差異，鼓勵他們積極參與課堂活動，提高他們的自信心。

最后，我覺得在課后作業(yè)的布置上，還可以更加多樣化。除了編程作業(yè)，還可以布置一些理論思考題，讓同學們在課后繼續(xù)思考，加深對知識的理解。板書設(shè)計1.棧的定義

①棧是限定僅在表的一端進行插入與刪除操作的線性表。

②棧頂（Top）：允許插入和刪除的一端。

③棧底（Bottom）：不允許插入和刪除的一端。

2.棧的基本操作

②入棧（Push）：在棧頂插入一個新元素。

②出棧（Pop）：刪除棧頂元素，并返回它的值。

②判空（