2023-2024学年高中信息技术选择性必修1（浙教版2019）数据与数据结构-说课稿-4.3-抽象数据类型

2023-2024学年高中信息技术选择性必修1（浙教版2019）数据与数据结构-说课稿-4.3-抽象数据类型一、课程基本信息

1.课程名称：高中信息技术选择性必修1（浙教版2019）数据与数据结构

2.教学年级和班级：高中一年级

3.授课时间：2023-2024学年第二学期

4.教学时数：1课时

本节课将详细介绍4.3节抽象数据类型的相关内容，旨在让学生理解抽象数据类型的概念、特点及其在实际应用中的价值。通过讲解和实例分析，使学生能够掌握抽象数据类型的基本使用方法和技巧。二、核心素养目标

本节课的核心素养目标旨在培养学生信息意识、计算思维、数字化学习与创新及信息社会责任。通过学习抽象数据类型，学生将提升对信息处理过程中数据组织与抽象能力，增强利用信息技术解决问题的意识。同时，通过实例分析和实践操作，发展逻辑思维和问题解决能力，形成有效的数字化学习策略，为适应未来信息社会奠定基础。三、学情分析

本节课面对的是高中一年级的学生，他们在信息技术方面已具备一定的知识基础，如基本的计算机操作和简单的编程概念。在知识层面，学生已接触过数据类型、变量等基本概念，但抽象数据类型这一概念较为抽象，可能需要更多实例和具体操作来辅助理解。

在能力方面，学生的逻辑思维和分析问题的能力正在发展，但可能缺乏将抽象概念应用于实际问题的经验。此外，学生的自主学习能力和团队合作意识各有差异，这对课程学习产生了一定的影响。

在行为习惯上，学生可能习惯于被动接受知识，对于主动探究和实践的学习方式较为陌生。他们的信息检索和处理能力较强，但有时缺乏筛选和评估信息的能力。四、教学资源

1.软硬件资源：计算机实验室、投影仪、白板

2.课程平台：学校教学管理系统

3.信息化资源：教学PPT、教学案例代码、在线编程环境

4.教学手段：问题驱动法、案例教学法、小组讨论法、编程实践五、教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

以学生已知的数学集合概念作为导入，提出问题：“在数学中，集合是一种抽象的概念，我们如何在计算机科学中表达类似的概念？”通过这个问题引发学生对抽象数据类型的好奇心，进而引入本节课的主题——抽象数据类型。

2.讲授新知（20分钟）

首先，通过PPT展示抽象数据类型的定义、特点和应用场景，让学生对抽象数据类型有一个初步的理解。接着，通过具体的例子（如复数、矩阵等）来解释抽象数据类型的实现方式。然后，引导学生探讨抽象数据类型在实际编程中的应用，如何提高代码的可读性和可维护性。最后，通过互动提问的方式，检查学生对抽象数据类型的理解和掌握程度。

具体步骤如下：

-展示抽象数据类型的定义和特点；

-通过具体案例介绍抽象数据类型的实现；

-探讨抽象数据类型在实际编程中的应用；

-互动提问，巩固知识点。

3.巩固练习（10分钟）

给出几个与抽象数据类型相关的编程问题，让学生在编程环境中尝试实现。这些问题旨在巩固学生对抽象数据类型概念的理解，并锻炼他们运用抽象数据类型解决问题的能力。

具体步骤如下：

-发布编程练习题；

-学生在编程环境中进行实践操作；

-教师巡视课堂，提供个别指导。

4.课堂小结（5分钟）

回顾本节课的主要内容，总结抽象数据类型的定义、特点和应用。强调抽象数据类型在软件开发中的重要性，并鼓励学生在今后的编程实践中积极运用这一概念。

5.作业布置（5分钟）

布置一道与抽象数据类型相关的编程作业，要求学生在课后完成。这道作业旨在进一步巩固学生对抽象数据类型的理解和应用能力，为下一节课的学习打下基础。

具体步骤如下：

-布置编程作业；

-说明作业要求和提交截止时间；

-强调作业的重要性，鼓励学生认真完成。六、知识点梳理

1.抽象数据类型的定义

抽象数据类型（AbstractDataType，ADT）是指一个数学模型以及定义在此模型上的一组操作。它强调的是数据的抽象行为，而不关心数据的具体实现细节。

2.抽象数据类型的特点

-数据抽象：只提供数据的操作接口，隐藏内部实现细节。

-封装性：将数据和对数据的操作捆绑在一起，形成一个独立的单元。

-可重用性：抽象数据类型可以在不同的程序中重复使用，提高开发效率。

3.抽象数据类型的分类

-基本类型：如整数、浮点数、字符等。

-构造类型：如数组、结构体、联合体等。

-指针类型：用于存储内存地址的类型。

-引用类型：一种特殊类型的别名，通常用于参数传递。

4.抽象数据类型的实现

-使用类：在面向对象编程中，类是实现抽象数据类型的常用手段。

-使用结构体：在C语言中，结构体可以用来实现复杂的数据结构。

-使用接口：在Java等语言中，接口定义了一组规范，实现类必须遵循这些规范。

5.抽象数据类型的应用

-复数：包含实部和虚部，支持加、减、乘、除等操作。

-矩阵：二维数组，支持矩阵加法、乘法、转置等操作。

-栈和队列：抽象数据类型的经典例子，用于存储和检索元素。

6.抽象数据类型与具体实现的关系

抽象数据类型提供了数据的抽象视图，而具体实现则负责实现这些视图。不同的实现方式可能会影响性能和内存使用。

7.抽象数据类型的操作

-构造操作：创建抽象数据类型实例。

-赋值操作：将一个抽象数据类型实例的值赋给另一个实例。

-销毁操作：释放抽象数据类型实例占用的资源。

-功能操作：对抽象数据类型执行特定操作，如插入、删除、查找等。

8.抽象数据类型的优势

-提高程序的可读性：通过抽象，代码更易于理解。

-提高程序的可维护性：修改实现细节不会影响使用抽象数据类型的代码。

-促进模块化设计：抽象数据类型可以作为模块，实现代码的分离和重用。

9.抽象数据类型的局限性

-性能开销：抽象可能带来额外的性能开销，特别是在频繁操作时。

-学习曲线：理解抽象数据类型可能需要一定的时间和经验。

10.抽象数据类型的设计原则

-封装性：确保数据的内部实现不被外部访问。

-明确性：操作的含义应该清晰明了，避免歧义。

-最小接口原则：提供的操作接口应该尽可能少，避免不必要的复杂性。七、反思改进措施

（一）教学特色创新

1.采用案例教学法，通过实际编程案例让学生更直观地理解抽象数据类型的概念和应用。

2.引入小组讨论环节，鼓励学生合作探究，培养他们的团队协作能力和批判性思维。

3.利用在线编程环境，让学生实时编写和测试代码，增强实践操作能力和问题解决能力。

（二）存在主要问题

1.教学管理上，课堂互动不足，部分学生参与度不高，可能导致他们对知识点的理解不够深入。

2.教学组织上，时间分配不够合理，导致巩固练习环节较为匆忙，学生未能充分实践。

3.教学评价上，评价方式较为单一，主要依赖期末考试，未能充分反映学生的学习过程。

（三）改进措施

1.针对课堂互动不足的问题，我将在教学中更多地采用提问和小组合作的方式，确保每个学生都有机会参与讨论。同时，鼓励学生提出问题，增加课堂的互动性和动态性。

2.针对时间分配不合理的问题，我将在课前更加仔细地规划每个环节的时间，确保巩固练习环节有足够的时间让学生实践。如果必要，可以考虑适当调整授课内容的深度和广度，以适应时间安排。

3.针对评价方式单一的问题，我将引入更多的评价手段，如课堂表现、作业完成情况、小组项目等，以全面评估学生的学习效果。同时，我会及时给予反馈，帮助学生识别不足，及时调整学习策略。

在教学过程中，我还会继续探索新的教学方法和技术，比如使用游戏化学习、翻转课堂等，以进一步提升教学效果。此外，我也会积极与同行交流，学习他们的教学经验，不断完善自己的教学方法。通过这些改进措施，我相信能够更好地帮助学生理解抽象数据类型，提高他们的信息素养和编程能力。八、板书设计

①抽