第3章数据结构基本类型3.2操作受限的线性表-栈-高中教学同步《信息技术-数据与数据结构》说课稿（人教-中图版2019）

第3章数据结构基本类型3.2操作受限的线性表——栈-高中教学同步《信息技术-数据与数据结构》(说课稿）（人教-中图版2019）一、教学内容

本节课我们将学习高中信息技术-数据与数据结构教材第3章第2节“操作受限的线性表——栈”。本节内容主要涵盖以下知识点：

1.栈的定义及其特点。

2.栈的基本操作：初始化、入栈、出栈、判断栈空、获取栈顶元素。

3.栈的应用实例：括号匹配、表达式求值等。二、核心素养目标

本节课的核心素养目标旨在培养学生的信息素养和算法思维，具体包括：

1.培养学生理解数据结构的基本概念，提升对数据组织方式的认知能力。

2.通过栈的学习，训练学生的逻辑思维和抽象思维能力，增强问题解决能力。

3.培养学生运用算法解决问题的能力，提高对计算机科学中常见数据结构的应用意识。三、学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在学习本节课之前，已经了解了线性表的基本概念，包括线性表的顺序存储和链式存储结构，以及基本的线性表操作，如插入、删除等。此外，学生还具备了一定的编程基础，能够使用一种或多种编程语言实现简单的算法。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对信息技术课程通常具有较高兴趣，喜欢探索计算机科学中的实际问题。他们在逻辑思维和问题解决方面有一定能力，但可能对抽象概念的理解和复杂算法的实现存在一定的困难。学生的学习风格多样，有的偏好理论学习，有的喜欢通过实践操作来加深理解。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

-对栈这种操作受限的线性表的概念理解可能不够深刻。

-在实现栈的基本操作时，可能会对递归和循环的理解和运用感到困难。

-在算法设计中，可能难以把握栈的应用场景和解决具体问题的策略。

-将栈应用于实际问题时，可能会遇到算法效率优化和数据结构选择的挑战。四、教学方法与策略

1.教学方法：结合教学目标和学习者特点，本节课将采用讲授与案例分析相结合的方法，辅以讨论和项目导向学习。

2.教学活动：将以案例研究的形式，引导学生探讨栈在实际问题中的应用，如通过角色扮演模拟栈的操作过程，以及通过实验实现栈的算法。

3.教学媒体：利用PPT展示栈的动态操作过程，以及使用在线编程平台让学生动手实践栈的创建和操作，增强学生的直观感受和实践能力。五、教学实施过程

1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台发布预习资料，包括栈的概念和操作的PPT，以及相关的算法视频。

-设计预习问题：设计问题如“栈与队列的区别是什么？”“栈的常见应用场景有哪些？”等，引导学生思考。

-监控预习进度：通过在线平台的预习反馈功能，监控学生的预习情况。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生自主观看视频和阅读PPT，理解栈的基本概念。

-思考预习问题：针对设计的问题进行思考，记录下自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生在平台上提交思维导图或预习笔记。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：培养学生自主学习的能力。

-信息技术手段：利用在线平台实现资源的共享和预习监控。

作用与目的：

-帮助学生提前构建栈的知识框架，为课堂深入学习打下基础。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过生活中的栈应用案例，如浏览器后退功能，引入新课。

-讲解知识点：详细讲解栈的原理，结合代码示例演示栈的操作。

-组织课堂活动：分组讨论栈的应用实例，进行角色扮演模拟栈操作。

-解答疑问：针对学生的疑问进行解答，指导学生理解栈的用法。

学生活动：

-听讲并思考：学生听讲并跟随老师的思路思考问题。

-参与课堂活动：学生参与讨论和角色扮演，加深对栈的理解。

-提问与讨论：学生在讨论中提出问题，与同学和老师交流。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：详细讲解栈的原理和操作。

-实践活动法：通过小组活动，实践栈的操作。

-合作学习法：促进学生之间的交流和合作。

作用与目的：

-帮助学生深入理解栈的特性和操作，掌握栈的应用。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置实现栈操作的编程作业，巩固课堂所学。

-提供拓展资源：提供栈的高级应用案例，如表达式求值等，供学生自学。

-反馈作业情况：批改作业，提供反馈，指出学生的不足和改进方向。

学生活动：

-完成作业：学生独立完成编程作业，加深对栈的理解。

-拓展学习：利用提供的资源进行自学，拓宽知识面。

-反思总结：学生对自己的学习过程进行反思，总结学习经验。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生进行自我反思和总结。

作用与目的：

-巩固和拓展学生在课堂上学到的知识，提高学生的编程能力和问题解决能力。

-培养学生的自我监控和反思能力，促进学习的可持续发展。六、教学资源拓展

拓展资源：

1.栈与队列的比较：提供一份详细的文档，对比栈和队列这两种数据结构的特点、用途和操作方式，帮助学生更深入地理解它们之间的区别和联系。

2.栈的应用案例：收集一些实际的栈应用案例，如表达式求值、括号匹配、递归算法的消除等，让学生了解栈在实际编程中的应用。

3.栈的算法实现：提供不同编程语言中栈的算法实现代码，包括顺序栈和链栈的实现，让学生通过阅读和对比，理解不同实现方式的优劣。

4.栈的动画演示：制作或收集栈操作的动画演示，如入栈、出栈等操作，帮助学生直观地理解栈的工作原理。

5.数据结构经典书籍：推荐几本数据结构方面的经典书籍，如《数据结构与算法分析》、《算法导论》等，供学有余力的学生深入阅读。

拓展建议：

1.深入研究栈的特性：鼓励学生通过查阅资料，深入研究栈的特性，如后进先出的特点，以及如何利用这一特性解决实际问题。

2.编程实践：建议学生在课后尝试自己实现一个栈，并使用该栈解决至少一个实际问题，如编写一个简单的计算器程序，使用栈来处理用户输入的表达式。

3.算法竞赛题目：推荐学生尝试解决一些涉及栈的算法竞赛题目，如括号匹配问题、表达式求值问题等，这些题目可以在各种在线编程平台上找到。

4.阅读经典书籍：对于对数据结构有浓厚兴趣的学生，建议阅读推荐的数据结构经典书籍，以拓宽知识面，加深对数据结构的理解。

5.参与讨论和分享：鼓励学生参与在线论坛或学习小组的讨论，分享自己在学习栈和数据结构过程中的心得体会，以及遇到的问题和解决方案。

6.案例分析与总结：要求学生选择一个感兴趣的栈应用案例，分析其工作原理和实现方式，并撰写总结报告，加深对栈应用的理解。

7.探索栈的变体：引导学生探索栈的变体，如双端栈、受限栈等，了解它们的特点和应用场景。

8.实际问题解决：鼓励学生将栈应用到实际项目中，例如在开发一个文本编辑器时，使用栈来实现撤销和重做的功能。

9.编程语言比较：让学生比较不同编程语言中栈的实现方式和效率，了解不同语言在处理数据结构时的差异。

10.继续学习数据结构：提醒学生，栈只是数据结构中的一个部分，鼓励他们继续学习其他数据结构，如队列、链表、树、图等，以便构建完整的知识体系。七、板书设计

①栈的定义与特点

-重点知识点：栈的定义、栈的特点（后进先