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-3.3-栈

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-3.3-栈主备人备课成员设计意图本节课将带领学生深入探索数据结构中的“栈”，通过浙教版2019高中信息技术选择性必修1教材内容，引导学生理解栈的概念、特点及在实际问题中的应用。以实际问题为驱动，让学生在实践操作中掌握栈的操作方法，培养解决实际问题的能力。核心素养目标1.培养学生的逻辑思维和抽象思维能力，理解栈的数据结构特点。

2.提升学生的问题解决能力，通过实际问题应用栈解决数据存储和检索问题。

3.增强学生的编程实践能力，通过编写程序实现栈的基本操作。教学难点与重点1.教学重点，

①理解栈的定义和基本操作，包括入栈、出栈、判空和清栈。

②掌握栈的物理存储结构和逻辑结构，理解栈的顺序存储和链式存储方式。

③能够运用栈解决实际问题，如括号匹配、函数调用栈等。

2.教学难点，

①理解栈的动态变化过程，包括栈顶指针的移动和栈空间的分配与释放。

②掌握栈的链式存储结构，理解链栈的节点结构和操作方法。

③在实际编程中灵活运用栈，解决复杂问题，如递归算法的实现。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时步骤师生互动设计二次备课教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过讲解栈的定义、操作和特点，帮助学生建立基本概念。

2.讨论法：组织学生讨论栈的应用场景，激发思考，培养问题解决能力。

3.实验法：引导学生动手实践，通过编写程序操作栈，加深理解。

教学手段：

1.多媒体演示：利用PPT展示栈的存储结构图，直观展示栈的操作过程。

2.在线编程平台：提供在线编程环境，让学生即时编写和调试栈程序。

3.教学软件：使用栈的模拟软件，让学生通过互动体验栈的操作。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。设计预习问题：围绕“栈”这一课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“如何理解栈的先进后出特性？”、“栈在编程中有什么实际应用？”等，引导学生自主思考。

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解栈的基本概念和操作。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解“栈”这一课题，为课堂学习做好准备。

培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过一个简单的栈应用案例，如模拟洗牌过程，引出“栈”这一课题，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解栈的定义、基本操作和存储结构，结合实例帮助学生理解栈的原理。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生根据预习内容，讨论栈在递归中的应用，如计算阶乘。

解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，如“栈如何实现动态扩容？”等，进行及时解答和指导。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，尝试用代码实现栈的操作。

提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解栈的知识点。

实践活动法：设计小组讨论和编程练习，让学生在实践中掌握栈的操作。

合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

帮助学生深入理解栈的知识点，掌握栈的操作技能。

通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置设计一个简单的栈操作的程序，要求学生实现入栈、出栈等功能。

提供拓展资源：提供与栈相关的在线编程平台和教学视频，供学生进一步学习。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导，指出程序中的错误和改进建议。

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，尝试实现更复杂的栈应用，如模拟浏览器的历史记录。

反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的栈知识点和技能。

通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

《数据结构（C语言版）》-严蔚敏，吴伟民

这本书详细介绍了数据结构的基本概念和实现方法，其中对栈的深入探讨可以帮助学生更全面地理解栈的理论基础和实际应用。

《算法导论》-ThomasH.Cormen,CharlesE.Leiserson,RonaldL.Rivest,CliffordStein

在这本书中，栈被作为基本的数据结构之一进行详细介绍，包括其理论分析、实现细节以及在算法中的应用，适合对数据结构有更高追求的学生。

《计算机操作系统》-WilliamStallings

在操作系统课程中，栈是管理程序运行的重要数据结构。这本书可以让学生了解栈在操作系统中的具体应用，如进程调度、中断处理等。

《编译原理》-AlfredV.Aho,MonicaS.Lam,RaviSethi,JeffreyD.Ullman

在编译原理课程中，栈用于存储中间代码和变量信息。这本书可以帮助学生理解栈在编译过程中的关键作用。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

（1）栈在实际编程中的应用

-设计一个简单的文本编辑器，实现撤销和重做功能，使用栈来存储和恢复文本状态。

-实现一个函数调用栈模拟，模拟函数的调用和返回过程。

（2）栈的高级特性

-研究循环栈，探讨其优缺点以及在什么情况下使用循环栈更合适。

-探索栈的链式存储结构，分析其空间复杂度和时间复杂度。

（3）栈在其他数据结构中的应用

-研究双向链表与栈的结合，探讨如何实现一个支持插入和删除操作的双向链表。

-分析队列与栈的结合，探讨如何实现一个既支持栈操作又支持队列操作的队列。

（4）栈在算法中的应用

-研究栈在括号匹配、逆波兰表达式计算中的应用。

-探讨栈在图遍历算法中的应用，如深度优先搜索（DFS）。

（5）栈在操作系统中的应用

-分析栈在进程管理中的作用，如进程状态转换和上下文切换。

-研究栈在内存管理中的应用，如动态内存分配。教学反思与总结今天这节课，我们学习了栈这一数据结构，感觉挺有意思的。咱们来回顾一下，看看这节课咱们都做了些什么，学生又有哪些收获。

首先，我觉得这节课的教学方法还是挺有效的。我采用了讲授法、讨论法和实验法相结合的方式，力求让同学们既能理解理论知识，又能通过实践操作来加深印象。比如，我通过讲解栈的定义和基本操作，让大家对栈有了初步的认识；然后，我又设计了一些实际问题，让大家在讨论中找到解决方法；最后，通过编程实验，大家亲手操作栈，这样不仅巩固了知识，还提高了编程能力。

在教学过程中，我发现同学们对栈的理解还是比较快的，尤其是在讨论环节，大家都能积极参与，提出自己的想法。这说明咱们班级的学习氛围很好，同学们都很愿意学习。不过，我也发现了一些问题。

比如说，在讲解栈的存储结构时，有些同学可能觉得有点抽象，不太容易理解。这就需要我在今后的教学中，更加注重对抽象概念的解释，尽量用形象、生动的例子来帮助大家理解。另外，我还发现，有些同学在编程实验中，对于栈的操作不够熟练，比如入栈、出栈等操作。这可能是因为他们在预习的时候没有认真看教材，或者没有及时复习。所以，我建议大家在课后要加强对教材的学习，多练习编程，提高自己的实践能力。

至于教学效果，我觉得总体上是不错的。同学们对栈的基本概念和操作有了清晰的认识，能够运用栈解决一些实际问题。当然，这节课也有一些不足之处。

首先，我在讲解过程中，可能过于注重理论知识的传授，而忽视了与实际应用的结合。我觉得在今后的教学中，我应该更加注重将理论知识与实际应用相结合，让同学们在学习的过程中，能够更好地体会到知识的价值。

其次，我在课堂管理上还有待提高。比如，在讨论环节，有些同学可能因为害羞或者不自信，不敢发言。这就需要我在今后的教学中，更加关注学生的个体差异，鼓励他们积极参与课堂活动，提高他们的自信心。

最后，我觉得在课后作业的布置上，还可以更加多样化。除了编程作业，还可以布置一些理论思考题，让同学们在课后继续思考，加深对知识的理解。板书设计1.栈的定义

①栈是限定仅在表的一端进行插入与删除操作的线性表。

②栈顶（Top）：允许插入和删除的一端。

③栈底（Bottom）：不允许插入和删除的一端。

2.栈的基本操作

②入栈（Push）：在栈顶插入一个新元素。

②出栈（Pop）：删除栈顶元素，并返回它的值。

②判空（