上海市高中信息技术 课题在程序当中使用数组教学实录

上海市高中信息技术课题在程序当中使用数组教学实录课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析本课程为上海市高中信息技术教材中的课题“在程序当中使用数组”。该内容旨在帮助学生掌握数组在程序设计中的应用，理解数组的定义、创建、操作和遍历等基本概念。课程内容与课本紧密关联，符合教学实际，旨在提高学生程序设计能力，培养逻辑思维和解决问题的能力。二、核心素养目标培养学生计算思维，通过数组的创建和使用，提升学生的问题分析、算法设计和程序实现能力。增强学生信息意识，使学生理解数据结构在信息处理中的重要性。同时，培养学生信息安全意识，学会在编程过程中保护数据安全。三、教学难点与重点1.教学重点：

-明确数组的概念和基本操作，包括数组的定义、声明、初始化、访问和修改。

-理解一维数组和二维数组的区别，掌握其在不同场景下的应用。

-掌握数组的遍历方法，能够通过循环结构实现对数组元素的访问和处理。

2.教学难点：

-理解数组在内存中的存储方式和地址计算，学生可能难以理解连续存储和地址偏移的概念。

-数组元素的插入和删除操作，特别是如何在不影响其他元素的情况下进行，容易造成数据错位。

-动态数组的创建和使用，包括动态分配内存空间、调整数组大小等高级操作，学生需要理解指针和动态内存管理的知识。

-在二维数组中应用数组，理解数组的行和列如何对应于数组的两个维度，以及如何进行多维遍历和操作。

-将数组与实际问题相结合，设计高效的算法解决问题，这需要学生对数组操作的熟练掌握以及对问题解决策略的理解。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有最新的《上海市高中信息技术》教材，包含数组相关章节。

2.辅助材料：准备与数组相关的动画演示、实例代码和图表，以帮助学生直观理解数组的操作。

3.实验器材：准备计算机教室，确保每名学生有一台可以运行编程软件的计算机。

4.教室布置：设置分组讨论区，提供白板或投影设备，以便展示教学内容和进行互动。五、教学过程一、导入新课

1.老师角色：以提问的方式引入新课，激发学生学习兴趣。

-提问：同学们，我们之前学习了哪些数据类型？它们各自有什么特点？

-学生学习：回顾已学知识，如整型、浮点型、字符型等。

2.老师角色：引导学生思考数组的概念。

-提问：在现实生活中，有哪些事物可以用数组来表示？

-学生学习：举例说明，如班级学生名单、考试成绩等。

二、新课讲解

1.老师角色：讲解数组的基本概念和定义。

-讲解：数组是一组具有相同数据类型的元素的集合，通过下标来访问和修改元素。

-示例：一维数组、二维数组等。

2.老师角色：讲解数组的声明、初始化和赋值。

-讲解：数组的声明格式、初始化方法、赋值操作。

-示例：声明一维数组、初始化数组、给数组元素赋值。

3.老师角色：讲解数组的遍历方法。

-讲解：通过循环结构遍历数组元素，实现对数组元素的访问和处理。

-示例：使用for循环遍历一维数组。

4.老师角色：讲解数组的插入和删除操作。

-讲解：在数组中插入和删除元素的方法，以及注意事项。

-示例：在数组中插入和删除元素。

5.老师角色：讲解动态数组的创建和使用。

-讲解：动态数组的定义、创建、调整大小和释放内存。

-示例：使用malloc和free函数创建和释放动态数组。

6.老师角色：讲解二维数组的操作。

-讲解：二维数组的定义、访问和修改元素。

-示例：声明二维数组、访问和修改二维数组元素。

三、课堂练习

1.老师角色：布置课堂练习题，巩固所学知识。

-练习题：编写程序，实现以下功能：

（1）声明一个一维数组，初始化并遍历数组元素；

（2）声明一个二维数组，初始化并遍历数组元素；

（3）在数组中插入和删除元素；

（4）创建一个动态数组，调整大小并释放内存。

2.学生角色：独立完成课堂练习，巩固所学知识。

四、课堂讨论

1.老师角色：组织学生进行课堂讨论，分享学习心得。

-讨论话题：数组在实际编程中的应用场景和优势。

2.学生角色：积极参与讨论，分享自己的观点和经验。

五、总结与反馈

1.老师角色：总结本节课所学内容，强调重点和难点。

-总结：回顾数组的基本概念、声明、初始化、遍历、插入、删除、动态数组和二维数组的操作。

2.学生角色：回顾所学知识，提出疑问或分享学习心得。

3.老师角色：收集学生反馈，了解学生对本节课内容的掌握程度。

六、布置作业

1.老师角色：布置课后作业，巩固所学知识。

-作业：编写程序，实现以下功能：

（1）声明一个一维数组，初始化并遍历数组元素；

（2）声明一个二维数组，初始化并遍历数组元素；

（3）在数组中插入和删除元素；

（4）创建一个动态数组，调整大小并释放内存。

2.学生角色：完成课后作业，巩固所学知识。六、知识点梳理1.数组的基本概念

-数组是一组具有相同数据类型的元素的集合。

-数组通过下标来访问和修改元素，下标从0开始。

-数组具有固定的大小，即数组元素的个数。

2.数组的声明与初始化

-声明数组：使用数据类型[]，例如intarr[10];声明一个整型数组。

-初始化数组：在声明时直接给数组元素赋初值，例如intarr[5]={1,2,3,4,5};

-动态数组：使用指针和malloc、free函数创建和释放内存空间。

3.数组的遍历

-遍历数组元素：使用循环结构（如for循环）依次访问数组中的每个元素。

-一维数组遍历：使用单个循环结构，例如for(inti=0;i<size;i++)。

4.数组的插入与删除

-插入元素：在数组中指定位置插入新元素，需要将后续元素向后移动。

-删除元素：从数组中删除指定位置的元素，需要将后续元素向前移动。

-注意事项：插入和删除操作可能导致数组元素错位。

5.动态数组的操作

-创建动态数组：使用malloc函数分配内存空间，例如int*p=(int*)malloc(10*sizeof(int));

-调整数组大小：使用realloc函数重新分配内存空间，例如p=(int*)realloc(p,15*sizeof(int));

-释放动态数组：使用free函数释放内存空间，例如free(p);

6.二维数组

-二维数组是数组的扩展，可以看作是数组的数组。

-声明二维数组：使用数据类型[][]，例如intarr[3][4];

-访问二维数组元素：使用两个下标，例如arr[0][1];

-遍历二维数组：使用嵌套循环结构，例如for(inti=0;i<rows;i++)for(intj=0;j<cols;j++)。

7.数组在实际编程中的应用

-存储和操作数据：数组可以存储和操作大量数据，提高程序效率。

-排序与搜索：数组是实现排序和搜索算法的基础。

-数据可视化：数组可以用于将数据转换为图表等形式，方便观察和分析。

8.数组操作的注意事项

-避免数组越界：确保数组操作时下标不超出数组边界。

-确保内存释放：动态分配的数组在使用完毕后需要释放内存。

-优化数组操作：尽量减少数组操作中的数据移动，提高程序效率。七、反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.案例教学法的应用

-我在课堂上尝试引入了实际案例，比如让学生通过编程解决现实中的问题，比如学生成绩管理、库存管理等。我发现这种方法能让学生更加直观地理解数组在实际应用中的作用。

2.互动式学习环境的营造

-我努力营造了一个互动式的学习环境，鼓励学生提问和讨论。我发现这种方法不仅提高了学生的参与度，而且通过小组合作，学生们能够更深入地理解数组的复杂概念。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对数组概念理解不深入

-有些学生在理解数组的概念和操作时存在困难，尤其是在动态数组和二维数组的操作上。我发现他们在理解内存管理和数组下标的概念上特别吃力。

2.实践操作环节不足

-在教学过程中，我发现学生在实际编写代码进行操作时遇到了不少问题。这主要是因为他们在课堂上的实践操作环节不够，缺乏动手实践的机会。

3.评价方式单一

-我主要依赖书面作业和考试来评价学生的学习成果，这种评价方式可能无法全面反映学生的学习情况，特别是在学生的编程能力和问题解决能力上。

反思改进措施（三）改进措施

1.加强基础知识讲解

-我计划在课程开始时，用更多的时间来讲解数组的基础概念和原理，确保每个学生都能够清晰地理解这些基本概念。

2.增加实践操作环节

-我会设计更多的小组项目和实际编程任务，让学生在课堂上进行实际操作。通过这些实践活动，学生可以在教师的指导下逐步提高他们的编程技能。

3.多元化评价方式

-我会尝试引入更多的评价方式，比如编程竞赛、项目展示等，以更全面地评估学生的学习成果。同时，我也会鼓励学生自我评价和同伴评价，以提高他们的自我反思能力。八、课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《算法导论》中关于数组和数据结构的章节，这本书详细介绍了数组、链表、树等多种数据结构及其应用。

-视频资源：在线编程教学平台上的数组操作视频教程，例如如何实现数组的排序、搜索等功能。

2.拓展要求：

-学生可以利用课后时间阅读《算法导论》中关于数组的章节，了解数组在实际应用中的更多用途和高级操作。

-观看在线编程教学视频，通过实际操作来加深对数组概念的理解，尝试自己实现视频中的示例代码。

-学生可以尝试自己编写一些数组操作的小程序，如实现一个简单的数组排序算法或搜索算法。

-鼓励学生之间互相分享学习心得，讨论在阅读和学习过程中遇到的问题，共同解决。

-教师可以提供以下指导：

-对于阅读材料，教师可以推荐一些重点章节，帮助学生快速抓住关键知识点。

-对于视频资源，教师可以提前观看并总结关键信息，以便在课堂上进行讲解和答疑。

-对于编程实践，教师可以提供一些简单的编程任务，帮助学生将理论知识应用到实际操作中。

-教师可以组织小组讨论或编程马拉松，让学生在团队合作中共同解决问题，提高编程能力。

-教师应鼓励学生提出问题，并提供必要的帮助和解答，以促进学生的自主学习。板书设计①数组概念

-数组：同类型数据集合

-下标：访问数组元素的关键

-固定大小：声明时确定

②数组声明与初始化

-声明格式：数据类型数组名[大小]

-初始化：直接赋值或动态分配

-动态数组：使用指针和malloc、free

③数组遍历

-循环结构：for循环

-遍历一维数组：inti=0;i<size;i++

-遍历二维数组：嵌套循环

④数组插入与删除

-插入元素：移动后续元素

-删除元素：移动前序元素

-注意事项：避免数组越界

⑤动态数组操作

-创建：malloc

-调整大小：realloc

-释放内存：free

⑥二维数组

-声明格式：数据类型数组名[行][列]

-访问元素：使用两个下标

-遍历：嵌套循环

⑦数组应用

-数据存储与操作

-排序与搜索

-数据可视化课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了数组的定义、声明、初始化、遍历、插入、删除以及动态数组和二维数组的操作。以下是本节课的重点内容：

1.数组是一种数据结构，用于存储相同类型的数据集合。

2.数组通过下标访问和修改元素，下标从0开始。

3.声明数组时，需要指定数据类型和大小。

4.数组可以初始化时直接赋值，也可以动态分配内存。

5.遍历数组元素可以使用for循环，根据需要遍历一维或二维数组。

6.插入和删除操作需要移动数组中的元素，注意避免越界。

7.动态数组使用malloc分配内存，realloc调整大小，free释放内存。

8.二维数组通过两个下标访问元素，遍历时使用嵌套循环。

当堂检测：

为了检测学生对