2024年教師資格考試初中學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力信息技術(shù)試題與參考答案一、單項(xiàng)選擇題（本大題共15小題，每小題3分，共45分。在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請(qǐng)用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案字母按要求涂黑。錯(cuò)選、多選或未選均無(wú)分。）1.下列關(guān)于Python語(yǔ)言中變量命名的說(shuō)法，正確的是（）。A.變量名可以以數(shù)字開頭B.`myvariable`是合法的變量名C.`_student`是合法的變量名D.變量名不能包含下劃線2.在IPv4地址中，`192.168.1.1`屬于（）。A.A類地址B.B類地址C.C類地址D.D類地址3.某算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(n2)，當(dāng)輸入規(guī)模n=10時(shí)，執(zhí)行時(shí)間為100ms；若輸入規(guī)模n=20時(shí)，執(zhí)行時(shí)間約為（）。A.200msB.400msC.800msD.1600ms4.下列關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系模型的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.關(guān)系中的每一列稱為屬性，屬性名唯一B.關(guān)系中的行稱為元組，同一關(guān)系中元組不重復(fù)C.關(guān)系的表結(jié)構(gòu)由模式定義，包括屬性名和數(shù)據(jù)類型D.關(guān)系模型中可以存在嵌套的表結(jié)構(gòu)5.小王使用Photoshop制作海報(bào)時(shí)，需要將一張RGB模式的圖片轉(zhuǎn)換為CMYK模式，正確的操作路徑是（）。A.圖像→模式→CMYK顏色B.文件→輸出→顏色配置C.編輯→顏色設(shè)置→CMYKD.圖層→模式→顏色轉(zhuǎn)換6.下列關(guān)于信息安全的措施中，屬于技術(shù)防護(hù)的是（）。A.制定《信息安全管理制度》B.對(duì)員工進(jìn)行安全意識(shí)培訓(xùn)C.安裝防火墻和入侵檢測(cè)系統(tǒng)D.定期進(jìn)行安全審計(jì)7.用Python編寫程序時(shí)，若要將列表`a=[1,2,3]`和列表`b=[4,5,6]`合并為`[1,2,3,4,5,6]`，正確的操作是（）。A.`a.append(b)`B.`a.extend(b)`C.`a+b`D.`a.insert(len(a),b)`8.某初中信息技術(shù)教材中“用Python繪制圖形”一課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)如下，其中屬于“應(yīng)用”層次的是（）。A.能說(shuō)出`turtle`庫(kù)中`forward()`和`right()`函數(shù)的作用B.能模仿示例代碼繪制正方形C.能根據(jù)給定的圖案要求，編寫自定義函數(shù)完成復(fù)雜圖形繪制D.能分析不同顏色參數(shù)（RGB/HEX）對(duì)圖形顯示效果的影響9.下列關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的描述，正確的是（）。A.物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng)B.物聯(lián)網(wǎng)僅通過(guò)RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備連接C.物聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備不需要網(wǎng)絡(luò)接入能力D.物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景不包括智能家居10.在Excel中，若A1單元格內(nèi)容為“202431”，B1單元格輸入公式`=WEEKDAY(A1,2)`，則B1的輸出結(jié)果是（）。（注：WEEKDAY函數(shù)中參數(shù)2表示周一為第1天）A.5B.6C.7D.111.某教師在“數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)”教學(xué)中，提供了某城市近十年人口增長(zhǎng)數(shù)據(jù)，要求學(xué)生選擇合適的圖表類型并說(shuō)明理由。這一活動(dòng)主要培養(yǎng)學(xué)生的（）。A.計(jì)算思維B.信息意識(shí)C.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新D.信息社會(huì)責(zé)任12.下列關(guān)于人工智能的應(yīng)用場(chǎng)景，屬于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的是（）。A.智能語(yǔ)音助手回答問(wèn)題B.自動(dòng)駕駛汽車識(shí)別交通信號(hào)燈C.智能翻譯軟件實(shí)時(shí)翻譯文本D.聊天機(jī)器人生成對(duì)話內(nèi)容13.用Python處理CSV文件時(shí)，若要讀取`data.csv`的內(nèi)容，正確的代碼片段是（）。A.```pythonimportcsvwithopen('data.csv','w')asf:reader=csv.reader(f)forrowinreader:print(row)```B.```pythonimportcsvwithopen('data.csv','r')asf:reader=csv.writer(f)forrowinreader:print(row)```C.```pythonimportcsvwithopen('data.csv','r')asf:reader=csv.reader(f)forrowinreader:print(row)```D.```pythonimportcsvwithopen('data.csv','a')asf:reader=csv.reader(f)forrowinreader:print(row)```14.下列關(guān)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.星型拓?fù)渲兄行墓?jié)點(diǎn)故障會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓B.總線型拓?fù)渲兴泄?jié)點(diǎn)共享一條傳輸介質(zhì)C.環(huán)型拓?fù)渲袛?shù)據(jù)只能單向傳輸D.網(wǎng)狀拓?fù)涞目煽啃宰畹?5.在“多媒體信息加工”單元復(fù)習(xí)課中，教師設(shè)計(jì)了“為校園科技節(jié)制作宣傳視頻”的項(xiàng)目任務(wù)，要求學(xué)生綜合運(yùn)用視頻剪輯、音頻處理和字幕添加等技能。這一設(shè)計(jì)體現(xiàn)的教學(xué)理念是（）。A.以教師為中心的知識(shí)傳授B.以問(wèn)題為導(dǎo)向的探究學(xué)習(xí)C.以實(shí)踐為核心的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)D.以考試為目標(biāo)的應(yīng)試訓(xùn)練二、簡(jiǎn)答題（本大題共3小題，每小題10分，共30分）16.簡(jiǎn)述算法的五大特征，并舉例說(shuō)明。17.請(qǐng)說(shuō)明初中信息技術(shù)課程中“信息安全”內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)（從知識(shí)、能力、素養(yǎng)三個(gè)維度）。18.列舉Python中常用的三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并分別說(shuō)明其特點(diǎn)及適用場(chǎng)景。三、案例分析題（本大題共2小題，每小題15分，共30分）19.以下是某教師在“用Python編寫分支結(jié)構(gòu)程序”一課的教學(xué)片段：環(huán)節(jié)1：情境導(dǎo)入教師展示“景區(qū)門票定價(jià)規(guī)則”：1.2米以下兒童免票，1.21.5米兒童半票，1.5米以上全票。提問(wèn)：“如何用程序?qū)崿F(xiàn)輸入身高后輸出票價(jià)？”環(huán)節(jié)2：新知講授教師講解`ifelifelse`語(yǔ)句的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，演示代碼：```pythonheight=float(input("請(qǐng)輸入身高（米）："))ifheight<1.2:print("免票")elif1.2<=height<=1.5:print("半票")else:print("全票")```環(huán)節(jié)3：學(xué)生實(shí)踐學(xué)生練習(xí)時(shí)，教師發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生出現(xiàn)以下問(wèn)題：（1）將`elif`寫成`elseif`；（2）條件判斷中使用`height<1.2orheight>1.5`來(lái)表示半票區(qū)間；（3）輸入非數(shù)字字符時(shí)程序報(bào)錯(cuò)。問(wèn)題：（1）分析學(xué)生出現(xiàn)問(wèn)題的原因；（6分）（2）針對(duì)問(wèn)題（3），提出改進(jìn)教學(xué)的建議。（9分）20.某教師在“網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)”單元教學(xué)后，設(shè)計(jì)了如下學(xué)生作品評(píng)價(jià)表：|評(píng)價(jià)維度|評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)|分值||||||知識(shí)掌握|能準(zhǔn)確描述IP地址、子網(wǎng)掩碼的作用，區(qū)分有線網(wǎng)與無(wú)線網(wǎng)的傳輸介質(zhì)|20||操作能力|能正確配置計(jì)算機(jī)IP地址，完成兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的文件共享|30||協(xié)作能力|小組分工明確，能有效溝通解決網(wǎng)絡(luò)連接問(wèn)題|20||創(chuàng)新表現(xiàn)|能提出優(yōu)化家庭WiFi覆蓋范圍的方案（如使用Mesh組網(wǎng)）|30|問(wèn)題：（1）該評(píng)價(jià)表體現(xiàn)了哪些評(píng)價(jià)原則？（6分）（2）說(shuō)明該評(píng)價(jià)表的優(yōu)點(diǎn)，并提出一條改進(jìn)建議。（9分）四、教學(xué)設(shè)計(jì)題（本大題1小題，共45分）21.請(qǐng)根據(jù)以下教材內(nèi)容和要求，完成“用Python編寫循環(huán)結(jié)構(gòu)程序”一課的教學(xué)設(shè)計(jì)。教材內(nèi)容（節(jié)選）：循環(huán)結(jié)構(gòu)是程序的三大基本結(jié)構(gòu)之一，Python中主要有`for`循環(huán)和`while`循環(huán)。`for`循環(huán)適用于已知循環(huán)次數(shù)的情況，通常與`range()`函數(shù)配合使用；`while`循環(huán)適用于未知循環(huán)次數(shù)，需根據(jù)條件判斷是否繼續(xù)循環(huán)的情況。本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)`for`循環(huán)的語(yǔ)法及應(yīng)用，通過(guò)“計(jì)算1到100的和”“輸出班級(jí)同學(xué)姓名”等案例，掌握`for`循環(huán)的基本用法，并能解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)對(duì)象：初中二年級(jí)學(xué)生，已掌握Python的基本輸入輸出、變量和分支結(jié)構(gòu)。要求：（1）確定教學(xué)目標(biāo)（從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度）；（10分）（2）設(shè)計(jì)教學(xué)重難點(diǎn)；（5分）（3）設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程（包括導(dǎo)入、新知講授、實(shí)踐操作、小結(jié)與作業(yè)），要求環(huán)節(jié)清晰、活動(dòng)具體，體現(xiàn)學(xué)生主體性；（25分）（4）設(shè)計(jì)板書設(shè)計(jì)。（5分）參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.C（變量名不能以數(shù)字開頭，不能包含特殊符號(hào)（如），可以包含下劃線，故C正確）2.C（C類地址范圍192.0.0.0223.255.255.255）3.B（O(n2)表示時(shí)間與n的平方成正比，n=20時(shí)，時(shí)間為(20/10)2×100=400ms）4.D（關(guān)系模型要求二維表，不允許嵌套表）5.A（圖像→模式→CMYK顏色是正確路徑）6.C（技術(shù)防護(hù)包括防火墻、加密等技術(shù)手段）7.B（`extend()`用于合并列表，`a+b`生成新列表但不修改原列表，題目要求合并原列表，故選B）8.C（應(yīng)用層次要求學(xué)生能遷移知識(shí)解決新問(wèn)題）9.A（物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，核心仍是互聯(lián)網(wǎng)）10.A（2024年3月1日是周五，WEEKDAY(...,2)中周一=1，周五=5）11.A（選擇圖表類型需要分析數(shù)據(jù)特征，屬于計(jì)算思維）12.B（識(shí)別交通信號(hào)燈屬于圖像識(shí)別，是計(jì)算機(jī)視覺）13.C（讀取文件用'r'模式，`csv.reader`用于讀?。?4.D（網(wǎng)狀拓?fù)淇煽啃宰罡?，因?yàn)橛卸鄺l冗余路徑）15.C（項(xiàng)目式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)綜合實(shí)踐）二、簡(jiǎn)答題16.算法的五大特征：（1）有窮性：算法必須能在有限步驟內(nèi)終止。例如，計(jì)算1到100和的循環(huán)會(huì)在100次迭代后結(jié)束。（2）確定性：每一步操作有明確含義，無(wú)歧義。例如，`ifx>5:print("大")`中的條件判斷結(jié)果唯一。（3）輸入：有0個(gè)或多個(gè)輸入。例如，求兩數(shù)之和的算法需要輸入兩個(gè)數(shù)。（4）輸出：至少有一個(gè)輸出。例如，排序算法的輸出是排序后的列表。（5）可行性：每一步操作在現(xiàn)有環(huán)境下可執(zhí)行。例如，用加法指令實(shí)現(xiàn)累加是可行的。17.教學(xué)目標(biāo)：（1）知識(shí)維度：知道信息安全的基本概念（如網(wǎng)絡(luò)攻擊、數(shù)據(jù)泄露），了解常見防護(hù)技術(shù)（如防火墻、加密），掌握《數(shù)據(jù)安全法》《個(gè)人信息保護(hù)法》的基本要求。（2）能力維度：能識(shí)別網(wǎng)絡(luò)釣魚、惡意軟件等安全風(fēng)險(xiǎn)，能設(shè)置強(qiáng)密碼并定期更換，能正確使用殺毒軟件進(jìn)行病毒檢測(cè)。（3）素養(yǎng)維度：形成保護(hù)個(gè)人信息的意識(shí)，遵守信息安全法律法規(guī)，在網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)中自覺維護(hù)他人隱私，培養(yǎng)負(fù)責(zé)任的數(shù)字化行為習(xí)慣。18.常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)：（1）列表（list）：有序、可變、可存儲(chǔ)任意類型數(shù)據(jù)。適用于需要?jiǎng)討B(tài)添加、刪除元素的場(chǎng)景，如學(xué)生名單管理。（2）元組（tuple）：有序、不可變。適用于存儲(chǔ)固定數(shù)據(jù)（如星期名稱），確保數(shù)據(jù)不被意外修改。（3）字典（dict）：鍵值對(duì)存儲(chǔ)，無(wú)序（Python3.7+有序）、鍵唯一。適用于需要快速查找關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的場(chǎng)景，如用學(xué)號(hào)查姓名。三、案例分析題19.（1）問(wèn)題原因：①受其他編程語(yǔ)言（如C語(yǔ)言）影響，混淆`elif`與`elseif`的語(yǔ)法；②對(duì)半票區(qū)間的邏輯判斷錯(cuò)誤，誤用`or`導(dǎo)致條件覆蓋錯(cuò)誤（正確應(yīng)為`and`）；③未考慮輸入驗(yàn)證，`input()`默認(rèn)獲取字符串，轉(zhuǎn)換`float`時(shí)若輸入非數(shù)字會(huì)引發(fā)`ValueError`。（2）改進(jìn)建議：①補(bǔ)充輸入驗(yàn)證的教學(xué)，演示使用`tryexcept`語(yǔ)句捕獲異常：```pythontry:height=float(input("請(qǐng)輸入身高（米）："))exceptValueError:print("輸入錯(cuò)誤，請(qǐng)輸入數(shù)字！")```②設(shè)計(jì)分層任務(wù)：基礎(chǔ)任務(wù)要求實(shí)現(xiàn)基本分支結(jié)構(gòu)，拓展任務(wù)要求添加輸入驗(yàn)證；③展示學(xué)生錯(cuò)誤案例，組織小組討論“如何讓程序更健壯”，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注異常處理的重要性。20.（1）評(píng)價(jià)原則：①多維評(píng)價(jià)：涵蓋知識(shí)、能力、協(xié)作、創(chuàng)新等多個(gè)維度；②過(guò)程性評(píng)價(jià)：關(guān)注操作過(guò)程和協(xié)作表現(xiàn)，而非僅結(jié)果；③應(yīng)用性評(píng)價(jià)：結(jié)合實(shí)際問(wèn)題（家庭WiFi覆蓋）考查知識(shí)應(yīng)用。（2）優(yōu)點(diǎn)：評(píng)價(jià)維度全面，既關(guān)注基礎(chǔ)知識(shí)，又強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維；分值分配合理，突出操作和創(chuàng)新的重要性。改進(jìn)建議：增加“反思與改進(jìn)”維度（如要求學(xué)生分析網(wǎng)絡(luò)連接失敗的原因并提出解決方案），培養(yǎng)批判性思維。四、教學(xué)設(shè)計(jì)題21.教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)（1）知識(shí)與技能：掌握`for`循環(huán)的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)（`for變量in可迭代對(duì)象:`），能使用`range()`函數(shù)控制循環(huán)次數(shù)；能編寫`for`循環(huán)解決“計(jì)算累加和”“遍歷列表”等問(wèn)題。（2）過(guò)程與方法：通過(guò)“問(wèn)題分析→代碼編寫→調(diào)試優(yōu)化”的探究過(guò)程，體會(huì)循環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化重復(fù)操作的作用；通過(guò)小組合作完成“統(tǒng)計(jì)班級(jí)同學(xué)年齡”任務(wù)，提升協(xié)作解決問(wèn)題的能力。（3）情感態(tài)度與價(jià)值觀：感受程序設(shè)計(jì)解決實(shí)際問(wèn)題的高效性，激發(fā)對(duì)Python編程的興趣；在調(diào)試代碼的過(guò)程中培養(yǎng)耐心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：`for`循環(huán)的語(yǔ)法規(guī)則及與`range()`函數(shù)的配合使用。難點(diǎn)：理解`for`循環(huán)的執(zhí)行流程，能根據(jù)實(shí)際問(wèn)題設(shè)計(jì)循環(huán)變量和循環(huán)體。三、教學(xué)過(guò)程1.情境導(dǎo)入（5分鐘）教師展示問(wèn)題：“班長(zhǎng)需要統(tǒng)計(jì)班級(jí)30名同學(xué)的姓名，若逐個(gè)輸入`print('張三')`、`print('李四')`……需要寫30行代碼，有沒有更簡(jiǎn)便的方法？”學(xué)生觀察后提出“重復(fù)執(zhí)行同一操作”的需求，教師引出課題“循環(huán)結(jié)構(gòu)——`for`循環(huán)的應(yīng)用”。2.新知講授（15分鐘）（1）`for`循環(huán)語(yǔ)法講解教師通過(guò)類比“發(fā)作業(yè)本”（依次給每個(gè)同學(xué)發(fā)一本），說(shuō)明`for`循環(huán)的核心是“遍歷可迭代對(duì)象中的每個(gè)元素”。展示語(yǔ)法結(jié)構(gòu)：```pythonfor變量in可迭代對(duì)象:循環(huán)體（縮進(jìn)）```示例1：遍歷列表輸出姓名```pythonnames=['張三','李四','王五']fornameinnames:print(name)```學(xué)生觀察輸出結(jié)果，總結(jié)“變量依次取列表中的每個(gè)元素”。（2）`range()`函數(shù)應(yīng)用教師提問(wèn)：“如果要循環(huán)10次（如計(jì)算110的和），沒有現(xiàn)成列表怎么辦？”引出`range()`函數(shù)。演示`range(stop)`、`range(start,stop)`、`range(start,stop,step)`的用法，如`range(5)`生成04，`range(1,6)`生成15。示例2：計(jì)算1100的和```pythonsum=0foriinrange(1,101)