《設(shè)計信息查詢程序-列表、元組與字典》教學(xué)設(shè)計-2025-2026學(xué)年青島版（2024）小學(xué)信息技術(shù)六年級上冊教學(xué)設(shè)計理念本課遵循“以生為本、情境驅(qū)動、實踐導(dǎo)向”的原則，結(jié)合青島版（2024）教材“生活問題轉(zhuǎn)化為編程問題”的編排思路，立足六年級學(xué)生具象思維向抽象思維過渡的認知特點，構(gòu)建“情境感知—概念建構(gòu)—實踐應(yīng)用—拓展創(chuàng)新”的教學(xué)路徑。教學(xué)中以“校園信息查詢”為主線，將列表、元組、字典的知識點融入“圖書查詢”“成績統(tǒng)計”“學(xué)生信息管理”等真實場景，通過任務(wù)驅(qū)動引導(dǎo)學(xué)生主動探索數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用價值；同時注重跨學(xué)科融合，關(guān)聯(lián)數(shù)學(xué)“數(shù)據(jù)分類整理”、語文“信息提取與歸納”知識，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用能力；此外，強調(diào)“做中學(xué)、用中學(xué)”，通過分層任務(wù)設(shè)計，兼顧不同基礎(chǔ)學(xué)生的學(xué)習需求，讓學(xué)生在實踐中理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的本質(zhì)，提升編程解決實際問題的能力。核心素養(yǎng)目標計算思維：通過分析校園信息查詢需求，能初步判斷列表、元組、字典的適用場景，形成“需求分析—數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇—程序?qū)崿F(xiàn)”的思維路徑，理解數(shù)據(jù)組織與查詢效率的關(guān)聯(lián)。編程實踐能力：掌握Python列表、元組、字典的創(chuàng)建、訪問、修改方法，能運用三者編寫簡單的信息查詢程序（如根據(jù)關(guān)鍵詞查詢圖書、根據(jù)姓名查詢成績），獨立完成教材例題的調(diào)試與優(yōu)化。信息應(yīng)用意識：認識列表、元組、字典在信息管理中的實用價值，能主動運用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決“班級名單整理”“興趣小組成員統(tǒng)計”等生活中的信息查詢問題。協(xié)作創(chuàng)新素養(yǎng)：通過小組合作完成“校園信息查詢系統(tǒng)”綜合任務(wù)，培養(yǎng)代碼交流、問題協(xié)商能力，激發(fā)基于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的個性化編程創(chuàng)新（如添加查詢結(jié)果排序功能）。教學(xué)重難點教學(xué)重點理解列表（[]）、元組（()）、字典（{}）的基本格式與數(shù)據(jù)存儲特點：列表可存儲多個類型數(shù)據(jù)且可修改，元組存儲固定數(shù)據(jù)且不可修改，字典以“鍵：值”對存儲關(guān)聯(lián)信息。掌握三者的核心操作：列表的索引訪問、append()添加元素；元組的索引訪問；字典的鍵訪問、添加鍵值對，能獨立完成教材中“圖書列表創(chuàng)建”“學(xué)生成績字典定義”等例題。能結(jié)合信息查詢需求，選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編寫簡單程序（如用字典查詢學(xué)生學(xué)號，用列表展示查詢結(jié)果）。教學(xué)難點區(qū)分列表與元組的差異：理解元組“不可修改”的特性及適用場景（如存儲固定的課程表、身份證號），避免出現(xiàn)“修改元組元素”的語法錯誤。理解字典“鍵的唯一性”與“鍵值對關(guān)聯(lián)性”：避免使用重復(fù)鍵創(chuàng)建字典，掌握“通過鍵獲取值”的訪問邏輯，解決“鍵不存在導(dǎo)致的報錯”問題。根據(jù)實際查詢需求選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：如判斷“存儲動態(tài)更新的班級名單”用列表，“存儲一一對應(yīng)的姓名與電話”用字典，突破“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇與需求匹配”的思維障礙。教學(xué)過程（一）情境導(dǎo)入：聚焦校園需求，引出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)師生互動：教師展示教材開篇情境圖（校園圖書館借閱場景、班主任統(tǒng)計月考成績場景），提問：“圖書館老師要記錄10本圖書的名稱，用之前學(xué)的變量逐一存儲會有什么問題？班主任要快速查詢‘張三’對應(yīng)的數(shù)學(xué)成績，怎樣存儲數(shù)據(jù)才能更方便？”學(xué)生自由發(fā)言后，教師引導(dǎo)：“當需要存儲多個相關(guān)數(shù)據(jù)時，用單個變量效率低，這就需要專門的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——列表、元組與字典，今天我們就學(xué)習用它們設(shè)計信息查詢程序?！痹O(shè)計意圖：通過“圖書館圖書記錄”“成績查詢”等學(xué)生熟悉的校園情境，暴露“單個變量存儲多數(shù)據(jù)”的局限性，凸顯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的必要性，契合教材“從生活需求引入編程工具”的編排理念，激發(fā)學(xué)生探索新知識點的興趣。（二）新課講授一：列表——可靈活修改的“數(shù)據(jù)容器”教材核心內(nèi)容講解：列表的概念與基礎(chǔ)操作概念解析：結(jié)合教材定義講解：“列表是Python中用于存儲多個數(shù)據(jù)的‘容器’，用方括號[]表示，里面的元素用逗號分隔，比如存儲5本圖書名稱的列表：books=['Python編程','數(shù)學(xué)趣題','科學(xué)探索','語文故事','歷史百科']。列表中的元素可以是字符串、數(shù)字等不同類型，且能隨時添加、修改?！苯滩睦}演示：展示教材“校園圖書列表管理”例題代碼：#創(chuàng)建圖書列表library_books=['小王子','格林童話','昆蟲記','海底兩萬里']#訪問第2本圖書（索引從0開始）print("第2本圖書：",library_books[1])#添加新圖書library_books.append('窗邊的小豆豆')print("添加后的圖書列表：",library_books)#修改第3本圖書名稱library_books[2]='法布爾昆蟲記'print("修改后的圖書列表：",library_books)教師逐行解析：第1行創(chuàng)建列表并初始化4本圖書；第3行通過索引1（對應(yīng)第2個元素）訪問圖書，強調(diào)“Python索引從0開始”；第5行用append()方法在列表末尾添加新圖書；第7行通過索引2修改元素，體現(xiàn)列表“可修改”的特性。師生互動：實踐探索列表操作操作任務(wù)：學(xué)生打開PythonIDLE，按教材例題步驟編寫代碼：①創(chuàng)建包含3個自己喜歡的運動名稱的列表；②訪問并打印第2個運動；③添加1個新運動；④修改第1個運動名稱。完成后教師提問：“如果想在列表中間（如第2個位置）添加元素，除了append()，還能想到什么方法？”（引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習教材中insert()方法的提示）錯誤辨析：教師展示易錯代碼：sports=['籃球','足球''羽毛球']（遺漏逗號）、print(sports[3])（索引超出范圍）、library_books.append('漫畫','小說')（append()僅能添加1個元素），讓學(xué)生結(jié)合教材語法提示找出錯誤并修正。設(shè)計意圖：通過“模仿編寫—自主修改—錯誤辨析”的實踐活動，讓學(xué)生在操作中掌握列表的核心語法，同時通過“中間添加元素”的提問引導(dǎo)學(xué)生主動探索教材拓展內(nèi)容，培養(yǎng)自主學(xué)習能力；錯誤案例針對學(xué)生易犯的語法問題，強化對列表格式與方法的理解，落實教學(xué)重點。教材拓展：列表在信息查詢中的應(yīng)用師生互動：教師布置教材“實踐園”任務(wù)：“創(chuàng)建包含5名同學(xué)姓名的列表，編寫程序查詢‘是否有叫“李華”的同學(xué)’（提示：用‘in’關(guān)鍵字）?！睂W(xué)生獨立完成后，邀請1名學(xué)生展示代碼，教師點評：“這位同學(xué)用‘if"李華"inname_list:’判斷，正確運用了列表的成員查詢功能，符合教材中‘列表用于批量數(shù)據(jù)查詢’的應(yīng)用場景?！痹O(shè)計意圖：將列表操作與“姓名查詢”的實際需求結(jié)合，讓學(xué)生體會列表在信息查詢中的實用價值，同時拓展“in關(guān)鍵字”的用法，深化對列表功能的理解，為后續(xù)綜合應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。（三）新課講授二：元組——固定不變的“數(shù)據(jù)快照”教材核心內(nèi)容講解：元組的概念與特性概念解析：結(jié)合教材內(nèi)容對比講解：“元組與列表類似，也是存儲多個數(shù)據(jù)的容器，但用圓括號()表示，且元素一旦創(chuàng)建就不能修改，就像給數(shù)據(jù)拍了一張‘快照’。比如存儲固定的校園課程表：timetable=('語文','數(shù)學(xué)','英語','信息技術(shù)','體育')?！苯滩睦}演示：展示教材“校園課程表查詢”例題代碼：#創(chuàng)建課程表元組（固定不變）school_timetable=('語文','數(shù)學(xué)','英語','科學(xué)','音樂')#訪問周三的課程（索引2）print("周三課程：",school_timetable[2])#嘗試修改課程（會報錯）#school_timetable[3]='美術(shù)'print("課程表長度：",len(school_timetable))#查看元組元素個數(shù)教師解析：第1行創(chuàng)建課程表元組，強調(diào)“元組元素不可修改”；第3行通過索引訪問元素，操作與列表一致；第6行注釋掉修改代碼，運行后引導(dǎo)學(xué)生觀察“若取消注釋會出現(xiàn)TypeError錯誤”，直觀感受元組的“不可修改”特性；第7行用len()函數(shù)查看元組長度，說明元組與列表的共性操作。師生互動：對比列表與元組小組討論：教師提問：“列表和元組都能存儲多個數(shù)據(jù)，什么時候用列表，什么時候用元組？”學(xué)生分組討論后，每組派代表發(fā)言，教師結(jié)合教材示例總結(jié)：“存儲動態(tài)變化的數(shù)據(jù)（如班級學(xué)生名單、圖書借閱記錄）用列表；存儲固定不變的數(shù)據(jù)（如課程表、身份證號、生產(chǎn)日期）用元組，因為元組更節(jié)省內(nèi)存且數(shù)據(jù)更安全。”實踐任務(wù)：學(xué)生根據(jù)教材“練習與實踐”要求，創(chuàng)建“自己的生日”元組（年、月、日）和“本學(xué)期參加的興趣小組”列表，分別嘗試修改元素，驗證元組的不可修改性。設(shè)計意圖：通過“對比討論+實踐驗證”的方式，幫助學(xué)生厘清列表與元組的核心差異，突破“區(qū)分兩者適用場景”的難點；結(jié)合“生日”“興趣小組”等個性化數(shù)據(jù)，讓學(xué)生更直觀地理解元組“固定數(shù)據(jù)存儲”的價值，貼合教材“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與生活需求匹配”的理念。（四）新課講授三：字典——鍵值對應(yīng)“信息字典”教材核心內(nèi)容講解：字典的概念與操作概念解析：結(jié)合教材生活案例講解：“字典就像我們常用的新華字典，通過‘部首’（鍵）查找‘漢字解釋’（值），用大括號{}表示，每個元素是‘鍵：值’對，鍵與值一一對應(yīng)，比如存儲學(xué)生姓名與學(xué)號：student_id={'張三':202401,'李四':202402,'王五':202403}?！苯滩睦}演示：展示教材“學(xué)生成績查詢”例題代碼：#創(chuàng)建學(xué)生數(shù)學(xué)成績字典math_scores={'張三':95,'李四':88,'王五':92,'趙六':79}#通過姓名（鍵）查詢成績（值）print("李四的數(shù)學(xué)成績：",math_scores['李四'])#添加新學(xué)生成績math_scores['孫七']=85print("添加后的成績字典：",math_scores)#修改王五的成績math_scores['王五']=93print("修改后的成績字典：",math_scores)#查看所有學(xué)生姓名（鍵）print("所有學(xué)生：",math_scores.keys())教師解析：第1行創(chuàng)建“姓名：成績”的字典；第3行通過鍵“李四”獲取對應(yīng)的值（成績），強調(diào)“鍵必須唯一，且通過鍵才能訪問值”；第5-8行演示添加、修改鍵值對的操作；第10行用keys()方法查看所有鍵，展示字典的特殊操作。師生互動：深入理解字典特性操作任務(wù)：學(xué)生按教材要求完成：①創(chuàng)建“自己的學(xué)科成績”字典（至少3個學(xué)科）；②查詢并打印語文成績；③添加“道法”成績；④修改數(shù)學(xué)成績。完成后教師提問：“如果嘗試用‘95’這個值查詢對應(yīng)的姓名，能成功嗎？為什么？”（引導(dǎo)學(xué)生理解“字典只能通過鍵查值，不能通過值查鍵”）錯誤辨析：教師展示易錯代碼：scores={'語文':90,'數(shù)學(xué)':85,'語文':92}（重復(fù)鍵）、print(scores['英語'])（鍵不存在）、math_scores[95]='張三'（鍵類型混亂），讓學(xué)生結(jié)合教材提示分析錯誤原因：重復(fù)鍵會導(dǎo)致后一個值覆蓋前一個；鍵不存在會引發(fā)KeyError；鍵應(yīng)選擇有意義的標識（如姓名、學(xué)科名），而非數(shù)值。設(shè)計意圖：通過“個性化成績字典創(chuàng)建”讓學(xué)生實踐字典的核心操作，同時通過“值查鍵”的提問和典型錯誤辨析，深化對字典“鍵值對應(yīng)”特性的理解，突破“鍵的唯一性”“鍵值訪問邏輯”的難點，為后續(xù)信息查詢程序設(shè)計奠定基礎(chǔ)。教材綜合應(yīng)用：字典實現(xiàn)信息查詢程序1.師生互動：教師展示教材“校園社團成員查詢”綜合案例，引導(dǎo)學(xué)生分析需求：“查詢‘機器人社團’的指導(dǎo)老師和成員人數(shù)，用什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)合適？”學(xué)生回答后，教師展示教材參考代碼：#校園社團信息字典club_info={'機器人社團':{'指導(dǎo)老師':'王老師','成員數(shù)':25,'活動時間':'周三下午'},'繪畫社團':{'指導(dǎo)老師':'李老師','成員數(shù)':18,'活動時間':'周二下午'},'籃球社團':{'指導(dǎo)老師':'張老師','成員數(shù)':12,'活動時間':'周四下午'}}#查詢機器人社團信息club_name=input("請輸入要查詢的社團名稱：")ifclub_nameinclub_info:info=club_info[club_name]print(f"{club_name}：指導(dǎo)老師{info['指導(dǎo)老師']}，成員{info['成員數(shù)']}人，活動時間{info['活動時間']}")else:print("該社團不存在！")教師解析：該案例用“嵌套字典”存儲復(fù)雜信息，通過輸入社團名稱（鍵）查詢對應(yīng)的詳細信息，結(jié)合之前學(xué)的分支語句實現(xiàn)“存在判斷”，是字典與分支結(jié)構(gòu)的綜合應(yīng)用。學(xué)生分組討論代碼邏輯后，每組派代表模擬“用戶查詢”，運行程序驗證結(jié)果。2.設(shè)計意圖：通過教材綜合案例，將字典與分支語句結(jié)合，展示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在復(fù)雜信息查詢中的應(yīng)用，讓學(xué)生體會“編程解決實際問題”的完整流程；小組模擬查詢活動，增強學(xué)生的參與感，同時鞏固字典嵌套訪問、分支判斷的知識，落實教學(xué)重點。（五）鞏固練習：分層任務(wù)，強化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用基礎(chǔ)任務(wù)：教材例題復(fù)現(xiàn)與變式任務(wù)內(nèi)容：完成教材“練習與實踐”第2題：①創(chuàng)建“校園景點”元組（如‘教學(xué)樓’‘操場’‘圖書館’）；②創(chuàng)建“景點簡介”字典（鍵為景點名，值為簡介）；③編寫程序，根據(jù)用戶輸入的景點名，輸出對應(yīng)的簡介（若景點不存在，提示“未查詢到該景點”）。師生互動：學(xué)生獨立完成后，教師隨機抽取2份代碼投影展示，組織學(xué)生互評：“這份代碼用元組存儲固定景點，用字典存儲簡介，符合列表、元組、字典的適用場景嗎？分支判斷是否正確處理了‘景點不存在’的情況？”針對“鍵名與元組元素不一致”“未用分支判斷”等問題，引導(dǎo)全班共同修正。設(shè)計意圖：基礎(chǔ)任務(wù)整合列表、元組、字典的核心知識點，直接對應(yīng)教材例題，旨在幫助學(xué)生鞏固三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的語法與應(yīng)用場景，通過互評強化知識的準確性，落實教學(xué)重點。提升任務(wù)：生活場景信息查詢?nèi)蝿?wù)內(nèi)容：參考教材綜合案例，設(shè)計“家庭通訊錄”程序：①用字典存儲3-5個家庭成員的“姓名：電話號碼”；②編寫程序，支持用戶輸入姓名查詢電話，或輸入電話查詢姓名（提示：用for循環(huán)遍歷字典鍵值對）；③用元組存儲“緊急聯(lián)系人”名單（如父母姓名），查詢時若輸入的是緊急聯(lián)系人，額外提示“緊急聯(lián)系人，建議優(yōu)先撥打”。師生互動：學(xué)生以小組為單位完成，教師巡視時提供提示：“如何通過值查詢鍵？可以用forkey,valueindict.items()遍歷”“元組的成員判斷用in關(guān)鍵字”。完成后，每組派代表演示程序，教師結(jié)合教材知識點點評：“這組同學(xué)正確用字典存儲通訊錄，用for循環(huán)實現(xiàn)‘值查鍵’，用元組標記緊急聯(lián)系人，綜合運用了三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，邏輯清晰，符合程序設(shè)計規(guī)范?！痹O(shè)計意圖：提升任務(wù)將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與“家庭通訊錄”的生活場景結(jié)合，既考查字典遍歷、元組成員判斷等進階知識，又培養(yǎng)學(xué)生綜合運用多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決復(fù)雜問題的能力，契合核心素養(yǎng)中“信息應(yīng)用意識”的培養(yǎng)目標。綜合任務(wù)：校園信息查詢系統(tǒng)任務(wù)內(nèi)容：小組合作完成“校園信息查詢系統(tǒng)”，功能包括：①用列表存儲“校園活動預(yù)告”（如‘10月科技節(jié)’‘11月運動會’）；②用字典存儲“教師信息”（鍵為教師姓名，值為‘學(xué)科：教齡’的嵌套字典）；③用元組存儲“校園開放時間”；④程序支持用戶選擇“查詢活動”“查詢教師”“查詢開放