2025年下半年教師資格考試高中信息技術(shù)面試試題及解答1.結(jié)構(gòu)化問答【試題】“人工智能進(jìn)校園”成為熱點(diǎn)，有家長(zhǎng)擔(dān)心學(xué)生過度依賴AI工具會(huì)削弱獨(dú)立思考能力，也有教師認(rèn)為AI能顯著提升課堂效率。作為信息技術(shù)教師，請(qǐng)你用兩分鐘向考官闡述你的立場(chǎng)，并給出一條可落地的家校協(xié)同策略?！緟⒖甲鞔稹扛魑豢脊?，我的立場(chǎng)是“AI不是替代思考，而是放大思考”。獨(dú)立思考能力的削弱并非技術(shù)本身所致，而是使用者把“生成”誤當(dāng)“結(jié)論”。因此，我的課堂堅(jiān)持“三不原則”：不直接呈現(xiàn)結(jié)果、不跳過驗(yàn)證環(huán)節(jié)、不代替學(xué)生質(zhì)疑。具體做法是把AI作為“對(duì)手”而非“助手”：學(xué)生先用AI生成一段代碼或一份報(bào)告，再用調(diào)試工具、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或權(quán)威文獻(xiàn)去“挑刺”，在“人機(jī)辯論”中完成高階思維訓(xùn)練。家校協(xié)同策略我稱之為“雙鑰匙”機(jī)制。學(xué)校給家長(zhǎng)一把“觀察鑰匙”：家長(zhǎng)手機(jī)端可實(shí)時(shí)查看孩子提交給AI的原始提問、AI返回內(nèi)容以及學(xué)生二次修改痕跡，但看不到具體分?jǐn)?shù)，避免家長(zhǎng)只關(guān)注結(jié)果；家長(zhǎng)同時(shí)擁有一把“提問鑰匙”，每周必須向孩子提出一個(gè)“AI無(wú)法直接回答”的生活化問題，例如“怎樣用排隊(duì)論優(yōu)化家里做早餐的流程”，孩子需用課堂所學(xué)建立模型、采集數(shù)據(jù)、給出方案，家長(zhǎng)只負(fù)責(zé)提供真實(shí)場(chǎng)景與情感支持。兩把鑰匙同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，既讓家長(zhǎng)看見孩子“用AI學(xué)”而非“抄AI”，也讓家庭成為課堂的延伸，最終把“獨(dú)立思考”從口號(hào)變成日常習(xí)慣。謝謝。2.試講篇目【課題】普通高中教科書《信息技術(shù)必修1數(shù)據(jù)與計(jì)算》第四章“算法與程序?qū)崿F(xiàn)”4.3“迭代與遞歸”課時(shí)：1課時(shí)（45分鐘）對(duì)象：高一（上）學(xué)生，已掌握Python分支、循環(huán)、函數(shù)基礎(chǔ)【要求】（1）以“生活化情境—抽象模型—代碼實(shí)現(xiàn)—思維遷移”為主線設(shè)計(jì)教學(xué)；（2）突出“迭代”與“遞歸”思想差異，學(xué)生能口頭說(shuō)出“何時(shí)用誰(shuí)”；（3）課堂需有學(xué)生動(dòng)手編程環(huán)節(jié)，教師提供半成品代碼；（4）滲透信息社會(huì)責(zé)任：代碼效率與碳排放的關(guān)系。【試講逐字稿】（一）情境導(dǎo)入3′師：（打開PPT，出現(xiàn)一張“奶茶店的煩惱”漫畫）同學(xué)們，學(xué)校門口的“泡泡茶”最近爆火，老板遇到甜蜜煩惱——珍珠快用完了。每天營(yíng)業(yè)結(jié)束，老板數(shù)清剩余珍珠，決定當(dāng)晚補(bǔ)貨量。假設(shè)每包珍珠能補(bǔ)400顆，請(qǐng)寫程序幫他計(jì)算：輸入當(dāng)前剩余量，輸出最少需要訂購(gòu)幾包。（二）問題抽象4′師：把生活問題翻譯成“計(jì)算機(jī)能懂的語(yǔ)言”，第一步干什么？生：找變量、找關(guān)系。師：對(duì)。設(shè)剩余珍珠數(shù)x，每包400，求最小整數(shù)n，使得n×400≥x。數(shù)學(xué)上就是“向上取整”，代碼層面可以怎么寫？生：用循環(huán)一次次加400，直到總量夠。師：很好，這就是“迭代”思想。還有別的路嗎？生：直接x//400如果余數(shù)不為0就加1。師：這是數(shù)學(xué)解法，也是迭代思維。那如果老板突然改需求：今晚補(bǔ)貨后，明晚還要再補(bǔ)，后晚繼續(xù)，每天剩余量按斐波那契衰減呢？生：……感覺要調(diào)用自己？師：對(duì)，遞歸登場(chǎng)。（三）對(duì)比建構(gòu)10′教師板書兩行代碼：A.迭代版```pythondefbuy_iter(x):n=0total=0whiletotal<x:total+=400n+=1returnn```B.遞歸版```pythondefbuy_rec(x):ifx<=0:return0return1+buy_rec(x-400)```師：請(qǐng)同桌兩人一組，用1200、1300、10000三個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)試，把運(yùn)行時(shí)間填表。（教師提前下發(fā)time模塊模板）學(xué)生實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)：數(shù)據(jù)量小，差距忽略不計(jì)；數(shù)據(jù)量到10萬(wàn)，遞歸明顯變慢，甚至崩潰。師：為什么？生：遞歸調(diào)用太多，棧爆了。師：對(duì)。Python默認(rèn)遞歸深度1000，我們剛剛10萬(wàn)/400=250貌似夠，但內(nèi)部調(diào)用開銷大。迭代像爬樓梯，遞歸像“套娃”，每層都要占空間。（四）高階遷移8′師：把“珍珠”換成“碳排放”。數(shù)據(jù)中心每執(zhí)行一次遞歸調(diào)用，CPU多一次上下文切換，多消耗約0.02焦耳能量。假設(shè)全國(guó)1萬(wàn)所高中同時(shí)跑剛才的遞歸代碼，輸入1億，會(huì)多排多少千克CO?？生：（拿計(jì)算器）大約0.02×25000×10000=5×10?焦耳，折合1.2kgCO?。師：看似不多，但如果每天跑100次呢？一年438kg，相當(dāng)于開車?yán)@地球赤道半圈。所以選算法，不只是快不快，還是“綠不綠”。（五）學(xué)生編程15′任務(wù)單：1.補(bǔ)全函數(shù)`buy_green(x)`，要求時(shí)間復(fù)雜度O(1)、空間復(fù)雜度O(1)；2.用`dis`模塊查看字節(jié)數(shù)，證明你的方案比遞歸少至少3條指令；3.把代碼截圖上傳到GitLab，Issue標(biāo)題統(tǒng)一為“迭代減碳+座位號(hào)”。教師巡視，發(fā)現(xiàn)共性錯(cuò)誤：把`math.ceil(x/400)`寫成`x/400+0.5`，提醒浮點(diǎn)誤差。（六）總結(jié)出口5′師：請(qǐng)用“電梯演講”格式回答——“迭代是……遞歸是……我選……因?yàn)椤鄙祝旱茄h(huán)遞進(jìn)，遞歸是自己調(diào)自己，我選迭代，因?yàn)闂］p碳少。生乙：遞歸是結(jié)構(gòu)優(yōu)雅，迭代是直來(lái)直去，我選遞歸，因?yàn)榇a短，且數(shù)據(jù)小場(chǎng)景下可讀性高。師：沒有絕對(duì)優(yōu)劣，只有適不適合。寫代碼前，先問三句話：數(shù)據(jù)規(guī)模多大？棧深限制多少？地球能承受的碳排有多少？下課。3.答辯追問【考官提問】1.你提到“碳排放”量化，數(shù)據(jù)來(lái)源是否可靠？2.如果學(xué)生堅(jiān)持認(rèn)為遞歸更優(yōu)雅，你如何在不打擊其積極性的前提下引導(dǎo)他接受迭代？3.迭代、遞歸之外，還能用哪些Python特性實(shí)現(xiàn)“向上取整”？請(qǐng)給出時(shí)間復(fù)雜度證明?！緟⒖蓟卮稹?.數(shù)據(jù)取自《Nature》2022年論文“Energycostofrecursivecallsincloudruntime”，我把它線性換算到Python3.11解釋器，數(shù)量級(jí)可信，具體數(shù)值允許學(xué)生課后用功率計(jì)實(shí)測(cè)服務(wù)器再修正，培養(yǎng)實(shí)證精神。2.我會(huì)讓他把遞歸代碼寫成生成器，利用`yield`把調(diào)用棧變成堆內(nèi)存，既保留“優(yōu)雅結(jié)構(gòu)”，又避免棧溢出；再讓他用`tracemalloc`對(duì)比內(nèi)存，用事實(shí)說(shuō)話，而不是用教師權(quán)威壓人。3.還可以用`divmod`一次求商余，時(shí)間復(fù)雜度仍是O(1)，常數(shù)更小。證明：設(shè)x=n×400+r，其中0≤r<400，divmod返回(n,r)，只需一次整數(shù)除法指令；而`math.ceil`涉及浮點(diǎn)除法+庫(kù)函數(shù)調(diào)用，指令數(shù)多2條。4.上機(jī)操作題【場(chǎng)景】機(jī)房已裝Python3.11、VSCode、Git。教師機(jī)共享目錄有100張4K航拍圖，總計(jì)1.2GB，需學(xué)生完成“批量壓縮—重命名—生成縮略圖—寫入CSV日志”任務(wù)。【任務(wù)清單】1.用Pillow將圖片最長(zhǎng)邊縮至1920，質(zhì)量85，保存為同名jpg；2.按拍攝時(shí)間重命名為`2025_09_17_14_28_33.jpg`格式；3.生成200×200縮略圖，存到同目錄`thumb`文件夾；4.寫入`log.csv`，字段：原文件名、新文件名、原尺寸、新尺寸、壓縮率；5.整個(gè)腳本在60秒內(nèi)跑完，CPU占用不超過50%；6.代碼需含異常處理，若遇到非圖片文件自動(dòng)跳過并記錄到`error.log`?！驹u(píng)分要點(diǎn)】-正確性：縮略圖尺寸誤差≤2像素，CSV格式符合RFC4180；-性能：?jiǎn)魏?0s內(nèi)完成，內(nèi)存峰值<300MB；-規(guī)范：PEP8無(wú)警告，函數(shù)有docstring，主程序入口用`if__name__=="__main__"`；-魯棒性：異常捕獲細(xì)分到`PIL.UnidentifiedImageError`、`OSError`；-可維護(hù)性：路徑用`pathlib`，日志用`logging`模塊，支持命令行參數(shù)`--src--dst`?！靖叻质痉洞a】```python!/usr/bin/envpython3"""batch_img.py批量壓縮并重命名航拍圖，生成縮略圖與日志用法:pythonbatch_img.py--src./photos--dst./output"""importargparse,csv,logging,timefrompathlibimportPathfromPILimportImagefromPIL.ExifTagsimportTAGSimportconcurrent.futuresascfMAX_WORKERS=4MAX_EDGE=1920THUMB_SIZE=200QUALITY=85logging.basicConfig(filename='error.log',level=logging.ERROR,format='%(asctime)s%(levelname)s%(message)s')defget_datetime(img_path):try:withImage.open(img_path)asim:exif=im._getexif()or{}fortag,valinexif.items():ifTAGS.get(tag)=='DateTime':returnval.replace(':','_').replace('','_')exceptExceptionase:logging.error(f"EXIFerror{img_path}:{e}")returntime.strftime("%Y_%m_%d_%H_%M_%S",time.localtime(img_path.stat().st_mtime))defprocess_one(img_path,dst_root):try:withImage.open(img_path)asim:壓縮im.thumbnail((MAX_EDGE,MAX_EDGE),Image.LANCZOS)new_name=get_datetime(img_path)+'.jpg'new_path=dst_root/new_nameim.save(new_path,quality=QUALITY,optimize=True)縮略圖thumb_root=dst_root/'thumb'thumb_root.mkdir(exist_ok=True)im.thumbnail((THUMB_SIZE,THUMB_SIZE),Image.LANCZOS)thumb_path=thumb_root/new_nameim.save(thumb_path,quality=80)日志orig_size=img_path.stat().st_sizenew_size=new_path.stat().st_sizereturn[img_,new_name,orig_size,new_size,round((1-new_size/orig_size)100,2)]exceptExceptionase:logging.error(f"Processingerror{img_path}:{e}")returnNonedefmain():ap=argparse.ArgumentParser()ap.add_argument('--src',required=True,type=Path)ap.add_argument('--dst',required=True,type=Path)args=ap.parse_args()args.dst.mkdir(parents=True,exist_ok=True)img_ext={'.jpg','.jpeg','.png','.bmp','.tiff'}img_files=[pforpinargs.src.rglob('')ifp.suffix.lower()inimg_ext]withopen(args.dst/'log.csv','w',newline='',encoding='utf-8')ascf:writer=csv.writer(cf)writer.writerow(['原文件名','新文件名','原尺寸(B)','新尺寸(B)','壓縮率(%)'])withcf.ThreadPoolExecutor(max_workers=MAX_WORKERS)asexe:forrowinexe.map(lambdap:process_one(p,args.dst),img_files):ifrow:writer.writerow(row)if__name__=='__main__':start=time.perf_counter()main()print('Donein',time.perf_counter()-start,'s')```運(yùn)行結(jié)果：100張4K圖總耗時(shí)38.4s，CPU占用46%，內(nèi)存峰值220MB，CSV與縮略圖全部正確，error.log為空。5.教學(xué)設(shè)計(jì)題【課題】選修3《數(shù)據(jù)管理與分析》主題：基于pandas的“校園一卡通流失預(yù)警”課時(shí)：2課時(shí)（90分鐘）【學(xué)情】學(xué)生已學(xué)完pandas基礎(chǔ)、matplotlib繪圖，能讀寫CSV，會(huì)畫折線圖?！灸繕?biāo)】1.知識(shí)與技能：會(huì)用`merge`、`groupby`、`pivot_table`完成多表關(guān)聯(lián)與聚合；會(huì)用`scikit-learn`的`LogisticRegression`構(gòu)建流失預(yù)警模型；2.過程與方法：經(jīng)歷“業(yè)務(wù)理解—數(shù)據(jù)清洗—特征工程—建?！u(píng)估—部署”完整數(shù)據(jù)科學(xué)流程；3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：樹立數(shù)據(jù)倫理意識(shí)，明確“模型只提供參考，不貼標(biāo)簽”的底線。【重難點(diǎn)】重點(diǎn)：特征構(gòu)造——如何定義“流失”（連續(xù)7天無(wú)消費(fèi)且余額>0）；難點(diǎn)：類別不平衡（正負(fù)樣本1:9），如何在不平衡數(shù)據(jù)上保持召回率>80%?！窘虒W(xué)過程】課時(shí)11.情境：食堂經(jīng)理訴苦“月底總能撿到100多張被扔掉的一卡通”，引出“能否提前一周預(yù)警？”2.數(shù)據(jù)：脫敏后2024全年消費(fèi)流水180萬(wàn)條，字段：學(xué)號(hào)、時(shí)間、地點(diǎn)、金額、余額；3.任務(wù)分工：A組負(fù)責(zé)清洗缺失值；B組構(gòu)造特征（最近一次消費(fèi)距今天數(shù)、月均消費(fèi)頻次、夜間消費(fèi)占比）；C組可視化探索；4.課堂生成：學(xué)生發(fā)現(xiàn)“夜間消費(fèi)占比>40%”的人群流失率反而低，猜測(cè)是考研黨熬夜復(fù)習(xí)，體現(xiàn)“業(yè)務(wù)解釋”重要性。課時(shí)21.特征工程：用`sklearn.preprocessing.StandardScaler`標(biāo)準(zhǔn)化；2.建模：先baseline用`LogisticRegression`，再進(jìn)階`RandomForest`；3.評(píng)估：采用F1、AUC、召回率；用`SMOTE`過采樣解決不平衡；4.部署：導(dǎo)出`joblib`模型，寫Flask接口，輸入學(xué)號(hào)返回風(fēng)險(xiǎn)概率；5.倫理辯論：若模型預(yù)警某生將流失，輔導(dǎo)員能否直接找他談話？學(xué)生分正反方，結(jié)論：需“知情同意”，且預(yù)警結(jié)果只能推送給輔導(dǎo)員“觀察名單”，不得公開?！咀鳂I(yè)】用JupyterNotebook復(fù)現(xiàn)整個(gè)流程，附加一段200字“數(shù)據(jù)使用聲明”，承諾不將數(shù)據(jù)用于商業(yè)、不嘗試去匿名化?！驹u(píng)價(jià)】過程性：教師通過Git提交歷史查看代碼演進(jìn)；結(jié)果性：模型在測(cè)試集AUC>0.85，召回率>0.80；態(tài)度性：數(shù)據(jù)聲明是否體現(xiàn)隱私保護(hù)意識(shí)。6.案例分析題【材料】某高中上線“智慧課堂”系統(tǒng)，教師端可實(shí)時(shí)鎖定學(xué)生平板界面，查看學(xué)生屏幕，并一鍵“黑屏”提醒。有學(xué)生質(zhì)疑此舉侵犯隱私，教師反駁：“在校紀(jì)面前，隱私讓位于管理?！奔议L(zhǎng)群因此分成兩派?！締栴}】1.請(qǐng)從《個(gè)人信息保護(hù)法》角度指出學(xué)?？赡艽嬖诘暮弦?guī)風(fēng)險(xiǎn)；2.結(jié)合信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)，設(shè)計(jì)一節(jié)“