課題2.2數(shù)組與鏈表教學(xué)設(shè)計(jì)-2025-2026學(xué)年高中信息技術(shù)人教中圖版2019選修1數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-人教中圖版2019課時(shí)安排課前準(zhǔn)備設(shè)計(jì)意圖本節(jié)課以“數(shù)組與鏈表”為主題，旨在幫助學(xué)生掌握數(shù)組與鏈表的基本概念、特點(diǎn)以及在實(shí)際編程中的應(yīng)用。通過講解和練習(xí)，使學(xué)生能夠熟練運(yùn)用數(shù)組與鏈表進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和操作，為后續(xù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和抽象思維能力，理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念。

2.增強(qiáng)學(xué)生編程實(shí)踐能力，學(xué)會(huì)使用數(shù)組和鏈表進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和操作。

3.培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力，通過實(shí)例分析，學(xué)會(huì)分析問題和設(shè)計(jì)算法。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：數(shù)組和鏈表的概念、結(jié)構(gòu)及其在編程中的應(yīng)用。

難點(diǎn)：理解鏈表的動(dòng)態(tài)性質(zhì)，以及鏈表操作算法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

解決辦法：

1.重點(diǎn)通過實(shí)例講解，結(jié)合實(shí)際編程場景，幫助學(xué)生理解數(shù)組和鏈表的基本操作。

2.對(duì)于鏈表難點(diǎn)，采用分步驟講解，逐步展示鏈表的創(chuàng)建、插入、刪除等操作，同時(shí)輔以圖示說明，幫助學(xué)生形象化理解鏈表的結(jié)構(gòu)。

3.設(shè)置小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生通過合作解決實(shí)際問題，增強(qiáng)解決問題的能力。

4.設(shè)計(jì)練習(xí)題，讓學(xué)生在課后自主練習(xí)，鞏固所學(xué)知識(shí)。教學(xué)資源-軟硬件資源：計(jì)算機(jī)教室、編程軟件（如VisualStudio、Code::Blocks）、文本編輯器（如Notepad++）

-課程平臺(tái)：學(xué)校信息技術(shù)課程教學(xué)平臺(tái)

-信息化資源：教材《數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、電子教案、教學(xué)視頻、在線編程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

-教學(xué)手段：多媒體投影儀、實(shí)物教具（如模擬鏈表的教具）教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課

詳細(xì)內(nèi)容：利用PPT展示一些常見的線性結(jié)構(gòu)，如數(shù)組和鏈表在實(shí)際應(yīng)用中的例子，如電話簿、排隊(duì)系統(tǒng)等，引發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的好奇心，提出問題：“這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是如何在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)和處理的？”（用時(shí)5分鐘）

2.新課講授

（1）概念講解：介紹數(shù)組與鏈表的基本概念，包括它們的定義、特點(diǎn)以及區(qū)別。（用時(shí)10分鐘）

（2）結(jié)構(gòu)分析：通過圖示和代碼示例，展示數(shù)組和鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)數(shù)組的空間連續(xù)性和鏈表的動(dòng)態(tài)性。（用時(shí)10分鐘）

（3）操作演示：展示數(shù)組的基本操作，如初始化、查找、插入、刪除等，以及鏈表的基本操作，如創(chuàng)建、遍歷、插入、刪除等。（用時(shí)15分鐘）

3.實(shí)踐活動(dòng)

（1）數(shù)組操作：學(xué)生跟隨教師編寫代碼，實(shí)現(xiàn)數(shù)組的基本操作，如查找、插入、刪除等，并調(diào)試代碼。（用時(shí)15分鐘）

（2）鏈表操作：學(xué)生分組進(jìn)行練習(xí)，編寫鏈表的基本操作，如創(chuàng)建、插入、刪除等，教師巡回指導(dǎo)。（用時(shí)15分鐘）

（3）綜合練習(xí)：學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)小項(xiàng)目，如實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的電話簿管理系統(tǒng)，使用數(shù)組和鏈表進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和操作。（用時(shí)10分鐘）

4.學(xué)生小組討論

（1）討論鏈表的動(dòng)態(tài)性質(zhì)：舉例說明鏈表在處理動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)時(shí)的優(yōu)勢(shì)，如動(dòng)態(tài)增加或刪除元素時(shí)不需要移動(dòng)其他元素。（用時(shí)5分鐘）

（2）討論鏈表操作算法設(shè)計(jì)：分析鏈表插入和刪除操作的時(shí)間復(fù)雜度，討論如何優(yōu)化算法。（用時(shí)5分鐘）

（3）討論實(shí)際應(yīng)用案例：分組討論數(shù)組和鏈表在不同場景下的應(yīng)用，如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)通信等，分享各自的見解。（用時(shí)5分鐘）

5.總結(jié)回顧

詳細(xì)內(nèi)容：回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)數(shù)組和鏈表的區(qū)別與聯(lián)系，總結(jié)鏈表操作的注意事項(xiàng)，如避免內(nèi)存泄漏。通過實(shí)例分析，幫助學(xué)生理解本節(jié)課的重難點(diǎn)，如鏈表操作中的指針處理。（用時(shí)5分鐘）

總計(jì)用時(shí)：45分鐘拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

-《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析：C語言描述》作者：MarkAllenWeiss

-《算法導(dǎo)論》作者：ThomasH.Cormen,CharlesE.Leiserson,RonaldL.Rivest,CliffordStein

-《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》作者：王道

-《Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》作者：CayS.Horstmann

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究

-學(xué)生可以嘗試實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的鏈表操作，如排序、查找算法（如二分查找）在鏈表上的應(yīng)用。

-探究鏈表在實(shí)際編程中的應(yīng)用，例如在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中如何使用鏈表來存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)。

-研究不同類型的鏈表，如雙向鏈表、循環(huán)鏈表、跳表等，比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場景。

-通過在線編程平臺(tái)，如LeetCode、HackerRank等，練習(xí)與鏈表相關(guān)的編程題目，提高算法實(shí)現(xiàn)能力。

-分析并實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的鏈表編輯器，讓學(xué)生能夠直觀地看到鏈表的結(jié)構(gòu)變化。

-調(diào)查并比較不同編程語言中鏈表實(shí)現(xiàn)的差異，探討鏈表在不同編程環(huán)境下的優(yōu)化策略。

3.實(shí)踐項(xiàng)目建議

-設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的學(xué)生信息管理系統(tǒng)，使用鏈表存儲(chǔ)學(xué)生的基本信息，如姓名、學(xué)號(hào)、成績等。

-開發(fā)一個(gè)圖書管理系統(tǒng)，使用鏈表來管理圖書的借閱情況，包括圖書的添加、刪除、查找和借閱等功能。

-實(shí)現(xiàn)一個(gè)待辦事項(xiàng)列表應(yīng)用程序，使用鏈表來動(dòng)態(tài)地添加、刪除和更新待辦事項(xiàng)。板書設(shè)計(jì)①數(shù)組與鏈表概念

-數(shù)組：連續(xù)存儲(chǔ)的同一類型數(shù)據(jù)集合

-鏈表：非連續(xù)存儲(chǔ)的元素集合，通過指針連接

②數(shù)組特點(diǎn)

-空間連續(xù)

-元素訪問速度快

-插入和刪除操作效率低

③鏈表特點(diǎn)

-非連續(xù)存儲(chǔ)

-插入和刪除操作靈活

-空間利用率高

-元素訪問速度相對(duì)較慢

④鏈表結(jié)構(gòu)

-節(jié)點(diǎn)：包含數(shù)據(jù)和指針

-鏈表類型：單向鏈表、雙向鏈表、循環(huán)鏈表

⑤鏈表操作

-創(chuàng)建鏈表

-插入節(jié)點(diǎn)

-刪除節(jié)點(diǎn)

-遍歷鏈表

⑥鏈表應(yīng)用

-管理動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)

-數(shù)據(jù)庫索引

-網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.完成教材中的課后練習(xí)題，包括數(shù)組與鏈表的基本操作題，如插入、刪除、查找等。

2.編寫一個(gè)簡單的學(xué)生信息管理系統(tǒng)，使用鏈表來存儲(chǔ)和管理學(xué)生的信息，包括姓名、學(xué)號(hào)、成績等。

3.設(shè)計(jì)一個(gè)單向鏈表，實(shí)現(xiàn)以下功能：

-添加新節(jié)點(diǎn)

-刪除指定節(jié)點(diǎn)

-遍歷鏈表并打印所有節(jié)點(diǎn)信息

-查找鏈表中的特定節(jié)點(diǎn)并打印其信息

作業(yè)反饋：

1.對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行及時(shí)批改，確保每個(gè)學(xué)生都能得到反饋。

2.重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生對(duì)于鏈表操作的掌握程度，包括節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建、插入、刪除和遍歷等。

3.檢查學(xué)生在編程實(shí)踐中是否能夠正確使用指針，避免出現(xiàn)內(nèi)存泄漏或訪問錯(cuò)誤。

4.針對(duì)學(xué)生在作業(yè)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，給出具體的錯(cuò)誤原因和改進(jìn)建議，如：

-如果學(xué)生在創(chuàng)建鏈表時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，可以指出具體錯(cuò)誤代碼，并解釋正確的實(shí)現(xiàn)方式。

-如果學(xué)生在遍歷鏈表時(shí)忘記檢查指針是否為空，可以提醒學(xué)生注意指針安全，避免空指針異常。

5.鼓勵(lì)學(xué)生通過討論和互助解決作業(yè)中的問題，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和解決問題的能力。

6.對(duì)于表現(xiàn)優(yōu)秀的作業(yè)，可以在課堂上進(jìn)行展示和點(diǎn)評(píng)，激勵(lì)其他學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

7.定期收集學(xué)生的反饋，了解作業(yè)布置的難度和學(xué)生的實(shí)際需求，適時(shí)調(diào)整作業(yè)內(nèi)容和難度。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)踐導(dǎo)向：在教學(xué)中，我注重將理論知識(shí)與實(shí)際編程相結(jié)合，讓學(xué)生通過實(shí)際操作來加深對(duì)數(shù)組與鏈表的理解。

2.分層次教學(xué)：根據(jù)學(xué)生的不同基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)不同難度的練習(xí)題，確保每個(gè)學(xué)生都能在原有基礎(chǔ)上有所提高。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生對(duì)鏈表概念理解不夠深入：部分學(xué)生在理解鏈表的動(dòng)態(tài)性質(zhì)時(shí)存在困難，需要進(jìn)一步強(qiáng)化概念教學(xué)。

2.課堂互動(dòng)不足：在課堂討論環(huán)節(jié)，學(xué)生的參與度不高，需要增加互動(dòng)環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的積極性。

3.評(píng)價(jià)方式單一：目前主要依靠作業(yè)和考試來評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，可以考慮引入更多樣化的評(píng)價(jià)方式。

反思改進(jìn)措施（三）

1.深化概念教學(xué)：通過制作更詳細(xì)的PPT，結(jié)合實(shí)例，幫助學(xué)生更好地理解鏈表的概念和操作。

2.增加課堂互動(dòng)：設(shè)計(jì)更多開放性問題，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論，提高課堂氛圍。

3.豐富評(píng)價(jià)方式：引入課堂表現(xiàn)、小組合作等評(píng)價(jià)因素，全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

4.加強(qiáng)課后輔導(dǎo)：對(duì)于學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生，提供課后輔導(dǎo)，幫助他們克服學(xué)習(xí)中的難題。

5.結(jié)合企業(yè)需求：與企業(yè)合作，了解行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的實(shí)際需求，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的就業(yè)競爭力。課后作業(yè)1.編寫一個(gè)單向鏈表，實(shí)現(xiàn)以下功能：

-創(chuàng)建鏈表

-在鏈表的末尾添加一個(gè)新節(jié)點(diǎn)

-在鏈表的指定位置插入一個(gè)新節(jié)點(diǎn)

-刪除鏈表中的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)

-打印鏈表中的所有節(jié)點(diǎn)信息

```c

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

//定義鏈表節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體

structNode{

intdata;

structNode*next;

};

//創(chuàng)建鏈表

structNode*createList(){

structNode*head=NULL;

structNode*current=NULL;

intdata;

printf("Entertheelementsofthelist(0tostop):\n");

while(1){

scanf("%d",&data);

if(data==0)break;

structNode*newNode=(structNode*)malloc(sizeof(structNode));

newNode->data=data;

newNode->next=NULL;

if(head==NULL){

head=newNode;

current=newNode;

}else{

current->next=newNode;

current=newNode;

}

}

returnhead;

}

//在鏈表末尾添加節(jié)點(diǎn)

voidappendNode(structNode**head,intdata){

structNode*newNode=(structNode*)malloc(sizeof(structNode));

newNode->data=data;

newNode->next=NULL;

if(*head==NULL){

*head=newNode;

}else{

structNode*current=*head;

while(current->next!=NULL){

current=current->next;

}

current->next=newNode;

}

}

//在指定位置插入節(jié)點(diǎn)

voidinsertNode(structNode**head,intposition,intdata){

structNode*newNode=(structNode*)malloc(sizeof(structNode));

newNode->data=data;

newNode->next=NULL;

if(position==0){

newNode->next=*head;

*head=newNode;

}else{

structNode*current=*head;

for(inti=0;i<position-1&¤t!=NULL;i++){

current=current->next;

}

if(current==NULL){

printf("Positionoutofbounds.\n");

}else{

newNode->next=current->next;

current->next=newNode;

}

}

}

//刪除鏈表中的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)

voiddeleteFirstNode(structNode**head){

if(*head==NULL){

printf("Listisempty.\n");

}else{

structNode*temp=*head;

*head=(*head)->next;

free(temp);

}

}

//打印鏈表

voidprintList(structNode*head){

structNode*current=head;

while(current!=NULL){

printf("%d",current->data);

current=current->next;

}

printf("\n");

}

intmain(){

structNode*head=createList();

printList(head);

appendNode(&head,10);

printList(head);

insertNode(&head,2,20);

printList(head);

deleteFirstNode(&head);

printList(head);

return0;

}

```

2.編寫一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)從鏈表中刪除重復(fù)元素的函數(shù)。

```c

//刪除鏈表中的重復(fù)元素

voiddeleteDuplicates(structNode**head){

structNode*current,*prev,*temp;

current=*head;

while(current!=NULL&¤t->next!=NULL){

prev=current;

while(prev->next!=NULL){

if(current->data==prev->next->data){

temp=prev->next;

prev->next=temp->next;

free(temp);

}else{

prev=prev->next;

}

}

current=current->next;

}

}

```

3.編寫一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)鏈表的逆序。

```c

//鏈表逆序

structNode*reverseList(structNode*head){

structNode*prev=NULL,*current=head,*next=NULL;

while(current!=NULL){

next=current->next;

current->next=prev;

prev=current;

current=next;

}

returnprev;

}

```

4.編寫一個(gè)