2025年教師資格之中學(xué)信息技術(shù)學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力考試題庫(kù)及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下關(guān)于Python列表操作的描述中，正確的是（）A.list1=[1,2,3]，執(zhí)行l(wèi)ist1.append([4,5])后，list1變?yōu)閇1,2,3,4,5]B.list2=[5,3,1,4]，執(zhí)行sorted(list2)后，list2本身變?yōu)閇1,3,4,5]C.list3=[10,20]，執(zhí)行l(wèi)ist3.extend("ab")后，list3變?yōu)閇10,20,'a','b']D.list4=[7,8]，執(zhí)行l(wèi)ist4+[9]后，list4的值更新為[7,8,9]答案：C解析：A選項(xiàng)中append([4,5])會(huì)將整個(gè)列表作為元素添加，結(jié)果為[1,2,3,[4,5]]；B選項(xiàng)sorted()返回新列表，原列表不變；D選項(xiàng)+操作提供新列表，原列表list4未被修改；C選項(xiàng)extend()可迭代對(duì)象"ab"會(huì)被拆分為字符添加，正確。2.某中學(xué)計(jì)劃構(gòu)建校園網(wǎng)絡(luò)，核心需求是支持1000個(gè)以上終端設(shè)備同時(shí)接入，且未來(lái)3年有擴(kuò)展至2000個(gè)終端的需求。以下網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中最適合的是（）A.總線型B.環(huán)形C.星型D.網(wǎng)狀型答案：C解析：星型拓?fù)湟灾行慕粨Q機(jī)為核心，擴(kuò)展能力強(qiáng)，添加新節(jié)點(diǎn)只需連接到交換機(jī)，適合大規(guī)模終端接入；總線型和環(huán)形擴(kuò)展性差，網(wǎng)狀型成本過(guò)高，故選擇C。3.關(guān)于信息系統(tǒng)安全防護(hù)措施，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.啟用防火墻可以阻止所有非法訪問(wèn)B.定期更新操作系統(tǒng)補(bǔ)丁可修復(fù)已知漏洞C.對(duì)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)能防止數(shù)據(jù)泄露D.實(shí)施訪問(wèn)控制（如角色權(quán)限管理）可限制越權(quán)操作答案：A解析：防火墻無(wú)法阻止所有非法訪問(wèn)（如利用漏洞的攻擊），僅能根據(jù)規(guī)則過(guò)濾部分威脅，A錯(cuò)誤。4.在Excel中，若A1單元格內(nèi)容為"2024-10-1"，B1單元格輸入公式"=YEAR(A1)+MONTH(A1)+DAY(A1)"，則B1的結(jié)果是（）A.2024+10+1=2035B.2024+10+1=2035（數(shù)值）C.2024+10+1=2035（文本）D.公式錯(cuò)誤答案：B解析：YEAR、MONTH、DAY函數(shù)分別返回日期的年、月、日數(shù)值，相加結(jié)果為2024+10+1=2035（數(shù)值），B正確。5.某教師設(shè)計(jì)"用Python繪制直方圖"的教學(xué)活動(dòng)，以下教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)最合理的是（）A.學(xué)生能記住matplotlib庫(kù)的導(dǎo)入語(yǔ)句B.學(xué)生能獨(dú)立編寫繪制直方圖的完整代碼C.學(xué)生能理解直方圖與條形圖的區(qū)別，并根據(jù)數(shù)據(jù)特征選擇合適圖表D.學(xué)生能在5分鐘內(nèi)完成給定數(shù)據(jù)的直方圖繪制答案：C解析：教學(xué)目標(biāo)應(yīng)體現(xiàn)知識(shí)、能力與素養(yǎng)的整合，C選項(xiàng)既包含知識(shí)理解（圖表區(qū)別），又涉及應(yīng)用能力（選擇圖表），符合核心素養(yǎng)要求。6.關(guān)于人工智能中的機(jī)器學(xué)習(xí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.監(jiān)督學(xué)習(xí)需要標(biāo)注數(shù)據(jù)，無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)不需要B.深度學(xué)習(xí)一定屬于強(qiáng)化學(xué)習(xí)C.決策樹算法只能用于分類任務(wù)D.所有機(jī)器學(xué)習(xí)模型都需要大量訓(xùn)練數(shù)據(jù)答案：A解析：監(jiān)督學(xué)習(xí)依賴帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)（如分類任務(wù)的類別標(biāo)簽），無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)處理無(wú)標(biāo)簽數(shù)據(jù)（如聚類），A正確；深度學(xué)習(xí)是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的延伸，與強(qiáng)化學(xué)習(xí)并列；決策樹可用于回歸；部分小樣本學(xué)習(xí)模型對(duì)數(shù)據(jù)量要求較低。7.在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中，若學(xué)生表（學(xué)號(hào)，姓名，年齡）與課程表（課程號(hào)，課程名）之間通過(guò)選課表（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）關(guān)聯(lián)，這種設(shè)計(jì)符合（）A.第一范式（1NF）B.第二范式（2NF）C.第三范式（3NF）D.BC范式（BCNF）答案：C解析：選課表消除了傳遞依賴（學(xué)號(hào)→姓名，課程號(hào)→課程名，但學(xué)號(hào)和課程號(hào)共同決定成績(jī)，無(wú)傳遞依賴），符合3NF要求。8.某教師在"數(shù)據(jù)可視化"教學(xué)中，讓學(xué)生分組分析"校園圖書館借閱量"數(shù)據(jù)并制作圖表。以下分組策略最合理的是（）A.按座位前后4人一組，組內(nèi)自由分工B.按編程能力高低搭配，每組2名高水平、2名低水平學(xué)生C.按興趣分組，喜歡編程的做代碼繪制，擅長(zhǎng)設(shè)計(jì)的做圖表美化D.教師指定組長(zhǎng)，由組長(zhǎng)分配任務(wù)答案：B解析：異質(zhì)分組（能力互補(bǔ)）能促進(jìn)組內(nèi)協(xié)作，高水平學(xué)生可幫助低水平學(xué)生解決技術(shù)問(wèn)題，低水平學(xué)生可參與數(shù)據(jù)整理等基礎(chǔ)任務(wù)，B更符合合作學(xué)習(xí)原則。9.以下關(guān)于信息素養(yǎng)的描述，不符合《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》要求的是（）A.能利用信息技術(shù)工具解決實(shí)際問(wèn)題B.能批判性地看待網(wǎng)絡(luò)信息，抵制不良信息C.能熟練掌握所有主流信息技術(shù)工具的操作D.能理解信息技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響，形成責(zé)任意識(shí)答案：C解析：課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)信息素養(yǎng)的綜合發(fā)展，而非"掌握所有工具"，C表述絕對(duì)，不符合要求。10.在Python中，執(zhí)行以下代碼后，輸出結(jié)果是（）```pythondeffunc(a,b=2):returnabprint(func(3))print(func(3,4))```A.612B.312C.67D.37答案：A解析：第一次調(diào)用func(3)使用默認(rèn)參數(shù)b=2，結(jié)果3×2=6；第二次調(diào)用func(3,4)傳入b=4，結(jié)果3×4=12，A正確。二、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述Python中面向?qū)ο缶幊讨?繼承"的作用，并舉例說(shuō)明。答案：繼承是面向?qū)ο缶幊痰娜筇匦灾唬饔檬菍?shí)現(xiàn)代碼復(fù)用和類的層次化設(shè)計(jì)。子類（派生類）可以繼承父類（基類）的屬性和方法，同時(shí)可添加新功能或重寫父類方法。例如：定義父類Animal（有run方法），子類Dog繼承Animal后，自動(dòng)擁有run方法，還可添加bark方法，實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用。2.列舉三種常用的信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模型，并說(shuō)明其適用場(chǎng)景。答案：（1）瀑布模型：適用于需求明確、變化少的項(xiàng)目（如傳統(tǒng)管理信息系統(tǒng)）；（2）敏捷開(kāi)發(fā)模型：適用于需求頻繁變更、需要快速迭代的項(xiàng)目（如互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)）；（3）原型模型：適用于需求不明確，需通過(guò)原型與用戶確認(rèn)需求的項(xiàng)目（如定制化軟件）。3.設(shè)計(jì)"用Python進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗"的教學(xué)活動(dòng)時(shí)，需重點(diǎn)講解哪些關(guān)鍵操作？答案：需重點(diǎn)講解：（1）缺失值處理（刪除、填充均值/中位數(shù)）；（2）重復(fù)值檢測(cè)與刪除；（3）異常值識(shí)別（如Z-score法、箱線圖法）及處理；（4）數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換（如字符串轉(zhuǎn)數(shù)值）；（5）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化/歸一化（如Min-Max標(biāo)準(zhǔn)化）。4.如何在信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維？請(qǐng)結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容說(shuō)明。答案：計(jì)算思維包括抽象、分解、模式識(shí)別、算法設(shè)計(jì)等。例如在"排序算法"教學(xué)中，可引導(dǎo)學(xué)生：（1）抽象問(wèn)題：將一組無(wú)序數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有序數(shù)據(jù)；（2）分解任務(wù)：比較相鄰元素（冒泡排序）或分治策略（快速排序）；（3）模式識(shí)別：發(fā)現(xiàn)不同排序算法的適用場(chǎng)景（如數(shù)據(jù)量小用插入排序，數(shù)據(jù)量大用快速排序）；（4）算法設(shè)計(jì)：編寫代碼實(shí)現(xiàn)排序邏輯。通過(guò)以上步驟，逐步培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。5.簡(jiǎn)述信息安全中"最小權(quán)限原則"的含義，并說(shuō)明在校園網(wǎng)絡(luò)管理中的應(yīng)用。答案：最小權(quán)限原則指用戶或進(jìn)程僅被授予完成任務(wù)所需的最小權(quán)限，避免因權(quán)限過(guò)高導(dǎo)致安全風(fēng)險(xiǎn)。在校園網(wǎng)絡(luò)管理中，應(yīng)用如：（1）教師賬號(hào)僅開(kāi)放教學(xué)相關(guān)系統(tǒng)訪問(wèn)權(quán)限，無(wú)后臺(tái)管理權(quán)限；（2）學(xué)生賬號(hào)限制安裝軟件、修改系統(tǒng)設(shè)置；（3）服務(wù)器管理員根據(jù)職責(zé)分配不同權(quán)限（如數(shù)據(jù)庫(kù)管理員無(wú)防火墻配置權(quán)限）。三、案例分析題（每題15分，共30分）案例1：某教師在"網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)"教學(xué)中，采用如下流程：①展示總線型、星型、環(huán)形拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)圖，講解定義和特點(diǎn)；②播放校園網(wǎng)絡(luò)布線視頻，讓學(xué)生觀察并判斷使用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；③布置任務(wù)：分組設(shè)計(jì)一個(gè)教室網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?0臺(tái)電腦、1臺(tái)教師機(jī)、1臺(tái)打印機(jī)），要求寫出選擇的拓?fù)漕愋图袄碛?。?wèn)題：分析該教學(xué)流程的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出改進(jìn)建議。答案：優(yōu)點(diǎn)：（1）符合從理論到實(shí)踐的認(rèn)知規(guī)律，通過(guò)結(jié)構(gòu)圖講解夯實(shí)基礎(chǔ)；（2）結(jié)合校園實(shí)際（布線視頻）增強(qiáng)直觀性；（3）任務(wù)設(shè)計(jì)貼近學(xué)生生活，培養(yǎng)應(yīng)用能力。缺點(diǎn)：（1）講解環(huán)節(jié)以教師為中心，學(xué)生參與度較低；（2）任務(wù)設(shè)計(jì)未明確評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（如是否考慮擴(kuò)展性、成本）；（3）缺乏學(xué)生間的交流與互評(píng)。改進(jìn)建議：（1）講解環(huán)節(jié)增加提問(wèn)（如"總線型拓?fù)淙裟滁c(diǎn)故障會(huì)怎樣？"），引導(dǎo)學(xué)生思考；（2）任務(wù)前提供評(píng)價(jià)量表（如拓?fù)浜侠硇哉?0%、理由闡述占30%、團(tuán)隊(duì)協(xié)作占30%）；（3）增加小組匯報(bào)環(huán)節(jié)，其他組提問(wèn)質(zhì)疑，教師總結(jié)點(diǎn)評(píng)。案例2：學(xué)生在Python編程練習(xí)中，提交的代碼如下（目標(biāo)：計(jì)算1-100偶數(shù)和）：```pythonsum=0foriinrange(1,100):ifi%2==0:sum+=iprint(sum)```運(yùn)行結(jié)果為2450，但正確答案應(yīng)為2550。問(wèn)題：（1）分析代碼錯(cuò)誤原因；（2）教師應(yīng)如何引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)并修正錯(cuò)誤？答案：（1）錯(cuò)誤原因：range(1,100)提供的是1-99的整數(shù)（不包含100），而題目要求1-100的偶數(shù)和，100是偶數(shù)但未被包含，導(dǎo)致結(jié)果少100，正確和為（2+100）×50/2=2550，原代碼結(jié)果為2450（缺少100）。（2）引導(dǎo)方法：①提問(wèn)學(xué)生"range(1,100)的取值范圍是什么？"，讓學(xué)生回憶range函數(shù)的參數(shù)規(guī)則（結(jié)束值不包含）；②要求學(xué)生手動(dòng)計(jì)算前10個(gè)數(shù)的偶數(shù)和（如1-10），對(duì)比代碼運(yùn)行結(jié)果（2+4+6+8=20）與實(shí)際（2+4+6+8+10=30），發(fā)現(xiàn)問(wèn)題；③鼓勵(lì)學(xué)生修改range的結(jié)束值（改為101），驗(yàn)證結(jié)果是否正確。四、教學(xué)設(shè)計(jì)題（30分）請(qǐng)根據(jù)以下教材內(nèi)容，設(shè)計(jì)一個(gè)課時(shí)（45分鐘）的教學(xué)方案，包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)方法、教學(xué)過(guò)程（含時(shí)間分配）。教材內(nèi)容：高中信息技術(shù)必修模塊"數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)"中的"數(shù)組與列表"，主要內(nèi)容：（1）數(shù)組與列表的概念；（2）Python中列表的基本操作（創(chuàng)建、索引、切片、添加/刪除元素）；（3）列表在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用（如統(tǒng)計(jì)班級(jí)成績(jī)）。答案：教學(xué)目標(biāo)-知識(shí)與技能：理解數(shù)組與列表的區(qū)別，掌握Python列表的創(chuàng)建、索引、切片及增刪操作；能使用列表解決簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)處理問(wèn)題（如統(tǒng)計(jì)班級(jí)平均分）。-過(guò)程與方法：通過(guò)案例分析、小組合作，經(jīng)歷從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求到選擇列表結(jié)構(gòu)的過(guò)程，提升數(shù)據(jù)組織與處理能力。-情感態(tài)度與價(jià)值觀：感受列表在數(shù)據(jù)處理中的便捷性，體會(huì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)解決問(wèn)題效率的影響。教學(xué)重難點(diǎn)-重點(diǎn)：列表的索引、切片操作及增刪方法（append、insert、remove、pop）。-難點(diǎn)：切片操作的參數(shù)含義（start:end:step）及靈活應(yīng)用；根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的列表操作。教學(xué)方法任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、演示法、小組合作學(xué)習(xí)。教學(xué)過(guò)程1.情境導(dǎo)入（5分鐘）展示班級(jí)期中考試成績(jī)表（Excel截圖），提問(wèn)："若用Python存儲(chǔ)這30個(gè)成績(jī)，逐個(gè)變量存儲(chǔ)（如s1=90,s2=85...）是否方便？有沒(méi)有更高效的方式？"學(xué)生思考后引出"列表"的概念。2.新知講授（15分鐘）（1）數(shù)組與列表對(duì)比：通過(guò)表格對(duì)比（固定長(zhǎng)度vs動(dòng)態(tài)長(zhǎng)度、同類型vs任意類型），強(qiáng)調(diào)Python列表的靈活性。（2）列表基本操作演示：-創(chuàng)建：list1=[90,85,78,92]；空列表list2=[]。-索引：list1[0]（第一個(gè)元素）、list1[-1]（最后一個(gè)元素）。-切片：list1[1:3]（取第2-3個(gè)元素）、list1[::2]（步長(zhǎng)2取元素），通過(guò)動(dòng)畫演示切片過(guò)程。-增刪：append（末尾添加）、insert（指定位置插入）、remove（按值刪除）、pop（按索引刪除），用交互式代碼編輯器實(shí)時(shí)演示效果。3.實(shí)踐操作（15分鐘）任務(wù)：某班級(jí)5名學(xué)提供績(jī)?yōu)閇88,95,76,82,90]，完成以下操作：（1）添加第6名學(xué)提供績(jī)85（用append）；（2）將第3名學(xué)提供績(jī)修改為80（用索引）；（3）刪除最低分76（用remove或pop）；（4）輸出前4名學(xué)提供績(jī)（用切