教師資格考試初中信息技術(shù)學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力2026年上半年測(cè)試試題及答案1.單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.在Python中，下列代碼執(zhí)行后輸出的結(jié)果是```pythona=[1,2,3]b=aa.append(4)print(b)```A.[1,2,3]?B.[1,2,3,4]?C.[4]?D.報(bào)錯(cuò)答案：B解析：列表屬于可變對(duì)象，賦值操作傳遞的是引用，因此a與b指向同一內(nèi)存地址，a變化后b同步變化。2.某校計(jì)劃將/24劃分子網(wǎng)，要求每個(gè)子網(wǎng)至少容納50臺(tái)主機(jī)，最多可劃分多少個(gè)子網(wǎng)？A.2?B.4?C.8?D.16答案：B解析：50臺(tái)主機(jī)需保留6位主機(jī)位（2^6-2=62≥50），剩余2位用于子網(wǎng)，故可劃2^2=4個(gè)子網(wǎng)。3.在Scratch中，角色初始面向90°，執(zhí)行“右轉(zhuǎn)15度，移動(dòng)10步”兩次后，角色坐標(biāo)變化為A.x+20,y?B.x+19.3,y+5.2?C.x+17.1,y+9.4?D.x+18.5,y+6.8答案：C解析：第一次移動(dòng)后方向105°，第二次120°，兩次位移向量合成后Δx=10cos105°+10cos120°≈-2.6-5=-7.6，Δy=10sin105°+10sin120°≈9.7+8.7=18.4，但題目問的是“坐標(biāo)變化”，需取絕對(duì)值投影到x軸正向，實(shí)際測(cè)試Scratch舞臺(tái)坐標(biāo)系向右為+x，向上為+y，故x增加17.1，y增加9.4。4.關(guān)于算法復(fù)雜度，下列說法正確的是A.O(nlogn)一定優(yōu)于O(n2)B.空間復(fù)雜度為O(1)的算法不需要額外內(nèi)存C.最好情況時(shí)間復(fù)雜度≤平均情況時(shí)間復(fù)雜度D.遞歸算法空間復(fù)雜度至少為O(n)答案：C解析：A忽略常數(shù)因子與小規(guī)模數(shù)據(jù)；B忽略輸入輸出緩存；C正確；D尾遞歸可優(yōu)化為O(1)。5.在Excel中，若A1=5，B1=3，C1輸入公式“=IF(A1>B1,A1-B1,B1-A1)*2”并向下填充至C3，當(dāng)A2=7,B2=7時(shí)，C2的值為A.0?B.2?C.4?D.14答案：A解析：IF函數(shù)返回0，0*2=0。6.使用GoldWave截取一段音頻時(shí)，若想精確到0.01秒，采樣率至少應(yīng)設(shè)置為A.44.1kHz?B.48kHz?C.96kHz?D.192kHz答案：B解析：0.01秒對(duì)應(yīng)100個(gè)樣本點(diǎn)，采樣率≥100/0.01=10kHz，但為避免失真，實(shí)際工程取48kHz。7.在HTML5中，下列標(biāo)簽可直接實(shí)現(xiàn)輸入范圍滑塊的是A.<inputtype="range">?B.<slider>?C.<inputtype="slide">?D.<range>答案：A解析：W3C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定type="range"渲染為滑塊。8.使用Photoshop制作GIF，若幀延遲設(shè)為0.05秒，則1秒鐘需要多少幀？A.10?B.15?C.20?D.25答案：C解析：1÷0.05=20。9.在C語言中，語句“printf("%d",5^3);”的輸出為A.6?B.8?C.2?D.5答案：A解析：5二進(jìn)制101，3二進(jìn)制011，異或得110即6。10.關(guān)于人工智能倫理，下列做法最符合“可解釋性”原則的是A.用深度網(wǎng)絡(luò)識(shí)別腫瘤，輸出熱力圖B.用隨機(jī)森林預(yù)測(cè)信用，僅給總分C.用黑盒模型決策貸款，拒絕告知原因D.用規(guī)則引擎審核保單，隱藏規(guī)則庫(kù)答案：A解析：熱力圖提供像素級(jí)解釋，其余選項(xiàng)缺乏透明度。11.在Wireshark中，過濾顯示所有HTTP且源地址為00的表達(dá)式是A.httpandip.src==00B.tcp.port==80&&ip.src=00C.http.src==00D.ip.addr=00andproto=http答案：A解析：Wireshark過濾語法支持http關(guān)鍵字與ip.src字段。12.使用Flash制作形狀補(bǔ)間時(shí)，下列操作會(huì)導(dǎo)致補(bǔ)間失敗的是A.對(duì)象未打散?B.關(guān)鍵幀在同一圖層?C.顏色不同?D.大小不同答案：A解析：形狀補(bǔ)間要求矢量圖形，未打散即為元件或組。13.在Access中，若字段“成績(jī)”設(shè)為數(shù)字型整型，輸入128.6后實(shí)際存儲(chǔ)值為A.128?B.129?C.128.6?D.報(bào)錯(cuò)答案：A解析：整型自動(dòng)截?cái)嘈?shù)。14.關(guān)于STEAM教育，字母“A”最能體現(xiàn)初中信息技術(shù)課堂的是A.算法思維?B.藝術(shù)設(shè)計(jì)?C.農(nóng)業(yè)知識(shí)?D.天文學(xué)答案：B解析：A代表Art，信息技術(shù)可融合UI、動(dòng)畫等藝術(shù)元素。15.在AppInventor中，組件“TinyDB”保存的數(shù)據(jù)在何時(shí)會(huì)被清除？A.關(guān)閉屏幕?B.退出APP?C.卸載APP?D.重啟手機(jī)答案：C解析：TinyDB為本地輕量數(shù)據(jù)庫(kù)，隨卸載刪除。2.簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）16.簡(jiǎn)述初中階段“數(shù)據(jù)與計(jì)算”模塊中“排序”概念的教學(xué)設(shè)計(jì)思路，要求體現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)，給出生活化案例與算法體驗(yàn)活動(dòng)。答案與解析：1.情境導(dǎo)入：以“校運(yùn)會(huì)百米決賽成績(jī)排名”為例，展示7名選手成績(jī)（13.8,14.2,13.8,14.5,13.6,14.1,13.9），提問“如何快速確定前三名？”引導(dǎo)學(xué)生思考排序需求。2.概念建構(gòu)：對(duì)比人工排序與計(jì)算機(jī)排序，強(qiáng)調(diào)“重復(fù)比較與交換”本質(zhì)，引出“穩(wěn)定性”概念，解釋“13.8重復(fù)成績(jī)保持原序”的意義。3.算法體驗(yàn)：(1)卡片活動(dòng)：每組8張撲克，學(xué)生執(zhí)行“選擇排序”物理模擬，記錄比較次數(shù)與交換次數(shù)，填寫表格，感受O(n2)復(fù)雜度。(2)Scratch編程：提供半成品程序，學(xué)生補(bǔ)全“冒泡排序”雙循環(huán)，觀察不同初始序列對(duì)步數(shù)的影響，生成柱狀圖可視化。4.遷移應(yīng)用：布置“圖書ISBN號(hào)整理”任務(wù)，要求按尾號(hào)升序排列，討論“是否穩(wěn)定無關(guān)緊要”，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)場(chǎng)景選擇算法。5.素養(yǎng)提升：通過計(jì)數(shù)比較次數(shù)，培養(yǎng)學(xué)生“量化分析”意識(shí)；通過卡片合作，培養(yǎng)“信息社會(huì)責(zé)任”，強(qiáng)調(diào)算法公平性。評(píng)分要點(diǎn)：生活案例真實(shí)（2分）；算法體驗(yàn)可操作（4分）；核心素養(yǎng)對(duì)應(yīng)清晰（2分）；遷移任務(wù)匹配（2分）。17.說明在初中信息技術(shù)課堂開展“人工智能圖像識(shí)別”項(xiàng)目時(shí)，如何平衡“技術(shù)深度”與“學(xué)生認(rèn)知水平”，并給出具體策略。答案與解析：策略一：黑箱體驗(yàn)→灰箱探究→白箱創(chuàng)新三層遞進(jìn)。1.黑箱：使用TeachableMachine在線訓(xùn)練“石頭剪刀布”手勢(shì)模型，學(xué)生僅提供數(shù)據(jù)與標(biāo)簽，體驗(yàn)“數(shù)據(jù)決定精度”，技術(shù)深度淺，認(rèn)知門檻低。2.灰箱：引入GoogleCharts的混淆矩陣，讓學(xué)生觀察“為何布被誤判為剪刀”，討論“光線、背景”特征影響，初步理解“特征提取”概念，技術(shù)深度適中。3.白箱：用Scratch+ML5.js擴(kuò)展，學(xué)生可視化查看“邊緣檢測(cè)卷積核”，修改閾值實(shí)時(shí)觀察變化，理解“卷積”原理，技術(shù)深度加深，但借助圖形化封裝保持可接受。策略二：拆分復(fù)雜概念為“微任務(wù)”。將“卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”拆為“濾波→激活→池化”三微視頻，每段不超過90秒，配合紙杯蛋糕模具類比“池化降采樣”，降低抽象性。策略三：差異化任務(wù)?；A(chǔ)組：調(diào)用現(xiàn)成API完成“垃圾分類”識(shí)別；進(jìn)階組：用Python+OpenCV自建HSV顏色特征，訓(xùn)練SVM分類器；精英組：微調(diào)MobileNet，對(duì)比遷移學(xué)習(xí)前后精度。策略四：倫理滲透。討論“人臉識(shí)別進(jìn)校園”利弊，撰寫“倡議書”，強(qiáng)化技術(shù)責(zé)任。評(píng)分要點(diǎn)：三層遞進(jìn)清晰（4分）；微任務(wù)拆分合理（2分）；差異化體現(xiàn)（2分）；倫理融入自然（2分）。3.案例分析題（20分）18.閱讀下列課堂實(shí)錄片段并回答問題。教師：同學(xué)們，今天用Scratch制作“打地鼠”游戲，我們先添加一個(gè)地鼠角色，再給它隨機(jī)出現(xiàn)的腳本。學(xué)生甲：老師，我想讓地鼠從9個(gè)洞隨機(jī)出現(xiàn)，但只顯示0.6秒，怎么做到？教師：你自己想，不要什么都問。學(xué)生甲低頭沉默，課堂氛圍尷尬。課后，學(xué)生甲將“隨機(jī)數(shù)1~9”寫成“隨機(jī)數(shù)1~3”重復(fù)三遍，導(dǎo)致地鼠總在左列出現(xiàn)，體驗(yàn)不佳，最終失去興趣。問題：（1）指出該教師在學(xué)科教學(xué)知識(shí)（PCK）上的兩處缺失；（2）給出改進(jìn)后的師生對(duì)話示范；（3）設(shè)計(jì)一個(gè)“分層任務(wù)單”幫助不同水平學(xué)生完成“地鼠隨機(jī)出現(xiàn)”功能。答案與解析：（1）缺失：①學(xué)生認(rèn)知缺失：未意識(shí)到“生成1~9均勻隨機(jī)數(shù)”對(duì)初中生而言需轉(zhuǎn)換思維，從“順序列舉”到“隨機(jī)映射”。②反饋策略缺失：采用“回絕式”反饋，挫傷探究熱情，違背“最近發(fā)展區(qū)”支架原則。（2）改進(jìn)對(duì)話：教師：甲同學(xué)提的問題很棒！大家先思考：9個(gè)洞如何編號(hào)最方便？學(xué)生乙：給洞編1到9號(hào)。教師：很好，Scratch隨機(jī)數(shù)積木默認(rèn)范圍是多少？學(xué)生丙：1到10，不含10。教師：對(duì)，那我們?nèi)绾蔚玫?到9的整數(shù)？學(xué)生丁：把隨機(jī)數(shù)乘以9，再四舍五入？教師：思路接近，但四舍五入可能出9.5變10。有沒有更穩(wěn)妥辦法？學(xué)生甲：用“隨機(jī)數(shù)1~9”直接選！教師：正確！Scratch已提供該積木，大家試試。至于0.6秒，回憶“等待秒數(shù)”積木，請(qǐng)自主完成，老師巡視指導(dǎo)。（3）分層任務(wù)單：基礎(chǔ)層：提供9個(gè)洞坐標(biāo)列表（x:-150,-50,50,y:50,0,-50），學(xué)生使用“在1到9間隨機(jī)選一個(gè)數(shù)”積木，將地鼠“在1秒內(nèi)”滑到對(duì)應(yīng)洞，等待0.5秒后隱藏。進(jìn)階層：要求地鼠出現(xiàn)時(shí)間隨機(jī)0.4~0.8秒，使用“隨機(jī)數(shù)0.4~0.8”變量，并記錄出現(xiàn)次數(shù)，當(dāng)命中10次結(jié)束游戲。拓展層：引入“難度遞增”：每命中5次，地鼠出現(xiàn)時(shí)間減少0.05秒，最低不低于0.3秒；同時(shí)增加“假洞”概率，即10%概率地鼠不出現(xiàn)，訓(xùn)練玩家反應(yīng)抑制。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：功能實(shí)現(xiàn)（4分）；隨機(jī)性正確（3分）；時(shí)間控制精準(zhǔn)（3分）。4.教學(xué)設(shè)計(jì)題（30分）19.以“初中信息技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)與智能家居”為主題，完成一節(jié)45分鐘課堂的完整教學(xué)設(shè)計(jì)，要求：①體現(xiàn)“學(xué)科核心素養(yǎng)”四條主線；②包含跨學(xué)科融合（數(shù)學(xué)、物理）；③提供實(shí)驗(yàn)器材清單與評(píng)價(jià)量表；④給出學(xué)生可能發(fā)生的“誤區(qū)”及破解策略；⑤字?jǐn)?shù)不少于1000字。答案與解析：一、教材與學(xué)情教材選自八年級(jí)下冊(cè)“物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)”，學(xué)生已掌握變量、選擇結(jié)構(gòu)，具備初步電路知識(shí)，對(duì)智能家居有生活體驗(yàn)但認(rèn)知碎片化。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.信息意識(shí)：能說出物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)，列舉家居場(chǎng)景數(shù)據(jù)流。2.計(jì)算思維：會(huì)用“如果…那么…”規(guī)則設(shè)計(jì)“光線低于閾值則開燈”邏輯，體驗(yàn)閾值分割算法。3.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：借助Arduino與AppInventor，完成“光照—MQTT—手機(jī)”實(shí)時(shí)曲線繪制。4.信息社會(huì)責(zé)任：討論“居家數(shù)據(jù)上傳云端”隱私風(fēng)險(xiǎn)，提出加密方案。三、重難點(diǎn)重點(diǎn)：MQTT發(fā)布訂閱機(jī)制；難點(diǎn)：JSON格式數(shù)據(jù)打包與解析。四、課前準(zhǔn)備器材清單（每組1套）：ArduinoUNO×1?光敏電阻×1?10kΩ電阻×1?LED×1?杜邦線若干?ESP8266Wi-Fi模塊×1?手機(jī)×1（安裝MQTTClient）?路由器×1（帶外網(wǎng)）?記錄表格×1五、教學(xué)過程1.情境導(dǎo)入（5分鐘）教師展示“回家自動(dòng)亮燈”短視頻，提問：“光線數(shù)據(jù)如何傳到手機(jī)？”學(xué)生頭腦風(fēng)暴，教師板書“感知—網(wǎng)絡(luò)—應(yīng)用”。2.原理探究（10分鐘）(1)物理：光敏電阻分壓公式Vout=5×R/(R+10k)，學(xué)生用萬用表測(cè)量不同照度電壓，填表，建立“電壓—照度”反比直覺。(2)數(shù)學(xué)：線性回歸估算閾值。提供樣本數(shù)據(jù)（lx:100,80,60,40,20；V:1.1,1.4,1.9,2.5,3.2），學(xué)生用計(jì)算器得回歸方程V=-0.028lx+3.8，反推當(dāng)V=2.0時(shí)lx≈64lx，確立“≤64lx開燈”規(guī)則。3.編程實(shí)現(xiàn)（20分鐘）步驟1：Arduino采集教師示范代碼```cppinclude<ESP8266WiFi.h>include<PubSubClient.h>constchar*ssid="iot";constchar*pass="12345678";WiFiClientespClient;PubSubClientclient(espClient);voidsetup(){Serial.begin(9600);WiFi.begin(ssid,pass);client.setServer("",1883);}voidloop(){intval=analogRead(A0);Stringpayload="{\"light\":"+String(val)+"}";client.publish("home/light",payload.c_str());delay(5000);}```學(xué)生上傳程序，觀察串口。步驟2：手機(jī)訂閱學(xué)生打開MQTTClient，訂閱“home/light”，收到JSON，復(fù)制數(shù)據(jù)到備忘錄。4.數(shù)據(jù)可視化（5分鐘）教師引導(dǎo)將10條數(shù)據(jù)導(dǎo)入Excel，插入折線，觀察夜間光照陡降，驗(yàn)證閾值合理性。5.倫理討論（3分鐘）小組討論：若光照數(shù)據(jù)被黑客截取，可推測(cè)家中是否有人，如何應(yīng)對(duì)？學(xué)生提出“TLS加密”“本地部署”方案。6.總結(jié)與作業(yè)（2分鐘）教師用“電梯演講”讓學(xué)生30秒總結(jié)MQTT三層，作業(yè)：錄制1分鐘短視頻介紹“我設(shè)計(jì)的智能家居”，上傳班級(jí)云盤。六、評(píng)價(jià)量表|維度|優(yōu)秀(4)|良好(3)|及格(2)|待改進(jìn)(1)||---------------|-----------------------|-----------------------|-----