資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 信息技術 年級 高三 學期 (秋季)
課題 (3.2隊列)
教學目標
依據解決問題的需要，恰當的選擇數據結構隊列。 通過問題解決，理解隊列的概念、特性及其基本操作 3. 通過項目的實踐活動，體驗用隊列解決問題的基本流程，逐步形成運用隊列結構解決問題的思維方式和學科方法。
教學內容
教學重點： 通過問題解決，理解隊列的概念、特性及其基本操作。
教學難點： 體驗用隊列解決問題的基本流程，逐步形成運用隊列結構解決問題的思維方式和學科方法。
教學過程
情境導入 導入1：PPT展示學生在食堂買飯時的有序排隊圖（圖1）、在旅游景點入口處的排隊圖（圖2）、醫院里的叫號系統（圖3）。 教師提問：生活中的排隊問題（前兩幅圖）與我們今天要學習的隊列（圖3）有什么關系呢？------用計算機來解決生活中隊列的問題。 【設計意圖】用生活中排隊的圖片，吸引學生參與課堂，感知生活中的隊列的使用，引出隊列結構，引導他們建立用計算機解決生活中的排隊問題的思維，導出課題。 知識新授 1.隊列的概念： 隊列是一種 的線性表，允許插入的一端稱為 ，允許刪除的一端稱為 。隊列中的數據元素稱為 。 入隊：在隊列中 一個元素稱為 ； 出隊：從隊列中 一個元素稱為 。 2.隊列的特性： （1）先進先出、后進后出 由隊列的定義可知，隊列具備“ ”的特點。動畫模擬，a1優先入隊，接著a2,a3……an依次入隊；出隊時，隊首元素a1優先出隊，緊接著是a2,a3,…an，隊尾元素an最后出隊。 （2）有限序列性 隊列也是一種 結構，元素個數是有限的。隊列可以是空的，也可以包含多個元素。隊列中所有元素呈線性特征， 元素只有一個后繼點， 元素只有一個前驅點，其他元素既有一個前驅點，又有一個后繼點。 課堂練習：下列事件執行過程與隊列特征不相符的是 ( ) A.在汽車加油站排隊加油時不允許插隊 B.當主機運行速度與打印機的打印速度不匹配時，為打印機設置一個打印數據緩沖區 C.把書疊放成一摞，最底下的書要最后才能拿出來 D.CPU分時系統可以根據用戶請求，按順序快速運行各程序段，實現多用戶“同時”工作的假象 【設計意圖】通過對實際問題的模擬、重要知識的填空，課堂練習的鞏固，加深對隊列特性的理解從而實現知識的內化。 3、隊列的基本操作 （1）、探討活動（學生討論）： 問題1：在Python語言中如何表示隊列？___________________________ 問題2：如何描述隊列入隊和出隊過程？_____________________________ （2）、隊列的基本操作 活動1.建隊： 如：有4個字母“A”“B”“C”“D”按序入隊、出隊時，可以創建一個隊列que，長度為5。 初始時，head=tail=0 活動2.入隊（動畫模擬）： 原則：頭指針head記錄______位置；尾指針tail記錄____________________位置 重大發現： 接收入隊元素的變量：______________ 隊非空判斷條件：___________________ 隊內元素個數=_____________________ 活動3.出隊（動畫模擬）： 出隊時，排在_______的元素依次出隊，_____指針變量依次加1，直至_______時，隊列為空。 每次出隊的元素是：_________________；判斷隊列為空的條件：______________________ 課堂練習（程序填空并輸出最后結果______________）： a=["a", "b", "c", "d", "e", "f"] q = [0] * 5 head = tail = 0 for i in range(5): __________________ tail += 1 while head != tail: print(______________, end=" ") head += 1 【設計意圖】本環節是這節課的重點內容，通過設計的三個活動，讓學生通過討論、獨立思考、觀看動畫演示、上機調試程序實踐操作、課堂練習等方法，讓學生理解隊列的基本操作及其實現過程。體驗用隊列解決問題的基本流程，逐步形成運用隊列結構解決問題的思維方式和學科方法。 4、隊列的應用 綜合題.信息的加密：給定一個字符串S1,S2,…..Sn，按如下過程加密：取出第一個字符S1，將第二個字符S2放到字符串的末尾Sn后面，得到字符串S3…..Sn,S2；接著把S3取出，S4放到字符串的末尾S2后面，直到最后一個字母Sn被取出。這些字母按取出的順序形成一個新的字符串，稱為密串，請編寫一個加密程序，輸入一個字符串（長度小于等于100），輸出該字符串的密串。 抽象與建模 思考：加密的過程，符合什么數據結構的特征？ （2）算法分析：以字符串“STRING”為例 ①將字符串各字符依次入隊，得到隊列，tail值為6，head值為0。 ②加密過程。先取出隊首元素“S”，并輸出，同時head值加1，記錄新的隊首元素“T”所在的位置。再取出隊首元素“T”，并把該元素加入隊尾，head值、tail值均加1。 ③重復操作②，直至隊列為空。 （此過程用動畫演示，同時教師講解，） （3）算法實現，在劃線處填入正確的語句 s=input("請輸入字符串：") print("加密后的串為：") que=[""]*100 head=0 tail=0 for i in range(len(s)): #把原串全部壓入隊列 print(que) while : print(que[head],end="") head+=1 if head

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