資源簡介

教學設計
課程基本信息
課題 棧
教學目標
1. 依據解決問題的需要，從問題中提煉出棧結構。 2. 能夠總結出棧的特性，領會棧的相關操作。 3. 通過具體任務的實踐活動，體驗用棧解決問題的基本流程，逐步形成運用棧結構解決問題 的思維方式和學科方法。
教學內容
教學重點： 1. 從實際問題中,能恰當地選擇棧結構，并總結棧的特性及基本操作。 教學難點： 1. 抽象與建模、設計算法，用棧結構解決問題的過程，并用棧的基本操作進行編程實現。
教學過程
一、情境導入 根據收納箱存放書本的動畫實例，總結收納箱中書本的取放有什么特點？并列舉生活中 包含棧結構特點的實例。 設計意圖： 以動畫方式，激發學生的學習興趣，感知生活中蘊含棧結構的實例，并總結生活中這些 事物的特點，引出本節課的學習內容棧。 二、知識講解 教師以知識條目的方式呈現棧的概念與特性。學生根據之前學習的隊列知識，對比棧和 隊列的相同點與不同點。 教師講解用數組、鏈表存儲棧結構的方式。然后采用數組存儲， 以具體的實例詳細講解 棧的基本操作，包括建棧、入棧和出棧。
例 1：將“A ”“B ”“C ”“D ”四個元素，按序入棧、出棧，模擬出其中的過程，并給出 python 實現的代碼。入棧操作用順序結構實現，引導學生將入棧代碼用循環結構進行優化。出棧操 作時通過三個問題激發學生思考。教師講解要點以及 python 編程實現過程。 問題 1：若棧空不能出棧，那么判斷棧空的條件是什么？ 問題 2：輸出棧頂元素代碼如何實現？ 問題 3： 出棧和取出棧頂元素有什么區別？ 例 2：字母 ABC 按順序入棧，可能的出棧順序有哪些？ 教師通過動畫演示的方式講解出棧順序為 ABC 的實現過程，讓學生思考其他出棧順序的 實現過程，講解 CAB 出棧順序不可能實現的原因。 設計意圖： 通過新舊知識的聯結，對比學習隊列與棧的特性，學生加深對棧的理解；通過具體問題， 學習棧的基本操作，從而實現知識的內化。通過代碼閱讀、優化和問題思考，學生將知識進 行遷移；通過出棧順序的討論，加深并鞏固對入棧、出棧的理解。 三、實例分析 實例 1：進制轉換 教師講解用戶角色特征值（十進制）轉二進制的過程，采用除二取余法，從計算過程抽 象出棧的結構，然后講解 python 代碼，通過代碼補全的方式，引導學生閱讀程序并思考。演 示程序運行過程，用數據來檢驗程序的正確性。 實例 2：括號匹配 教師講解括號匹配問題，先讓學生觀察計算式，總結出判斷括號是否匹配需要考慮括號 的數量與位置。然后根據計算機解決問題的一般步驟，引導學生進行抽象與建模、設計算法 和編程實現，體驗用棧結構解決問題的全過程。 設計意圖： 通過實例講解，引導學生從生活實例中提煉出棧的結構，并用棧相關的操作，實現入棧、 出棧等操作。通過抽象與建模、設計算法和編程實現，提高學生的計算思維能力。 四、拓展提升 教師講解 python 中可以使用列表自帶的函數和方法來實現棧。將列表的右端作為棧頂， 可以使用 append()函數實現入棧操作，pop ()函數實現出棧操作，len ()函數求棧中元素個數， 如果個數為 0 則表示棧空。學生嘗試使用列表自帶函數和方法來實現括號匹配程序。
設計意圖： 通過拓展知識學習，學生加深對棧操作的理解，增強代碼實現能力。 五、課堂小結 教師總結本節課所學內容，并適當布置作業，讓學生完成課后練習。 設計意圖： 通過思維導圖，再現本節課知識體系，幫助學生將知識進行梳理；通過布置課后練習， 幫助學生進一步鞏固所學知識，提高問題解決能力。

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