广东省汕头市金山中学高中信息技术 竞赛班数据结构专项培训教程 08图教案.docx

广东省汕头市金山中学高中信息技术竞赛班数据结构专项培训教程08图教案

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课程基本信息

1.课程名称：数据结构专项培训

2.教学年级和班级：高中信息技术竞赛班

3.授课时间：2022年10月10日

4.教学时数：1课时（45分钟）

核心素养目标

本节课旨在培养学生的数据结构知识应用能力、问题解决能力以及团队协作能力。通过学习图的数据结构特点、表示方法及其应用，使学生能够理解图的抽象概念，掌握图的存储和遍历算法，并能够运用图解决实际问题。同时，通过团队协作完成项目任务，培养学生的沟通与协作意识，提高他们运用信息技术解决复杂问题的能力。

重点难点及解决办法

1.重点：图的表示方法、图的遍历算法。

解决办法：通过具体案例分析，让学生理解图的抽象概念，并通过编程实践，掌握图的存储和遍历算法。

2.难点：图的应用场景和算法优化。

解决办法：通过解决实际问题，让学生了解图的应用场景，并通过分析比较不同的算法实现，引导学生思考算法优化的问题。

3.突破策略：采用案例教学法，结合实际问题引导学生理解和应用图的知识；利用编程实践，加深学生对图的存储和遍历算法的理解；鼓励学生进行小组讨论和合作，共同解决算法优化问题。

教学资源

软硬件资源：计算机、投影仪、教学软件

课程平台：学校内部教学管理系统

信息化资源：图的数据结构相关PPT、案例分析文档、在线编程练习平台

教学手段：讲解、案例分析、编程实践、小组讨论、互动提问

教学流程

（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解图的数据结构的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习图的数据结构内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确图的数据结构教学目标和图的数据结构重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保图的数据结构教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习图的数据结构的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入图的数据结构学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的图的基本概念，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对图的基本概念的掌握情况，为图的数据结构新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解图的数据结构的定义、表示方法和基本操作，结合实例帮助学生理解。

突出图的数据结构的重点，强调图的数据结构的难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕图的数据结构的应用展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计实践活动或实验，让学生在实践中体验图的数据结构的应用，提高实践能力。

在图的数据结构新课呈现结束后，对图的数据结构知识点进行梳理和总结。

强调图的数据结构的重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对图的数据结构的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决图的数据结构问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与图的数据结构相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合图的数据结构内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习图的数据结构的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的图的数据结构内容，强调图的数据结构重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的图的数据结构内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。

知识点梳理

1.图的定义：图是一种由点和边组成的数学结构，用于表示实体及其相互之间的关系。

2.图的表示方法：

-邻接矩阵：用二维数组表示图，矩阵的元素表示顶点之间的连接关系。

-邻接表：用链表的形式表示图，链表的结点表示图的顶点及其相邻的顶点。

3.图的基本操作：

-添加顶点：在图中添加一个新的顶点。

-添加边：在图中添加一条连接两个顶点的边。

-删除顶点：从图中删除一个顶点及其相关的边。

-删除边：从图中删除一条边。

4.图的遍历：

-深度优先搜索（DFS）：从起始顶点开始，递归地访问图中的所有顶点。

-广度优先搜索（BFS）：从起始顶点开