教学设计 课程基本信息 课题 栈 教学目标 1. 依据解决问题的需要，从问题中提炼出栈结构。 2. 能够总结出栈的特性，领会栈的相关操作。 3. 通过具体任务的实践活动，体验用栈解决问题的基本流程，逐步形成运用栈结构解决问题 的思维方式和学科方法。 教学内容 教学重点： 1. 从实际问题中,能恰当地选择栈结构，并总结栈的特性及基本操作。 教学难点： 1. 抽象与建模、设计算法，用栈结构解决问题的过程，并用栈的基本操作进行编程实现。 教学过程 一、情境导入 根据收纳箱存放书本的动画实例，总结收纳箱中书本的取放有什么特点？并列举生活中 包含栈结构特点的实例。 设计意图： 以动画方式，激发学生的学习兴趣，感知生活中蕴含栈结构的实例，并总结生活中这些 事物的特点，引出本节课的学习内容栈。 二、知识讲解 教师以知识条目的方式呈现栈的概念与特性。学生根据之前学习的队列知识，对比栈和 队列的相同点与不同点。 教师讲解用数组、链表存储栈结构的方式。然后采用数组存储， 以具体的实例详细讲解 栈的基本操作，包括建栈、入栈和出栈。 例 1：将“A ”“B ”“C ”“D ”四个元素，按序入栈、出栈，模拟出其中的过程，并给出 python 实现的代码。入栈操作用顺序结构实现，引导学生将入栈代码用循环结构进行优化。出栈操 作时通过三个问题激发学生思考。教师讲解要点以及 python 编程实现过程。 问题 1：若栈空不能出栈，那么判断栈空的条件是什么？ 问题 2：输出栈顶元素代码如何实现？ 问题 3： 出栈和取出栈顶元素有什么区别？ 例 2：字母 ABC 按顺序入栈，可能的出栈顺序有哪些？ 教师通过动画演示的方式讲解出栈顺序为 ABC 的实现过程，让学生思考其他出栈顺序的 实现过程，讲解 CAB 出栈顺序不可能实现的原因。 设计意图： 通过新旧知识的联结，对比学习队列与栈的特性，学生加深对栈的理解；通过具体问题， 学习栈的基本操作，从而实现知识的内化。通过代码阅读、优化和问题思考，学生将知识进 行迁移；通过出栈顺序的讨论，加深并巩固对入栈、出栈的理解。 三、实例分析 实例 1：进制转换 教师讲解用户角色特征值（十进制）转二进制的过程，采用除二取余法，从计算过程抽 象出栈的结构，然后讲解 python 代码，通过代码补全的方式，引导学生阅读程序并思考。演 示程序运行过程，用数据来检验程序的正确性。 实例 2：括号匹配 教师讲解括号匹配问题，先让学生观察计算式，总结出判断括号是否匹配需要考虑括号 的数量与位置。然后根据计算机解决问题的一般步骤，引导学生进行抽象与建模、设计算法 和编程实现，体验用栈结构解决问题的全过程。 设计意图： 通过实例讲解，引导学生从生活实例中提炼出栈的结构，并用栈相关的操作，实现入栈、 出栈等操作。通过抽象与建模、设计算法和编程实现，提高学生的计算思维能力。 四、拓展提升 教师讲解 python 中可以使用列表自带的函数和方法来实现栈。将列表的右端作为栈顶， 可以使用 append()函数实现入栈操作，pop ()函数实现出栈操作，len ()函数求栈中元素个数， 如果个数为 0 则表示栈空。学生尝试使用列表自带函数和方法来实现括号匹配程序。 设计意图： 通过拓展知识学习，学生加深对栈操作的理解，增强代码实现能力。 五、课堂小结 教师总结本节课所学内容，并适当布置作业，让学生完成课后练习。 设计意图： 通过思维导图，再现本节课知识体系，帮助学生将知识进行梳理；通过布置课后练习， 帮助学生进一步巩固所学知识，提高问题解决能力。 ... ...
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