浙教版 (2019)选修1 数据与数据结构3.2 队列优质教学设计

课程标准

和

教学目标

队列的概念、特性及基本操作

教材内容： 3.2 队列的概念、特性及基本操作。

适应的课程标准：

1.1 通过问题解决，理解线性表（包括字符串、队列、栈）的概念及其基本操作。

教学目标：

●依据解决问题的需要，感知队列的作用。

●通过实际问题，恰当地选择队列结构，并总结队列的概念、特性及基本操作。

指向的核心素养：

信息意识：能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。

计算思维：针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题；能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题。

学习环境：有教学控制软件的多媒体机房。

建议课时：1课时

教学活动设计

教学环节

教学过程

设计意图

情境导入（1）

导入1：展示有序排队上车的乘客（附件1），和有序排队接客的出租车排队图（附件2）。

以图片方式，吸引学生参与课堂，感知生活中的队列的使用，引出队列结构。

知识讲解（1）

1.队列的概念。

2. 教师举一些例子，讲解队列的特性。

例1：模拟甲、乙、丙、丁4个人按序入队、出队，以及介绍4个人在队列中的结构关系。

通过实际问题，加深对队列特性的理解，从而实现知识的内化。

自主学习

（1）

先让学生自主学习教材中“队列的基本操作”，然后要求学生小组合作讨论，并编写出队程序”。

若学生一时不能正确地表述，教师可以从参照入队操作方面给予提示。

帮助学生通过小组合作的方式，学习队列的基本操作，并引导学生思考，实现出队的编程实现。

实践任务

约瑟夫问题的队列实现

n个人排成一圈，从某个人开始，按顺时针方向从1开始依次编号。从编号为1的人开始顺时针“1，2，3，……，1，2，3，……”报数，报到m(m>1)的人退出圈子。这样不断循环下去，圈子里的人数将不断减少。请按序输出出圈的编号。

以第二章的例2为例，让学生分组讨论，描述出用队列解决该任务的算法步骤。

课堂小结

1. 总结队列的概念；

2. 归纳队列的特性；

3. 编程实现队列的各种基本操作，以及队列的简单应用；

对本知识进行归纳。

作业布置

基础作业（面向所有学生）：

了解教材中的拓展链接“循环队列”，并完成教材中的课后练习，描述“假溢出”现象。

课后作业是课堂学习的延伸，是巩固和升华知识点的有效途径。

教学设计思路

3.2队列包含了队列的概念、特性、基本操作以及队列的应用，它们是一个有机整体，不能简单地割裂开来。队列的特性，是在队列概念的基础上，对队列进行提炼。队列的基本操作，是在队列的特性的基础之上，提炼出来队列的入队、出队等相关的基本操作。队列的应用，是利用队列的相关操作，解决生活中的实际问题。

本条目的重点是从实际问题中恰当地选择队列结构，并总结队列的特性及基本操作，难点是队列的基本操作。由于学生第一次从实际问题中来恰当地选择数据结构队列，并提炼队列的概念、特性等，初试尝试，难免出现各种错误。教师可以提供大量的案例分析，小组讨论，引导学生逐步掌握队列的特性及基本操作。

本节课的概念性、基础性的知识点比较多，可以先设置真实情境，让学生来体验，再通过案例分析，让学生体验解决问题的过程。等学生对队列有个感性认识的基础上，再给出队列的定义及其特性，并逐条解释。对于队列的基本操作，可以放一些简单、实用的小例子，让学生归纳、总结出具体的操作。

针对

核心素养培养的

设计考虑

核心素养的培养不可能泛泛而谈，而应落实在每一次引导、每一个活动之中。本条例各个核心素养的具体落点分析如下：

信息意识：落点在“能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值”。在营业厅办事对比图中，学生获取队列信息，感知用队列结构处理后，办事流程更合理化了。在合作解决队列的出队操作时，共享信息，共同探讨，实现已有信息的更大价值。

计算思维：落点在“针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题；能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题;总结利用计算机解决问题的过程与方法，并迁移到与之相关的其他问题解决中”。在自主学习队列的基本操作后，能提取问题的基本特征，将队列的入队操作迁移到出队操作。在“约瑟夫环”问题中，能提取报数的特征，抽象处理，把每处报数的人出队后再进队或输出操作，用形式化的方式表述出该问题。