《任務2.4數據結構》第1課時教案課程名稱人工智能應用基礎課題任務2.4數據結構班級：授課時間2025.3.1授課時數2課時地點：教材分析內容分析本課時將重點介紹Python中的字典數據結構和動態賦值。通過這些內容的學習，幫助學生理解如何使用字典存儲和管理數據，掌握字典的創建、訪問和操作方法，以及如何使用input()函數實現動態賦值。課程內容涵蓋了字典的特點、創建、獲取鍵值對、動態賦值等知識點。通過具體的案例和編程練習，幫助學生掌握字典和動態賦值的編程技巧。學情分析學生對Python的基本概念和語法有一定的了解，但對字典數據結構和動態賦值的具體應用還不夠熟悉。學生對編程有較高的興趣，但需要通過更多的互動和實踐來鞏固所學知識。本課時將通過豐富的代碼示例和互動練習，幫助學生深入理解字典和動態賦值的使用方法和編程邏輯。課時教學目標知識目標1.了解Python中字典數據結構的特點和用途。2.掌握字典的創建、訪問和操作方法。3.理解動態賦值的原理和實現方法。能力目標1.能夠正確使用字典存儲和管理數據。2.能夠使用input()函數實現動態賦值。3.能夠編寫符合編程風格規范的代碼。4.能夠在JupyterNotebook中編寫和運行Python代碼。素質目標1.培養學生對編程的興趣和好奇心。2.提升學生的邏輯思維能力和問題解決能力。思政目標1.培養學生的社會責任感，了解編程技術對社會經濟發展的影響。2.引導學生關注科技進步對就業和社會生活的影響。教學重點、難點教學重點1.Python中字典數據結構的特點和用途。2.字典的創建、訪問和操作方法。3.動態賦值的原理和實現方法。教學難點1.如何正確使用字典存儲和管理數據。2.如何使用input()函數實現動態賦值。3.如何編寫符合編程風格規范的代碼。4.如何在JupyterNotebook中編寫和運行Python代碼。教學策略設計思路1.通過代碼示例和互動練習，幫助學生理解Python中字典數據結構的特點和用途。2.采用議題式教學法，引導學生探討字典的基本邏輯和技巧。3.利用多媒體教學資源，增強學生的直觀感受和理解。4.通過小組合作學習，培養學生的團隊合作能力和創新思維。5.設計實踐活動，讓學生親身體驗字典和動態賦值的編程技巧。6.通過即時評價反饋，及時調整教學策略，確保教學效果。教學過程設計教學環節教師活動學生活動設計意圖教學與信息化手段課前預習任務1.發布預習資料，包括Python中的字典數據結構和動態賦值。2.布置預習任務，要求學生閱讀相關資料并思考字典和動態賦值的使用方法。3.提供預習指南，指導學生如何進行有效的預習。1.閱讀預習資料，了解Python中的字典數據結構和動態賦值。2.思考字典和動態賦值的使用方法。3.完成預習任務，準備課堂討論。幫助學生提前了解課程內容，為課堂學習做好準備。預習資料、在線閱讀平臺課前調查1.設計問卷，調查學生對Python字典和動態賦值的了解程度。2.收集問卷數據，分析學生的學習起點。3.根據調查結果調整教學策略。1.完成問卷調查，反饋對Python字典和動態賦值的了解情況。2.反饋調查結果，提出自己的疑問。了解學生的學習起點，為課堂教學提供依據。在線問卷調查工具課中導入新課1.通過一段視頻或案例，引出字典和動態賦值的概念。2.提出問題，引導學生思考字典和動態賦值的基本邏輯和技巧。3.簡要介紹本課時的學習目標和內容。1.觀看視頻或案例，初步了解字典和動態賦值的概念。2.回答教師提出的問題，積極參與討論。3.明確本課時的學習目標和內容。激發學生的學習興趣，明確學習目標。視頻播放設備、PPT講解字典1.詳細講解字典的特點和用途。2.通過實例，說明字典的創建、訪問和操作方法。3.引導學生總結字典的特點和應用場景。1.認真聽講，做好筆記。2.觀看實例，加深理解。3.積極參與討論，總結字典的特點和應用場景。幫助學生系統地了解字典的特點和用途。PPT、代碼示例講解動態賦值1.詳細講解input()函數的語法和功能。2.通過實例，說明動態賦值的實現方法。3.引導學生總結動態賦值的特點和應用場景。1.認真聽講，做好筆記。2.觀看實例，加深理解。3.積極參與討論，總結動態賦值的特點和應用場景。幫助學生系統地了解動態賦值的原理和實現方法。PPT、代碼示例案例分析1.選擇幾個典型的Python代碼案例，如多用戶登錄驗證程序。2.引導學生分析這些案例的代碼邏輯和實現方法。3.組織學生進行小組討論，分享各自的觀點。1.認真聽講，做好筆記。2.分析案例，總結代碼邏輯和實現方法。3.積極參與小組討論，分享觀點。通過案例分析，幫助學生鞏固所學知識，提高分析問題的能力。PPT、代碼示例小組討論1.設計討論題目，如“字典的特點和應用場景”、“如何使用input()函數實現動態賦值”等。2.組織學生進行小組討論，每組推選一名代表匯報討論結果。3.對各組的討論結果進行點評，引導學生深入思考。1.積極參與小組討論，發表自己的觀點。2.匯報討論結果，分享小組的見解。3.聽取教師和其他同學的意見，反思自己的觀點。通過小組討論，培養學生的團隊合作能力和批判性思維。討論題目、小組討論記錄實踐活動1.設計實踐活動，如編寫一個多用戶登錄驗證程序。2.提供必要的技術支持和指導，確保活動順利進行。3.組織學生分享實踐活動的體會和收獲。1.積極參與實踐活動，編寫一個多用戶登錄驗證程序。2.記錄實踐活動的過程和體會。3.分享實踐活動的體會和收獲。通過實踐活動，幫助學生將理論知識應用于實際，提高實踐能力。Python代碼編輯器、JupyterNotebook總結與反饋1.匯總本課時的主要內容，強調重點和難點。2.對學生的課堂表現進行評價，指出優點和不足。3.布置課后作業，鞏固所學知識。4.預告下節課的內容，激發學生的學習興趣。1.認真聽講，回顧本課時的主要內容。2.接受教師的評價，反思自己的表現。3.記錄課后作業，準備完成。4.了解下節課的內容，做好預習。通過總結與反饋，幫助學生鞏固所學知識，明確下一步的學習方向。PPT、課后作業課后課后作業1.寫一篇關于Python字典和動態賦值的小論文。2.編寫一個多用戶登錄驗證程序，實現任務2.4的要求。3.完成課后練習題，鞏固所學知識。1.完成課后作業，認真撰寫小論文。2.編寫一個多用戶登錄驗證程序，實現任務2.4的要求。3.完成課后練習題，鞏固所學知識。通過課后作業，幫助學生鞏固所學知識，提高寫作和編程能力。課后作業資料、代碼編輯器復習與預習1.提供復習資料，幫助學生鞏固本課時的知識。2.布置預習任務，要求學生閱讀下節課的預習資料。3.提供預習指南，指導學生如何進行有效的預習。1.認真復習本課時的知識，完成復習資料。2.閱讀下節課的預習資料，做好預習。3.按照預習指南，進行有效的預習。通過復習與預習，幫助學生鞏固所學知識，為下節課的學習做好準備。復習資料、預習資料板書設計一、字典1.特點根據任務要求，本任務只介紹字典數據結構。在實際開發過程中，我們會遇到需要將相關數據關聯起來的情況，例如，處理學生的學號、姓名、年齡、成績等信息。另外，還會遇到需要將一些能夠確定的不同對象看成一個整體的情況。Python提供了字典和集合這兩種數據結構來解決上述問題。字典是Python中常用的一種數據存儲結構，它的元素是由“鍵.值”對組成。1）字典具有如下特點：①不限長度。②字典中的每個元素是鍵值對形式，表示一種映射關系。③鍵必須是唯一的，鍵可以是Python中任意不可變數據，如整數、實數、復數、字符串、元組等類型。。④值支持任意類型數據。⑤從前往后的順序。2.創建①語法：{鍵1:值1,鍵2:值2,鍵3:值3,…}②快速體驗：stu_info={'num':'20180101','name':'Liming','sex':'male'} #創建字典stu_class1={#字典中嵌入列表'Mary':['C','Math'],'Jone':['Java','Art'],'Lily':['Python'],'Tony':['Python','Mysql','Math']}stu_info1={#字典中嵌套字典'WangMi':{'sex':'F','age':'15'},'LinMei':{'sex':'M','age':'14'},'ChenHui':{'sex':'F','age':'14'}}像了解其它創建字典方法的讀者，參考相關文檔。③說明字典中的“鍵”是唯一的，創建字典時若出現“鍵”相同的情況，則后定義的“鍵.值”對將覆蓋先定義的“鍵.值”對。如：{'a':1,'b':2,'b':'3'}返回{'a':1,'b':'3'}。3.獲取鍵①語法：dict.keys()②快速體驗：stu_class={'Mary':'C','Jone':'Java','Lily':'Python','Tony':'Python'}fornameinstu_class.keys(): #遍歷字典所有的鍵print(name)返回：MaryJoneLilyTony4.獲取值①語法：dict.values()②快速體驗：stu_class={'Mary':'C','Jone':'Java','Lily':'Python','Tony':'Python'}forclainstu_class.values(): #遍歷字典所有的值print(cla) #輸出每個值返回：CJavaPythonPython5.獲取鍵值對①語法：stu_class.items()②快速體驗：stu_class={'Mary':'C','Jone':'Java','Lily':'Python','Tony':'Python'} forname,clainstu_class.items(): #遍歷“鍵.值”對print(name,'選修的是',cla) #輸出每個值返回：6.訪問值①描述：字典中的每個元素表示一種映射關系，將提供的“鍵”作為下標可以訪問對應的“值”，如果字典中不存在這個“鍵”則會拋出異常。②快速體驗：stu_info={'num':'20180105','name':'Yinbing','sex':'male'}stu_info['num']返回：'20180105'7.使用get()方法①描述：在訪問字典時，若不確定字典中是否有某個鍵，可通過get()方法進行獲取，若該鍵存在，則返回其對應的值，若不存在，則返回指定的默認值。②快速體驗：stu_info.get(‘num’)返回'20180105'stu_info.get('age',18)返回：18二、動態賦值1）語法：x=input(“提示信息：”)，執行結果如圖2.26所示。圖2.26執行input()結果2）功能：接受用戶從鍵盤輸入的數據，以字符串形式返回用戶輸入的信息，通常用在賦值語句中。3）注意：提示信息是字符串。三、總結與反饋教學評價1.教學分析：教學內容的選取符合學生的認知水平，教學內容恰當，涵蓋了Python中的字典數據結構和動態賦值。2.教學目標確定：多數學生能夠掌握Python中的字典數據結構和動態賦值的語法和功能，能夠編寫符合編程風格規范的代碼。3.教學策略：采用議題式教學法和案例分析法，激發學生的學習興趣，促進學生進一步提高主動學習的能力、思辨能力、分析能力、動手能力。利用多媒體教學資源，有助于突破教學重點，易于學生掌握復雜知識的學習規律，形成解決問題的思路與有效方法。4.教學特色：教學設計中，通過案例教學，情景表演，將學生置身于高度接近現實的虛