2025年教师资格考试高级中学学科知识与教学能力信息技术试卷及答案

2025年教师资格考试高级中学学科知识与教学能力信息技术及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填涂在答题卡相应位置）1.在Python3.12中，下列关于异步编程的描述正确的是A.async关键字只能用于函数定义，不能用于类方法B.await只能出现在被async修饰的函数体内C.asyncio.run()可以多次调用同一个协程对象D.生成器函数无需async修饰即可使用await2.某校新建人工智能实验室，计划采用GPU集群训练YOLOv8模型。下列关于CUDA编程优化的说法，错误的是A.共享内存带宽远高于全局内存，应优先将热点数据放入共享内存B.warpsize为32，线程块大小最好设置为32的整数倍C.核函数中大量使用__syncthreads()会降低并行效率D.当网格维度设置为(1,1,1)时，GPU将自动退化为CPU计算3.在高中新课标“数据与计算”模块中，强调“通过项目实践理解大数据特征”。下列教学案例最能体现“价值密度低”这一特征的是A.使用pandas对2023年某市公交IC卡数据进行分析，提取早高峰时段B.利用爬虫获取微博热搜前50条文本，统计词频并生成词云C.对校园监控30天的视频流进行抽帧，检索学生违规使用手机片段D.用Excel绘制近五年学校高考一本上线率折线图4.某教师设计“基于区块链的校园诚信积分”项目，学生采用Solidity编写智能合约。下列代码片段存在安全风险的是A.require(msg.sender==owner,"Unauthorized");B.balances[receiver]+=amount;C.(boolsuccess,)=payable(msg.sender).call{value:amount}("");D.for(uinti=0;i<users.length;i++){distribute(users[i]);}5.在高中信息技术必修2《信息系统与社会》中，教师引导学生讨论“算法偏见”。下列情境最能体现“训练数据不均衡导致偏见”的是A.人脸识别系统在校门口无法识别戴口罩的体育教师B.某招聘平台推荐算法更倾向于向男性推送高薪技术岗位C.智能阅卷系统将行书风格的作文识别为乱码D.语音助手对四川方言的识别准确率低于普通话6.关于IPv6地址2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329，下列压缩形式正确的是A.2001:db8::ff00:42:8329B.2001:db8:0:0:0:ff00:42:8329C.2001:db8::ff00:0042:8329D.2001:db8::ff:42:83297.在《网络安全基础》课上，教师使用Wireshark抓取校园网DNS查询包，发现大量类型为AAAA的查询，说明A.网络中存在IPv6隧道攻击B.客户端正在解析IPv6地址C.本地DNS缓存中毒D.网络接口开启了混杂模式8.某校采用Flask框架开发“在线选课系统”，下列关于RESTful设计的做法符合规范的是A.获取课程列表：GET/course/getAllB.删除选课记录：POST/deleteCourseC.更新课程信息：PUT/courses/{id}D.新增课程：POST/addNewCourse9.在“算法与程序设计”选修模块，学生实现快速排序时，下列优化策略不能降低最坏时间复杂度的是A.三数取中法选择基准B.当子数组长度小于10时切换为插入排序C.尾递归消除D.随机化基准选择10.教师使用Git进行校本资源版本管理，执行下列命令后，仓库HEAD指向的提交节点是gitcheckout-bfeaturegitcommit-m"C1"gitcheckoutmaingitcommit-m"C2"gitmergefeatureA.C1B.C2C.C1与C2的共同祖先D.新的合并提交节点11.在“三维设计与创意”选修课上，学生使用Blender4.0设计校园建筑模型。下列关于法线贴图的说法正确的是A.法线贴图颜色越红表示凹陷越深B.切线空间法线贴图可以复用于不同模型C.法线贴图只能表现90度范围内的高频细节D.使用法线贴图会增加几何体顶点数12.某教师设计“基于Micro:bit的物联网浇花系统”，采用LoRa模块实现远距离通信。下列参数最能直接反映LoRa传输距离的是A.扩频因子SFB.带宽BWC.编码率CRD.发射功率TxPower13.在“数据可视化”活动中，学生使用ECharts绘制动态折线图。下列代码片段能正确实现y轴最大值随数据动态变化的是A.yAxis:{max:function(value){returnvalue.max+10;}}B.yAxis:{max:"dataMax"}C.yAxis:{max:null}D.yAxis:{max:"auto"}14.关于高中信息技术教学评价，下列描述符合“过程性评价”理念的是A.期末机考占总评70%，平时作业占30%B.教师每节课后使用Rubrics记录学生项目进展C.以省级竞赛获奖等级直接认定学分D.依据最终作品美观度打分15.在“人工智能初步”模块，学生使用TensorFlow2.13训练手写数字识别模型。下列关于模型泛化能力说法正确的是A.训练准确率越高，泛化能力越强B.增加Dropout比率一定能降低泛化误差C.早停法通过监控验证损失防止过拟合D.数据增强仅适用于图像分类任务16.某校部署私有云使用OpenStack，下列组件负责提供块存储服务的是A.NovaB.NeutronC.CinderD.Glance17.在“Python程序设计”课上，学生编写爬虫下载教育部官网政策文件。下列做法符合网络礼仪与法律规范的是A.设置下载间隔为0.1秒以提高效率B.在请求头中伪装成GooglebotC.遵循robots.txt限制，仅爬取允许路径D.将爬取到的文件重新打包出售18.教师使用虚拟化技术构建“网络安全攻防”实验环境，下列关于VMware快照功能的说法正确的是A.快照会立即创建完整磁盘镜像副本B.快照链深度不影响虚拟机性能C.快照可用于快速恢复系统至攻击前状态D.快照文件默认存储在共享文件夹19.在“数字媒体技术”课上，学生使用Audacity录制校园广播剧。下列关于采样率的说法正确的是A.采样率越高，文件体积越小B.人耳可听上限20kHz，故采样率至少40kHzC.CD音质采样率为48kHzD.降低采样率可消除噪声20.某教师开发“基于AR的化学分子结构”App，使用Unity+Vuforia。下列关于AR跟踪注册技术的说法错误的是A.基于自然特征点的跟踪对光照变化敏感B.扩展跟踪可在目标丢失后继续渲染模型C.虚拟按钮通过射线检测实现交互D.当相机离目标越远，跟踪精度越高二、简答题（本大题共4小题，每小题10分，共40分）21.高中新课标提出“培养计算思维”的核心目标。请结合“排序算法”教学，说明教师如何设计课堂活动，使学生在对比不同算法效率的过程中形成“抽象—建模—评估”的思维习惯。要求：给出具体教学环节、学生活动、评价方式，体现学科核心素养。22.某校开展“智慧农业”跨学科项目，学生需使用MQTT协议将温湿度数据上传至云端并实时可视化。请简述MQTT的三种消息服务质量（QoS）等级，并说明在项目实践中如何选择QoS等级以平衡实时性与网络带宽。23.在“信息系统安全”单元，教师组织学生模拟“勒索病毒攻击与应急响应”。请写出实验环境的拓扑结构（含攻击机、靶机、日志审计系统），并给出三个关键的安全审计点，说明如何利用SIEM工具进行关联分析。24.高一学生初学Python，常出现“列表越界”错误。请设计一个基于认知冲突的微实验：先让学生预测代码输出，再运行报错，最后通过调试器观察变量变化。给出实验代码、教师提问序列、预期认知转变点。三、案例分析题（本大题共2小题，每小题20分，共40分）25.案例：张老师执教“数据可视化”选修课，主题为“用数据讲好校园故事”。学生分组采集食堂消费数据，使用Tableau绘制图表。课堂片段：学生甲：老师，我把早中晚三餐消费金额做成饼图，发现早晚餐占比小，午餐占比68%，但领导说“饼图太难看”，让换图。学生乙：我换成柱状图，领导又说“柱子太高，不美观”。学生丙：我用玫瑰图，领导说“花里胡哨”。张老师：大家想想，领导的真实需求是什么？问题：（1）结合数据可视化原则，分析领导连续否定三种图表的可能原因。（6分）（2）给出改进方案，包括图表类型、颜色、标注、叙事策略，并说明如何引导学生理解“受众中心”设计思想。（8分）（3）从学科德育视角，说明如何利用此次“被否定”经历培养学生的信息社会责任与工匠精神。（6分）26.案例：王老师设计“机器学习入门”项目：用校园摄像头数据训练模型，识别学生是否佩戴口罩。实施过程：①学生收集5000张现场照片并人工标注；②使用YOLOv5s训练，mAP@0.5达到92%；③部署到树莓派，实时检测帧率12FPS；④上线一周后，家长投诉“侵犯隐私”，学校叫停项目。问题：（1）从数据合规角度，列出该项目在采集、存储、使用环节的三项违规风险。（6分）（2）给出技术改进方案，使模型在“不存储原始图像”前提下仍能持续迭代精度。（8分）（3）结合新课标“人工智能伦理”内容，设计一节20分钟的微班会，帮助学生建立“技术—伦理—法律”一体化认知，写出教学目标、活动流程与评价要点。（6分）四、教学设计题（本大题30分）27.阅读材料：高中信息技术选择性必修4“人工智能初步”单元3“神经网络与深度学习”内容要求：①了解感知机模型与线性不可分问题；②通过实验体验TensorFlow构建全连接网络解决XOR问题；③理解激活函数、损失函数、梯度下降的作用；④初步认识过拟合与正则化。学生情况：高二年级，已掌握Python基础、numpy与matplotlib，能使用JupyterNotebook。课时：2课时（每课时45分钟）资源：机房已安装TensorFlow2.13、GPU驱动、JupyterHub；教师自制微课视频（8分钟）；数据集：教师生成的XOR样本2000条，含训练集1600条、验证集400条。任务：（1）制定本节课的教学目标，从知识、技能、思维、情感四个维度陈述，可测量、可观察。（6分）（2）设计“问题链”导入：用生活化情境引发认知冲突，逐步聚焦到“线性不可分”本质。（4分）（3）给出学生实验任务单，包括实验步骤、关键代码填空、结果记录、反思提问。（8分）（4）设计学习评价：采用“二维量规”评价模型性能与实验报告，给出量规表。（4分）（5）说明如何在学习过程中融入“失败教育”，引导学生在调参失败中形成批判性思维与韧性品质。（4分）（6）写出板书结构（思维导图形式），突出概念关联。（4分）【参考答案】一、单项选择题1.B2.D3.C4.D5.B6.A7.B8.C9.C10.D11.B12.A13.C14.B15.C16.C17.C18.C19.B20.D二、简答题21.教学环节：（1）情境导入：播放“超市收银台排队”动画，提问“如何让顾客等待时间最短？”引出排序需求。（2）抽象建模：学生用扑克牌模拟不同排序，记录比较次数与移动次数，填写表格。（3）算法体验：在Jupyter中运行冒泡、插入、快速排序，可视化耗时曲线。（4）对比评估：小组汇报“数据规模—时间”散点图，发现O(n²)与O(nlogn)差异。（5）迁移应用：让学生为“图书馆还书车”设计排序策略，写200字说明。评价：使用“计算思维三维量规”——抽象程度、建模准确性、评估深度，教师即时反馈。22.QoS0：最多一次，不确认不重发，适合高频、丢包容忍的温湿度数据。QoS1：至少一次，收到须ACK，可能重复，适合关键报警。QoS2：只有一次，四步握手，最高开销，适合远程浇水指令。项目实践：传感器→QoS0，控制指令→QoS1，紧急停水→QoS2；通过Wireshark抓包对比流量，引导学生权衡。23.拓扑：攻击机Kali、靶机Win10、日志审计Ubuntu+SecurityOnion；审计点：①Windows事件ID4688进程创建；②Suricata规则ETTROJANRansomware；③Sysmon网络连接日志；SIEM关联：用ELKStack创建Dashboard，设置规则“同一IP在5分钟内出现勒索加密后缀+大量4688”触发告警。24.实验代码：lst=[1,2,3]print(lst[3])预测→运行→调试器观察lst长度3但索引最大2；提问：索引从0开始意味着什么？长度与最大索引关系？认知转变：从“计数从1开始”到“偏移量思维”。三、案例分析题25.（1）原因：饼图分区过多、柱状图纵轴未归零、玫瑰图角度失真，均违背“准确表达”原则；领导更关注比例差异而非图形美观。（2）方案：选用横向柱状图，纵轴从0开始，用学校标准橙蓝色，柱旁标注百分比，标题改为“午餐消费占全天68%，建议优化早晚餐品种”；引导学生做受众访谈，迭