(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与参考答案

(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试卷与参考答案一、单项选择题（本大题共15小题，每小题3分，共45分）1.某教育技术公司开发了一款基于大模型的个性化学习推荐系统，其训练数据需满足“多模态、长时序、可解释”特征。以下哪组数据最符合该要求？（）A.学生单次数学测验分数、课堂考勤记录B.学生3年的课堂录像（含语音、板书）、作业提交时间及修改轨迹、阶段性学习反思文本C.学生家庭住址、父母职业、身高体重数据D.学生本学期各学科考试平均分、教师评语关键词2.在Python中，执行以下代码后，输出结果为（）。```pythondeff(x):returnlambday:xya=f(2)b=a(3)print(b+f(3)(4))```A.14B.18C.20D.243.某智能教室需实时分析学生课堂表情数据（每秒50帧），并快速反馈教师教学调整建议。最适合采用的计算模式是（）。A.集中式计算B.边缘计算C.云计算D.分布式计算4.关于信息系统的安全性，以下说法错误的是（）。A.采用“最小权限原则”可降低系统被攻击的风险B.哈希算法可用于验证数据完整性，但无法还原原始数据C.双因素认证（2FA）通过“你知道的（密码）+你拥有的（短信验证码）”提升安全性D.数据库加密后，所有用户访问数据时均需先解密，因此会降低系统响应速度5.某教师设计“用Python分析校园植物分布”项目，要求学生通过实地采样、数据清洗、可视化呈现三个阶段完成报告。该设计最能培养学生的（）。A.信息意识与数字化学习能力B.计算思维与问题解决能力C.信息社会责任与团队协作能力D.数据建模与跨学科融合能力6.在讲解“算法的时间复杂度”时，教师用“找钥匙”类比：“在100把钥匙中找1把，最好情况1次找到，最坏情况100次，平均50次”。该类比对应的算法是（）。A.二分查找B.顺序查找C.快速排序D.哈希查找7.某高中信息技术教材新增“数字素养与信息社会责任”单元，以下内容最符合该单元目标的是（）。A.讲解Python异常处理的语法规则B.分析“深度伪造”技术对网络信息可信度的影响C.演示3D建模软件的基本操作步骤D.介绍计算机主板的硬件组成与功能8.执行以下SQL语句后，返回的记录数是（）。```sqlSELECTFROMstudentsWHEREgender='女'AND(score>85ORclass='3班')```（已知表中：女生共20人，其中3班女生5人；女生中分数>85的有8人，且这8人中2人属于3班）A.11B.13C.15D.189.关于项目式学习（PBL）在信息技术教学中的应用，以下做法不恰当的是（）。A.教师提前设定“开发校园图书管理系统”的最终产品要求B.学生分组后自主确定项目子任务分工，并定期展示阶段性成果C.教师提供“需求分析表”“测试用例模板”等工具支持D.评价时兼顾项目作品质量、过程记录、团队协作表现10.某教师在“人工智能的应用”课上，展示了医疗影像诊断、智能客服、自动驾驶三个案例，要求学生总结“人工智能适用场景的共同特征”。该问题设计的主要目的是（）。A.强化具体技术的操作细节B.培养学生的归纳与抽象思维C.提升学生的信息检索能力D.引导学生关注技术伦理问题11.在Python中，若要将列表`lst=[1,2,3,4]`转换为`[2,4,6,8]`，以下代码正确的是（）。A.`[x2forxinlstifx%2==0]`B.`list(map(lambdax:x2,lst))`C.`[lst[i]2foriinrange(1,len(lst))]`D.`tuple(x2forxinlst)`12.关于信息系统的生命周期，以下阶段顺序正确的是（）。A.规划→设计→开发→实施→维护B.设计→规划→开发→实施→维护C.规划→开发→设计→实施→维护D.设计→开发→规划→实施→维护13.某学生在制作“校园环保宣传”多媒体作品时，需将一段3分钟的MP4视频（分辨率1920×1080，25帧/秒，H.265编码）压缩至500MB以内。以下操作最有效的是（）。A.降低帧率至15帧/秒，保持分辨率和编码方式B.保持帧率和编码方式，将分辨率调整为1280×720C.更换为H.264编码，保持分辨率和帧率D.增加视频的亮度和对比度，减少冗余数据14.关于“数据清洗”，以下说法正确的是（）。A.数据清洗的目的是删除所有缺失值和异常值B.对于“年龄”字段中的“200岁”，应直接删除该记录C.重复数据可能是有效数据（如同一用户多次提交相同表单），需结合业务场景判断D.数据清洗仅需在数据采集后进行一次，后续分析无需再处理15.某教师设计“用Excel分析全校用电量”的教学活动，以下目标表述最符合核心素养要求的是（）。A.学生能熟练使用“数据透视表”功能提供月用电量报表B.学生能通过用电量数据发现教学区与宿舍区的用电规律，并提出节能建议C.学生能记住Excel中“条件格式”的操作步骤D.学生能区分“绝对引用”与“相对引用”的区别二、简答题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）16.简述算法设计的基本步骤，并举例说明如何通过“自顶向下，逐步求精”的方法设计一个计算班级平均分的算法。17.新课标强调“跨学科主题学习”，请以“信息技术”为核心，设计一个与“地理”学科融合的跨学科主题学习任务（要求说明任务目标、实施步骤及预期成果）。18.某教师在“Python函数”教学中，发现学生存在以下问题：①混淆“函数定义”与“函数调用”的语法；②无法理解“参数传递”的实际意义；③编写复杂函数时逻辑混乱。请针对上述问题，提出三条教学改进建议。三、案例分析题（本大题1小题，20分）19.以下是某教师在“Python循环结构”课上的教学片段：环节1：导入教师展示问题：“计算1到100的和”，提问：“如果不用循环，如何计算？”学生回答“等差数列求和公式”。教师追问：“如果计算1到10000的和，公式依然适用，但如果问题变成‘计算所有能被3整除且个位是5的两位数的和’，公式还容易吗？”学生表示困难，教师引出“循环结构”的必要性。环节2：讲解for循环教师通过PPT演示`foriinrange(1,101):sum+=i`的代码，解释`range()`函数的参数含义，强调“左闭右开”特性。随后，教师给出“计算1到100中偶数的和”的任务，学生独立完成，大部分学生写出`sum=0;foriinrange(2,101,2):sum+=i`，教师表扬并展示正确代码。环节3：拓展练习教师布置任务：“计算所有能被3整除且个位是5的两位数的和”。学生尝试时出现以下问题：-部分学生不清楚如何判断“个位是5”（如错误使用`i%5==0`）；-部分学生未正确限定“两位数”范围（如包含105等三位数）；-个别学生在循环中重复初始化`sum`变量（如`foriin...:sum=0;sum+=i`）。问题：（1）分析该教师在教学过程中的成功之处（8分）；（2）针对学生在拓展练习中出现的问题，提出具体的解决策略（12分）。四、教学设计题（本大题1小题，25分）20.依据《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》，围绕“数据可视化工具的使用”（可选工具：Excel、Python的Matplotlib、Tableau等），设计1课时（45分钟）的教学方案。要求：（1）确定教学目标（应包含核心素养维度）；（2）明确教学重点与难点；（3）设计教学过程（需包含导入、新知探究、实践应用、总结评价环节）；（4）说明教学评价方式。参考答案一、单项选择题1.B2.A3.B4.D5.D6.B7.B8.B9.A10.B11.B12.A13.B14.C15.B二、简答题16.基本步骤：①明确问题需求（如计算班级平均分）；②设计算法逻辑（确定输入数据、计算方式、输出结果）；③选择数据结构（如用列表存储分数）；④编写代码实现；⑤测试与优化。自顶向下示例：-顶层：计算班级平均分=总分/人数；-分解1：计算总分（遍历所有学生分数，累加求和）；-分解2：获取人数（统计分数列表的长度）；-细化：处理可能的异常（如分数为负数时提示错误）；-最终代码：用Python实现`sum(scores)/len(scores)`，其中`scores`为包含所有学生分数的列表。17.任务名称：基于GIS的校园植被分布可视化分析。目标：①信息技术：掌握数据采集、清洗及可视化工具（如Excel、Python）的使用；②地理：理解植被分布与地形、光照的关系；③核心素养：培养数据建模与跨学科分析能力。实施步骤：①数据采集：地理课上测量校园各区域的海拔、光照强度（用光照传感器）；信息技术课上记录植被类型、数量（拍照+文字描述）；②数据清洗：合并两科数据，剔除重复/错误记录（如光照强度为负数）；③可视化分析：用Tableau将植被类型与地形、光照数据关联，提供热图；④结论推导：小组讨论“哪些区域更适合种植喜阴/喜阳植物”。预期成果：提交可视化报告（含图表）与种植建议方案。18.改进建议：①针对“函数定义与调用混淆”：用“餐厅点单”类比（定义菜单=函数定义，下单=函数调用），通过角色扮演活动强化区别；②针对“参数传递不理解”：使用可视化工具（如PythonTutor）动态演示参数传递过程，对比“值传递”与“引用传递”的区别；③针对“复杂函数逻辑混乱”：采用“分而治之”策略，要求学生先画流程图分解任务，再逐步编写子函数，最后整合调试。三、案例分析题19.（1）成功之处：①导入环节通过问题链激发认知冲突（简单问题→复杂问题），明确循环结构的必要性；②讲解环节结合具体代码演示`range()`函数的用法，符合高中生的直观认知特点；③任务设计由易到难（从“1-100偶数和”到“特定两位数和”），遵循循序渐进原则。（2）解决策略：①针对“个位是5的判断错误”：复习“取余运算”（如`i%10==5`），用具体数字（如15、25）演示计算过程，强调“个位=数值%10”；②针对“未限定两位数范围”：引导学生分析“两位数”的数学定义（10≤i≤99），在循环中增加条件判断`if10<=i<=99`，或调整`range()`参数为`range(10,100)`缩小范围；③针对“重复初始化sum变量”：通过错误代码演示（如运行后sum始终等于最后一个符合条件的数），让学生观察结果并讨论问题根源，强调“sum=0”应在循环外初始化。四、教学设计题20.教学方案一、教学目标-信息意识：能根据分析需求选择合适的数据可视化工具，理解可视化对数据解读的作用；-计算思维：掌握数据预处理（筛选、排序）与可视化图表（柱状图、折线图）的设计逻辑；-数字化学习与创新：能综合运用工具完成从数据到图表的全流程操作，尝试创新呈现方式（如动态图表）；-信息社会责任：在可视化过程中关注数据的准确性与呈现的客观性，避免误导性表达。二、教学重点与难点-重点：根据数据特征选择图表类型（如分类数据用柱状图，趋势数据用折线图）；-难点：多维度数据的可视化（如同时展示时间、地区、销量三个维度）。三、教学过程1.导入（5分钟）展示两组数据：①某超市2023年月销售额表格；②对应销售额折线图。提问：“哪组数据更易发现‘销售旺季在12月’？为什么？”学生讨论后，教师总结：“可视化能将数据转化为直观信息，本节课学习如何用工具实现。”2.新知探究（15分钟）-活动1：图表类型匹配展示不同数据场景（如“各班级人数对比”“近5年入学率变化”“各学科成绩占比”），学生分组讨论应选择的图表（柱状图、折线图、饼图），教师讲解选择依据（分类→柱状图，趋势→折线图，占比→饼图）。-活动2：工具操作入门（以