2025年教师资格之中学信息技术学科知识与教学能力能力检测试卷B卷及答案

2025年教师资格之中学信息技术学科知识与教学能力能力检测试卷B卷及答案一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）1.某算法的时间复杂度为O(n²)，当输入规模n=100时，执行时间为2秒。若输入规模n=200时，理论上执行时间约为（）A.2秒B.4秒C.8秒D.16秒2.下列关于栈和队列的描述中，正确的是（）A.栈是“先进先出”，队列是“后进先出”B.栈和队列均可用链表实现C.栈只能在一端操作，队列只能在一端插入、另一端删除D.中缀表达式转后缀表达式时不需要使用栈结构3.某校园网采用C类IP地址段，若需划分5个子网，每个子网至少支持20台主机，则子网掩码应设置为（）A.255.255.255.192B.255.255.255.224C.255.255.255.240D.255.255.255.2484.在Python中，执行以下代码后，输出结果是（）```pythona=[1,2,3]b=ab.append(4)print(a)```A.[1,2,3]B.[1,2,3,4]C.[4]D.报错5.以下关于信息安全的说法，错误的是（）A.哈希算法可用于验证数据完整性B.对称加密的密钥需要安全传输C.防火墙可以完全防止SQL注入攻击D.生物识别（如指纹）属于身份认证技术6.某教师设计“用Python分析班级成绩”项目，要求学生通过读取CSV文件、计算平均分、绘制折线图等步骤完成报告。该设计主要培养学生的（）A.信息意识B.计算思维C.数字化学习与创新D.信息社会责任7.在Photoshop中，若要将一张RGB模式的图片转换为CMYK模式，最可能影响的是（）A.图像分辨率B.色彩范围C.文件大小D.像素数量8.下列关于算法描述的说法，正确的是（）A.自然语言描述算法更适合机器执行B.流程图中“判断框”有且只有一个出口C.伪代码的语法需严格遵循某种编程语言D.算法的可行性是指能在有限步骤内完成9.某中学计划构建智慧课堂系统，需实现学生端实时提交作业、教师端即时反馈、数据自动统计分析等功能。该系统的核心技术不包括（）A.物联网技术B.云计算C.大数据分析D.实时通信10.在Excel中，若A1单元格内容为“2025-3-15”，B1单元格输入公式“=WEEKDAY(A1,2)”，则B1的输出结果是（）（注：WEEKDAY函数中，2表示周一为第1天）A.5B.6C.3D.411.下列关于虚拟现实（VR）与增强现实（AR）的区别，正确的是（）A.VR完全虚拟场景，AR融合真实与虚拟B.VR需要摄像头，AR需要头盔C.VR侧重交互，AR侧重显示D.VR应用于教育，AR应用于游戏12.某教师在“网络拓扑结构”教学中，让学生用不同颜色的绳子连接不同位置的同学，分别模拟总线型、星型和环型结构。该教学方法属于（）A.讲授法B.情境模拟法C.任务驱动法D.探究学习法13.以下Python代码的运行结果是（）```pythons="信息科技"print(s[::-1])```A.息信技科B.科技信息C.信息科技D.科息信技14.某网站要求用户设置密码时必须包含字母、数字和特殊符号，且长度≥8位。这一措施主要是为了提高密码的（）A.可记性B.复杂性C.唯一性D.稳定性15.在“多媒体作品设计”教学中，教师要求学生提交包含需求分析、脚本设计、素材收集、作品制作、评价改进的完整文档。这一要求重点关注的是（）A.技术操作的熟练程度B.项目开发的流程意识C.多媒体软件的应用能力D.作品的艺术表现力二、简答题（本大题共5小题，每小题8分，共40分）16.简述中学信息技术课程中“计算思维”的内涵，并说明在“算法与程序设计”模块教学中培养计算思维的三条具体策略。17.分析项目式学习（PBL）在“数据处理与分析”教学中的适用性，并列举实施项目式学习的关键步骤。18.对比C/S（客户端/服务器）架构与B/S（浏览器/服务器）架构的优缺点，并说明中学信息技术教学中更适合选择哪种架构开展“网络应用开发”实践。19.某教师在“Excel数据可视化”教学中，发现学生能熟练使用图表工具，但无法根据数据特点选择合适的图表类型（如柱状图、折线图、饼图）。请分析原因并提出改进策略。20.简述信息安全教学中“体验式教学法”的实施要点，并举例说明如何通过模拟攻击实验提升学生的安全防护意识。三、案例分析题（本大题共2小题，每小题15分，共30分）21.案例：某教师在“Python循环结构”教学中，设计了如下教学流程：①讲解for循环的语法格式（for变量in序列:循环体）；②演示“计算1到100的和”示例代码；③学生练习：计算“1到n的和”（n由用户输入）；④展示学生代码，纠正“循环变量未正确初始化”“缩进错误”等问题。但教学过程中，部分学生出现以下困惑：-不理解“序列”在循环中的作用（如range(1,101)的含义）；-无法将生活中的重复操作（如分发作业本）抽象为循环结构；-嵌套循环（如打印乘法表）时逻辑混乱。问题：（1）分析学生困惑的主要原因；（6分）（2）针对上述问题，设计改进的教学策略（至少3条）。（9分）22.案例：某教师在“多媒体作品评价”教学中，设计了如下评价方案：评价指标：技术（30%）——图片分辨率≥300dpi、音频采样率≥44.1kHz、视频帧率≥25fps；创意（30%）——主题明确、构图新颖；效果（40%）——播放流畅无卡顿、界面布局合理。评价方式：教师根据作品直接打分，占总成绩的20%。问题：（1）指出该评价方案的不足之处；（7分）（2）提出优化建议，说明如何体现“多元评价”和“过程性评价”。（8分）四、教学设计题（本大题1小题，30分）23.请根据以下教材内容，完成“用Python绘制图形”一课的教学设计。教材内容：高中信息技术选择性必修1《数据与算法》中“用Python的turtle库绘制简单图形”，主要知识点包括：-turtle库的基本操作（初始化、前进、转向、抬笔/落笔）；-使用for循环绘制正多边形（如正方形、正五边形）；-通过修改参数（边长、角度）改变图形特征。要求：（1）教学目标（含核心素养维度）；（6分）（2）教学重难点；（4分）（3）教学过程设计（包含导入、新知讲授、实践操作、总结拓展环节，需体现学生主体性和分层任务）；（16分）（4）板书设计。（4分）参考答案一、单项选择题1-5：CBBBC6-10：BBDAD11-15：ABBBB二、简答题16.内涵：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计及人类行为理解的一系列思维活动，包括抽象、分解、模式识别、算法设计等。培养策略：①通过“问题分解”活动，引导学生将复杂问题拆解为循环、条件判断等子任务；②利用可视化工具（如Python的turtle库动态演示循环过程）帮助学生理解抽象逻辑；③设计“错误调试”任务，让学生通过分析运行结果反推算法逻辑，强化模式识别能力。17.适用性：数据处理与分析强调真实问题解决，项目式学习可提供真实数据场景（如班级身高统计、学校图书馆借阅量分析），符合“用数据说话”的核心目标。关键步骤：①确定项目主题（如“分析校园垃圾分类成效”）；②规划任务（数据采集、清洗、可视化、结论推导）；③实施与协作（分组完成Excel/Python数据处理）；④展示与评价（汇报PPT、答辩、修改优化）。18.优缺点对比：C/S架构交互性强、安全性高，但客户端需安装维护；B/S架构跨平台、易维护，但对网络依赖高、复杂功能实现受限。中学教学建议选择B/S：学生无需安装复杂客户端（如通过浏览器访问在线编程平台），降低技术门槛；且符合“互联网+教育”趋势，便于开展跨校协作项目。19.原因：①学生缺乏对不同图表适用场景的知识建构（如折线图侧重趋势，饼图侧重占比）；②教学中仅关注工具操作，未结合具体数据特征讲解选择逻辑；③练习任务多为“按示例绘制”，缺乏“分析数据-选择图表”的主动决策环节。改进策略：①设计对比活动（如同一组数据用柱状图和折线图展示，讨论差异）；②引入真实案例（如“某城市十年气温变化”用折线图，“各学科成绩占比”用饼图）；③布置开放性任务（如“分析班级月考成绩，选择合适图表并说明理由”）。20.实施要点：①创设真实或模拟的安全场景（如模拟钓鱼网站、文件加密解密）；②引导学生亲身体验攻击与防护过程；③结合体验结果开展反思讨论。示例：模拟“文件勒索攻击”实验——教师提供加密的测试文件（用简单算法模拟勒索软件），学生尝试通过备份恢复、暴力破解（如猜测密码）等方式解密，从而理解“定期备份”“强密码”的重要性。三、案例分析题21.（1）原因：①抽象概念（如“序列”“range函数”）缺乏具象化解释，学生难以将代码与实际意义关联；②从生活实例到算法抽象的引导不足，学生未形成“重复操作→循环结构”的映射；③嵌套循环涉及多层逻辑，学生缺乏分步拆解的训练。（2）改进策略：①用“发作业本”实例类比循环——“序列”是“作业本堆”，“循环变量”是“当前发到的作业本”，帮助理解for循环本质；②增加“生活问题算法化”环节（如“每天背5个单词，30天背多少？”→用循环计算总数）；③嵌套循环教学中使用“分层任务”：先绘制单行星星（单层循环），再绘制多行（外层循环控制行数），最后调整列数（内层循环控制列数），逐步构建逻辑。22.（1）不足：①技术指标过于量化（如强制分辨率），忽视不同作品的实际需求（如手机端作品无需高dpi）；②创意评价标准模糊（“构图新颖”无具体维度）；③评价主体单一（仅教师评价）；④缺乏过程性评价（未关注素材收集、脚本修改等环节）。（2）优化建议：①多元评价：增加学生自评（填写“创意说明表”）、互评（小组投票“最具创意作品”）、家长/社区代表参与（如展示给低年级学生投票“最易懂作品”）；②过程性评价：记录“素材收集表”（标注素材来源及筛选理由）、“修改日志”（记录3次以上版本迭代）；③调整指标：技术维度改为“符合作品用途”（如手机端图片分辨率≥72dpi即可），创意维度细化为“主题契合度”“元素独特性”“情感表达”等可观测指标。四、教学设计题23.（1）教学目标①知识与技能：掌握turtle库的setup()、forward()、left()等函数用法；能使用for循环绘制正n边形。②过程与方法：通过“观察-模仿-创新”过程，学会将图形分解为“边数-边长-角度”的算法逻辑，发展计算思维。③核心素养：在小组协作绘制“班级徽标”中，提升数字化学习与创新能力；通过欣赏数学图形之美，增强对信息技术与数学跨学科融合的兴趣。（2）教学重难点重点：turtle库基本函数的使用；for循环绘制正多边形的算法设计。难点：正多边形内角与循环角度的关系（如正n边形每次转向角度=360°/n）；将复杂图形（如五角星）分解为循环结构。（3）教学过程①导入（5分钟）：展示学生熟悉的图形（如校徽、节日贺卡图案），提问“这些图形能用代码绘制吗？”播放用turtle库绘制的动态正方形视频，激发兴趣。②新知讲授（15分钟）-任务1（基础）：教师演示“绘制一条直线”代码（turtle.forward(100)），学生模仿并尝试绘制“直角折线”（forward(100),left(90),forward(100)）。-任务2（进阶）：提问“如何用循环简化‘画正方形’代码？”引导学生观察正方形的4条边、每次转90°，推导for循环结构（foriinrange(4):forward(100),left(90)）。-关键突破：通过动画演示“range(4)”的执行过程（i=0到3，共4次循环），结合数学公式（360°/边数=转向角度），理解正五边形（转72°）的代码逻辑。③实践操作（20分钟）-分层任务：基础层：用for循环绘制正三角形（边长150）、正六边形；提高层：修改参数绘制“彩色正方形”（每边颜色不同，用turtle.color()函数）；挑战层：尝试绘制五角星（提示：五角星每个尖角为36°，需计算转向角度）。教师巡视指导，收集典型错误（如角度计算错误、未调用turtle.done()导致窗口关闭），投影展示并集体纠正。④总结拓展（10分钟）-学生展示：小组代表分享作品（如“六芒星”“花朵图案”），讲解代码逻辑；-总结提升：强调“循环结构→重复操作”的算法思想，指出turtle库在数学可视化（如分形图形）、艺术设计中的应用；-拓展任务：课后尝试用tu