2025年初中信息技术教师资格考试学科知识与教学能力试题及解答参考

2025年初中信息技术教师资格考试学科知识与教学能力试题及解答参考一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案字母按要求涂黑）1.小明用二进制表示十进制数15，正确的结果是（）A.1110B.1111C.1011D.10012.某学校信息中心需对学生个人信息进行加密存储，以下最适合作为对称加密算法的是（）A.RSAB.AESC.SHA-256D.MD53.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4.关于多媒体技术中图像存储容量的计算，一张分辨率为1024×768的24位真彩色位图，其存储容量约为（）A.2.25MBB.2.25KBC.1.5MBD.1.5KB5.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代表计算机的卡片，模拟总线型、星型拓扑的特点。这种教学方法属于（）A.讲授法B.演示法C.情境模拟法D.任务驱动法6.以下关于算法时间复杂度的描述，正确的是（）A.冒泡排序的最坏时间复杂度是O(n)B.顺序查找的平均时间复杂度是O(n)C.二分查找的时间复杂度一定是O(logn)D.插入排序的最好时间复杂度是O(n²)7.在“信息安全”课程中，教师引导学生分析“钓鱼网站”的识别方法，以下不属于有效识别策略的是（）A.检查网站域名是否与官方一致B.观察页面设计是否精美C.查看https协议标识D.验证网站备案信息8.小明使用Photoshop制作海报，需要将一张正方形图片裁剪为圆形，最适合的工具是（）A.矩形选框工具B.椭圆选框工具C.快速选择工具D.裁剪工具9.以下Python代码的运行结果是（）```pythonx=5y=2print(x%y+x//y)```A.1B.2C.3D.410.在“数据可视化”教学中，教师要求学生用图表呈现“某城市近十年人口变化”，最适合的图表类型是（）A.饼图B.柱状图C.折线图D.散点图11.关于信息素养的培养，以下不符合《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》要求的是（）A.强调知识记忆，弱化实践操作B.结合跨学科主题，培养解决真实问题的能力C.通过项目式学习发展计算思维D.渗透网络伦理教育，提升信息社会责任12.执行以下Python循环语句后，变量i的值是（）```pythoni=0whilei<3:i+=1ifi==2:continueprint(i)```A.0B.2C.3D.413.某学校搭建校园局域网，核心设备是（）A.路由器B.交换机C.调制解调器D.无线AP14.关于人工智能应用，以下属于计算机视觉领域的是（）A.语音助手B.智能翻译C.人脸识别D.智能客服15.在“程序设计基础”教学中，教师设计“公交换乘查询”任务，要求学生用流程图描述算法。该任务最能培养学生的（）A.信息意识B.计算思维C.数字化学习与创新D.信息社会责任二、简答题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）16.简述跨学科主题学习在初中信息技术教学中的设计原则，并举例说明。17.分析Python语言中“函数”的作用，并提出在初中阶段开展函数教学的三条策略。18.信息安全是初中信息技术的重要内容，结合生活实例说明教师应如何设计教学活动，帮助学生理解“数据加密”的必要性。三、案例分析题（本大题共1小题，20分）19.阅读以下教学片段，回答问题。背景：某教师在“数据编码”单元教学中，设计了如下环节：环节1：教师讲解二进制的概念，强调“逢二进一”的规则，通过十进制转二进制的例题演示计算步骤（如13转二进制为1101）。环节2：学生完成课本习题“将25转为二进制”，教师巡视并纠正错误。环节3：教师总结“二进制是计算机处理信息的基础”，布置作业：背诵二进制与十进制的转换规则。问题：（1）结合《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》，分析该教学片段存在的问题。（10分）（2）针对问题提出改进建议。（10分）四、教学设计题（本大题共1小题，40分）20.依据以下教材内容，完成“用Python解决生活中的问题”一课的教学设计。教材内容：初中信息技术教材“算法与程序设计”模块，本节聚焦“用Python编写简单程序解决生活中的实际问题”，具体包括：-分析问题：明确输入、处理、输出-设计算法：用自然语言或流程图描述-编写代码：使用顺序、分支、循环结构实现-调试运行：测试程序并优化学生情况：学生已掌握Python基本语法（变量、运算符、输入输出函数），能编写简单的顺序结构程序。要求：（1）教学目标（需包含信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个核心素养维度）；（8分）（2）教学重难点；（6分）（3）教学方法；（6分）（4）教学过程（需包含导入、新知探究、实践应用、总结拓展环节，要求具体、可操作）；（16分）（5）板书设计；（4分）参考答案及解析一、单项选择题1.答案：B解析：十进制15转换为二进制，15=8+4+2+1=2³+2²+2¹+2⁰，对应二进制1111。2.答案：B解析：AES（高级加密标准）是对称加密算法；RSA是非对称加密，SHA-256和MD5是哈希算法。3.答案：B解析：Python中列表是可变对象，b=a使b和a指向同一列表，修改b会影响a，因此a变为[1,2,3,4]。4.答案：A解析：存储容量=分辨率×颜色位数/8=1024×768×24/8=2359296字节≈2.25MB（1MB=1024×1024字节）。5.答案：C解析：通过模拟操作理解抽象概念，属于情境模拟法。6.答案：B解析：顺序查找平均需遍历n/2个元素，时间复杂度O(n)；冒泡排序最坏O(n²)，二分查找要求有序，插入排序最好O(n)。7.答案：B解析：钓鱼网站可能模仿官方页面设计，页面精美不能作为识别依据。8.答案：B解析：椭圆选框工具可创建圆形选区（按住Shift键），用于裁剪圆形图片。9.答案：C解析：x%y=5%2=1，x//y=5//2=2，1+2=3。10.答案：C解析：折线图适合展示时间序列的变化趋势。11.答案：A解析：新课标强调实践与应用，弱化单纯知识记忆。12.答案：C解析：循环条件i<3，i依次变为1（打印）、2（continue跳过打印）、3（退出循环），最终i=3。13.答案：B解析：局域网核心设备是交换机，路由器用于连接不同网络。14.答案：C解析：人脸识别属于计算机视觉，其他选项分别属于语音识别、自然语言处理、对话系统。15.答案：B解析：流程图描述算法是计算思维中抽象与建模的体现。二、简答题16.参考答案设计原则：（1）目标导向性：紧扣信息科技核心素养，结合其他学科关键知识（如数学统计、科学实验数据）。（2）问题真实性：选择学生熟悉的跨学科问题（如“用Python分析班级身高与体重的相关性”需结合数学统计知识）。（3）活动开放性：鼓励学生自主设计解决方案（如用传感器采集环境数据并编程分析，融合科学与信息技术）。（4）评价多元性：从信息处理、跨学科知识应用、团队协作等多维度评价。举例：设计“校园植物多样性调查”主题，学生用手机拍摄植物（信息技术-多媒体采集）、记录分类（生物-植物学）、编程统计分布（信息技术-数据可视化），培养综合解决问题的能力。17.参考答案函数的作用：（1）代码复用：避免重复编写相同功能的代码（如多次计算圆面积时调用同一函数）。（2）结构清晰：将复杂任务分解为小模块，提高可读性（如将“计算总分”“计算平均分”设计为独立函数）。（3）调试方便：通过测试单个函数快速定位错误。教学策略：（1）情境引入：从生活中的“工具”类比函数（如“计算器的‘平方键’相当于一个函数”），降低抽象感。（2）任务驱动：设计“分步骤解决问题”的任务（如“编写函数计算公交车票价：基础票价+里程附加费”），引导学生自主定义函数。（3）可视化工具辅助：使用PythonTutor动态演示函数调用过程，帮助理解参数传递和返回值。18.参考答案教学活动设计示例：（1）情境创设：展示新闻案例“某社交平台用户密码泄露，导致财产损失”，提问：“如果密码是‘123456’，为什么容易泄露？”引发认知冲突。（2）实验探究：①学生用“密码强度检测工具”测试不同密码（如“abc123”“A!b2C3”）的安全性，观察检测结果差异。②教师讲解对称加密（如AES）和非对称加密（如RSA）的基本原理，类比“锁和钥匙”：对称加密是“同一把钥匙开锁”，非对称加密是“公钥加密、私钥解密”。（3）实践应用：学生为家庭Wi-Fi设计一个强密码（包含字母、数字、符号），并用简单的Python程序模拟“密码加密存储”过程（如用hashlib库计算哈希值）。（4）总结提升：讨论“为什么银行转账需要动态验证码？”强化“数据加密是保护隐私的重要手段”的认知。三、案例分析题19.参考答案（1）存在的问题：①核心素养落实不足：仅关注知识传授（二进制转换规则），未体现计算思维（如抽象二进制的信息表示本质）、信息意识（如二进制在计算机中的实际应用）的培养。②教学方式单一：以讲授和习题训练为主，缺乏探究活动（如学生自主发现二进制与生活的联系），不符合“实践导向”的课标要求。③评价方式机械：作业要求“背诵规则”，忽视对“理解二进制为何是计算机基础”的深度思考，无法体现“用知识解决问题”的能力。（2）改进建议：①增加情境探究：展示“计算机如何用二进制表示文字（如ASCII码）”的案例，让学生用8位二进制尝试编码自己的姓名首字母，理解二进制的信息表示功能。②设计实践任务：提供“用LED灯模拟二进制计数”的器材（如8个LED对应8位二进制位），学生通过开关灯表示不同数值，在操作中掌握“逢二进一”的规则。③拓展跨学科联系：结合数学“进制转换”知识，对比二进制、十进制、十六进制的特点，提问“为什么计算机选择二进制而非十进制？”引导学生从电子元件的物理特性（如高低电平）角度分析，深化理解。④优化评价设计：布置开放性作业“查找生活中使用二进制的实例（如条形码、二维码），用图文结合的方式说明其工作原理”，评价学生的信息获取与分析能力。四、教学设计题20.参考答案一、教学目标1.信息意识：能意识到程序设计是解决生活问题的有效工具，主动观察生活中可数字化解决的问题。2.计算思维：能通过分析问题（明确输入输出）、设计算法（流程图描述）、编写代码（顺序/分支/循环结构），形成解决问题的计算策略。3.数字化学习与创新：在程序调试中尝试不同方法（如添加注释、分步测试），能利用在线资源（如Python文档）解决编码问题。4.信息社会责任：在小组合作中遵守代码规范（如变量命名清晰），体会程序设计对提升生活效率的价值。二、教学重难点-重点：分析问题→设计算法→编写代码的完整流程；用分支、循环结构解决实际问题。-难点：将生活问题抽象为算法（如“判断闰年”的条件分析）；循环结构的逻辑调试。三、教学方法任务驱动法（以“设计公交票价计算器”为主任务）、小组合作法（分组完成不同功能模块）、演示法（教师演示调试技巧）。四、教学过程（一）情境导入（5分钟）展示学生日常场景：“小明每天坐公交上学，票价规则是：2公里内2元，超过2公里后每增加1公里加0.5元（不足1公里按1公里计算）。他想知道不同里程的票价，有没有更快捷的方法？”学生讨论：手动计算容易出错，用程序自动计算更高效。教师引出课题：“用Python解决生活中的问题”。（二）新知探究（20分钟）1.分析问题（5分钟）教师引导学生拆解问题：-输入：乘车里程（如3.5公里）-处理：判断是否超过2公里→计算超出部分→总票价=2+超出公里数×0.5-输出：总票价（如3.5公里→3公里（进位）→2+1×0.5=2.5元）2.设计算法（8分钟）学生用自然语言描述算法：①输入里程数（float类型）；②如果里程≤2，票价=2元；③否则，超出公里数=ceil(里程-2)（使用math.ceil函数进位）；④票价=2+超出公里数×0.5；⑤输出票价。教师展示优秀流程图（如用矩形表示输入输出，菱形表示条件判断），强调算法的逻辑性。3.编写代码（7分钟）教师演示关键代码：```pythonimportmathmile=float(input("请输入乘车里程（公里）："))ifmile<=2:price=2else:extra=math.ceil(mile-2)price=2+extra0.5print(f"应付车费：{price}