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试卷及答案一、单项选择题（本大题共15小题，每小题3分，共45分）1.以下关于数据结构的说法，正确的是（）A.线性表只能用顺序存储结构实现B.栈和队列都是特殊的线性表C.二叉树的每个节点最多有一个子节点D.图的存储结构只能用邻接矩阵表示答案：B。线性表可以用顺序存储结构和链式存储结构实现，A错误；二叉树的每个节点最多有两个子节点，C错误；图的存储结构除了邻接矩阵，还有邻接表等，D错误；栈和队列都是特殊的线性表，B正确。2.下列哪种算法不属于排序算法（）A.冒泡排序B.深度优先搜索C.快速排序D.插入排序答案：B。深度优先搜索是图的遍历算法，不属于排序算法，冒泡排序、快速排序、插入排序均为常见的排序算法，所以选B。3.在Python中，以下代码的输出结果是（）```pythonmy_list=[1,2,3,4,5]print(my_list[2:4])```A.[2,3]B.[3,4]C.[4,5]D.[2,3,4]答案：B。在Python列表切片中，`my_list[2:4]`表示从索引2开始（包含）到索引4结束（不包含），所以结果是[3,4]，选B。4.下列关于数据库的说法，错误的是（）A.数据库管理系统是用于管理数据库的软件B.关系数据库中的表是由行和列组成的C.SQL是一种用于操作数据库的编程语言D.数据库中的数据不能被修改答案：D。数据库中的数据可以进行插入、修改、删除等操作，A、B、C关于数据库管理系统、关系数据库表的结构以及SQL的描述均正确，所以选D。5.在计算机网络中，用于将多个计算机连接起来并进行数据交换的设备是（）A.路由器B.调制解调器C.交换机D.防火墙答案：C。交换机用于连接多个计算机并进行数据交换，路由器主要用于不同网络之间的连接和数据转发，调制解调器用于实现模拟信号和数字信号的转换，防火墙用于保护网络安全，所以选C。6.以下哪种文件格式常用于存储图像（）A.MP3B.PDFC.JPEGD.DOCX答案：C。JPEG是常见的图像文件格式，MP3是音频文件格式，PDF常用于文档存储，DOCX是Word文档文件格式，所以选C。7.人工智能中的机器学习算法不包括（）A.决策树B.遗传算法C.虚拟现实D.支持向量机答案：C。虚拟现实是一种技术，并非机器学习算法，决策树、遗传算法、支持向量机均属于机器学习算法，所以选C。8.在HTML中，用于创建超链接的标签是（）A.<p>B.<a>C.<img>D.<div>答案：B。`<a>`标签用于创建超链接，`<p>`用于段落，`<img>`用于插入图片，`<div>`用于划分页面区域，所以选B。9.下列关于信息安全的说法，正确的是（）A.安装杀毒软件就可以完全保证信息安全B.信息安全只涉及计算机硬件安全C.密码设置越复杂，信息越安全D.网络钓鱼不会对信息安全造成威胁答案：C。安装杀毒软件不能完全保证信息安全，信息安全涉及计算机硬件、软件、数据等多个方面，网络钓鱼会对信息安全造成很大威胁，密码设置越复杂，信息相对越安全，所以选C。10.在Excel中，若要计算A1到A10单元格中数据的平均值，应使用的函数是（）A.SUMB.AVERAGEC.COUNTD.MAX答案：B。`SUM`是求和函数，`AVERAGE`是求平均值函数，`COUNT`是计数函数，`MAX`是求最大值函数，所以选B。11.以下关于算法的特征，不包括（）A.有穷性B.确定性C.有0个或多个输出D.可行性答案：C。算法具有有穷性、确定性、可行性、有0个或多个输入、有一个或多个输出等特征，所以选C。12.在Flash中，以下哪种动画类型可以实现物体的变形效果（）A.逐帧动画B.形状补间动画C.运动补间动画D.引导层动画答案：B。形状补间动画可以实现物体的变形效果，逐帧动画是一帧一帧绘制，运动补间动画主要用于物体的位置、大小、旋转等变化，引导层动画用于引导物体的运动路径，所以选B。13.下列关于物联网的说法，错误的是（）A.物联网是通过各种信息传感设备实现物与物、物与人的连接B.物联网可以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理C.物联网只应用于工业领域D.物联网的核心和基础仍然是互联网答案：C。物联网的应用领域非常广泛，包括工业、农业、医疗、家居等多个领域，并非只应用于工业领域，A、B、D关于物联网的描述均正确，所以选C。14.在程序设计中，以下哪种结构不属于三种基本结构（）A.顺序结构B.循环结构C.递归结构D.选择结构答案：C。程序设计的三种基本结构是顺序结构、选择结构、循环结构，递归是一种编程技巧，不属于基本结构，所以选C。15.下列关于多媒体技术的说法，正确的是（）A.多媒体技术只包括音频和视频处理B.多媒体作品的制作只需要使用一种软件C.多媒体技术可以实现多种媒体信息的集成和交互D.多媒体文件的大小与媒体的质量无关答案：C。多媒体技术包括文本、图形、图像、音频、视频等多种媒体的处理，多媒体作品的制作通常需要多种软件配合，多媒体文件的大小与媒体质量有关，质量越高文件越大，多媒体技术可以实现多种媒体信息的集成和交互，所以选C。二、简答题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）1.简述算法设计的一般步骤。答：算法设计的一般步骤如下：（1）问题分析：明确问题的输入、输出以及问题的具体要求，理解问题的本质和目标。例如，对于一个排序问题，要确定输入是一组无序的数据，输出是一组有序的数据，以及排序的规则（升序或降序）。（2）设计算法思路：根据问题分析的结果，选择合适的算法策略，如分治法、贪心算法、动态规划等。可以通过绘制流程图、伪代码等方式来描述算法的大致流程。例如，对于排序问题，可以选择冒泡排序、快速排序等算法。（3）算法描述：使用自然语言、流程图、伪代码或具体的编程语言来详细描述算法。自然语言描述通俗易懂，流程图直观形象，伪代码介于自然语言和编程语言之间，而使用具体编程语言可以直接实现算法。（4）算法分析：分析算法的时间复杂度和空间复杂度，评估算法的效率和性能。时间复杂度反映了算法执行时间随输入规模的增长趋势，空间复杂度反映了算法执行过程中所需的存储空间。例如，冒泡排序的时间复杂度为$O(n^2)$，快速排序的平均时间复杂度为$O(nlogn)$。（5）算法实现与测试：使用具体的编程语言实现算法，并进行测试。测试时要选择不同的输入数据，包括边界值和异常值，以确保算法的正确性和健壮性。如果测试过程中发现问题，需要对算法进行修改和优化。2.简述数据库中主键和外键的作用。答：（1）主键的作用：-唯一标识：主键是表中的一个或多个字段，用于唯一地标识表中的每一行记录。例如，在学生信息表中，学生的学号可以作为主键，因为每个学生的学号是唯一的，通过学号可以准确地找到对应的学生记录。-保证数据完整性：数据库系统会自动保证主键的唯一性，不允许在主键字段中插入重复的值。这有助于维护数据的准确性和一致性，避免出现重复记录。-建立关系：在关系数据库中，主键是建立表与表之间关系的基础。其他表可以通过引用该表的主键来建立关联。（2）外键的作用：-建立表间关系：外键是一个表中的字段，它引用了另一个表的主键。通过外键，可以在两个表之间建立联系，实现数据的关联和引用。例如，在课程成绩表中，可以通过学生学号这个外键引用学生信息表中的学号主键，从而将学生和他们的课程成绩关联起来。-保证数据参照完整性：数据库系统会确保外键的值必须存在于被引用表的主键中，或者为空值。这保证了数据之间的逻辑一致性，避免出现无效的引用。例如，如果在课程成绩表中插入一个不存在于学生信息表中的学号，数据库会拒绝该操作。3.简述在信息技术教学中，如何培养学生的计算思维。答：在信息技术教学中，可以从以下几个方面培养学生的计算思维：（1）结合课程内容渗透计算思维：在讲解编程语言、算法设计、数据结构等课程内容时，引导学生理解计算思维的概念和方法。例如，在讲解排序算法时，让学生分析算法的思路、步骤和复杂度，培养学生的问题分解、抽象和算法设计能力。（2）开展项目式学习：设计一些具有挑战性的项目，让学生在实践中运用计算思维解决问题。例如，让学生开发一个小型的网站、游戏或数据处理程序。在项目实施过程中，学生需要对问题进行分析、设计解决方案、编写代码、测试和优化，从而锻炼他们的计算思维能力。（3）鼓励学生进行算法设计和编程实践：提供一些算法设计的题目，让学生通过编写代码来实现算法。在编程过程中，学生需要将问题抽象成计算机可以理解的形式，运用逻辑推理和数学知识来设计算法，从而培养他们的抽象思维、逻辑思维和算法思维。（4）引导学生进行问题解决和调试：当学生在编程过程中遇到问题时，引导他们运用计算思维的方法进行问题解决和调试。例如，让学生分析问题的症状、定位问题的根源、提出解决方案，并通过测试来验证解决方案的有效性。这可以培养学生的问题解决能力和批判性思维。（5）组织小组合作学习：组织学生进行小组合作学习，让学生在小组中共同讨论问题、设计解决方案、编写代码。在小组合作过程中，学生可以相互交流、相互启发，共同提高计算思维能力。同时，也可以培养学生的团队协作能力和沟通能力。三、案例分析题（本大题共2小题，每小题20分，共40分）1.以下是一位信息技术教师在讲解Python循环结构时的教学片段：教师首先通过一个简单的问题引入：“如果要打印1到10的数字，该怎么做呢？”然后让学生思考并尝试自己编写代码。大部分学生在尝试过程中遇到了困难，教师接着在黑板上写出了使用`for`循环实现该功能的代码：```pythonforiinrange(1,11):print(i)```并详细讲解了`for`循环的语法和执行过程。之后，教师又给出了一个新的问题：“如果要计算1到100的整数和，该如何实现呢？”让学生再次尝试编写代码。在学生编写代码的过程中，教师不断巡视，对遇到困难的学生进行个别指导。最后，教师让学生展示自己的代码，并进行点评和总结。请根据上述教学片段，回答以下问题：（1）该教师采用了什么样的教学方法？这种教学方法有什么优点？（2）在教学过程中，教师是如何引导学生学习的？答：（1）该教师采用了问题驱动教学法。这种教学方法的优点如下：-激发学生的学习兴趣：通过提出有趣的问题，如打印1到10的数字、计算1到100的整数和等，激发学生的好奇心和求知欲，使学生主动参与到学习中来。-培养学生的问题解决能力：让学生在尝试解决问题的过程中，锻炼他们的思维能力和实践能力。学生需要自己思考如何使用所学的知识来解决问题，从而提高他们的问题解决能力。-提高学生的学习效果：问题驱动教学法强调学生的主动学习，学生在解决问题的过程中会更加深入地理解和掌握知识。同时，通过不断地解决问题，学生可以积累经验，提高学习效果。-促进学生的合作学习：在解决问题的过程中，学生可以相互交流、相互讨论，共同寻找解决方案。这有助于培养学生的团队协作能力和沟通能力。（2）在教学过程中，教师引导学生学习的方式如下：-问题引入：通过提出具体的问题，如打印1到10的数字，让学生思考并尝试自己解决问题，激发学生的学习兴趣和主动性。-示范讲解：当学生遇到困难时，教师在黑板上写出使用`for`循环实现该功能的代码，并详细讲解`for`循环的语法和执行过程，为学生提供了一个学习的范例。-问题拓展：在学生掌握了基本的`for`循环知识后，教师又给出了一个新的问题，如计算1到100的整数和，让学生再次尝试编写代码，进一步巩固所学的知识。-个别指导：在学生编写代码的过程中，教师不断巡视，对遇到困难的学生进行个别指导，帮助学生解决问题，确保每个学生都能跟上教学进度。-展示点评：让学生展示自己的代码，并进行点评和总结，肯定学生的优点，指出存在的问题，帮助学生提高编程水平。2.某学校为了提高学生的信息技术素养，开展了信息技术社团活动。社团活动内容包括编程、图像处理、动画制作等。在活动开展一段时间后，发现部分学生参与积极性不高，活动效果不佳。请分析可能的原因，并提出相应的改进措施。答：可能的原因：（1）活动内容难度不合适：活动内容可能过难，超出了部分学生的能力范围，导致学生在学习过程中遇到困难，产生挫败感，从而降低了参与积极性。或者活动内容过于简单，对学生缺乏挑战性，无法激发学生的学习兴趣。（2）教学方法单一：教师可能采用了传统的讲授式教学方法，缺乏互动性和趣味性，学生只是被动地接受知识，没有充分参与到活动中来。（3）缺乏激励机制：社团活动可能没有建立有效的激励机制，学生参与活动的成果得不到及时的肯定和奖励，导致学生缺乏动力。（4）时间安排不合理：社团活动的时间可能与学生的其他学习任务或个人安排冲突，导致部分学生无法按时参加活动。（5）宣传不到位：在社团活动开展前，可能没有对活动的内容、意义和目标进行充分的宣传，导致部分学生对活动缺乏了解，从而降低了参与的意愿。改进措施：（1）调整活动内容难度：根据学生的实际水平，将活动内容分为基础、提高和拓展三个层次，让不同水平的学生都能找到适合自己的学习内容。同时，在教学过程中，要关注学生的学习情况，及时调整教学进度和难度。（2）多样化教学方法：采用项目式学习、小组合作学习、探究式学习等多样化的教学方法，增加学生的参与度和互动性。例如，在编程教学中，可以让学生分组完成一个小型的项目，培养学生的团队协作能力和创新能力。（3）建立激励机制：设立各种奖励制度，如优秀作品奖、进步奖等，对表现优秀的学生进行表彰和奖励。同时，可以将学生的参与情况和学习成果纳入综合素质评价体系，提高学生的参与积极性。（4）合理安排时间：与学生进行沟通，了解他们的时间安排，合理调整社团活动的时间，避免与学生的其他学习任务冲突。同时，可以提供线上学习资源，让学生在课余时间也能进行学习。（5）加强宣传：在社团活动开展前，通过校园广播、海报、班会等多种渠道，对活动的内容、意义和目标进行充分的宣传，让学生了解活动的价值和吸引力。同时，可以邀请已经参与过活动的学生分享他们的经验和收获，提高学生的参与意愿。四、教学设计题（本大题1小题，35分）请根据以下教学内容和要求，设计一份完整的教学设计。教学内容：《Python函数的定义与调用》教学对象：高中二年级学生教学目标：（1）知识与技能目标-学生能够理解函数的概念和作用。-学生能够掌握Python函数的定义和调用方法。-学生能够运用函数解决简单的实际问题。（2）过程与方法目标-通过自主探究和小组合作学习，培养学生的问题解决能力和团队协作能力。-提高学生的逻辑思维能力和编程能力。（3）情感态度与价值观目标-激发学生对编程的兴趣和热情。-培养学生的创新精神和实践能力。教学重难点：（1）教学重点-函数的概念和作用。-Python函数的定义和调用方法。（2）教学难点-运用函数解决实际问题。教学设计1.导入（5分钟）通过展示一个简单的Python程序，该程序中有一段代码重复使用了多次，如计算两个数的和。引导学生思考：如果有很多地方都需要进行这样的计算，每次都重复编写相同的代码会怎么样？从而引出函数的概念，即可以将重复的代码封装成一个函数，方便多次调用。2.知识讲解（15分钟）（1）函数的概念和作用通过举例，如数学中的函数$y=f(x)$，说明函数是一种将输入转换为输出的工具。在编程中，函数可以将一段特定的代码封装起来，通过函数名来调用，提高代码的复用性和可维护性。（2）Python函数的定义讲解Python函数的定义格式：```pythondeffunction_name(parameters):