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.某算法的时间复杂度表达式为T(n)=n²+2n+log₂n，其渐近时间复杂度可表示为（）。A.O(n²)B.O(n)C.O(logn)D.O(n³)2.若需对一组无序的学提供绩数据（共50个）进行升序排序，且要求在最坏情况下时间复杂度最低，应选择的排序算法是（）。A.冒泡排序B.快速排序C.归并排序D.插入排序3.以下关于OSI参考模型的描述中，错误的是（）。A.物理层负责比特流的传输B.网络层处理分组路由C.传输层提供端到端的可靠服务D.应用层直接与用户交互数据4.某IPv4地址为192.168.1.123，子网掩码为255.255.255.192，其所在子网的网络地址是（）。A.192.168.1.0B.192.168.1.64C.192.168.1.128D.192.168.1.1925.以下不属于对称加密算法的是（）。A.AESB.DESC.RSAD.3DES6.用Photoshop处理一张分辨率为1024×768、24位真彩色的BMP图像，若将其保存为JPEG格式（压缩比10:1），则存储容量约减少（）。A.90%B.80%C.70%D.60%7.在Python中，执行以下代码后，输出结果为（）。```pythona=[1,2,3]b=ab.append(4)print(a)```A.[1,2,3]B.[1,2,3,4]C.[4,3,2,1]D.报错8.以下关于面向对象程序设计的描述中，正确的是（）。A.封装性是指类的成员变量必须私有B.继承性允许子类直接使用父类的所有成员C.多态性通过重载和重写实现D.类是对象的实例化结果9.某数据库表结构为（学号，姓名，语文，数学，英语），若需查询“数学成绩大于90分且英语成绩大于85分”的学生信息，SQL语句应为（）。A.SELECTFROM学生WHERE数学>90OR英语>85B.SELECTFROM学生WHERE数学>90AND英语>85C.SELECT学号,姓名FROM学生WHERE数学>90AND英语>85D.SELECTFROM学生WHERE数学>90,英语>8510.下列关于人工智能的应用中，属于计算机视觉领域的是（）。A.智能语音助手B.自动驾驶中的目标检测C.机器翻译D.推荐系统11.用Flash制作补间动画时，若要实现“小球从屏幕左侧匀速移动到右侧”，应使用（）。A.形状补间B.传统补间C.补间动画（现代）D.引导层动画12.以下关于信息系统的说法中，错误的是（）。A.信息系统由硬件、软件、数据、用户和规程组成B.管理信息系统（MIS）主要支持战略层决策C.决策支持系统（DSS）强调交互性D.数据库管理系统（DBMS）是信息系统的核心组件13.某教师设计“算法与程序设计”单元教学时，将“能运用Python编写求解斐波那契数列前n项的程序”作为教学目标，这属于（）。A.知识目标B.技能目标C.情感目标D.价值观目标14.以下关于项目式学习（PBL）在信息技术教学中的应用，表述不恰当的是（）。A.项目主题需与学生生活实际紧密相关B.教师应全程主导项目实施过程C.项目成果需具有可展示性D.评价应关注过程性和多元性15.在“网络安全”教学中，教师组织学生模拟“钓鱼网站”攻击实验，其主要目的是（）。A.培养学生的网络攻击技能B.增强学生的安全防范意识C.掌握HTML代码编写方法D.理解TCP/IP协议工作原理二、简答题（本大题共4小题，每小题10分，共40分）16.简述冒泡排序的基本思想，并分析其在最好情况（已排序）和最坏情况（逆序）下的时间复杂度。17.比较星型拓扑结构与总线型拓扑结构的优缺点（各列举3点）。18.设计一个“信息安全防护”的课堂活动，要求包含活动目标、步骤及评价方式。19.说明多媒体素材加工的关键步骤（以图像素材为例），并列举至少3种常用工具。三、案例分析题（本大题共2小题，每小题20分，共40分）20.案例：某教师在讲解“数据管理技术”时，采用如下教学流程：①播放视频《数据管理的发展》（3分钟）；②教师讲解“数据库、数据表、记录、字段”等概念（10分钟）；③展示Excel表格与Access数据库的对比图（5分钟）；④学生完成练习：在Access中创建“学生信息表”（字段：学号、姓名、性别、年龄）（20分钟）。课后调查显示，部分学生反馈“概念抽象，理解困难”“练习时不知道如何设置字段属性”。问题：（1）分析该教学过程存在的问题（8分）；（2）提出改进建议（12分）。21.案例：在“Python函数”教学中，教师设计了如下任务：任务1：编写函数sum(a,b)，计算两个数的和；任务2：编写函数average(nums)，计算列表nums的平均值；任务3：编写函数is_prime(num)，判断一个数是否为素数；任务4：综合任务：读取“成绩.txt”文件中的学提供绩（每行一个分数），调用上述函数计算总分、平均分，并筛选出高于平均分的成绩。问题：（1）分析该任务设计的合理性（10分）；（2）说明如何通过分层任务满足不同学生的学习需求（10分）。四、教学设计题（本大题1小题，35分）22.请根据以下内容，设计“Python列表的应用”一课的教学设计。教学内容：列表的创建、索引、切片、增删改操作；利用列表解决实际问题（如学提供绩统计）。教学对象：高中一年级学生（已掌握Python基本数据类型和顺序结构程序设计）。要求：（1）教学目标（6分）；（2）教学重难点（6分）；（3）教学方法（4分）；（4）教学过程（15分，包含导入、新知讲授、实践操作、总结评价）；（5）板书设计（4分）。参考答案一、单项选择题1-5ACDBC6-10ABCBB11-15BBBBB解析示例：第2题：归并排序的最坏时间复杂度为O(nlogn)，低于快速排序（O(n²)）和冒泡排序（O(n²)），故选C。第5题：RSA是非对称加密算法，其余为对称加密，故选C。二、简答题16.冒泡排序基本思想：重复遍历待排序序列，依次比较相邻元素，若顺序错误则交换，直至没有交换发生（序列有序）。最好情况（已排序）：只需1次遍历，时间复杂度O(n)；最坏情况（逆序）：需n-1次遍历，每次遍历比较n-i次（i为当前遍历次数），总比较次数约n(n-1)/2，时间复杂度O(n²)。17.星型拓扑优点：故障易定位（中心节点可监控）、扩展方便（新增节点只需连接中心）、稳定性高（单节点故障不影响全网）；缺点：中心节点依赖度高（故障导致全网瘫痪）、布线复杂（需大量线缆连接中心）、成本较高（中心设备昂贵）。总线型拓扑优点：布线简单（所有节点共享一条总线）、成本低（无需中心设备）、易扩展（可直接挂接新节点）；缺点：故障难定位（总线故障影响所有节点）、传输效率低（共享带宽易冲突）、安全性差（数据易被监听）。18.活动设计示例：活动目标：理解常见信息安全威胁（如病毒、钓鱼邮件），掌握基本防护措施（如安装杀毒软件、不随意点击链接）。步骤：①情境导入：展示“点击陌生链接后电脑中毒”的视频片段；②小组讨论：分析视频中威胁的类型及可能后果；③知识讲解：演示杀毒软件扫描、邮件过滤等防护操作；④模拟演练：分组设计“安全上网手册”（包含3条以上防护建议）；⑤展示分享：各组汇报手册内容，全班投票选出“最佳手册”。评价方式：过程性评价（讨论参与度）+成果评价（手册内容的合理性、可行性）。19.图像素材加工关键步骤：①采集（通过相机、扫描仪或网络获取）；②预处理（裁剪、调整尺寸）；③优化（调色、锐化、去噪）；④格式转换（根据需求保存为JPEG、PNG等）。常用工具：Photoshop（专业处理）、Snipaste（截图与简单编辑）、GIMP（开源替代）。三、案例分析题20.（1）问题：①概念讲解抽象，缺乏直观体验（仅用视频和对比图，未结合具体数据实例）；②练习难度跳跃（直接创建数据库表，未演示字段属性设置方法）；③学生主体地位未体现（以教师讲授为主，互动不足）。（2）改进建议：①概念教学：展示学生实际的“社团报名表”（纸质表），引导学生对应“数据库（文件夹）-数据表（报名表）-记录（每条报名信息）-字段（姓名、电话等）”，建立具象联系；②示范操作：教师分步演示在Access中创建表的过程（重点讲解字段类型选择：学号用“文本”，年龄用“数字”），强调“主键”的作用；③分层练习：基础任务（复制教师提供的表结构）、进阶任务（自主设计“图书管理表”字段），并设置同伴互助环节；④增加互动：提问“生活中还有哪些数据管理场景？”，鼓励学生举例，激活已有经验。21.（1）合理性：①任务梯度合理（从简单函数编写到综合文件操作），符合“单功能-组合应用”的认知规律；②联系实际（成绩统计贴近学生生活），激发学习兴趣；③覆盖函数核心知识点（参数传递、返回值、文件读写），强化实践能力。（2）分层策略：①基础层：完成任务1-2，提供函数模板（如sum函数给出defsum(a,b):...的框架）；②提高层：完成任务3-4，提示素数判断的关键（检查2到√num之间的因数）；③拓展层：在任务4基础上，增加“按成绩排序”“提供统计图表”等功能，鼓励使用第三方库（如matplotlib）；④评价分层：基础层关注代码正确性，提高层关注逻辑严谨性，拓展层关注创新性和代码效率。四、教学设计题22.（1）教学目标知识目标：掌握列表的创建方法，理解索引、切片的规则；技能目标：能熟练进行列表的增（append、insert）、删（remove、pop）、改（索引赋值）操作，能运用列表解决成绩统计问题；情感目标：感受列表在数据管理中的便捷性，提升用程序解决实际问题的兴趣。（2）教学重难点重点：列表的增删改操作及实际应用；难点：切片操作的参数含义（start:end:step），列表在成绩统计中的逻辑设计。（3）教学方法任务驱动法（以“成绩统计”任务贯穿全程）、小组合作法（协作解决复杂操作）、演示法（教师示范关键操作）。（4）教学过程①导入（5分钟）展示问题：某班10名学生的数学成绩为[90,85,92,78,100,88,95,80,98,83]，需计算总分、最高分、最低分，并筛选出≥90分的成绩。提问：“用之前学过的变量存储单个成绩是否方便？有没有更高效的数据结构？”引出“列表”。②新知讲授（15分钟）-列表创建：演示a=[]（空列表）、b=[90,85,92]（直接赋值），强调列表可存储任意类型数据（如混合[“张三”,90]）。-索引与切片：通过图示讲解索引从0开始（如b[0]=90），切片b[1:3]取索引1到2的元素（结果[85,92]），扩展负索引（b[-1]=92）和步长（b[::2]取0、2号元素）。-增删改操作：增：append（末尾添加）→a.append(95)；insert（指定位置插入）→a.insert(2,88)。删：remove（按值删除）→a.remove(78)（若不存在则报错）；pop（按索引删除）→a.pop(3)（默认删最后一个）。改：直接索引赋值→a[0]=95（将第一个元素改为95）。教师边演示边提问：“若要在列表中间插入元素，用append还是insert？”“删除未知位置的元素，用remove还是pop？”③实践操作（20分钟）任务：以小组为单位，用列表完成“成绩统计”问题（总分、最高分、最低分、≥90分的成绩）。提供提示：总分可用sum(列表)；最高分max(列表)，最低分min(列表)；筛选≥90分可用列表推导式[scoreforscorein列表ifscore≥90]。教师巡视指导，解决切片参数混淆、列表方法误用等问题，鼓励小组内“小老师”互助。④总结评价（5分钟）学生分享：各小组展示代码，讲解“如何用列表存储成绩”“筛选高分成绩的方法”；教师总结：列表是有序、可变的容器，适合存储同类型或混合类型数据，其操作是后续学