2026年教师资格考试高级中学信息技术学科知识与教学能力测试试卷及答案

2026年教师资格考试高级中学信息技术学科知识与教学能力测试试卷及答案一、单项选择题（本大题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填在题后的括号内）1.在计算机内部，数据通常采用二进制形式表示。若某计算机字长为16位，采用补码表示整数，则该机器能表示的定点整数范围是（）。A.-32767~+32767B.-32768~+32767C.-32768~+32768D.0~655352.在Python语言中，关于列表的描述，下列选项中错误的是（）。A.列表是可变序列B.列表可以使用切片操作C.列表中的元素类型必须相同D.列表可以使用append()方法在末尾添加元素3.在关系数据库中，若要查询“学生”表中所有姓“王”的学生信息，假设姓名字段为name，则正确的SQL语句是（）。A.SELECT*FROM学生WHEREnameLIKE'王%'B.SELECT*FROM学生WHEREname='王'C.SELECT*FROM学生WHEREnameLIKE'%王'D.SELECT*FROM学生WHEREname='王%'4.某图像的分辨率为1024×768，图像深度为24位（真彩色），若不采用压缩技术，该图像文件的大小约为（）。A.2.25MBB.2.25KBC.18MBD.256KB5.在OSI参考模型中，负责在网络层的两个实体之间建立数据链路连接，传送以帧为单位的数据，并进行差错控制和流量控制的层是（）。A.物理层B.网络层C.数据链路层D.传输层6.算法的复杂度包括时间复杂度和空间复杂度。以下关于算法复杂度的描述中，正确的是（）。A.算法的时间复杂度是指执行算法程序所需要的时间B.算法的空间复杂度是指算法程序在运行过程中所占用的存储空间大小C.算法的时间复杂度与空间复杂度是相互独立的，没有关系D.同一问题只能用一种算法解决，因此复杂度是固定的7.在结构化程序设计中，三种基本控制结构是（）。A.输入、处理、输出B.顺序、选择、循环C.递归、迭代、回溯D.对象、类、继承8.HTML5中，用于定义文档中主要内容的块级标签是（）。A.`<header>`B.`<footer>`C.`<main>`D.`<section>`9.下列关于信息安全的描述中，不属于病毒特征的是（）。A.传染性B.潜伏性C.破坏性D.偶然性10.在栈的入栈序列为1,2,3,4,5的情况下，下列哪一个不可能是合法的出栈序列？（）A.5,4,3,2,1B.2,3,4,5,1C.4,3,5,1,2D.1,2,3,4,511.在多媒体技术中，MIDI文件与WAV文件相比，其主要特点是（）。A.音质更好B.文件容量通常更小C.记录的是波形数据D.适合录制语音12.人工智能领域中，机器学习是重要的研究方向。下列应用中，主要基于深度学习技术的是（）。A.专家系统诊断疾病B.AlphaGo围棋程序C.简单的逻辑推理D.基于规则的语法检查13.在高中信息技术教学中，培养学生“信息社会责任”素养，下列做法不恰当的是（）。A.教育学生遵守网络法律法规B.引导学生尊重他人的知识产权C.鼓励学生利用技术手段获取竞争对手的商业机密D.培养学生保护个人隐私的意识14.教学评价是教学过程中的重要环节。按评价的功能分类，教学评价可分为（）。A.诊断性评价、形成性评价、总结性评价B.定性评价、定量评价C.绝对评价、相对评价、个体内差异评价D.过程评价、结果评价15.布鲁姆认知目标分类学中，最高层次的目标是（）。A.应用B.分析C.评价D.创造二、简答题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）16.简述冯·诺依曼计算机体系结构的基本思想及其五大组成部分。17.在Python程序设计中，阅读以下代码段，请写出程序运行后的输出结果，并简要解释代码的功能。```pythondefprocess_data(n):ifn<=1:returnnelse:returnn+process_data(n-1)result=process_data(5)print(result)```18.简述在信息技术课堂教学中实施“任务驱动”教学法的一般步骤及其优势。三、案例分析题（本大题共1小题，共20分）19.案例背景：李老师在高中一年级讲授“选择结构”这一节课时，设计了如下教学过程：首先，李老师在PPT上展示了If-Else语句的语法格式：```pythonif条件表达式:语句块1else:语句块2```接着，李老师详细讲解了每一个关键词的含义、缩进的规则以及语句的执行流程，并在黑板上画出了流程图。讲解过程中，李老师反复强调：“大家注意，这里的冒号不能丢，缩进必须对齐，否则程序会报错。”然后，李老师在PythonIDE中演示了一个简单的例子：判断一个数是奇数还是偶数。他输入代码，运行成功后，让学生看结果。最后，李老师布置了上机作业：“请同学们将书上第35页的练习题1到练习题5，照着书上的代码输入到计算机中并运行，下课前我检查运行截图。”课堂上，大部分学生在机械地敲击代码，遇到拼写错误时举手等待老师解决。有几位同学很快就敲完了，便开始玩起了游戏。问题：（1）请运用高中信息技术学科核心素养的相关理论，分析李老师教学中存在的主要问题（10分）。（2）针对上述问题，请给出你的改进建议（10分）。四、教学设计题（本大题共1小题，共30分）20.针对高中信息技术教材（教科版2019版）必修1《数据与计算》第四章“程序设计基础”中的“循环结构”内容，请完成以下教学设计任务。（1）请给出本节课的教学目标（从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度进行设计）。（6分）（2）请分析本节课的教学重点和教学难点。（4分）（3）请设计一个教学导入环节，能够激发学生的学习兴趣并引出“循环结构”的必要性。（8分）（4）请设计一个main教学环节，包含教师活动和学生活动，旨在帮助学生理解for循环的执行过程及应用。（12分）答案------------------------一、单项选择题1.B【解析】字长为16位，补码表示。范围是−到−12.C【解析】Python列表中的元素可以是不同类型的数据，如整数、字符串、列表等混合存放。3.A【解析】SQL中使用LIKE进行模糊查询，'%'匹配任意多个字符。'王%'表示以“王”开头的字符串。4.A【解析】图像文件大小=分辨率×深度/8。即1024×768×24/8Bytes=5.C【解析】物理层传输比特流；数据链路层传输帧，负责差错控制和流量控制；网络层负责路由寻址；传输层负责端到端通信。6.B【解析】时间复杂度是指算法语句执行次数的阶数，而非绝对时间；空间复杂度是指算法运行过程中临时占用存储空间的大小阶数。7.B【解析】结构化程序设计的三种基本控制结构是顺序结构、选择结构（分支结构）和循环结构。8.C【解析】`<main>`标签规定文档的主要内容；`<header>`定义头部；`<footer>`定义底部；`<section>`定义文档中的节。9.D【解析】计算机病毒具有传染性、潜伏性、破坏性、隐蔽性、可触发性等特征。偶然性不是其本质特征，病毒的发作通常是特定事件触发的。10.C【解析】栈遵循“后进先出”（LIFO）原则。A序列：1入，2入，3入，4入，5入，5出，4出，3出，2出，1出。合法。B序列：1入，2入，2出，3入，3出，4入，4出，5入，5出，1出。合法。C序列：要输出4，则1,2,3,4必须入栈。栈内情况(底->顶)：1,2,3,4。4出。下一个输出3，合法。下一个输出5，但5未入栈，且栈顶是3，无法直接出5。故不合法。D序列：1入，1出，2入，2出...合法。11.B【解析】MIDI文件记录的是音乐指令序列（如音符、音色、音量等），不是波形数据，因此文件容量通常比记录波形数据的WAV文件小得多。12.B【解析】AlphaGo利用了深度学习和蒙特卡洛树搜索技术。专家系统通常基于规则库和知识推理，属于符号主义人工智能。13.C【解析】信息社会责任要求遵守法律法规，尊重知识产权，保护隐私。获取商业机密属于不道德甚至违法行为，违背了信息社会责任。14.A【解析】按评价功能（或时机）可分为：诊断性评价（教学前）、形成性评价（教学中）、总结性评价（教学后）。15.D【解析】布鲁姆认知目标修订版分类为：记忆、理解、应用、分析、评价、创造。其中“创造”是最高层次。二、简答题16.【答案】基本思想：（1）采用二进制形式表示数据和指令。（2）计算机由五大部件组成（控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备）。（3）存储程序原理：将程序（指令序列）和数据存放在存储器中，计算机在运行时自动取出指令并执行。五大组成部分：（1）运算器：负责执行各种算术运算和逻辑运算。（2）控制器：负责指挥全机协调工作，从内存中取出指令、分析指令并发出控制信号。（3）存储器：用于存储程序和数据。（4）输入设备：将外部的信息转换为计算机能识别的形式送入计算机。（5）输出设备：将计算机处理的结果转换为人或其他设备能识别的形式输出。17.【答案】输出结果：15代码功能解释：这段代码定义了一个名为`process_data`的递归函数。当参数`n`小于等于1时，返回`n`本身（这是递归终止的条件）。当`n`大于1时，返回`n`加上`process_data(n-1)`的结果。调用`process_data(5)`的执行过程如下：5+process_data(4)5+(4+process_data(3))5+4+(3+process_data(2))5+4+3+(2+process_data(1))5+4+3+2+1=15因此，该函数的功能是计算从1到n的自然数之和（即累加求和）。18.【答案】一般步骤：（1）创设情境，提出任务：教师根据教学目标，将知识点隐含在一个或几个具体的、可操作的任务中，向学生展示任务。（2）分析任务，发现问题：引导学生对任务进行分析，明确任务涉及哪些知识点，哪些是已知的，哪些是未知的，从而产生学习需求。（3）自主学习/协作学习，探索完成任务：学生利用学习资源（教材、网络、微课等）进行自主探究，或通过小组合作讨论，寻找解决问题的方法。（4）交流评价，总结归纳：学生展示任务完成成果，教师进行点评、归纳和总结，对重点难点进行讲解，梳理知识体系。优势：（1）改变了传统的“满堂灌”教学模式，将知识的传授融入到完成任务的过程中。（2）有利于激发学生的学习兴趣和主动性，让学生在“做中学”。（3）培养了学生分析问题、解决问题以及自主学习、协作学习的能力。（4）任务具有明确的目标和成果，便于教学过程的控制和评价。三、案例分析题19.【答案】（1）李老师教学中存在的主要问题：①忽视了学生核心素养的培养，尤其是“计算思维”的培养。李老师的教学过于侧重语法的机械记忆（如冒号、缩进），而忽略了算法逻辑和问题解决能力的培养。学生只是在“照猫画虎”，并未真正理解选择结构解决问题的逻辑。②教学方法单一，以教师讲授和演示为主，缺乏学生的主体参与。课堂上大部分时间在讲语法，学生只是被动听讲和机械敲代码，缺乏思考和探究的过程。③任务设计缺乏层次性和挑战性，难以激发学生兴趣。布置的作业是“照书敲代码”，这种机械重复的练习对于基础好的学生（如玩游戏的学生）来说没有挑战性，容易导致课堂纪律松散。④缺乏有效的过程性评价和指导。学生遇到错误直接举手等老师，老师没有引导学生学会调试程序（Debug），而是充当了“修理工”的角色，不利于培养学生排错能力和独立解决问题的能力。⑤未能关注个体差异。对快速完成任务的学生没有安排拓展性学习任务，导致他们无所事事。（2）改进建议：①重构教学目标，聚焦计算思维。将教学重点从单纯的语法记忆转移到理解分支逻辑、能够用自然语言或流程图描述分支结构，并利用计算机解决实际问题上来。②采用“任务驱动”或“项目式”教学法。设计贴近生活的真实情境，如“登录密码验证”、“网购运费计算”、“成绩等级判定”等，让学生在分析问题、解决问题的过程中自然掌握If-Else语句。③优化作业设计，实施分层教学。基础作业可以是补全代码或简单的逻辑填空；拓展作业可以是编写一个具有实际应用价值的小程序，或者让学生尝试绘制复杂的程序流程图。④加强学法指导，培养调试能力。教师应演示常见的错误类型（如缩进错误、逻辑错误），引导学生学会阅读错误提示，通过设置断点、打印中间结果等方法自主排查错误。⑤丰富课堂活动。组织小组合作，让学生讨论算法设计的多样性；设置“代码展示”环节，让学生分享自己的解题思路，促进深度学习。四、教学设计题20.【答案】（1）教学目标：①知识与技能：理解循环结构的概念及执行流程。掌握Python语言中for循环语句的基本语法格式（range函数的使用）。能够利用for循环编写简单的程序解决累加、遍历等实际问题。②过程与方法：通过分析生活中的重复性案例，经历从具体问题抽象出循环模型的过程。通过编写和调试代码，提升逻辑思维能力和程序调试能力。③情感态度与价值观：感受利用计算机自动化处理重复性事务的高效性。养成严谨、细致的编程习惯，增强学习算法的兴趣。（2）教学重点与难点：①教学重点：for循环语句的语法格式；range()函数的使用；循环变量的变化过程。②教学难点：理解循环的执行流程（尤其是循环变量的迭代和循环结束条件的判断）；将实际问题转化为循环逻辑。（3）教学导入环节设计：【教师活动】教师在屏幕上展示一张数学试卷，上面有一道题：“计算1+2+3+...+100的和。”师：“同学们，如果用数学方法，我们可以使用高斯公式快速计算。但是，如果现在要求大家编写一个程序，让计算机来帮我们算出从1加到10000的和，甚至是从1加到1000000的和，我们应该怎么做呢？难道要在代码里写`s=1+2+3+...+1000000`吗？”（教师在黑板上假装写一长串加法，表现出很累的样子）师：“显然，这样写太累了，而且容易出错。计算机最擅长的就是做重复、枯燥的工作。今天我们就来学习一种能让计算机‘不知疲倦’重复执行任务的神奇结构——循环结构。”【学生活动】学生观看展示，思考老师提出的问题，意识到手动输入加法算式的不可行性，产生学习新方法的需求。（4）main教学环节设计（for循环的应用）：【主题】利用for循环实现“水仙花数”的查找或简单的累加求和。【教师活动】1.展示代码框架：```pythontotal=0forii