资源简介

《数据存储的链式结构》教学设计
第一部分：课标解读
通过本单元学习，学生需理解顺序存储与链式存储的本质特征，掌握结点由数据域和指针域组成的核心概念，认识结点在内存中可以不连续存储，通过指针建立逻辑相邻关系。要求学生理解单向链表的基本组织（头指针、头结点、空指针的作用），明确链表在插入和删除操作上的动态高效性，并能与数组进行对比分析，培养抽象思维与计算思维能力。。
第二部分：单元设计说明
【教材分析】
本节课选自粤教版《数据与数据结构》选修1第二章2.1节“数据存储的顺序结构与链式结构”的第二部分。教材以“超市商品信息化管理”为项目范例，在顺序存储（数组）基础上引入链式存储。本节课是学生认识动态存储结构的起点，为后续2.3节链表的深入操作奠定概念基础，具有承上启下的关键作用。
【学情分析】
高一学生已掌握数组的连续存储、随机访问等特性，知道数组在插入、删除时需要移动大量数据，对数组的局限性有感性认识。但链式结构中的“指针”“结点”“物理不连续”等概念较为抽象，学生缺乏直接经验。需要通过生活类比和图示法帮助学生建立直观理解，同时注意避免过度深入指针操作细节，以概念理解为主。
【教学重难点】
重点：结点由数据域和指针域组成，结点在内存中可不连续存储，通过指针建立逻辑关系；头指针与空指针的作用；顺序存储与链式存储的差异对比。
难点：理解“通过指针建立逻辑相邻关系”的抽象思维；理解链表插入/删除只需修改指针而无需移动数据的根本原因。。
【教学策略与方法】
情境激趣法、生活类比法（火车车厢、穿珠子）、图示法、对比讲授法、任务驱动法。。
第三部分：教学设计
教学环节 教师活动 学生活动 计算思维培养意图 计算思维素养效果评估
课前预习 布置学生阅读课本2.1.2节，初步了解结点构成（数据域、指针域），并思考：若在数组中插入一个元素，后续元素会怎样？将自己的理解写在笔记本上。 阅读教材，初步了解结点和链表基本结构，记录数组插入操作需移动数据的理解。 引导自主感知链式存储基本特点，建立初始认知，培养信息意识。 学生能否说出结点由数据域和指针域组成，能否理解“通过指针连接”的基本含义。
导入新课 创设“超市商品进货单”情境：超市需要频繁添加、删除商品信息。提问：用数组管理会遇到什么问题？有没有更好的方式？引入本课主题——链式结构。 回顾数组存储方式，思考插入/删除效率问题，尝试提出改进思路，进入学习状态。 通过生活场景感知数组局限性，激发对链式存储的学习兴趣。 学生能否说出数组插入/删除需要移动大量数据，能否产生对链式存储的认知需求。
新课学习 讲解链式存储核心概念：结点（数据域+指针域）、头指针（指向第一个结点）、空指针NULL（最后一个结点指针域指向NULL）。借助火车车厢类比（车厢=结点，挂钩=指针）和教材图例，强调结点物理地址不必相邻，通过指针形成逻辑线性关系。对比数组与链表插入操作：数组需移动后续元素（O(n)），链表只需修改指针（O(1)）。从地址连续性、存储空间分配、插入删除效率、访问方式、适用场景五个维度系统对比两种存储结构，指导学生完成对比表格，并提问：频繁查询但很少修改用哪种？频繁插入删除用哪种？ 听讲并记录核心概念，结合类比和图示理解链表组织逻辑。观察插入过程对比，理解数组需移动数据而链表只需改指针的本质差异，分组讨论并归纳效率差异原因。完成对比表格，思考教师提出的场景选择问题，尝试绘制简单链表示意图。 帮助理解链式存储本质（内存不连续、指针建立关系）；通过操作对比培养对比分析和效率意识；构建两种存储结构的整体认知框架，培养根据场景选择合适结构的能力。 学生能否准确说出结点组成并画出链表基本框架；能否说出链表插入/删除只需改指针；能否独立完成对比表格并在具体场景中做出合理选择。
课堂总结 系统回顾：链式存储核心概念（结点、数据域、指针域、头指针、空指针）；链表基本结构（头指针→结点1→…→NULL）；与顺序存储的对比（地址连续性、分配方式、插入删除效率、访问方式）。强调两种结构各有优劣：数组适合频繁查询、长度固定；链表适合频繁插入删除、长度动态变化。 回顾本课所学，完善学案对比表格，举例说明生活中哪些场景适合链表、哪些适合数组，分享理解。 帮助学生构建结构化知识体系，形成链式存储的整体认知框架，鼓励联系实际。 学生能否准确表达链式存储核心概念和操作特点，能否正确识别两种存储方式的适用场景。
学业检测 布置基础作业（课本2.1.2节填空与选择题）、提升作业（以“超市商品进货单更新”为例，分别用数组和链表思路设计添加和删除流程，对比效率差异，形成简要报告）、拓展思考（举出生活中适合数组和适合链表的场景并说明理由，300字左右）及预习作业（预习2.3节）。 根据自身情况完成基础或提升作业，拓展思考以短文形式完成，按要求预习。 分层检测概念掌握深度，通过案例分析培养归纳总结和应用迁移能力。 能否准确完成基础题目；能否在真实案例中正确识别数组和链表的适用场景。
【板书设计】
一、链式存储的基本概念
结点：数据域 + 指针域
头指针：指向链表第一个结点
空指针（NULL）：最后一个结点指针域指向NULL
二、链表的基本结构
头指针 → 结点1（数据域+指针域→结点2） → 结点2 → … → 结点N → NULL
三、顺序存储 vs 链式存储
对比维度 顺序存储（数组） 链式存储（链表）
地址连续性 连续 不连续（可分散）
存储空间分配 静态分配（预先确定大小） 动态分配（按需分配）
插入/删除效率 O(n) 需移动元素 O(1) 只需改指针
访问方式 按索引随机访问 从头结点顺序访问
适用场景 频繁查询、长度固定 频繁插入删除、长度动态变化

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