字符串的概念、特性及基本操作教学设计
课程标准 和 教学目标 字符串的概念、特性及基本操作
教材内容： 3.1字符串的概念、特性及基本操作
适应的课程标准： 1.1 通过问题解决，理解线性表（包括字符串、队列、栈）的概念及其基本操作。
教学目标： ●依据解决问题的需要，感知字符串的作用。 ●通过实际问题，恰当地选择字符串结构，并总结字符串的概念、特性及基本操作。 指向的核心素养： 信息意识：“能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值”。 计算思维：针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题；能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题。 信息社会责任：具有一定的信息安全意识与能力，在现实空间和虚拟空间中遵守公共规范，既能有效维护信息活动中个人的合法权益，又能积极维护他人合法权益和公共信息安全。
学习环境：有教学控制软件的多媒体机房。
建议课时：1课时
教学活动设计 教学环节 教学过程 设计意图
情境导入（1） 导入1：演示两张图片，感知生活中的字符串。 以垃圾邮件（附件3）和信息诈骗的图片（附件4），吸引学生参与课堂，感知生活中的字符串的使用，引出字符串数据结构。
知识讲解（1） 1.字符串的概念。 2.教师举一些特殊字符串的例子，引出空串、空格串、子串等特殊字符串。 例1：空串如何表示？ 例2：空格串如何表示？ 例3：字符串“Hello World”有哪些子串？ 以知识条目的方式呈现字符串的概念，包含字符集，字符串呈现的方式等。 通过实际问题，引出空串、空格串、子串，引导学生自主阅读教材内容，加深对字符串的理解，从而实现知识的内化。
自主学习 （1） 先让学生自主学习教材中“字符串的特性”，然后要求学生小组合作讨论“数组与字符串有哪些相同点和不同点？” 若学生一时不能正确地表述，教师可以从存储内容、存储方式、内容大小比较等方面给予提示。 帮助学生通过小组合作的方式，分析实例，理解字符串的特性，并引导学生思考，要抓住哪些要素才能理解字符串的有限序列性和可比性。
知识讲解（2） 1.字符串的基本操作 2.字符串的常用函数与方法 以知识条目和实例的方式，在Python编程环境下，逐条呈现字符串的子串判断、求子串和字符串的连接等操作。以实例形式，在Python编程环境下，逐条呈现字符串的常用函数与方法。
自主学习 （2） 先让学生自主学习教材中“例1 回文串”，然后要求学生分组讨化，并编程实现回文串的判断”。 让学生自主学习和分组讨论回文串的判断，不仅是为了让学生学会字符串的简单操作，更是为了让他们在现实实例中界定问题，恰当地选择数据结构字符串来存储数据，并对问题进行抽象、设计算法，并编程实现。
课堂小结 1.总结字符串的概念，了解各种字符集，以及一些特殊的字符串； 2.归纳字符串的特性； 3.编程实现字符串的各种基本操作和常用的函数、方法； 对本知识进行归纳。
作业布置 基础作业（面向所有学生）： 思考教材“问题与讨论”中：当一个字符串中既有大小写字母，又有数字等其他ASCII字符时，如何统计大写字母、小写字母以及数字字符的个数？ 课后作业是课堂学习的延伸，是巩固和升华知识点的有效途径。
教学设计思路 3.1字符串包含了字符串的概念、特性、基本操作以及字符串的应用，它们是一个有机整体，不能简单地割裂开来。字符串的特性，是在字符串概念的基础上，结合字符串的特点，对字符串进行提炼。字符串的基本操作，是为了处理字符串相关问题，而提炼出一些基本操作，还包括一些常用的函数和方法。字符串的应用，是利用字符串的相关操作，解决生活中的实际问题。 本条目的重点是从实际问题中恰当地选择字符串结构，并总结字符串相关的特性及基本操作，难点是字符串的基本操作。由于学生第一次从实际问题中来恰当地选择数据结字符串，并提炼字符串的概念、特性等，初试尝试，难免出现各种错误。教师可以提供大量的案例分析，小组讨论，引导学生逐步掌握字符串的特性及基本操作。 本节课的概念性、基础性的知识点比较多，可以先设置真实情境，让学生来体验，再通过案例分析，让学生体验解决问题的过程。等学生对字符串有个感性认识的基础上，再给出字符串概念的定义及其特性，并逐条解释。对于字符串的基本操作，可以放一些简单、实用的小例子，让学生归纳、总结出具体的操作。
针对 核心素养培养的 设计考虑 核心素养的培养不可能泛泛而谈，而应落实在每一次引导、每一个活动之中。本条例各个核心素养的具体落点分析如下： 信息意识：落点在“能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值”。在“网络聊天”程序中，凡是与银行卡等相关信息，都会弹出安全提醒。从这个安全提醒中，获取信息，并思考、合作讨论此信息。 计算思维：落点在“针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题；能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题”。在自主学习“字符串的特性”时，通过对比字符串的位置、大小等，提取字符串的有限序列性、可比性等特性，并用语言表述出来。在对比字符串与数组结构时，从存储内容、存储方式、大小比较等方面进行抽象，提取两种数据结构的基本特性，逐一对比。 信息社会责任：落点在“具有一定的信息安全意识与能力，能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则；对信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度，理性判断和负责行动的能力。”本课导入的“网络聊天程序”，引导学生在互联网上聊天时，在信息安全角度考虑，不要发布一些银行卡相关信息。字符串的应用教学设计
课程标准 和 教学目标 字符串的应用
教材内容： 3.1字符串的应用。
适应的课程标准： 1.1 通过问题解决，理解线性表（包括字符串、队列、栈）的概念及其基本操作。
教学目标： ●依据解决问题的需要，恰当的选择数据结构字符串。 ●通过项目的实践活动，体验用字符串解决问题的基本流程，逐步形成运用字符串结构解决问题的思维方式和学科方法。 指向的核心素养： 信息意识：能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。 计算思维：针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题。能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题。运用字符串结构设计解决问题的方案，结合字符串的相关操作、函数与方法，编程实现。
学习环境：有教学控制软件的多媒体机房。
建议课时：1课时
教学活动设计 教学环节 教学过程 设计意图
情境导入（ 导入1：展示两张拥堵的城市交通图征，并抛出问题：在限行规则 下，如何快速获取违章车辆。（附件1） 以实际生活为例，吸引学生参与课堂，思考问题，引出数据结构字符串。
任务 小组合，讨论、设计分析违章车辆的算法。 1.讨论：以哪种方式存储车牌？。 2.讨论如何提取车牌中地域属性的字母？ 3.讨论用字符串相关操作，提取数字尾号？ 4.讨论用数字尾号如何判断是否违章？ 引导学生在生活实例中提炼出字符串的结构。引领学生用字符串相关的操作，实现在字符串中提取某字母及尾号，并根据限行规则加以判断是否违章。
算法实现 小组合作，将设计的算法，用代码实现。 把设计的算法用代码实现，增强学生的代码能力。用Python语言实践上述算法中的各个过程，体会字符串中的各个操作。
成果交流（ 设计输入数据，组织学生，分享实践结果。 引领学生用数据来检验程序的正确性,并分享实践成果。
课堂小结 1. 面对生活中的问题，如何恰当的选择数据结构； 2. 面对问题，如何分析问题、设计算法； 3. 在编写程序时，如何使用字符串的操作、方法、函数等解决相关问题。 对本知识进行归纳。
作业布置 基础作业（面向所有学生）： 1. 完成教材3.1后的课后练习。 课后作业是课堂学习的延伸，是巩固和升华知识点的有效途径。
教学设计思路 3.1字符串的应用，是3.1字符串的概念、特性及基本操作的延续，是在学生学习了字符串相关的操作、函数与方法的基础上，在现实问题中，恰当的选择字符串来解决问题。 本条目的重点是从实际问题中,能恰当地选择字符串结构，难点是抽象与建模、设计算法的过程，并用字符串的基本操作或函数与方法进行编程实现。教师可以采用教材中提供的“机动车违章识别系统”，参考教材中的过程，逐步体验抽象与建模、设计算法、编程实现等过程。
针对 核心素养培养的 设计考虑 核心素养的培养不可能泛泛而谈，而应落实在每一次引导、每一个活动之中。本条例各个核心素养的具体落点分析如下： 信息意识：落点在“能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值”。在观看“车流量视频”后，对于违章车牌的获取，学生能主动地想到用计算机工具来批量处理；在小组合作设计算法、编程实现时，可以与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。 计算思维：落点在“在信息活动中能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据；通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案”。在设计“分析违章车辆”的算法与程序实现的过程中，需要界定问题，抽象出解决问题的步骤，用字符串合理的组织数据，运用合理的算法形成解决“分析车牌”的方案，并用字符串的操作、方法、函数等工具，编写程序。
