2025年高級中學(xué)教師資格考試(信息技術(shù)學(xué)科知識與教學(xué)能力)綜合試題及答案一、單項選擇題（本大題共20小題，每小題2分，共40分）1.某Python程序中定義了列表`lst=[5,2,7,3,8]`，執(zhí)行`lst.sort(reverse=True)`后，`lst`的輸出結(jié)果是（）。A.[2,3,5,7,8]B.[8,7,5,3,2]C.[8,7,5,2,3]D.[5,2,7,3,8]2.下列關(guān)于IPv6地址的描述中，錯誤的是（）。A.地址長度為128位，采用十六進(jìn)制表示B.支持自動配置，簡化了網(wǎng)絡(luò)管理C.與IPv4完全不兼容，需通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換D.內(nèi)置安全特性，支持IPSec加密3.某教師設(shè)計“用Python分析班級成績”的項目任務(wù)，要求學(xué)生通過數(shù)據(jù)清洗、統(tǒng)計平均分、繪制折線圖等步驟完成報告。該設(shè)計主要體現(xiàn)了信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)中的（）。A.信息意識B.計算思維C.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新D.信息社會責(zé)任4.壓縮圖像文件時，若要保持可編輯性（如調(diào)整圖層透明度），最佳的文件格式是（）。A.JPEGB.PNGC.BMPD.PSD5.下列關(guān)于算法時間復(fù)雜度的描述中，正確的是（）。A.時間復(fù)雜度是指程序運行的絕對時間B.O(n2)的算法一定比O(n)的算法慢C.對于規(guī)模為n的問題，冒泡排序的最壞時間復(fù)雜度是O(n2)D.時間復(fù)雜度相同的算法，執(zhí)行效率一定相同6.某學(xué)校圖書館管理系統(tǒng)中，“借書記錄”包含字段：借書證號（文本）、書名（文本）、借書日期（日期/時間）、應(yīng)還日期（日期/時間）、是否歸還（是/否）。若需統(tǒng)計“超期未還”的記錄，應(yīng)設(shè)置的查詢條件是（）。A.`是否歸還=FalseAND應(yīng)還日期<當(dāng)前日期`B.`是否歸還=TrueAND應(yīng)還日期>當(dāng)前日期`C.`是否歸還=FalseOR應(yīng)還日期<當(dāng)前日期`D.`是否歸還=TrueOR應(yīng)還日期>當(dāng)前日期`7.以下不屬于信息系統(tǒng)安全防護(hù)措施的是（）。A.定期更新操作系統(tǒng)補(bǔ)丁B.對重要數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲C.關(guān)閉防火墻以提高網(wǎng)絡(luò)訪問速度D.部署入侵檢測系統(tǒng)（IDS）8.用GoldWave軟件編輯音頻時，若要去除某段對話中的背景噪音，最有效的操作是（）。A.調(diào)整音量B.裁剪音頻片段C.使用“降噪”濾鏡D.插入淡入淡出效果9.某同學(xué)設(shè)計了一個“校園垃圾分類識別”的人工智能應(yīng)用，需通過攝像頭采集圖像并進(jìn)行分類。該應(yīng)用主要涉及的人工智能技術(shù)是（）。A.自然語言處理B.計算機(jī)視覺C.機(jī)器學(xué)習(xí)D.智能機(jī)器人10.在HTML中，若要實現(xiàn)點擊按鈕后跳轉(zhuǎn)到“”頁面，正確的代碼是（）。A.`<buttononclick="window.location=''">跳轉(zhuǎn)</button>`B.`<ahref=""><button>跳轉(zhuǎn)</button></a>`C.`<inputtype="button"value="跳轉(zhuǎn)"onsubmit="">`D.`<nav><ahref="">跳轉(zhuǎn)</a></nav>`11.下列關(guān)于數(shù)據(jù)庫關(guān)系模型的描述中，錯誤的是（）。A.每個字段具有唯一的字段名B.同一列的數(shù)據(jù)必須具有相同的數(shù)據(jù)類型C.行的順序和列的順序都可以任意調(diào)整D.允許存在完全相同的兩行數(shù)據(jù)12.某教師在“網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)”教學(xué)中，組織學(xué)生用雙絞線、交換機(jī)、路由器搭建小型局域網(wǎng)，并測試網(wǎng)絡(luò)連通性。該教學(xué)活動主要培養(yǎng)學(xué)生的（）。A.理論記憶能力B.實踐操作能力C.抽象概括能力D.批判反思能力13.用Python編寫程序時，若出現(xiàn)`NameError:name'x'isnotdefined`錯誤，通常是因為（）。A.變量x未被正確初始化B.變量x的類型與操作不匹配C.函數(shù)調(diào)用時參數(shù)數(shù)量錯誤D.循環(huán)結(jié)構(gòu)中缺少終止條件14.下列多媒體文件中，屬于矢量圖形格式的是（）。A.GIFB.SVGC.TIFFD.WEBP15.某算法的偽代碼如下：```sum=0i=1whilei<=10:sum=sum+ii=i+2```執(zhí)行后，sum的值是（）。A.25B.30C.35D.4016.下列關(guān)于信息系統(tǒng)生命周期的描述中，正確的順序是（）。A.系統(tǒng)規(guī)劃→系統(tǒng)設(shè)計→系統(tǒng)分析→系統(tǒng)實施→系統(tǒng)維護(hù)B.系統(tǒng)規(guī)劃→系統(tǒng)分析→系統(tǒng)設(shè)計→系統(tǒng)實施→系統(tǒng)維護(hù)C.系統(tǒng)分析→系統(tǒng)規(guī)劃→系統(tǒng)設(shè)計→系統(tǒng)實施→系統(tǒng)維護(hù)D.系統(tǒng)設(shè)計→系統(tǒng)規(guī)劃→系統(tǒng)分析→系統(tǒng)實施→系統(tǒng)維護(hù)17.某同學(xué)使用Photoshop制作海報，需要將一張風(fēng)景照片中的天空部分替換為另一種顏色。最便捷的工具是（）。A.魔棒工具B.鋼筆工具C.畫筆工具D.裁剪工具18.在Python中，若要從`math`模塊中導(dǎo)入`sqrt`函數(shù)并計算16的平方根，正確的代碼是（）。A.`importmath;print(math.sqrt(16))`B.`frommathimportsqrt;print(sqrt(16))`C.`importmath.sqrt;print(math.sqrt(16))`D.`frommathimport;print(sqrt(16))`19.下列關(guān)于信息社會責(zé)任的表述中，不符合課程標(biāo)準(zhǔn)要求的是（）。A.遵守網(wǎng)絡(luò)倫理，抵制網(wǎng)絡(luò)謠言B.利用技術(shù)優(yōu)勢攻擊他人網(wǎng)絡(luò)設(shè)備C.合理使用信息技術(shù)，保護(hù)個人隱私D.參與數(shù)字化公益活動，傳播正能量20.某教師設(shè)計“智能手環(huán)數(shù)據(jù)可視化”任務(wù)，要求學(xué)生用Python的`matplotlib`庫繪制步數(shù)、心率的折線圖，并分析數(shù)據(jù)趨勢。該任務(wù)最能培養(yǎng)學(xué)生的（）。A.信息意識B.計算思維C.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新D.信息社會責(zé)任二、簡答題（本大題共3小題，每小題10分，共30分）21.簡述高中信息技術(shù)課程中“計算思維”核心素養(yǎng)的具體內(nèi)涵，并舉例說明如何在“算法與程序設(shè)計”教學(xué)中培養(yǎng)該素養(yǎng)。22.某教師在“多媒體技術(shù)應(yīng)用”教學(xué)中，計劃開展“校園文化宣傳短視頻制作”項目。請從項目目標(biāo)設(shè)計、學(xué)生分工、評價方式三個方面，提出具體的實施建議。23.簡述數(shù)據(jù)庫中“主鍵”的作用，并說明在設(shè)計學(xué)生信息表（字段：學(xué)號、姓名、性別、出生日期、班級）時，為什么選擇“學(xué)號”作為主鍵。三、案例分析題（本大題共2小題，每小題20分，共40分）24.閱讀以下教學(xué)片段，回答問題。背景：某教師在“Python循環(huán)結(jié)構(gòu)”教學(xué)中，設(shè)計了如下教學(xué)過程：-導(dǎo)入：展示“計算1到100的和”的問題，直接講解`for`循環(huán)的語法（`for變量in序列:循環(huán)體`）。-新知講授：通過PPT演示`range(1,101)`的用法，強(qiáng)調(diào)`range`函數(shù)的參數(shù)規(guī)則（起始值、結(jié)束值、步長）。-學(xué)生練習(xí)：布置任務(wù)“計算1到100中偶數(shù)的和”，要求學(xué)生獨立編寫代碼并運行。-總結(jié)：教師總結(jié)`for`循環(huán)的關(guān)鍵點，布置課后作業(yè)“計算1到n的和（n由用戶輸入）”。問題：（1）分析該教學(xué)片段在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)方面的不足。（10分）（2）提出改進(jìn)建議，設(shè)計一個更符合核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)活動。（10分）25.閱讀以下案例，回答問題。案例：某學(xué)生在使用Excel分析“班級月考成績”時，遇到以下問題：-數(shù)據(jù)中存在空值（如某學(xué)生缺考導(dǎo)致數(shù)學(xué)成績?yōu)榭眨?需統(tǒng)計“語文成績≥90分且英語成績≥85分”的學(xué)生人數(shù)；-希望用圖表直觀展示“各分?jǐn)?shù)段（60分以下、60-79、80-100）的人數(shù)分布”。問題：（1）針對數(shù)據(jù)中的空值問題，提出兩種處理方法。（6分）（2）寫出統(tǒng)計符合條件學(xué)生人數(shù)的Excel函數(shù)及參數(shù)設(shè)置。（7分）（3）推薦適合展示分?jǐn)?shù)段分布的圖表類型，并說明理由。（7分）四、教學(xué)設(shè)計題（本大題1小題，40分）26.閱讀以下教材內(nèi)容，完成教學(xué)設(shè)計。教材內(nèi)容：高中信息技術(shù)必修模塊“數(shù)據(jù)與計算”中的“數(shù)據(jù)的分析與可視化”。具體內(nèi)容：學(xué)生已掌握Python基礎(chǔ)語法、`pandas`庫的數(shù)據(jù)讀取與清洗方法，本節(jié)課需學(xué)習(xí)使用`matplotlib`庫繪制柱狀圖，分析不同類別數(shù)據(jù)的分布特征（如某電商平臺不同品類商品的月銷量）。要求：（1）設(shè)計符合核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)（需包含信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新三個維度）；（10分）（2）確定教學(xué)重點與難點；（6分）（3）設(shè)計教學(xué)過程（包括導(dǎo)入、新知講授、實踐探究、總結(jié)拓展環(huán)節(jié)），要求環(huán)節(jié)清晰、活動具體，體現(xiàn)學(xué)生主體性；（20分）（4）設(shè)計板書設(shè)計。（4分）參考答案一、單項選擇題1.B2.C3.B4.D5.C6.A7.C8.C9.B10.A11.D12.B13.A14.B15.A16.B17.A18.B19.B20.C二、簡答題21.答案要點：（1）計算思維的內(nèi)涵：通過問題分解、抽象建模、算法設(shè)計等方法解決問題的思維方式，包括遞歸、分解與組合、模式識別、算法優(yōu)化等核心要素。（2）培養(yǎng)方法示例：在“求最大公約數(shù)”教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生對比“輾轉(zhuǎn)相除法”與“窮舉法”的差異，分析兩種算法的時間復(fù)雜度（如窮舉法需遍歷1到兩數(shù)中較小值，而輾轉(zhuǎn)相除法通過取余操作快速縮小范圍），通過代碼實現(xiàn)和運行結(jié)果驗證，理解算法優(yōu)化的意義，提升學(xué)生的抽象建模與算法設(shè)計能力。22.答案要點：（1）項目目標(biāo)設(shè)計：明確“制作時長3-5分鐘、包含校園景觀/活動/文化元素、畫面清晰、配音流暢”的具體目標(biāo)，融入“信息呈現(xiàn)的邏輯性”“情感表達(dá)的準(zhǔn)確性”等素養(yǎng)要求。（2）學(xué)生分工：根據(jù)學(xué)生特長分組（如拍攝組負(fù)責(zé)素材采集、剪輯組負(fù)責(zé)視頻拼接與轉(zhuǎn)場、配音組負(fù)責(zé)文案撰寫與錄音、審核組負(fù)責(zé)內(nèi)容校對），要求每組提交分工表并定期輪換角色。（3）評價方式：采用“過程性評價+成果評價”，過程性評價關(guān)注小組合作記錄、素材整理規(guī)范；成果評價從技術(shù)（畫面穩(wěn)定性、音頻質(zhì)量）、創(chuàng)意（主題表達(dá)、剪輯手法）、社會價值（是否傳遞積極校園文化）三方面評分，結(jié)合自評、互評、教師評。23.答案要點：（1）主鍵的作用：唯一標(biāo)識表中的每一條記錄，確保數(shù)據(jù)的唯一性和完整性；用于建立表與表之間的關(guān)聯(lián)（如學(xué)生表與成績表通過學(xué)號關(guān)聯(lián)）。（2）選擇“學(xué)號”作為主鍵的原因：①學(xué)號是學(xué)校為學(xué)生分配的唯一標(biāo)識符（無重復(fù)）；②學(xué)號具有穩(wěn)定性（不因姓名、班級等信息變更而改變）；③相比“姓名”（可能重名）、“出生日期”（可能相同），學(xué)號能更可靠地標(biāo)識學(xué)生記錄。三、案例分析題24.答案要點：（1）不足：①核心素養(yǎng)培養(yǎng)不全面：導(dǎo)入環(huán)節(jié)直接講解語法，缺乏問題情境的真實驅(qū)動，信息意識（如發(fā)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用場景）培養(yǎng)不足；學(xué)生練習(xí)為獨立完成，數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新（如合作解決問題）未體現(xiàn)；②計算思維培養(yǎng)表層化：僅關(guān)注語法記憶，未引導(dǎo)學(xué)生分析循環(huán)結(jié)構(gòu)的“模式識別”（如重復(fù)操作的特征）、“抽象建模”（將問題轉(zhuǎn)化為循環(huán)條件與循環(huán)體）等思維過程。（2）改進(jìn)建議：-導(dǎo)入：展示生活問題（如“統(tǒng)計全班30名同學(xué)的身高總和”），提問“若手動計算會遇到什么問題？”引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)“重復(fù)累加”的需求，引出循環(huán)結(jié)構(gòu)的作用。-新知講授：通過“計算1到100的和”任務(wù)，先讓學(xué)生用自然語言描述步驟（如“從1開始，每次加1，直到加到100，記錄總和”），再抽象為循環(huán)變量（i）、循環(huán)條件（i≤100）、循環(huán)體（sum=sum+i），最后對應(yīng)到`for`循環(huán)語法，理解“序列”（range(1,101)）是循環(huán)變量的取值范圍。-實踐探究：布置小組任務(wù)“計算1到100中能被3整除的數(shù)的和”，要求先討論算法（確定循環(huán)變量、條件、判斷能被3整除的方法），再編寫代碼，組內(nèi)互查并展示不同實現(xiàn)方式（如`ifi%3==0`或直接使用`range(3,101,3)`），對比效率差異。-總結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生歸納循環(huán)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵要素（初始值、終止條件、迭代步驟），并聯(lián)系生活中的循環(huán)場景（如自動澆花系統(tǒng)的定時循環(huán)），強(qiáng)化計算思維的遷移應(yīng)用。25.答案要點：（1）空值處理方法：①刪除空值所在行（適用于空值較少，不影響整體數(shù)據(jù)分布）；②用學(xué)科平均分填充（適用于空值較多，需保留學(xué)生其他科成績）；③標(biāo)記為“缺考”（文本型），統(tǒng)計時排除。（2）函數(shù)及參數(shù)：使用`COUNTIFS`函數(shù)，參數(shù)設(shè)置為`COUNTIFS(語文成績列,">=90",英語成績列,">=85")`。例如，若語文成績在B列（B2:B50），英語成績在C列（C2:C50），則公式為`=COUNTIFS(B2:B50,">=90",C2:C50,">=85")`。（3）圖表類型及理由：推薦柱狀圖（或直方圖）。理由：柱狀圖能清晰展示不同分?jǐn)?shù)段（類別）的人數(shù)（數(shù)值），橫軸為分?jǐn)?shù)段（60分以下、60-79、80-100），縱軸為人數(shù)，通過柱形高度對比各分?jǐn)?shù)段的分布差異，符合“直觀展示分布特征”的需求。四、教學(xué)設(shè)計題26.教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)1.信息意識：能從電商銷量數(shù)據(jù)中識別關(guān)鍵信息（如品類與銷量的對應(yīng)關(guān)系），意識到數(shù)據(jù)可視化對決策的支持作用。2.計算思維：通過分析數(shù)據(jù)特征（如分類、統(tǒng)計），抽象出“品類-銷量”的可視化需求，掌握使用`matplotlib`繪制柱狀圖的算法流程（數(shù)據(jù)讀取→清洗→統(tǒng)計→繪圖→調(diào)整樣式）。3.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：能合作完成數(shù)據(jù)處理與可視化任務(wù)，嘗試調(diào)整圖表參數(shù)（如顏色、標(biāo)簽、標(biāo)題）提升信息表達(dá)的準(zhǔn)確性，探索不同可視化方式（如橫向柱狀圖）的適用性。二、教學(xué)重點與難點-重點：使用`matplotlib`繪制柱狀圖的代碼實現(xiàn)（`plt.bar()`函數(shù)的參數(shù)設(shè)置）；通過圖表分析數(shù)據(jù)分布特征。-難點：數(shù)據(jù)清洗（如處理缺失值、異常值）與可視化的銜接；根據(jù)數(shù)據(jù)特征選擇合適的圖表參數(shù)（如刻度、標(biāo)簽）。三、教學(xué)過程1.導(dǎo)入（5分鐘）-情境展示：播放“某電商平臺618大促”新聞片段，展示文字版“各品類銷量統(tǒng)計表”（如服裝12000件、家電8000件、食品15000件）。-提問引導(dǎo)：“如何讓這些數(shù)據(jù)更直觀？”“如果是你，會選擇哪種圖表？”學(xué)生討論后，教師總結(jié)：柱狀圖能清晰對比不同類別的數(shù)據(jù)大小，引出課題“數(shù)據(jù)的分析與可視化——用Python繪制柱狀圖”。2.新知講授（15分鐘）-任務(wù)1：認(rèn)識柱狀圖的構(gòu)成展示一張規(guī)范柱狀圖（含橫軸標(biāo)簽、縱軸刻度、標(biāo)題、圖例），引導(dǎo)學(xué)生觀察并總結(jié)要素：橫軸（品類）、縱軸（銷量）、柱形高度（數(shù)值大?。?、圖表標(biāo)題（說明主題）。-任務(wù)2：學(xué)習(xí)`matplotlib`繪圖流程教師演示代碼示例：```pythonimportmatplotlib.pyplotasplt數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（假設(shè)已用pandas讀取并清洗）categories=['服裝','家電','食品']sales=[12000,8000,15000]繪制柱狀圖plt.bar(categories,sales,color=['FF5733','33FF57','3357FF'])設(shè)置圖表標(biāo)題和坐標(biāo)軸標(biāo)簽plt.title('618大促各品類銷量對比')plt.xlabel('品類')plt.ylabel('銷量（件）')顯示圖表plt.show()```結(jié)合代碼講解關(guān)鍵步驟：導(dǎo)入庫→準(zhǔn)備數(shù)據(jù)→調(diào)用`plt.bar()`繪制→設(shè)置圖表屬性→顯示。強(qiáng)調(diào)`color`參數(shù)可自定義柱形顏色，提升可讀性。3.實踐探究（25分鐘）-任務(wù)3：小組合作——分析校園超