Python程序设计-教案-单元二 语法基础

《Python程序设计》教案单元二语法基础教学内容实现学生信息的录入与打印教学目标素质目标：增强规范意识，养成按规矩行事的习惯。培养学生解决实际问题的能力。知识目标：了解Python的基础语法规则。了解Python中的变量和变量类型。能力目标：能够将现实生活中的信息通过变量在Python程序中显示。能够正确判断变量所要用的数据类型，实现学生信息的录入与打印。教学重难点教学重点：Python变量的命名规则、Python变量的赋值方法教学难点：Python变量的应用教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法、实训法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计教学过程主要教学内容及步骤设计意图课前任务【教师】布置课前任务，提醒同学通过学习软件，完成课前任务请大家了解学生基本信息都包含什么，预习本任务相关内容。【学生】完成课前任务通过课前任务，使学生了解本次课的重要性，增加学生的学习兴趣考勤

（2min）【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部交假条培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况新课预热

（10min）【教师】与学生简单互动，复习回顾上次课的内容等【学生】聆听、互动【教师】讲一些涉及Python语言的基础知识俗话说“千里之行，始于足下”，在进入Python编程世界之初，我们需要学习Python语言的基础知识。只有掌握了Python语言的基础知识，才能让我们在Python编程世界中走的更远。【学生】聆听、记录、理解通过老师与学生的互动，并让学生了解这次课的知识点大致要求问题导入（5min）【教师】提出以下问题：我们都学过了C语言，请大家思考一下，C语言的变量命名有哪些规则？【学生】思考、举手回答【教师】通过学生的回答引入要讲的知识通过问题导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣传授新知

（30min）一、变量【教师】通过多媒体介绍变量的命名规则和变量的赋值规则Python中变量的命名需要遵循一定的规律，即变量名只能包括字母、数字和下划线，且第一个字符必须是字母或下划线，不能是数字……（详见教材）1．变量的命名规则Python中变量的命名需要遵循一定的规则，即变量名只能包括字母、数字和下划线，且第一个字符必须是字母或下划线，不能是数字……（详见教材）【教师】强调以下问题（1）Python的变量名区别英文字母大小写（2）Python的关键字不能作为变量名使用【教师】布置题目（1）下列选项中，不能作为Python变量名的是（）。A.studentB._StudentC.class5D.5class（2）以下不属于Python关键字的是（）。A.TrueB.FalseC.gotoD.class【学生】完成题目【教师】随机点名回答2．变量的赋值变量赋值时，Python会自动声明变量的数据类型。赋值运算符“=”用于为变量赋值，其左侧是变量名，而右侧是变量指向的值……（详见教材）【教师】演示示例程序【学生】观察运行结果并讨论【教师】讲解程序【教师】强调以下问题变量使用前必须先赋值，因为变量指向的内存对象只有在赋值后才会被创建。【学生】聆听、记录、理解二、数据类型【教师】提问在C语言中，变量有哪些数据类型？【学生】讨论并推举学生回答问题【教师】讲解在Python中都有哪些数据类型，数据类型有什么作用变量的数据类型取决于它指向的数据的类型。Python的数据类型包括数字、布尔类型、字符串、列表、元组、字典和集合……（详见教材）1．数字数字数据类型用于存储数值。Python支持不同的数据类型，包括int、float和complex……（详见教材）2．布尔类型布尔（bool）类型是一种比较的类型，它只有“True”（真）和“False”（假）两种值。在Python中，可以直接用“True”和“False”表示布尔值（注意首字母大写），也可以通过比较和判断得到布尔值……（详见教材）3．字符串字符串（str）是以单引号或双引号括起来的任意文本，如’abc’、”xyz”等。如果单引号本身也是字符串中的一个字符，那就可以用双引号括起来；反之，如果双引号本身也是字符串中的一个字符，那就可以用单引号括起来……（详见教材）【学生】聆听、记录、理解【教师】布置题目（1）Python语言提供了3种基本的数字数据类型，其中不包括（）。A.布尔型B.浮点型C.复数型D.整数型（2）以下关于二进制整数的定义，正确的是（）。A.0B1234B.oB1234C.0b0101D.ob0101（3）下列关于Python中复数类型的描述错误的是（）。A.复数是由实部和虚部构成的B.复数可以看作是二元有序实数对C.虚部必须有后缀j，且必须为小写D.对于复数z，可以用z.real和z.imag分别获取它的实部和虚部（4）下面选项中，Python不支持的数据类型是（）。A.intB.floatC.listD.char【学生】完成题目【教师】随机点名回答通过教师的讲解和演示，使学生了解Python变量和数据类型任务实施（15min）【教师】带领学生完成任务一✈【教师】提出任务在电子信息时代，面对庞大复杂的数据，多是通过计算机技术将其存储进计算机和网络中。在学校的信息系统中，面对每年的新生，我们需要遵循一定的规范，将学生信息录入信息系统，这样才能更好地进行信息的查询和打印。本任务将带领大家编写Python程序，实现学生信息的录入与打印。【学生】思考、讨论，推荐一名同学写出编程思路（板书）一、进行任务分析：完成本任务，需要设置不同的变量来分别存储学生的不同信息，如对每一个学生都设置5个变量来分别存储他们的学号、姓名、性别、联系电话和籍贯信息。1.编写程序定义用来存储五位学生信息的变量，并赋值。2.利用print（）函数将学生信息打印出来。二、参考代码：#学生1的信息stu1_num=10010stu1_name='赵浩'stu1_sex='男'stu1_tel=1358671stu1_city='河南郑州'#学生2的信息stu2_num=10011stu2_name='钱森'stu2_sex='男'stu2_tel=1387741stu2_city='河南三门峡'#打印学生的信息print(stu1_num,stu1_name,stu1_sex,stu1_tel,stu1_city)print(stu2_num,stu2_name,stu2_sex,stu2_tel,stu2_city))三、代码运行结果：10010赵浩南郑州10011钱森南三门峡【学生】观看效果，思考如果每个学生的信息都采用独立的变量存储，在面对大数据量时会使代码显得冗长，读者后期可尝试通过列表或元组（将在单元四详细介绍）的方式来存储学生的信息。通过任务实施环节，让学生将所学知识与实践相结合，培养学生的实操能力实操练习（15min）【教师】布置任务1）importkeywordprint(keyword.kwlist)（2）以下程序运行时输出12<回车>number=int(input(“请输入一个整数：”))print(‘二进制：’,bin(number))print(‘八进制：’,oct(number))print(‘十六进制：’,hex(number))（3）print(‘I\t’m\tearning\tPython’)在PyCharm中输入代码并查看运行结果【教师】巡堂辅导，及时解决学生遇到的问题；安排每组做得最快、最好的学生辅导其他学生进行操作，并解答其遇到的问题对比自己的运行结果，若程序有误，查找并记录原因通过实操练习使学生巩固所学知识，并以学生为主体，针对学生接受能力的差异性，让优秀学生带动其他学生掌握知识课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点利用所学变量和数据类型知识点处理实际问题。【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固学生对Python变量和数据类型相关知识的印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业利用本节课所学知识点结合个人情况，完成具有个人特色的个人简介程序。【学生】完成课后任务通过课后作业复习巩固学到的知识，提高实际操作能力教学反思本次课讲授的主要是Python中的变量和数据类型知识点，通过知识点的学习和实践，让学生对Python基础有了更深入的了解，进一步提高了对Python知识的掌握程度，学生对本次课的学习兴趣也很高，取得了不错的教学效果。但由于课下练习较少，软件使用不太熟练，以后要加强实操部分的练习。教学内容实现表达式的变身教学目标素质目标：培养学生的创新精神和实践能力。知识目标：了解Python中的标识符，能准确判断标识符的合法性。了解Python中的关键字，会借助工具查看关键字信息。能力目标：能够通过Python运算符进行不同类型的数值运算，实现表达式的变身。教学重难点教学重点：Python运算符的使用方法、Python运算符的优先级教学难点：Python运算符的应用教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法、实训法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计教学过程主要教学内容及步骤设计意图课前任务【教师】布置课前任务，提醒同学通过学习软件完成课前任务请大家思考可以通过什么方法对表达式进行变形，预习本任务需要的相关知识点。【学生】完成课前任务通过课前任务，使学生了解本次课的重要性，增加学生的学习兴趣考勤

（2min）【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部交假条培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况新课预热

（10min）【教师】与学生简单互动，复习回顾上次课的内容等【学生】聆听、互动【教师】概括本节课总体学习内容，让学生大体了解本节课学习内容数据的运算通过运算符来完成，运算符用于连接表达式中各种类型的数据、变量等操作数。Python支持多种类型的运算符，包括算术运算符、赋值运算符、关系运算符、逻辑运算符、成员运算符、身份运算符和位运算符等。【学生】聆听、记录、理解通过老师与学生的互动，并让学生了解这门课的知识点大致要求问题导入（5min）【教师】提出以下问题：我们都学过了C语言，请大家思考一下，C语言的运算符有几种，分别是什么？【学生】思考、举手回答【教师】通过学生的回答引入要讲的知识通过问题导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣传授新知

（30min）一、算术运算符【教师】提问在C语言中，都有哪些符号属于算术运算符？【学生】讨论并推举学生回答问题【教师】讲解Python中的算术运算符都有哪些？都有什么作用？Python提供了7个基本的算术运算符，其运算方式与数学中基本类似。具体符号如下：运算符名称示例说明+加法运算a+b返回a和b的和-减法运算a-b返回a和b的差*乘法运算a*b返回a和b的积/除法运算a/b返回a和b的商%取模运算a%b返回a除以b的余数**幂（乘方运算）a**b返回a和b的次幂//整除a//b返回a和b的商的整数部分（向下取整）。如果其中一个操作数为负数，则结果为负数。例如，3//4=0，4//3=1，-3//4=-1，4//-3=-2【学生】聆听、记录、理解【教师】布置题目有赋值语句x=12+4*((8**2)-20)//6，则x的值为（）。A.41B.41.3C.41.0D.42【学生】完成题目【教师】随机点名回答二、比较运算符【教师】提问（1）在C语言中，都有哪些符号属于关系运算符？（2）在C语言中，关系运算符一般在什么场景下用的多？【学生】讨论并推举学生回答问题【教师】讲解Python中的关系运算符关系运算符又称比较运算符，用于比较运算符两侧数据的值，比较的结果是一个布尔值，即True或False。Python提供的关系运算符如下所示：运算符名称示例说明==等于a==b判断a和b的值是否相等，如果是则结果为True，否则为False!=不等于a!=b判断a和b的值是否不相等，如果不相等则结果为True，否则为False>大于a>b判断a的值是否大于b的值，如果是则结果为True，否则为False<小于a<b判断a的值是否小于b的值，如果是则结果为True，否则为False>=大于等于a>=b判断a的值是否大于等于b的值，如果是则结果为True，否则为False<=小于等于a<=b判断a的值是否小于等于b的值，如果是则结果为True，否则为False【教师】强调以下问题（1）等于、不等于、大于等于、小于等于运算符（==、!=、>=、<=）的表示方法与数学中的表示方法不同（=、≠、≥、≤）。（2）关系运算符两侧的值可以是数值、字符串等数据类型，但应为同一类型。（3）字符串数据进行比较运算时，按照其内容的ASCII码值进行比较。在比较两个字符串时，先比较第一个字符，其中ASCII码值较大的字符所在字符串较大，如果第一个字符相同，再比较第二个字符……（详见教材）【学生】聆听、记录、理解【教师】布置题目表达式4<=5<=2的值是_____________。【学生】完成题目【教师】随机点名回答三、赋值运算符【教师】提问（1）在C语言中，赋值运算符都有哪些作用？（2）在上次课中，都学过哪些赋值运算符的知识点？【学生】讨论并推举学生回答问题【教师】结合任务一中介绍的赋值运算符进一步讲解复合赋值运算符的相关知识符号“=”具有赋值的作用，因此，我们也称其为赋值运算符。赋值运算符比较特殊，它的作用是把等号右边的值赋给左边。Python中的赋值运算符见表2-14。【教师】强调问题对于+=，-=等赋值运算符，可以将其等价看作于如下格式：a+=b等价于a=a+b【教师】演示例2-19程序并讲解分析。【学生】聆听、记录、理解【教师】布置题目为了给整型变量x、y、z赋初值10，下面正确的Python赋值语句是（）。A.xyz=10B.x=10y=10z=10C.x=y=z=10D.x=10,y=10,z=10【学生】完成题目【教师】随机点名回答四、逻辑运算符【教师】提问常见的逻辑关系有哪些？【学生】讨论并推举学生回答问题【教师】讲解Python中的逻辑运算符Python的逻辑运算符包括and（与）、or（或）、not（非）3种，如下所示。与C/C++、Java等语言不同的是，Python种的逻辑运算的返回值不一定是布尔值。运算符名称示例说明and与aandb如果a的值为False，无须计算b的值，返回a的值；否则返回b的值or或aorb如果a的值为True，无须计算b的值，返回a的值；否则返回b的值not非nota如果a的值为True，返回值为False；如果a的值为False，返回值为True【教师】演示例2-20程序【学生】观察运行结果并讨论【教师】讲解程序（主要代码分析）【教师】布置任务请同学们在小组内分析讨论以下三条语句的结果print(‘a–5orb<3=’,a–5orb<3)print(‘a<6orb+3=’,a<6orb+3)print(‘nota=’,nota)【学生】观察运行结果、参与小组讨论，每组推举一个同学分享讨论结果【教师】强调以下问题在Python中，当参与逻辑运算的数值为0时，则将它看作逻辑“假”，而将所有非0的数值都看作逻辑“真”。【学生】聆听、记录、理解【教师】布置题目下列关于Python运算符的使用，错误的是（）。A.a!=bB.a=a&&bC.a==bD.a=a//b【学生】完成题目五、成员运算符【教师】利用PPT讲解成员运算符用于判断一个元素是否在某个序列中，如字符串、列表、元组等。Python提供的成员运算符如下所示。运算符说明in如果在指定的序列中找到值返回True，否则返回Falsenotin如果在指定的序列中没有找到值返回True，否则返回False【学生】聆听、记录、理解【教师】演示例2-21程序【学生】观察运行结果并讨论【教师】讲解程序六、身份运算符【教师】利用PPT讲解关系运算符中的“==”是比较两个变量的值是否相等。身份运算符用来判断两个变量是否指向同一个内存对象。Python提供的身份运算符如下所示。运算符说明isxisy，类似id(x)==id(y),如果引用的是同一个对象则返回True，否则返回Falseisnotxisnoty，类似id(x)!=id(y),如果引用的不是同一个对象则返回True，否则返回False。【学生】聆听、记录、理解【教师】演示例2-22程序，主要代码：【学生】观察运行结果并讨论【教师】讲解程序【教师】强调以下问题Python为了优化速度，使用了小整数对象池，避免为整数频繁申请和销毁内存空间。Python中的小整数是指在[-5,256]区间的整数，这些整数对象是提前创建好的，不会被回放。在一个Python程序中，所有相同的小整数都是同一个对象。当数值不在小整数对象池内时，会自动创建新的对象。但是，此时会有一个大整数池，即处于同一个代码块（一个代码就是一个.py文件）的相同的大整数是同一个对象。同理，Python中相同的单个字符也是同一个对象，处于同一个代码块的相同的浮点数，以及具有相同元素的字符串和元组都是同一个对象。【教师】布置任务请同学们在小组内分析讨论以下语句的结果int1=520#修改int1的值为520print(‘修改值后的int1和int3引用的是同一对象？’,int1isint3)print(‘修改值后的int1内存地址：’,id(int1))【学生】观察运行结果、参与小组讨论，每组推举一个同学分享讨论结果七、位运算符【教师】提问（1）在C语言中，都有哪些符号属于位运算符？（2）在C语言中，位运算符一般用来进行什么运算？（3）在C语言中，一般在哪里应用的多一些？【学生】讨论并推举学生回答问题【教师】讲解Python中的位运算符都有哪些？都有什么作用？所谓位运算是指进行二进制位的运算。例如，将一个存储单元中的各二进制位左移或右移一位。Python提供的位运算符包括按位与、按位或、按位异或、按位取反、左移和右移共6种，如下所示。运算符名称示例说明&按位与a&ba和b对应的两个二进制位均为1时，结果才为1，否则为0|按位或a|ba和b对应的两个二进制位有一个为1时，结果就为1，否则为0^按位异或a^ba和b对应的两个二进制位不同时，结果为1，否则为0~按位取反~a先求a的补码，然后将补码的每个二进制位取反，最后再求补码<<左移a<<ba的二进制位全部左移b位，移出位删掉，移进的位补零>>右移a>>ba的二进制位全部右移b位，移出位删掉，移进的位补零八、运算符优先级【教师】讲解Python中的运算符优先级相关知识点Python中运算符的优先级如下所示。优先级顺序运算符优先级顺序运算符1**8>、<、>=、<=2~、+(正号)、-(负号）9==、!=3*、/、%、//10=、+=、-=、*=、/=、%=、**=、//=4+(加法)、-(减法)11is、isnot5<<、>>12in、notin6&13and、or、not7^、|【学生】聆听、记录、理解【教师】布置题目假设a=3,b=5,c=2,则表达式not(b<c)anda>c的值是（）。A.TrueB.FalseC.表达式错误D.不确定【学生】完成题目【教师】随机点名回答【教师】强调以下问题当一个表达式中有多种运算符时，应按照上面表中的运算符优先级顺序进行计算。如果想要改变它们的计算顺序，可以使用圆括号……（详见教材）通过教师的讲解和演示，使学生了解Python各种运算符的使用任务实施（15min）【教师】带领学生完成任务二✈【教师】提出任务在工作或生活中我们难免会同时接到多项任务，这就需要我们对各项任务进行梳理，将各项任务按轻重缓急进行分类，重要的事情、紧急的事情先完成，这样既能保证条理清晰、有条不紊，又能保证高效率、高质量。同理，程序中的运算符也有优先级次序，当一个表达式有多个运算符出现时，应先算高优先级运算符连接的表达式，再算低优先级运算符连接的表达式。本任务将带领大家编写Python程序，利用运算符的不同组合实现表达式的变身。【学生】思考、讨论一、进行任务分析：完成本任务，须定义一个初始表达式“a+b*c/d”和表达式中变量的值，然后分别利用不同运算符组合来使表达式完成“变身”，最后计算并输出表达式的值。1.定义变量a，b，c，d，初始化表达式a+b*c/d。2.利用不同运算符组合实现表达式变身。二、参考代码：#定义变量a=20b=10c=15d=5#初始化表达式e=a+b*c/d#30*15/5print("表达式a+b*c/d的值是：",e)#表达式的变身e=(a+b)*c/d#(30*15)/5print("表达式(a+b)*c/d的值是：",e)三、代码运行结果：表达式a+b*c/d的值是：50.0表达式(a+b)*c/d的值是：90.0表达式((a+b)*c)/d的值是：90.0表达式(a+b)*(c/d)的值是：90.0表达式a+(b*c)/d的值是：50.0【学生】观看效果，思考通过任务实施环节，让学生将所学知识与实践相结合，培养学生的实操能力实操练习（15min）【教师】布置任务（1）写出下面程序运行结果，并上机验证。x='joyful'y='for's='Strivetomakeeverydayjoyfulandmeaningful,'\'notforothers,butformyself.'print(xins)print(ynotins)（2）下面程序的功能是：输入一个3位自然数，输出各位数字的和。请将正确答案写在横线处。x=input('请输入一个3位自然数：')x=int(x)a=x//100b==1\*GB3①c==2\*GB3②print(a+b+c)在PyCharm中输入代码并查看运行结果【教师】巡堂辅导，及时解决学生遇到的问题；安排每组做得最快、最好的学生辅导其他学生进行操作，并解答其遇到的问题对比自己的运行结果，若程序有误，查找并记录原因通过实操练习使学生巩固所学知识，并以学生为主体，针对学生接受能力的差异性，让优秀学生带动其他学生掌握知识课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点利用所学运算符知识点实现表达式的变身。【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固学生对Python运算符相关知识的印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业【学生】完成课后任务通过课后作业复习巩固学到的知识，提高实际操作能力教学反思本次课讲授的主要是Python中的运算符知识点，通过知识点的学习和实践，让学生对Python基础有了更深入的了解，进一步提高了对Python知识的掌握程度，学生对本次课的学习兴趣也很高，取得了不错的教学效果。但由于课下练习较少，编程不太熟练，以后要继续加强实操部分的练习。教学内容开发记事本程序教学目标素质目标：做有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代青年。知识目标：掌握Python的输入输出功能。理解并掌握Python的常用运算符。能力目标：能够在Python中完成基本的输入输出，开发记事本程序。教学重难点教学重点：Python语言中的输入语句、Python语言中的输出语句教学难点：Python输入输出语句的应用教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法、实训法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计教学过程主要教学内容及步骤设计意图课前任务【教师】布置课前任务，提醒同学通过学习软件，完成课前任务请大家思考可以通过什么方法可以实现“计算机输入和输出”功能，预习本任务需要的相关知识点。【学生】完成课前任务通过课前任务，使学生了解本次课的重要性，增加学生的学习兴趣考勤

（2min）【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部交假条培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况新课预热

（10min）【教师】与学生简单互动，复习回顾上次课的内容等【学生】聆听、互动通过老师与学生的互动，并让学生了解这次课的知识点大致要求问题导入（5min）【教师】提出以下问题：我们都学过了C语言，请大家思考一下，C语言的输入输出指令有哪些？【学生】思考、举手回答【教师】通过学生的回答引入要讲的知识通过问题导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣传授新知

（30min）一、输入【教师】讲解Python中的输入Python提供了input()函数用于获取用户从键盘输入的字符串，其基本格式如下。input([prompt])其中，prompt表示输入提示，是一个字符串，[]表示可选。input()函数让程序暂停运行，等待用户输入数据，当获取用户输入后，返回一个字符串（不包括末尾的换行符）。例如：name=input(‘请输入名字：’)当将该返回值作为数值使用时，就会引发错误，此时可使用int()函数将字符串转换为整型数据，也可使用float()函数将字符串转换为浮点型数据。例如：a=int(input(‘请输入一个整数’))#a为整数b=float(input(‘请输入一个浮点数：’))#b为浮点数这里需要注意的是，使用int()函数时，参数须是整型数值的字符串。【学生】聆听、记录、理解【教师】强调以下问题int()函数还可以将浮点型数据转换为整型数据，例如：a=int(1.35)【教师】布置题目在input()函数中，当获取用户输入后，Python将以______的形式存储在变量中。【学生】完成题目【教师】随机点名回答二、输出【教师】讲解Python中的输出在Python中使用print()函数进行输出，应遵循以下原则。（1）输出字符串时须用单引号或双引号括起来。（2）输出变量时，可不加引号。（3）变量与字符串同时输出或多个变量同时输出时，须用“，”隔开。【教师】演示例2-26程序【学生】观察运行结果并讨论【教师】讲解程序【教师】布置题目（1）下面程序的输出结果是。a,b=3,4a,b=b,aprint(a,b)（2）print((100-25)*