《Python程序设计》教案22 任务：虚拟宠物系统设计

教案课程名称Python程序设计学时2序号22授课班级日期任课教师课题项目9：面向对象编程任务：虚拟宠物系统设计学习目标1.强调编程中的规范和严谨性，培养学生的科学态度和职业素养；2.通过分组讨论合作解决问题，培养学生的团队协作精神和沟通能力；3.结合具体案例，通过实践练习，引导学生正确使用类的单一继承与多重继承；4.学生能解释重写父类方法的必要性，并能根据需要重写父类方法；5.学生能在子类中正确调用父类的方法，以完成特定的功能；6.学生能描述什么是多态性；7.学生能根据语法正确实现Python中的继承时多态；学习内容Python中单一继承的定义和语法格式；Python中多重继承的定义与语法格式；子类重写父类方法的必要性及语法格式；子类中调用父类方法的语法格式；多态性的概念及Python中继承时多态的实现方法；学习重难点重点：Python中单一继承的定义和语法格式；子类重写父类方法的必要性及语法格式；子类中调用父类方法的语法格式；难点：1.Python中多重继承的定义与语法格式；2.多态性的概念及Python中继承时多态的实现方法；项目/任务任务：虚拟宠物系统任务描述：实现一个简单的虚拟宠物系统，其中包括领养宠物、给宠物喂食、修改宠物年龄、修改版本信息、退出系统等功能，要求用面向对象的编程方式实现该系统。教学资源准备1.开发环境：PyCharm开发工具；2.程序清单：虚拟宠物系统；3.多媒体资源：课件、源代码、视频短片；4.数字资源：智慧职教MOOC学院精品在线课《Python程序设计》；5.教材：清华大学出版社张小志主编的《Python程序设计项目教程》；清华大学出版社张小志主编的《Python程序设计项目化教程（数字教材）》。教案教学过程步骤教师活动学生活动时间分钟1教师通过提问引发思考：“什么是类的继承呢？什么又是多态性呢？它们在面向对象编程中起着什么样的作用？”学生思考并回答教师的问题，说出自己的理解。22提出任务：教师提出为了完成“通过面向对象编程的方法实现一个虚拟宠物系统”的任务，必然会用到类的继承、重写父类方法和调用父类方法以及多态性等知识。学生思考在实现Animal类及dog类、cat类时，如何通过类的继承提高代码的复用性，如何在类的继承过程中实现多态？23任务分析：教师引领学生对任务进行梳理，分析如何通过类的继承方法，在Animal类的基础上派生出子类dog类和cat类，子类的哪些方法需要重写以表现不同动物的特性，又该如何在子类中如何调用父类的方法。学生分析任务，将实现过程分步骤分析；24教师明确本次课程的学习目标：能掌握单一继承和多重继承的语法格式，并根据需要实现类的继承，能够重写父类方法的必要性，并能根据需要重写父类方法，能在子类中正确调用父类的方法，以完成特定的功能，能解释什么是多态性，能根据语法正确实现Python中的继承时多态。学生认真听讲，明确学习目标。25教师强调类的继承和重写父类方法是实现继承时多态性的基础，而继承时多态是实现虚拟宠物系统的重要方法，其在面向对象编程中也是最核心的知识点。学生思考如何实现Animal类和dog类、cat类之间的继承关系，哪些父类方法需要在子类中进行修改以实现多态。36相关知识：教师进行知识讲解与演示：讲解什么是单一继承；讲解Python中单一继承的语法格式，并讲解示例代码；学生知识学习与练习：认真听讲，学习单一继承的概念及Python中单一继承的语法格式。跟随教师的演示，尝试单一继承案例代码。137相关知识：教师进行知识讲解与演示：讲解什么是多重继承；讲解Python中多重继承的语法格式，并讲解示例代码；学生知识学习与练习：认真听讲，学习多重继承的概念及Python中多重继承的语法格式。跟随教师的演示，尝试多重继承案例代码。分组讨论“单一继承与多重继承有什么区别？”158相关知识：教师进行知识讲解与演示：讲解子类重写父类方法的必要性；讲解Python中子类重写父类方法的语法格式；讲解在子类中调用父类方法的语法格式；学生知识学习与练习：认真听讲，学习子类重写父类方法的必要性以及在Python中实现的语法格式，在子类中调用父类方法的语法格式。跟随教师的演示，尝试在dog子类或cat子类中重写父类Animal类的某些方法，并尝试在子类中调用父类的某些方法。119相关知识：教师进行知识讲解与演示：讲解多态性的概念与特点；讲解Python中继承时多态的实现方法；学生知识学习与练习：认真听讲，学习面向对象编程中多态性的概念。跟随教师的演示，尝试编写代码实现一个简单的继承时多态性的案例代码。1210任务实现：教师安排小组合作：将学生分成若干小组，每组负责实现Animal类的子类dog类与cat类，并在dog类与cat类中修改父类的方法，体现狗和猫的各自特点，并借助多态性完成虚拟宠物系统的各项功能。学生小组合作与交流：在小组内讨论分析，并基于Animal类派生出子类dog类和cat类，并在子类中修改父类方法，最后借助多态性完成虚拟宠物系统的设计；互相交流代码和思路，共同解决问题，提高合作能力。1011教师收集各小组的实现全部代码，进行展示和点评。学生展示自己虚拟宠物系统作品，接受教师和同学的点评。812教师邀请部分学生分享在开发过程中的心得和体会，以及如何将面向对象编程应用到生活中。学生分享在开发过程中的经验和教训。313教师总结本次课程的学习主要内容，强调类的继承、重写父类方法与调用父类方法在实现继承时多态性时重要性，以及课程思政和专创融合在本任务中的体现。学生回顾本次课程的学习内容，分享自己的开发经验与体验。314任务拓展：教师布置课后作业，在Animal类中定义更多的方法，以实现虚拟宠物更多的功能，增加虚拟宠物系统的趣味性。学生课后完成扩展任务。215教师鼓励学生继续深入学习Python编程和相关知识，结合实际需求进行创新实践，培养逻辑思维和解决问题的能力。学生制定下一步学习计划，提升自己的编程能力和创新思维，积极探索实际问题的解决方案和创新实践。2教学反思本次课程主要任务是通过讲解Python中单一继承与多重继承的定义和语法格式、重写父类方法与调用父类方法的语法格式以及多态性的概念、Python中继承时多态的实现方法等知识，为编写Python代码实现虚拟宠物系统做好铺垫。通过参与式学习的方式，学生在合作、交流和创新中积极参与，激发学生的学习兴趣和创造力。经过教学实践，本次教学有以下优点和需要改进的地方。一、教学中的优点（1）对比分析：在单一继承和多重继承等知识点上采用对比分析式教学，通过对比分析，使得学生对相似的不同知识点有了更为清晰深入的理解和掌