《初识Python》是苏科版初中八年级《信息技术》教材的第四章第六节第1课时的内容,对应《江苏省义务教育信息技术课程纲要(2017年修订)》模块2《算法与程序设计》这一部分。本课主要是介绍Python,以及体验Python编程。
4学情分析XUEQINGFENXI
本节课的教学对象是初二年级的学生。有一定的计算机操作基础,也具备了一定的逻辑思维能力。部分学生在之前学过简单的Scratch、VB等编程语言,没有系统的学习计算机编程语言基础,也未系统学习过Python,由于学生成长环境与学习环境等的不同,不同学生对编程语言的学习能力存在较大差异,动手操作能力也会很大差距,个体差异大。
4教学目标JIAOXUEMUBIAO
※知识与技能:
(1)了解Python语言及其特征;
(2)掌握Python程序的新建、编写、保存、调试、运行的一般流程;
(3)初步了解print()函数和input()函数及简单使用。
※过程与方法:
(1)通过观看教师演示,掌握启动Python语言编程环境和运行Python命令的方法。
(2)通过自主练习与尝试,启动Python,运行print()命令、完成Python程序的简单编写和运行操作。
※情感态度价值观:
通过“观察、比较、总结、实践”体验Python操作环境,提高学生自主探究兴趣,用Python语言和计算机进行“对话”,体会人机交互的乐趣。
※行为与创新:
借助交互式笔记本JupyterLab开展教与学,直观,生动。比起传统文本式的学案,有助于学生用更加清晰的方式理清自己的思路,更加有利于培养学生组织和表达信息的能力、进一步提高其创新意识。
4教学重点JIAOXUEZHONGDIA
让学生了解Python语言及其编程环境、初步体验Python编程。
4教学难点JIAOXUENANDIAN
对Python语言特性的理解、程序的初步自我纠错。
4教学方法JIAOXUEFANGFA
讲授、讨论、自主探究、小组合作
4教学流程JIAOXUELIUCHENG
4教学准备JIAOXUEZHUNBEI
JupyterLab笔记、素材、学案、课件
4教学过程JIAOXUEGUOCHENG(一)情境导入
师:出示课题,师生互动。提问:你知道Python这个英文单词是什么意思吗?
生:思考,发言。
设计意图:从“Python—蟒蛇—计算机语言”,从而引入本课课题,让学生明确本课的学习内容。
(二)讲授新课:
1.Python语言介绍
活动1:观看视频,了解Python的由来
师:视频展示GuidovanRossum(吉多.范罗苏姆)的采访视频,介绍及其名称的由来。
设计意图:让学生了解Python语言的背景知识,加深学生学习一门新的计算机语言的兴趣,为后续环节活动奠定基础。
2.Python语言特点
活动2:联系生活,理解Python语言的特点
【复习回顾】程序的两种执行方式:解释和编译
师:展示分别用Scratch、VB、Python、C++四种高级语言编写的程序。
问:你能读懂这几段程序吗?猜猜这四段程序主要来解决一个什么问题?
生:尝试阅读程序,思考程序段的功能,回答。
师:我们也许能看懂,计算机能读懂吗?生:回忆之前所学。
设计意图:让学生理解计算机程序的执行过程,高级语言必须要转换成机器语言才能被计算机(cpu)理解和执行,引出程序执行的两种不同的方式:编译和解释。
师:计算机只能识别机器语言的,而我们更熟悉的是高级语言,要让它识别我们的指令,则需要将我们编写的高级语言转换成机器语言。转换方式有2种:编译、解释。
师:展示“剁椒鱼头和火锅”图片,请学生思考并回答吃这两种菜方式的不同。
生:思考、回答师:总结如下
编译型(炒菜):原材料(源代码)——烹饪(编译)——成品(机器语言)直接吃(目标文件为可执行二进制文件,直接运行,不用再重新编译,烧好后的菜口味固定;目标文件只针对特定平台,兼容性差,但执行效率高。
解释型(火锅):原材料(源代码)——原材料(目标文件),吃的时候再处理。边处理边吃,可以加不同口味的调味料,适合不同口味的人群;故兼容性好,跨平台,开源、但执行效率低,可以作为脚本嵌入到其它编程语言中。
师:Python是一门面向对象、解释型的编程语言,简单易学。
小结:Python(1)高级语言(2)面向对象(3)开源(4)解释型(5)跨平台
设计意图:Python语言与学生之前所学的VB语言有很大的不同,本环节通过生活的实例帮助学生理解Python语言解释型、跨平台的特征。这几个关键特征如果没有理解好的话,学生在后面学习的实际编程时,就会知其然而不知其所以然。
3.Python语言应用领域
师:介绍Python语言的应用:Web开发、游戏开发、人工智能、大数据等等。
每一款编程语言都有其特定的使命,Python是人工智能时代的核心语言!
活动3:运行,体验Python程序。
生:运行教师下发的Python样例程序、体验Python程序。
设计意图:让学生明白我们为什么要学习Python语言,为后续的编程实践做铺垫。
4.Python编程初体检:
4.1简单计算
4.1.1交互式命令行中编程(PythonShell)
师:介绍Python的官方解释器cpython及集成开发环境Thonny的PythonShell,学生尝试在交互式命令下,进行+、-、*、/、**的运算。
设计意图:让学生体验交互式编程,进一步理解Python解释器的作用。
活动4:尝试在PythonShell中编程,实现简单计算(+、-、*、/、**)
师:利用JupyterLab展示任务说明,并强调运算符的功能。
生:探究学习,在Shell中计算以下表达式的值。
2**3683%10(1+3)/(3+5)
1+3/3+5int(658/100)int(2.869*10+0.5)/10
1.013650.99365
设计意图:让学生体验脚本式编程,感受Python语言编程的简单、容易。
4.1.2脚本式编程(ThonnyIDE的编辑器中,最后保存脚本.py文件)
活动5:尝试保存刚才在PythonShell中的运算结果。
师:请将刚才的运算结果保存下来。
生:尝试保存程序,重新打开,发现是空白的,之前运算的过程丢失。
师:介绍脚本式编程。
学生:尝试在编辑器中进行脚本式编程,如:3+2,保存脚本为xx.py文件。
4.2输入与输出
4.2.1输出print()函数
师:请运行刚才你保存的脚本程序生:尝试运行,发现无任何输出。
师:介绍print()函数、字符串和数字数据类型。
设计意图:让学生理解什么是脚本式编程,通过实践,让学生学会Python文件的新建、保存;通过有意识的操作,引出输出print()函数。介绍常用数据类型:字符串和数字,为后续的编程做铺垫。
4.2.2输入input()函数
活动6:修改之前的简单计算程序,使其具有交互性。
编程实现:用户输入两个整数,返回两数之和。
师:程序分析,介绍input()函数
提示:数据类型需要转换,int()函数可将整数字符串转换为整数。
设计意图:让学生理解input()函数的用法。输入、输出是程序设计的第一步,通过几个活动,让学生初步掌握print(),input()函数的用法。
5.Python编程常见错误及分析
师:观察学生的出错的地方,教师展示错误代码,常见bug解析,学生自主纠错。
常见错误1:全部在中文状态下输入;常见错误2:前英文状态后中文状态
常见错误3:单词拼写错误;常见错误4:语法错误,比如少了一个)
设计意图:遇到中文的时候,运行的时候,很多学生会出错。通过几种常见错误的分析,帮助学生学会调试代码,减少一般出错率。
6.拓展:创意编程
活动7:创意编程,修改之前的“求两个整数之和程序”,使其实现不同的功能。
设计意图:分层教学,思维拓展,让学生感受从想法到实现的乐趣。