Python程序设计基础案例教程 教案 第3章 程序控制结构

20—20学年季学期教案课程名称开课学院教研室授课班级授课教师职称授课题目第3章程序控制结构计划课时12授课时间课次1教学目的与要求一、知识目标与要求：1.了解程序的三种组织结构2.熟练掌握if语句单分支3.熟练掌握if语句双分支4.熟练掌握if语句多分支结构二、能力目标与要求：1.能了解三种组织结构的基本语法及执行流程2.能根据不同条件逻辑编写判断程序3.能够选择合适的控制结构处理实际问题三、素质目标与要求：1.引导学生理解尊重事实，在人生的道路中，因时因地做出最适合自己的选择2.引导学生践行环保理念、助力“双碳”目标达成教学重点if语句单分支、if语句双分支、if语句多分支结构教学难点if语句双分支、if语句多分支结构教学方法讲授法、提问法、演示法、案例法教学组织设计一、创设情景，导入新课在全球积极推进“双碳”目标、全力践行绿色低碳生活方式的大背景下，开发低碳出行碳排放计算器意义非凡。低碳出行碳排放计算器旨在为践行环保理念、助力“双碳”目标达成提供有力的数据支撑。通过输入出行方式编号和距离，程序通过if多分支语句，依据预设的碳排放系数，快速计算出相应的碳排放量；根据碳排放量划分出行环保等级：零排放为“零碳出行”，低于1千克为“低碳出行”，1-5千克为“中碳排放”，超过5千克则为“高碳排放”，最后给出“短距离选步行、长距离选公交”的实用建议。二、新课讲解知识点1-程序的组织结构教师根据PPT结合实操的形式讲解程序的组织结构。顺序结构顺序结构是程序中最基本的结构。在顺序结构中，代码会从上到下顺序执行，每个语句都会按照编写顺序被执行一遍。选择（分支）结构选择结构根据给定的条件选择要执行的代码块，如果条件满足，将执行一个代码块；如果不满足，将执行另一个代码块或跳过执行。循环结构循环结构允许程序多次执行同一段代码，直到满足一些条件才停止。循环结构可分为for循环和while循环两种常见的类型。知识点2-if语句教师通过PPT结合实操的形式讲解if语句的基本语法及使用。简要介绍Python中的if语句是一种条件控制结构，用于根据条件的真假决定是否执行特定代码块。根据条件分支的数量，if语句可以分为单分支、双分支和多分支三种形式，通过布尔表达式（True/False）或可隐式转换为布尔值的对象（如非零数值、非空容器等）作为判断条件。基本语法单分支if语句只包含一个条件判断，如果条件为真（True），则执行相应的代码块。单分支if语句的语法格式如下：if条件表达式:条件为真时执行的代码块【示例1】输入一个成绩，如果小于60，则输出“xx分，不及格！”知识点3-if-else语句教师通过PPT结合实操的形式讲解if-else语句的基本语法及使用。基本语法if-else（双分支）语句包含一个条件判断，如果条件为真（True），则执行第一个代码块；如果条件为假（False），则执行另一个代码块。if-else语句的语法格式如下：if条件表达式:条件为真时执行的代码块1else:条件为假时执行的代码块2if-else语句执行流程图【示例2】输入一个成绩判断是否及格，如果小于60，则输出“xx分，不及格！”，否则，输出“xx分，及格！”。知识点4-if-elif-else语句教师根据PPT结合实操的形式讲解if-elif-else语句的基本语法及使用。基本语法if-elif-else（多分支）语句允许根据多个条件来执行不同的代码块，在程序执行过程中，会按照从上到下的顺序依次对各个条件进行判断，语法格式如下：if条件表达式1:条件1为真时执行的代码块1elif条件表达式2:条件2为真时执行的代码块2elif条件表达式3:条件3为真时执行的代码块3...else:所有条件都不为真时执行的代码if-elif-else语句执行流程图【示例3】承上例，把“及格”以上成绩继续细分为良好（60-90）和优秀（90-100），同时兼顾一些输入异常情况，比如负数或者大于100的情况。【案例3-1】碳排放计算器教师根据PPT结合实操的形式讲解“碳排放计算器”案例。创建名称为“碳排放计算器”的项目，在项目下创建名称为low_carbon_travel的Python文件。显示欢迎信息和出行方式选项获取用户输入的出行方式和距离计算碳排放确定碳排放等级输出结果及出行建议三、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容，并通过测试题的方式引导学生解答问题并给予指导。四、布置作业教师布置本节课作业以及下节课的预习作业。授课题目第3章程序控制结构计划课时12授课时间课次2教学目的与要求知识目标与要求：掌握for循环语法、适用场景及可迭代对象识别。掌握range函数语法及参数用法。理解while循环语法、适用场景及与for循环的差异。了解无限循环概念、创建及终止方式。掌握循环与条件判断结合的基本逻辑。能力目标与要求：能用for循环遍历可迭代对象完成简单处理。能结合range函数用for循环实现固定次数操作。能用while循环解决条件依赖类问题。能在循环中嵌入if语句实现分支逻辑。能结合智能家居案例逻辑，用循环处理基础场景。三、素质目标与要求：通过智能家居控制案例，建立编程与生活场景结合的意识。在分析设备状态切换等场景时，提升逻辑梳理能力。模拟控制设备过程中，培养细致观察和问题解决思维。结合案例中需求调整逻辑的思路，激发技术应用兴趣。教学重点for循环、range函数、while循环教学难点for循环、while循环教学方法讲授法、提问法、演示法、案例法教学组织设计一、复习巩固教师通过上节课作业的完成情况，对学生吸收不好的知识点进行再次巩固讲解。二、创设情景，导入新课随着物联网技术的飞速发展，智能家居逐渐走入千家万户，成为科技生活的新热点。本案例通过设计一个简易的智能家居设备控制模拟程序，模拟用户控制家中的各类智能设备，如开关灯（当用户选择控制灯时，根据当前灯的状态“开/关”进行反转）、调节空调温度（更新温度变量并反馈结果）、控制扫地机器人（根据当前机器人状态“工作/静止”进行切换）、查看所有设备状态（一次性输出所有设备的当前状态），直观展现分支和循环在实际场景中的应用。三、新课讲解知识点1-for循环教师根据PPT结合实操的形式讲解for循环的基本语法及使用。基本语法for循环用于遍历可迭代对象（如字符串、列表、元组、字典、集合、range()函数生成的序列等）。适用于已知循环次数，按顺序处理可迭代对象每个元素的情况。可以把for循环想象成一个“自动分拣机”，依次取出可迭代对象中的元素进行处理。语法格式如下：for变量in可迭代对象:代码块1[else:代码块2]【示例4】使用for循环遍历字符串“乡村振兴”，并在控制台输出。知识点2-range函数教师通过PPT结合实操的形式讲解range函数的基本语法及使用。基本语法在for循环中，range()函数是一个非常实用的工具，它可以方便地生成整数序列，语法格式如下：range(start,end,step)参数说明start：范围开始的整数（包括该整数）。如果省略该参数，则默认从0开始。end：范围结束的整数（不包括该整数），必须参数。step：步长，即数字之间的间隔，默认为1。如果为正数，则序列中的数字会递增；如果为负数，则序列中的数字会递减。【示例5】生成1到n的整数序列。知识点3-while循环教师通过PPT结合实操的形式讲解while循环的基本语法及使用。while循环是一种控制流语句，用于重复执行一段代码块，直到给定的条件不再满足为止。常用于循环次数不确定，仅依据某个条件来决定是否继续循环的场景。语法格式如下：while条件表达式：代码块1[else:代码块2]【示例6】使用while循环计算1+2+3+…+100的累加和。知识点4-无限循环教师根据PPT结合实操的形式讲解无限循环的基本语法及使用。无限循环又叫死循环，是指循环条件一直成立、会持续不断执行的循环，直到显式地中断它（例如，使用break语句或关闭程序）。在Python中，可以使用“whileTrue:”来创建一个无限循环。【示例7】定义一个无限循环，并使用break语句终止。知识点5-条件判断语句在循环中的运用教师根据PPT结合实操的形式讲解条件判断语句在循环中的运用。在循环中，常常需要结合条件判断语句（如if语句）对循环变量或其他相关数据进行条件判断，并根据判断结果决定后续的操作。【示例8】使用for循环模拟打印20份笔记，打印第10份时提示“已打印10份，休息一下”。【案例3-2】智能家居控制程序创建名称为“碳排放计算器”的项目，在项目下创建名称为low_carbon_travel的Python文件。初始化设备状态创建主菜单循环控制灯调节空调温度控制扫地机器人查看设备状态退出系统处理无效输入四、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容，并通过测试题的方式引导学生解答问题并给予指导。五、布置作业教师布置本节课作业以及下节课的预习作业。授课题目第3章程序控制结构计划课时12授课时间课次3教学目的与要求知识目标与要求：理解if语句嵌套语法及多重条件判断场景。掌握循环嵌套概念及基础语法。明确break和continue功能及使用规则。了解异常概念及tryexcept语句作用。能力目标与要求：能用if语句嵌套处理多重条件。能通过循环嵌套输出简单图形。能在循环中正确使用break和continue。能初步用tryexcept捕捉异常；结合农产品分级案例尝试嵌套逻辑。三、素质目标与要求：通过农产品智能分级案例，认识编程对农业效率及标准的提升作用。设计分级逻辑时，培养分层思考的逻辑思维。结合案例潜在需求，树立程序健壮性意识。模拟分级流程，培养规则化解决实际问题的习惯。教学重点if语句嵌套、循环嵌套、break和continue、异常教学难点if语句嵌套、循环嵌套教学方法讲授法、提问法、演示法、案例法教学组织设计一、复习巩固教师通过上节课作业的完成情况，对学生吸收不好的知识点进行再次巩固讲解。二、创设情景，导入新课在乡村振兴战略和农业现代化发展的背景下，农产品标准化分级是提升农产品附加值、实现优质优价的关键环节。传统人工分级方式存在效率低、标准不统一等问题，难以满足规模化生产和市场需求。本案例通过设计一个简易的农产品智能分级程序，针对苹果和草莓两种水果，根据重量或品相自动划分等级，模拟农业生产中的智能化分拣场景，旨在为中小型农产品加工企业和农户提供便捷、标准化的分级解决方案。三、新课讲解知识点1-if语句嵌套教师根据PPT结合实操的形式讲解if语句嵌套的使用。if语句的嵌套用于处理多重条件判断的复杂场景。其语法结构是在一个if语句的代码块中再嵌套另一个if语句。【示例9】判断是否为成年学生。知识点2-循环嵌套教师通过PPT结合实操的形式讲解循环嵌套的使用。循环嵌套是指在一个while或for循环内部再嵌套另一个while或for循环。每个循环的语法与单独使用时的基础语法相同。【示例10】打印一个5行5列的星号矩形。【示例11】使用while循环印一个5行5列的星号矩形。知识点3-continue和break语句教师通过PPT结合实操的形式讲解continue和break语句的及使用。break语句break语句专门用于循环语句(while、for语句)中，用来终止当前循环语句的执行。【示例12】打印1-10的数，当第五个数的时停止输出continue语句continue语句用于循环语句(while、for语句)中，不再执行本次循环内continue之后的代码，重新开始一次新的循环。【示例13】输出0到10的偶数。知识点4-异常处理语句教师根据PPT结合实操的形式讲解异常处理语句的基本语法及使用。在Python程序运行过程中，当检测到一个错误时，解释器通常无法继续正常执行后续代码，而