《Python語言程序設(shè)計》教學設(shè)計項目2簡易計算器—分支結(jié)構(gòu)項目名稱項目2簡易計算器—分支結(jié)構(gòu)計劃學時4課時項目簡介設(shè)計一個簡易計算器，根據(jù)輸入數(shù)字進行加（+）、減（-）、乘（*）、除（/）、相除取商（//）、相除取余（%）等進行相應(yīng)的運算，并輸出其運算結(jié)果。教學目標及基本要求知識目標：掌握分支結(jié)構(gòu)（if/if-else/if-elif-else）的語法與執(zhí)行流程技能目標：運用分支結(jié)構(gòu)解決實際問題（成績判斷、促銷活動、等級劃分）素養(yǎng)目標：通過"人生選擇"類比分支結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學生規(guī)劃意識與決策能力任務(wù)分解本項目主要包含3個任務(wù)：考試通過判斷、商品促銷活動、成績等級劃分思政融入"人生如程序，畢業(yè)面臨就業(yè)/深造/創(chuàng)業(yè)等選擇，需評估條件并提前規(guī)劃——如同分支結(jié)構(gòu)中的條件判斷"教學重點理解分支結(jié)構(gòu)，掌握if、if-else及if-elif-else的使用教學難點多分支結(jié)構(gòu)中避免條件的重復包含教學方式教學采用教師課堂講授為主，使用教學PPT講解教學過程第一單元（導入、任務(wù)1if-else結(jié)構(gòu)）一、創(chuàng)設(shè)情境，項目導入（0.5學時）1.情景導入情景1：現(xiàn)實生活中，大家在12306網(wǎng)站購票時需要先驗證身份，驗證通過后可進入購票頁面，驗證失敗則需重新驗證。程序中的語句都是自上而下執(zhí)行的，它可以增加條件語句以產(chǎn)生分支，進而有選擇地執(zhí)行不同分支的語句。情景2：展示簡易計算器運行效果，引出核心問題："程序如何根據(jù)不同輸入執(zhí)行不同運算？"→引出分支結(jié)構(gòu)概念2.思政融入人生如程序，畢業(yè)面臨就業(yè)/深造/創(chuàng)業(yè)等選擇，需評估條件并提前規(guī)劃——如同分支結(jié)構(gòu)中的條件判斷。3.項目任務(wù)分解4.明確學習目標要求學生理解條件語句的結(jié)構(gòu)要求學生掌握條件語句的使用二、具體內(nèi)容：任務(wù)1：判斷考試是否通過—if-else雙分支（1學時）（1）介紹if-else語句的語法格式和執(zhí)行流程。（2）執(zhí)行if-else語句時，若判斷條件成立，執(zhí)行if語句之后的代碼段；若判斷條件不成立，執(zhí)行else語句之后的代碼段。（3）介紹if-else語句的用法，并使用代碼進行演示。知識點：if-else結(jié)構(gòu)1.概念解析-語法示范：if條件:#A房間print("嘉獎")else:#B房間print("批評指正")-執(zhí)行流程：必經(jīng)A或B房間，但不可同時進入2.典型案例（絕對值計算）：n=eval(input("輸入數(shù)值："))ifn<0:print("絕對值：",-n)else:print("絕對值：",n)任務(wù)實施1.代碼逐行解析sc=eval(input("輸入成績："))ifsc>=60:#條件成立print("恭喜通過！")else:#條件不成立print("請繼續(xù)努力！")2.運行對比輸入58→輸出"請繼續(xù)努力！"輸入75→輸出"恭喜通過！"三、課堂練習與討論1.隨堂練習布置隨堂練習，檢測學生的掌握程度，并對學生出現(xiàn)的問題進行解決。題目：若將sc>=60改為sc>60，輸入60分時輸出什么？答案："請繼續(xù)努力！"（強化邊界條件意識）課堂作業(yè)編寫程序：輸入體溫，判斷是否需隔離（≥37.3℃）3.思政討論考試通過/不通過僅是人生分支之一，如何規(guī)劃后續(xù)行動？四、歸納總結(jié)，布置課后作業(yè)（1）回顧上課前的學習目標，對本節(jié)課知識點進行總結(jié)。教師帶領(lǐng)學生總結(jié)本節(jié)課需要掌握的條件語句，if-else語句。（2）布置課后作業(yè)，檢查學生掌握情況。通過中國大學慕課MOOC，布置學習任務(wù)，發(fā)起主題討論，布置課后理論及上機操作作業(yè)。第二單元（任務(wù)2if結(jié)構(gòu)）一、具體內(nèi)容：任務(wù)2判斷商品是否有促銷活動—if結(jié)構(gòu)（1）教師根據(jù)課件，介紹if語句的語法格式和執(zhí)行流程。if語句是最簡單的條件語句，該語句由關(guān)鍵字if、判斷條件和冒號組成，if語句和從屬于該語句的代碼段可組成選擇結(jié)構(gòu)。（2）執(zhí)行if語句時，若if語句的判斷條件成立（判斷條件的布爾值為True），執(zhí)行之后的代碼段；若if語句的判斷條件不成立（判斷條件的布爾值為False），跳出選擇結(jié)構(gòu)，繼續(xù)向下執(zhí)行。（3）教師根據(jù)課件，介紹if語句的用法，并使用代碼進行演示。知識點1：if單分支1.執(zhí)行流程類比：路過超市，有錢才購物（條件成立執(zhí)行，否則跳過）2.案例對比（教材P21車票優(yōu)惠）：ifage>=60orage<10:#復合條件price/=2#條件成立才執(zhí)行知識點2：format格式化（教材P22）對比教學#%方式（舊）print("票價：%.2f元"%price)#format方式（新）print("票價：{}元".format(price))#自動處理類型任務(wù)實施1.關(guān)鍵代碼ls=["星期一","星期二","星期四"]#促銷日集合if(wkinls)and(total>=200):#雙條件total-=30#條件成立才優(yōu)惠print("應(yīng)付：{}元".format(total))#所有情況均執(zhí)行2.錯誤排查若漏寫and→邏輯錯誤（如星期三也優(yōu)惠）二、課堂練習與討論1.隨堂練習布置隨堂練習，檢測學生的掌握程度，并對學生出現(xiàn)的問題進行解決。題目：if(True)or(False)的條件結(jié)果？答案：True（強化邏輯運算符理解）2.課堂作業(yè)編寫程序：新增“雙11全場95折”促銷條件3.思政討論“促銷活動中的‘且’條件”vs“人生選擇的多重標準”三、歸納總結(jié)，布置課后作業(yè)（1）回顧上課前的學習目標，對本節(jié)課知識點進行總結(jié)。教師帶領(lǐng)學生總結(jié)本節(jié)課需要掌握的條件語句，if語句。（2）布置課后作業(yè)，檢查學生掌握情況。通過中國大學慕課MOOC，布置學習任務(wù)，發(fā)起主題討論，布置課后理論及上機操作作業(yè)。第三單元（任務(wù)3if-elif-else結(jié)構(gòu)）一、具體內(nèi)容任務(wù)3：成績等級判斷—if-elif-else（1學時）（1）教師根據(jù)課件，介紹if-else語句的局限性，引出if-elif-else語句。根據(jù)上個小節(jié)的考試成績評估程序可知，該程序只能評估考試及格和不及格的情況，但實際評估成績時會劃分為優(yōu)良中差四個等級，if-else局限于兩個分支，像這種出現(xiàn)多個分級的情況無法通過if-else語句進行處理。為處理類似上述情景的一個事項的多種情況，Python提供了可產(chǎn)生多個分支的if-elif-else語句。（2）教師根據(jù)課件，介紹if-elif-else語句的語法格式和執(zhí)行流程。執(zhí)行if-elif-else語句時，若if條件成立，執(zhí)行if語句之后的代碼段1；若if條件不成立，判斷elif語句的判斷條件2：條件2成立則執(zhí)行elif語句之后的代碼段2，否則繼續(xù)向下執(zhí)行。以此類推，直至所有的判斷條件均不成立，執(zhí)行else語句之后的代碼段。（3）教師根據(jù)課件，介紹if-elif-else語句的用法，并使用代碼進行演示。（4）教師通過列舉一個生活實例，引出嵌套的概念。大家在某些火車站乘坐高鐵出行時需要歷經(jīng)檢票和安檢兩道程序：檢票符合條件后方可進入安檢程序，安檢符合條件后方可進站乘坐列車。這個場景中雖然涉及兩個判斷條件，但這兩個條件并非選擇關(guān)系，而是嵌套關(guān)系，兩個條件逐一判斷，只有全部滿足之時才能繼續(xù)后續(xù)操作。（5）教師根據(jù)課件，介紹if嵌套的內(nèi)容，并使用代碼進行演示。知識點：級聯(lián)多分支（教材P23-24）1.執(zhí)行原理依次檢查條件，首遇"真"即執(zhí)行對應(yīng)分支并終止2.正誤對比#錯誤：重復條件（冗余）elifsc>=80andsc<90:#正確：隱含sc<90elifsc>=80:3.案例實戰(zhàn)（教材P24小車控制）ifcmdin["F","f"]:print("前進")elifcmdin["B","b"]:#前條件不成立才檢查print("后退")...#其他分支任務(wù)實施1.兩種實現(xiàn)方案方案1：從高到低判斷（推薦）ifsc>=90:print("優(yōu)秀")elifsc>=80:#隱含sc<90print("良好")方案2：從低到高判斷ifsc<60:print("不及格")elifsc<80:#隱含sc≥60print("及格")2.邊界測試輸入100→"優(yōu)秀"輸入79.9→"及格"（避免浮點數(shù)誤差）二、課堂練習與討論1.隨堂練習布置隨堂練習，檢測學生的掌握程度，并對學生出現(xiàn)的問題進行解決。題目：若交換sc>=80和sc>=90的順序，輸入95分結(jié)果？答案：錯誤輸出"良好"（強調(diào)條件順序重要性）2.課堂作業(yè)編寫程序：編寫B(tài)MI指數(shù)分級程序（偏瘦/正常/超重/肥胖）3.思政討論成績等級是否定義人生價值？如何正確看待？三、歸納總結(jié)，布置課后作業(yè)（1）回顧上課前的學習目標，對本節(jié)課知識點進行總結(jié)。教師帶領(lǐng)學生總結(jié)本節(jié)課需要掌握的條件語句，if-elif-else語句。（2）布置課后作業(yè)，檢查學生掌握情況。通過中國大學慕課MOOC，布置學習任務(wù)，發(fā)起主題討論，布置課后理論及上機操作作業(yè)。第四單元（項目實施）一、具體內(nèi)容：項目實施項目實施：簡易計算器設(shè)計（1學時）1.架構(gòu)解析2.核心代碼段op=input("選擇操作（1-6）：")ifop=="1":print("{}+{}={}".format(n1,n2,n1+n2))elifop=="2":print("{}-{}={}".format(n1,n2,n1-n2))...#其他運算符else:print("無效操作！")#異常處理3.錯誤預(yù)防縮進錯誤→邏輯混亂ifop="1":→語法錯誤（誤用=代替==）4.擴展挑戰(zhàn)增加冪運算（**）和退出功能二、歸納總結(jié)，布置課后作業(yè)（0.5學時）1.回顧上課前的學習目標，對本節(jié)課知識點進行總結(jié)。（1）重難點突破-條件表達式設(shè)計（避免重疊）-縮進規(guī)范（4空格vsTab鍵）（2）素養(yǎng)升華"程序分支如同人生抉擇：-條件評估（if）→分析現(xiàn)狀-多路徑規(guī)劃（elif）→備選方案-默認選項（else）→風險預(yù)案"2.布置課后作業(yè)，檢查學生掌握情況。通過中國大學慕課MOOC，布置學習任務(wù)，發(fā)起主題討論，布置課后理論及上機操作作業(yè)。教材P28習題2：1(雙分支)、3(多分支)、4(計算器擴展)MOOC上布置項目2的測驗和作業(yè)題。第四單元（上機練習）上機練習主要針對本章中需要重點掌握的知識點，以及在程序中容易出錯的內(nèi)容進行練習，通過上機練習可以考察同學對知識點的掌握情況，對代碼的熟練程度。上機一：（考察知識點為if-else語句）形式：單獨完成題目：已知一個三位數(shù)，若它的各位數(shù)字的3次冪之和等于它本身，這個數(shù)就是一個水仙花數(shù)。請按照以下要求操作，判斷用戶輸入的三位數(shù)是否為水仙花數(shù)。（1）接收用戶輸入的三位數(shù)；（2）取出該三位數(shù)中各位