《Python程序設(shè)計(jì)與案例教程》教師姓名：老師

項(xiàng)目2-Python基礎(chǔ)授課對象授課時(shí)數(shù)12授課地點(diǎn)多媒體機(jī)房授課形式理實(shí)一體教學(xué)內(nèi)容本項(xiàng)目圍繞Python程序設(shè)計(jì)的核心基礎(chǔ)知識展開，包含以下四個(gè)模塊內(nèi)容：Python基本語法：掌握注釋、縮進(jìn)、語句換行等格式規(guī)范，掌握標(biāo)識符命名規(guī)則與保留字使用規(guī)范，理解變量與常量的定義及作用域，熟練運(yùn)用輸入輸出函數(shù)實(shí)現(xiàn)交互式程序設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)類型與轉(zhuǎn)換：深入理解數(shù)字類型（整型、浮點(diǎn)型、復(fù)數(shù)）的運(yùn)算規(guī)則，掌握數(shù)據(jù)類型檢測與轉(zhuǎn)換方法，認(rèn)識eval()函數(shù)的安全風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)算符與優(yōu)先級：熟練運(yùn)用算術(shù)、比較、邏輯運(yùn)算符解決實(shí)際問題，掌握運(yùn)算符優(yōu)先級規(guī)則與復(fù)合賦值運(yùn)算優(yōu)化技巧。學(xué)情分析學(xué)生已掌握基本編程概念，但對Python語法規(guī)范與數(shù)據(jù)類型掌握不足。知識水平參差不齊，需通過分層任務(wù)與小組協(xié)作激發(fā)學(xué)習(xí)主動性。教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.掌握Python基本語法、數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算符的用法；2.理解變量與常量的區(qū)別、輸入輸出函數(shù)的應(yīng)用場景。能力目標(biāo)1.能編寫符合PEP8規(guī)范的Python程序；2.能運(yùn)用數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算符解決實(shí)際問題；3.能調(diào)試常見語法錯(cuò)誤并優(yōu)化代碼。素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的編碼習(xí)慣與責(zé)任意識；2.樹立數(shù)據(jù)安全意識與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；3.弘揚(yáng)中華傳統(tǒng)美德與工匠精神。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1.標(biāo)識符命名規(guī)則與保留字；2.數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換與運(yùn)算符優(yōu)先級；3.代碼規(guī)范（縮進(jìn)、注釋、空行）。突破方法案例驅(qū)動+代碼評審+分組實(shí)踐教學(xué)難點(diǎn)1.復(fù)數(shù)運(yùn)算邏輯；2.

eval()函數(shù)的安全風(fēng)險(xiǎn)；3.運(yùn)算符優(yōu)先級綜合應(yīng)用。突破方法動態(tài)演示+安全案例解析+算法競賽教學(xué)方法線上線下混合式教學(xué)+項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)過程設(shè)計(jì)第一階段：課前預(yù)熱

學(xué)生預(yù)習(xí)語法規(guī)則，分析"class=10"錯(cuò)誤案例，完成傳統(tǒng)文化變量名設(shè)計(jì)（如景泰藍(lán)→jing_tai_lan_price），建立規(guī)范意識。第二階段：課中實(shí)戰(zhàn)語法筑基：通過成語命名大賽掌握標(biāo)識符規(guī)則，審判保留字錯(cuò)誤強(qiáng)化《網(wǎng)絡(luò)安全法》意識；規(guī)范養(yǎng)成：重構(gòu)非遺購物小票代碼，模擬企業(yè)代碼審查流程；安全加固：BMI計(jì)算植入異常處理，開展eval攻防演練培養(yǎng)數(shù)據(jù)倫理；算法優(yōu)化：解析運(yùn)算符優(yōu)先級錯(cuò)誤導(dǎo)致的金額偏差，強(qiáng)化工程思維。第三階段：課后延伸

開發(fā)傳統(tǒng)節(jié)日倒計(jì)時(shí)程序，撰寫規(guī)范實(shí)踐報(bào)告，實(shí)現(xiàn)"技術(shù)+文化"雙素養(yǎng)提升。二、教學(xué)過程（一）課前教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動設(shè)計(jì)意圖課前準(zhǔn)備1.發(fā)布預(yù)習(xí)文檔（含標(biāo)識符規(guī)則、保留字表、運(yùn)算符優(yōu)先級表）；2.發(fā)布“小王誤用保留字導(dǎo)致程序崩潰”案例視頻。3.布置討論：分析“class=10為何報(bào)錯(cuò)？”4.分組分配“中華傳統(tǒng)手工藝品名稱”列表（如蘇繡、景泰藍(lán)），要求設(shè)計(jì)合法變量名（如su_xiu_price）。1.培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力；2.通過錯(cuò)誤案例引發(fā)規(guī)范性思考，滲透“規(guī)范即責(zé)任”的職場意識。（二）課中教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動設(shè)計(jì)意圖復(fù)習(xí)提問1.提問：“if=5為何報(bào)錯(cuò)？”2.學(xué)生展示課前分組變量命名成果，教師點(diǎn)評。鞏固保留字知識，強(qiáng)調(diào)規(guī)范的重要性；通過真實(shí)案例展示職業(yè)場景中的命名要求。導(dǎo)入新課案例引入：展示“景德鎮(zhèn)瓷器購物小票”程序運(yùn)行效果，提問：“如何用Python實(shí)現(xiàn)金額計(jì)算與格式化輸出？”引用《論語》“工欲善其事，必先利其器”，強(qiáng)調(diào)代碼規(guī)范的重要性。培養(yǎng)規(guī)范意識，通過傳統(tǒng)手工藝品案例，傳遞中華文化自信新課講授本章要介紹的內(nèi)容：1.Python語法基石：編寫規(guī)范、標(biāo)識符命名規(guī)范與保留字的意義；變量與常量的邏輯區(qū)分；輸入輸出函數(shù)的交互設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)文化融合（個(gè)性化證書生成）。2.數(shù)據(jù)類型與安全：數(shù)字類型的數(shù)學(xué)運(yùn)算與應(yīng)用；eval()函數(shù)的技術(shù)倫理警示。3.運(yùn)算符與算法優(yōu)化：運(yùn)算符及優(yōu)先級；邏輯運(yùn)算符的算法簡化。本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握注釋、縮進(jìn)、語句換行的規(guī)范用法。掌握標(biāo)識符命名規(guī)則、保留字列表的查詢方法。熟練使用變量與常量，理解輸入輸出函數(shù)的使用場景。掌握整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、復(fù)數(shù)類型的特點(diǎn)與運(yùn)算規(guī)則。熟練使用type()檢測類型，理解eval()的安全風(fēng)險(xiǎn)。掌握算術(shù)、比較、邏輯運(yùn)算符的優(yōu)先級規(guī)則。培養(yǎng)邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性，理解“算法優(yōu)化即資源節(jié)約”的工程理念。任務(wù)一、基本語法編寫規(guī)范1.代碼格式規(guī)范用法提示符空行規(guī)則交互式命令行，`>>>`輸入提示符、`...`續(xù)行提示符（多行代碼）；腳本文件無提示符，直接執(zhí)行；禁止使用中文符號。模塊級間隔，函數(shù)/類之間空2行；類內(nèi)間隔：方法之間空1行；函數(shù)內(nèi)間隔：邏輯塊之間空1行（如數(shù)據(jù)處理前后）。注釋規(guī)范行寬限制單行注釋`#`、多行注釋`'''`或`"""`；注釋原則簡潔明了，避免冗余。推薦行≤79字符。語句換行空格使用括號內(nèi)換行對齊括號起始位置；縮進(jìn)4空格換行。運(yùn)算符空格兩側(cè)加空格：`i=i+1`；參數(shù)列表逗號后空格；括號內(nèi)側(cè)無空格。縮進(jìn)規(guī)范4個(gè)空格（禁止Tab與空格混用）。2代碼格式審查 活動2：提供含縮進(jìn)錯(cuò)誤、無注釋的代碼片段；學(xué)生扮演“代碼審查員”，按PEP8標(biāo)準(zhǔn)修正。#錯(cuò)誤代碼：計(jì)算兩個(gè)數(shù)字的和x=5y=3z=x+yprint(x,'加',y,'等于',z) #參考答案"""數(shù)字加法計(jì)算程序功能：計(jì)算兩個(gè)整數(shù)的和作者：數(shù)學(xué)小能手版本：1.0"""#輸入數(shù)字（體現(xiàn)嚴(yán)謹(jǐn)性）number_one=5#第一個(gè)加數(shù)number_two=3#第二個(gè)加數(shù)#計(jì)算結(jié)果（遵守加法交換律）sum_result=number_one+number_two#輸出信息（符合《中小學(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》要求）print(f"計(jì)算結(jié)果：{number_one}+{number_two}={sum_result}")1.2標(biāo)識符與保留字1.通過思維導(dǎo)圖講解標(biāo)識符規(guī)則、保留字表；標(biāo)識符可以簡單地理解為一個(gè)名字，如每個(gè)人都有自己的名字，它是編程中用于識別變量、函數(shù)、類、模塊和其他對象的名稱?；顒?：成語變量命名大賽-學(xué)生分組將成語轉(zhuǎn)化為合法變量名（如“天道酬勤”→tian_dao_chou_qin）；-教師點(diǎn)評命名合理性，強(qiáng)調(diào)“見名思義”。#活動1：成語變量命名大賽#====================#錯(cuò)誤示例（學(xué)生需修正）#====================#案例1：使用保留字#from="飲水思源"#?SyntaxError:'from'是保留字#案例2：數(shù)字開頭#1xue_wu_zhi_jing=True#?SyntaxError:變量名不能以數(shù)字開頭#案例3：拼音縮寫導(dǎo)致歧義xqsy="學(xué)淺思疑"#?縮寫無法映射原成語（需改為xue_qian_si_yi）#案例4：使用中文變量名精誠所至=False#?含中文字符（僅Python3.10+支持，但不符合規(guī)范）#案例5：語義不完整kai_yuan="開源節(jié)流"#?丟失"節(jié)流"語義，需補(bǔ)充完整拼音#案例6：無意義下劃線xue__hai__wu__ya="學(xué)海無涯"#?連續(xù)雙下劃線不符合PEP8規(guī)范#====================#正確示例（參考修正）#====================#案例1修正：替換保留字water_source_memory="飲水思源"#?添加語義前綴#案例2修正：規(guī)范命名xue_wu_zhi_jing_flag=True#?_flag后綴明確布爾類型#案例3修正：完整拼音xue_qian_si_yi_warning="學(xué)淺思疑"#?_warning后綴提示狀態(tài)#案例4修正：拼音轉(zhuǎn)化jing_cheng_suo_zhi_auth=False#?_auth后綴說明認(rèn)證場景#案例5修正：完整語義kai_yuan_jie_liu_policy="開源節(jié)流"#?_policy后綴說明策略屬性#案例6修正：規(guī)范下劃線xue_hai_wu_ya_progress=0.75#?_progress后綴量化學(xué)習(xí)進(jìn)度展示保留字列表演示help("keywords")查詢方法。Python保留字是一組具有特殊意義的單詞，又稱為關(guān)鍵字。是Python語言預(yù)先創(chuàng)建并保留使用，不允許被重復(fù)定義使用的標(biāo)識符?；顒?：保留字審判庭-提供含保留字錯(cuò)誤的代碼（如try=10）；-學(xué)生扮演“程序員”與“調(diào)試員”，定位并修正錯(cuò)誤。#活動2：保留字審判庭——守護(hù)代碼憲法活動說明：1.學(xué)生扮演"程序員"編寫含保留字的錯(cuò)誤代碼2.調(diào)試員定位錯(cuò)誤并修正3.結(jié)合《網(wǎng)絡(luò)安全法》說明違規(guī)風(fēng)險(xiǎn)"""#====================#錯(cuò)誤示例（含保留字違規(guī)）#====================#案例1:使用保留字'try'作為變量名try=10#?SyntaxError:保留字違規(guī)#案例2:使用保留字'class'作為字典鍵student_data={'name':'張三',class:'計(jì)算機(jī)科學(xué)'#?引發(fā)KeyError（應(yīng)為字符串'class'）}#案例3:使用保留字'def'作為函數(shù)參數(shù)defcalculate(def,x):#?參數(shù)名'def'非法returndef*x#案例4:使用保留字'if'作為類屬性classWeatherReport:if='晴天'#?類屬性名非法#====================#修正后正確代碼#===================="""#案例1修正attempt_count=10#?語義化命名#案例2修正student_data_fixed={'name':'張三','class_name':'計(jì)算機(jī)科學(xué)'#?添加后綴明確含義}#案例3修正defcalculate(base,x):#?參數(shù)名合法returnbase*x#案例4修正classWeatherReportFixed:weather_condition='晴天'#?添加語義...1.3變量與常量變量與常量演示變量與常量的定義與作用域。在Python中，變量是用來存儲數(shù)據(jù)的容器。變量不需要提前聲明類型，可以直接賦值使用，變量的類型由所賦的值決定，并且可以隨時(shí)通過賦值語句進(jìn)行創(chuàng)建和修改。變量名就是標(biāo)識符的一種，命名時(shí)要遵循標(biāo)識符的命名規(guī)則。常量是用來存儲固定值的，這些值在程序運(yùn)行過程中通常不會改變。活動3：提供含中文符號、保留字命名的錯(cuò)誤代碼，學(xué)生修正并提交。#活動3：代碼糾錯(cuò)活動規(guī)則：1.將錯(cuò)誤代碼改正為合法Python變量名2.變量名需明確表達(dá)語義3.禁用保留字和中文符號"""#錯(cuò)誤示例1：使用保留字#class="天道酬勤"#?SyntaxError:保留字不能作為變量名#錯(cuò)誤示例2：拼音首字母縮寫tdcq="天道酬勤"#?不符合"見名思義"原則#正確示例1：下劃線分詞+語義明確tian_dao_chou_qin="天道酬勤"#?清晰表達(dá)成語含義#----------------------------------------------------#錯(cuò)誤示例3：包含數(shù)字開頭#3guo_yanyi="三國演義"#?SyntaxError:變量名不能以數(shù)字開頭#正確示例2：語義補(bǔ)充classic_novel_sanguo="三國演義"#?添加classic_novel前綴明確類型#----------------------------------------------------#錯(cuò)誤示例4：使用中文下劃線厚德載物_value=100#?含中文字符，導(dǎo)致SyntaxError#正確示例3：全小寫下劃線hou_de_zai_wu_score=100#?兼容英文變量規(guī)則，體現(xiàn)"厚德"評分1.4輸入輸出函數(shù)介紹輸入輸出函數(shù)的參數(shù)及作用input()函數(shù)用于從鍵盤接收用戶輸入的數(shù)據(jù)，并返回一個(gè)字符串類型的結(jié)果。它的基本語法是：input([prompt])，prompt：可選參數(shù)。返回值是用戶輸入的內(nèi)容，注意始終返回字符串類型。print()函數(shù)用于將數(shù)據(jù)輸出到控制臺。它可以輸出任何類型的數(shù)據(jù)，并且支持格式化輸出。其基本語法如下：print(*objects,sep='',end='\n',file=None,flush=False)#活動4：中華美德證書生成器#知識點(diǎn)：輸入輸出函數(shù)、格式化字符串、常量使用VIRTUE_MOTTOS={#常量定義"仁":"仁者愛人，有禮者敬人。——《孟子》","信":"人而無信，不知其可也。——《論語》"}name=input("請輸入姓名：")#輸入函數(shù)selected_virtue=input("選擇美德關(guān)鍵詞（仁/信）：")#格式化輸出print(f"\n======中華美德傳承證書======")print(f"獲得者：{name}")print(f"美德踐行：{VIRTUE_MOTTOS.get(selected_virtue,'立德修身')}")print("頒發(fā)機(jī)構(gòu)：中華文化研究會\n")培養(yǎng)學(xué)生持之以恒的精神，引導(dǎo)學(xué)生制定學(xué)習(xí)目標(biāo)，通過規(guī)范化的代碼編寫，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德。結(jié)合代碼注釋的清晰性，體現(xiàn)誠信和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。示例代碼使用“PI=3.14159”，結(jié)合祖沖之圓周率計(jì)算故事，激發(fā)民族自豪感。名言庫包含“仁者愛人”“誠信為本”，傳遞傳統(tǒng)文化價(jià)值觀。培養(yǎng)調(diào)試能力，強(qiáng)調(diào)“細(xì)節(jié)決定代碼質(zhì)量”的工匠精神。任務(wù)2：數(shù)據(jù)類型2.1數(shù)字類型與轉(zhuǎn)換 1.演示整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、復(fù)數(shù)的計(jì)算（如5+3j）；活動1：輸入身高（米）、體重（公斤），計(jì)算BMI，處理輸入非數(shù)值的異常（如float("abc")）。try:height=float(input("請輸入身高（米）："))weight=float(input("請輸入體重（公斤）："))bmi=weight/(height**2)print(f"您的BMI值為：{bmi:.1f}")exceptValueError:print("錯(cuò)誤：請輸入有效的數(shù)字！")2.2eval()函數(shù)安全 在Python中，eval()是一個(gè)內(nèi)置函數(shù)，它可以將字符串作為Python表達(dá)式進(jìn)行求值并返回計(jì)算結(jié)果?；菊Z法：eval(expression,globals=None,locals=None)實(shí)例——計(jì)算數(shù)學(xué)表達(dá)式#計(jì)算簡單的數(shù)學(xué)表達(dá)式result=eval("2+3*4")#計(jì)算出字符串中的表達(dá)式的值print(result)#輸出:14實(shí)例——計(jì)算包含變量的表達(dá)式#計(jì)算包含變量的表達(dá)式x=5y=3result=eval("x+y")print(result)#輸出:82.案例解析：eval("__import__('os').system('rm*')")的風(fēng)險(xiǎn)?；顒?：黑客與衛(wèi)士-攻擊組嘗試用eval("__import__('os').system('ls')")獲取系統(tǒng)信息；-防御組設(shè)計(jì)輸入過濾方案。#攻擊示例（需在沙箱環(huán)境運(yùn)行）danger_code="__import__('os').system('ls')"#模擬讀取目錄#danger_code="__import__('os').system('rm-rf/')"#??絕對禁止真實(shí)運(yùn)行！try:result=eval(danger_code)#?極度危險(xiǎn)！僅用于教學(xué)演示print("攻擊結(jié)果：",result)exceptExceptionase:print("攻擊失?。?,str(e))#安全衛(wèi)士代碼（初級過濾）defsafe_eval(user_input):"""安全評估函數(shù)——網(wǎng)絡(luò)安全從入門做起"""forbidden_words=['os','system','open','rm','__']#黑名單#檢查危險(xiǎn)關(guān)鍵詞forwordinforbidden_words:#教師可解釋循環(huán)邏輯ifwordinuser_input:returnf"??拒絕執(zhí)行：檢測到危險(xiǎn)詞'{word}'"#允許簡單數(shù)學(xué)計(jì)算（如"3+5"）returneval(user_input)#?有限安全評估#測試案例（學(xué)生可補(bǔ)充）test_input=input("請輸入計(jì)算式：")print("計(jì)算結(jié)果：",safe_eval(test_input))討論數(shù)據(jù)校驗(yàn)必要性，映射“數(shù)據(jù)安全是技術(shù)倫理的底線”。強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。任務(wù)3：運(yùn)算符3.1運(yùn)算符優(yōu)先級 1.分組競賽：解析復(fù)雜表達(dá)式（如3