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第8课算法验证与实现
一、教学目标
1.初步尝试编写简单的Python程序，对算法进行验证与实现。
2.知道变量的含义，了解Python中input()、int()、float()和print()等函数的用法。
二、教学重点与难点
教学重点
1.编写简单Python程序验证算法。
2.理解变量的含义及常用函数的用法。
教学难点
1.正确运用Python函数实现算法。
2.理解程序中的逻辑关系。
三、教学准备
1.安装有Python环境的电脑。
2.教学课件。
四、教学过程
（一）导入新课
师：同学们，我们在前面的课程中学习了算法的一些基本概念和结构，如顺序结构、分支结构等。那大家有没有想过，如何把这些算法真正地实现出来呢？今天，我们就一起来学习用Python语言编写简单的程序，对算法进行验证与实现。
（二）新课讲解
1.认识Python编程环境
师：首先，我们来认识一下Python编程环境。Python是一种非常流行的编程语言，它简单易学，功能强大。我们可以在电脑上安装Python解释器，然后使用文本编辑器来编写Python程序。
打开一个文本编辑器，比如Notepad++或者SublimeText。在文本编辑器中，我们可以输入Python代码。然后，我们可以通过命令行或者集成开发环境（IDE）来运行我们的程序。
2.变量的含义
师：在Python编程中，变量是非常重要的概念。变量就像一个盒子，我们可以把数据放在这个盒子里，然后给这个盒子取一个名字。以后，我们就可以通过这个名字来访问盒子里的数据。
例如，我们可以定义一个变量名为“age”的变量，用来存储一个人的年龄。
age=10
这里，“age”就是变量名，10就是变量的值。我们可以随时改变变量的值。
age=11
现在，变量“age”的值就变成了11。
师：变量可以存储不同类型的数据，比如整数、小数、字符串等。
3.Python中的函数
（1）input()函数
师：input()函数是用来接收用户输入的。当程序执行到input()函数时，会暂停等待用户输入一些数据。用户输入完数据后，按下回车键，程序会继续执行，并将用户输入的数据作为函数的返回值。
例如，我们可以使用以下代码接收用户输入的名字：
name=input("请输入你的名字：")
print("你好，"+name)
当程序运行到第一行时，会显示“请输入你的名字：”，等待用户输入名字。用户输入名字后，程序会将这个名字存储在变量“name”中。然后，第二行代码会输出“你好，”加上用户输入的名字。
（让学生在自己的电脑上运行这个程序，体验input()函数的用法）
（2）int()和float()函数
师：int()函数是用来将一个字符串或小数转换为整数的。float()函数则是用来将一个字符串或整数转换为小数的。
例如，我们可以使用以下代码将用户输入的数字转换为整数：
num_str=input("请输入一个数字：") num=int(num_str) print("你输入的数字是："+str(num))
这里，第一行代码接收用户输入的数字，这个数字是一个字符串。第二行代码将这个字符串转换为整数，并存储在变量“num”中。第三行代码输出“你输入的数字是：”加上转换后的整数。注意，在输出的时候，我们需要将整数转换为字符串，因为“+”运算符只能连接两个字符串。
（让学生在自己的电脑上运行这个程序，体验int()函数的用法。然后，让学生修改代码，使用float()函数将用户输入的数字转换为小数，并输出）
（3）print()函数
师：print()函数是用来输出数据的。我们可以在print()函数中传入一个或多个参数，这些参数可以是变量、字符串、数字等。print()函数会将这些参数的值输出到屏幕上。
例如，我们可以使用以下代码输出一些信息：
print("今天是个好天气！") print("温度是：",25)
第一行代码输出“今天是个好天气！”。第二行代码输出“温度是：”和数字25。注意，在输出多个参数时，参数之间用逗号隔开。
（让学生在自己的电脑上运行这个程序，体验print()函数的用法）
4.顺序结构程序
师：我们先来学习顺序结构的程序。顺序结构的程序是按照代码的书写顺序依次执行的。
例如，我们可以编写一个程序，计算两个数的和并输出：
a=5 b=3 c=a+b print("两个数的和是：",c)
这里，第一行和第二行代码分别定义了两个变量“a”和“b”，并给它们赋值。第三行代码计算“a”和“b”的和，并将结果存储在变量“c”中。第四行代码输出“两个数的和是：”和变量“c”的值。
（让学生在自己的电脑上运行这个程序，理解顺序结构程序的执行过程）
5.简单分支结构程序
师：接下来，我们学习简单分支结构的程序。分支结构的程序是根据一定的条件来选择执行不同的代码块的。
例如，我们可以编写一个程序，判断一个数是奇数还是偶数并输出：
num=int(input("请输入一个整数：")) if num%2==0: print(num,"是偶数。") else: print(num,"是奇数。")
这里，第一行代码接收用户输入的一个整数，并将其转换为整数类型存储在变量“num”中。第二行代码使用if语句来判断“num”是否能被2整除。如果能被2整除，说明“num”是偶数，执行第三行代码，输出“num是偶数。”；如果不能被2整除，说明“num”是奇数，执行第四行代码，输出“num是奇数。”。
（让学生在自己的电脑上运行这个程序，理解分支结构程序的执行过程）
6.用Python程序验证算法
师：现在，我们已经学习了变量、函数和程序结构的基本概念，接下来我们就可以用Python程序来验证我们之前学习的算法了。
例如，我们可以用Python程序来实现一个简单的购物算法。假设我们有一个商品，价格是100元。如果用户购买的数量超过5个，就可以享受八折优惠。我们可以用以下代码来实现这个算法：
price=100 quantity=int(input("请输入你要购买的数量：")) total_price=price*quantity if quantity>5: total_price=total_price*0.8 print("你需要支付的总价是：",total_price)
这里，第一行代码定义了商品的价格为100元。第二行代码接收用户输入的购买数量，并将其转换为整数类型存储在变量“quantity”中。第三行代码计算不打折的总价。第四行代码使用if语句来判断购买数量是否超过5个。如果超过5个，就将总价乘以0.8，得到打折后的总价。第五行代码输出用户需要支付的总价。
（让学生在自己的电脑上运行这个程序，理解如何用Python程序验证算法）
（三）巩固练习
1.基础练习
（1）让学生编写一个程序，接收用户输入的两个整数，计算它们的乘积并输出。
（2）让学生编写一个程序，接收用户输入的一个字符串，判断这个字符串是否是回文（即正着读和倒着读都一样）并输出结果。
例如：
输入：“level”
输出：“这个字符串是回文。”
输入：“hello”
输出：“这个字符串不是回文。”
2.拓展练习
（1）让学生编写一个程序，模拟一个简单的计算器。程序接收用户输入的两个数字和一个运算符（+、-、*、/），根据运算符进行相应的运算并输出结果。
例如：
输入：53+
输出：8
输入：104/
输出：2.5
（2）让学生编写一个程序，判断一个年份是否是闰年。闰年的判断条件是：能被4整除但不能被100整除的年份为闰年，能被400整除的年份也是闰年。
例如：
输入：2020
输出：“2020年是闰年。”
输入：2100
输出：“2100年不是闰年。”
3.综合练习
（1）让学生编写一个程序，实现一个简单的学生成绩管理系统。程序接收用户输入的学生姓名和成绩，然后根据成绩判断学生的等级（优秀、良好、中等、及格、不及格）并输出。
例如：
输入：小明90
输出：“小明的成绩等级是优秀。”
输入：小红75
输出：“小红的成绩等级是良好。”
（2）让学生编写一个程序，模拟一个自动售货机。程序接收用户输入的商品编号和购买数量，然后计算总价并输出。假设商品的价格如下：
商品编号1：价格5元
商品编号2：价格8元
商品编号3：价格10元
例如：
输入：13
输出：“你购买的商品总价是15元。”
（四）课堂小结
1.回顾本节课的主要内容
师：同学们，今天我们学习了用Python程序验证算法。我们认识了Python编程环境，学习了变量的含义和Python中的一些常用函数，如input()、int()、float()和print()等。我们还学习了顺序结构和分支结构的程序，并通过一些例子学会了用Python程序验证算法。
2.强调重点和难点
师：本节课的重点是编写简单Python程序验证算法，理解变量的含义及常用函数的用法。难点是正确运用Python函数实现算法，理解程序中的逻辑关系。希望同学们在课后能够多做一些练习，加深对这些知识的理解和掌握。
（五）作业布置
1.完成课后练习中的相关题目。
2.自己设计一个算法，并使用Python程序进行验证和实现。
五、板书设计
1.Python编程环境
2.变量含义
3.函数用法（input()、int()、float()、print()）
4.顺序结构程序
5.分支结构程序
6.算法验证与实现
六、课后反思
在本节课的教学中，通过引入Python编程环境，让学生初步接触编程，激发了学生的学习兴趣。在讲解变量和函数的过程中，采用了大量的例子，帮助学生理解抽象的概念。在讲解顺序结构和分支结构程序时，通过实际的例子让学生体会程序的执行过程。在巩固练习环节，设计了多种类型的练习，让学生在不同的情境中运用所学知识，提高了学生的编程能力和解决问题的能力。
然而，在教学过程中也发现了一些问题。部分学生在理解变量的作用域和函数的参数传递等方面还有一些困难，需要在今后的教学中进一步加强讲解和练习。另外，在课堂时间的安排上，可能需要更加合理地分配讲解和练习的时间，以确保学生有足够的时间进行实践操作。
总的来说，本节课的教学目标基本达成，学生对Python编程有了初步的认识和了解，能够编写简单的程序验证算法。在今后的教学中，要继续关注学生的学习情况，及时调整教学方法，提高教学效果。

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