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(共28张PPT)
浙教版信息技术
八年级
第13课
Python的模块
新知导入
今天我们学习利用Python的模块解决一些实际问题，那么什么是Python的模块？主要模块有哪些？怎样利用模块来解决问题呢？带着疑问我们就一块来学习吧！
新知讲解
使用函数可将代码块与主程序分离，使程序更加容易理解。
还可将函数存储在称为模块的独立文件中，既可隐藏程序代码细节，又可在不同程序中重复使用函数。
新知讲解
模块(Module)
是用来把函数、变量，
以及其他东西组织成更大的、更强的程序。
Python提供了大量模块，
有些模块内置在Python之中，
如用于数学计算的模块math；
有些模块需要单独下载，
如用于科学计算的模块numpy。
一、模块概念
模块就是一个以.py结尾的独立的程序代码的文件，实现了特定的功能。
新知讲解
在Python中，
模块分为以下几种：
1.系统内置模块：如math、random、time等。
2.自定义模块：自定义模块是用户编写的模块，对某段逻辑或某些函数进行封装后，供其他程序调用。
3.第三方的开源模块：如numpy、matplotlib等，
可以通过pip
install进行安装后调用。
日积月累
新知讲解
在自定义模块时，有几点要注意：
(1)为了使IDLE能找到我们自定义模块，该模块要和调用的程序在同一目录下，否则在导入模块时会提示找不到模块的错误。
(2)模块名要遵循Python变量命名规范，不要使用中文、特殊字符等。
(3)自定义的模块名不要和系统内置的模块名相同，可以先在IDLE
交互环境里先用“import
model_name”命令检查，若成功则说明系统已存在此模块，然后考虑更改自定义的模块名。
新知讲解
二、模块导入
在Python中，
模块中的函数不能直接使用，
需要先导入。
新知讲解
模块的导入主要有以下两种方法：
导入整个模块文件，使用模块中的函数，格式如下：
Import
<模块>
[as<别名>]
<模块>.<函数名>()
这种导入模块的方法，相当于给导入的模块名称重新起一个别名，便于记忆，很方便地在程序中调用。
新知讲解
from<模块>import<函数名>
<函数名>()
导入模块中的指定函数，直接使用该函数，格式如下：
函数名如果有多个，可用逗号“，”隔开。
函数名可用通配符“
”导出所有的函数。
这种方法要慎用，因为导出的函数名称容易和其它函数名称冲突，失去了模块命名空间的优势。
新知讲解
例如，计算2的平方根，先导人模块，再使用函数，如图所示。
导入整个模块文件
新知讲解
又如计算2的3次幂，导入指定函数后，就可以直接使用该函数，如图所示。
只导入模块中指定函数
新知讲解
使用dir()
函数查看math模块内部的函数名
模块导入后，
可以使用内置函数dir()
查看模块内部的函数名(以及类和常量标识符名称等)，如图所示。
日积月累
新知讲解
三、常用内置模块math和random
math模块是Python提供的内置数学类模块，下
表列出math模块中的2个常量和2个函数。
1.math模块
名称
数学表示
含义
圆周率pi
π
π的近似值，15位小数
自然常数e
e
e的近似值，15位小数
pow(x，
y)
xy
计算x的y次幂
sqrt(x)
?√x
计算x的平方根
新知讲解
random模块提供了不同类型的随机数函数，
表13-2列出了常用的4个随机数生成函数。
2.random模块
名称
含义
seed(x)
给随机数一个种子值，默认随机种子是系统时钟
random()
随机生成一个0至1(不含1)之间的实数
uniform(a，
b)
随机生成一个a至b之间的实数
rand
int(a，
b)
随机生成一个a至b之间的整数
新知讲解
采用蒙特卡洛方法计算π的值。
圆周率π是一个无理数，没有任何一个公式能够精确计算π值，
π的计算只能采用近似算法。
蒙特卡洛方法(MonteCarlomethod)
也称统计模拟方法，
是指使用随机数来解决计算问题的方法。
四、Python模块的应用实例
新知讲解
1.问题分析
首先构造一个单位正方形和1/4圆，如图所示。
新知讲解
随机向单位正方形内抛洒大量“点”，而每个点可能在圆内或者在圆外
当随机点数量达到一定程度，在1/4圆内的点将构成其面积(S圆=π/4)，全部点将构成正方形面积
(S正=1)。
此时，抛点落在圆内的概率(p)，就是上述面积之比（P=S圆/S正=π/4）得到π=4p。
随机点的数量越大，得到的一值越精确。
新知讲解
根据上述分析，单位正方形内抛点的横坐标和纵坐标可通过随机函数产生
通过计算抛点到原点的距离(d)来判断该点是否落在圆内。
若抛点落在圆内，则计数器(point)
加1。
2.设计算法
新知讲解
随机向单位正方形内抛洒大量点(num)
，可通过循环实现。
抛点落在圆内的概率为p=point/num
其算法用流程图表示，如图所示。
新知讲解
根据设计的算法，
其程序代码如下所示。
3.编写程序
Import
random
import
math
num=int(input("请输入投点数：")
)
point
=
0
For
i
in
range(1，
num+1)
：
x
y=random.random(),random.random()
dist=math.sqrt(x
2+y
2)
if_dist<=1.0：
point
=point+
1
Pi=4
(point/num)
print("Pi的值是："，
Pi)
新知讲解
程序中用到了random模块的random()函数和math模块的sqrt()
函数。
新知讲解
按“F5”键，分别输人20000和20000000，运行结果如图所示。
4.调试运行
可见，投入的点越多，计算的一值越精确。
immport
p=[1，2，3，4，5，6]
n=3
print(
)
然后，新建
建“列表元素的循环左移”文lst_move.py，
程序代码如下请填写空缺的代码。
随堂练习
1.程序填空。
首先，
自定义函数left()
，
并保存到模块文件move.py，如图所示。
课堂小结
总结本节课所学内容
板书设计
一、模块概念
二、模块导入
三、常用内置模块math和random
四、Python模块的应用实例
1.运行下列语句，观察结果。
>>>import
random
>>>dir(random)
>>>help(random)
>>>random.random()
>>>random.rand
int(1，
10)
作业布置
谢谢
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浙教版信息技术八年级第13课Python的模块教学设计
课题
Python的模块
单元
第三单元
学科
信息技术
年级
八年级
学习目标
知识目标：理解模块的概念，掌握模块的导入及函数引用方法，技能目标：掌握两个常用内置模块math和random。通过学习能够编写简单使用模块的应用程序。情感目标：培养学生的创造性思维能力、探索精神，让学生体验成功的喜悦；。
重点
理解模块的概念，掌握模块的导入及函数引用方法；掌握两个常用内置模块math和random。
难点
通过学习能够编写简单使用模块的应用程序。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
今天我们学习利用Python的模块解决一些实际问题，那么什么是Python的模块？主要模块有哪些？怎样利用模块来解决问题呢？带着疑问我们就一块来学习吧！
思考并回答问题
激发学生学习兴趣并快速进入学习状态
讲授新课
使用函数可将代码块与主程序分离，使程序更加容易理解。还可将函数存储在称为模块的独立文件中，既可隐藏程序代码细节，又可在不同程序中重复使用函数。一、模块概念模块(Module)
是用来把函数、变量，
以及其他东西组织成更大的、更强的程序Python提供了大量模块，
有些模块内置在Python之中，
如用于数学计算的模块math；有些模块需要单独下载，
如用于科学计算的模块numpy。模块就是一个以.py结尾的独立的程序代码的文件，实现了特定的功能。日积月累在Python中，
模块分为以下几种：1.系统内置模块：如math、random、time等。2.自定义模块：自定义模块是用户编写的模块，对某段逻辑或某些函数进行封装后，供其他程序调用。3.第三方的开源模块：如numpy、matplotlib等，
可以通过pip
install进行安装后调用。在自定义模块时，有几点要注意：(1)为了使IDLE能找到我们自定义模块，该模块要和调用的程序在同一目录下，否则在导入模块时会提示找不到模块的错误。(2)模块名要遵循Python变量命名规范，不要使用中文、特殊字符等。(3)自定义的模块名不要和系统内置的模块名相同，可以先在IDLE
交互环境里先用“import
model_name”命令检查，若成功则说明系统已存在此模块，然后考虑更改自定义的模块名。二、模块导入在Python中，
模块中的函数不能直接使用，
需要先导入。模块的导入主要有以下两种方法：导入整个模块文件，使用模块中的函数，格式如下：Import
<模块>
[as<别名>]<模块>.<函数名>()这种导入模块的方法，相当于给导入的模块名称重新起一个别名，便于记忆，很方便地在程序中调用。导入模块中的指定函数，直接使用该函数，格式如下：from<模块>import<函数名><函数名>()函数名如果有多个，可用逗号“，”隔开。函数名可用通配符“
”导出所有的函数。这种方法要慎用，因为导出的函数名称容易和其它函数名称冲突，失去了模块命名空间的优势。例如，计算2的平方根，先导人模块，再使用函数，如图所示。导入整个模块文件又如计算2的3次幂，导入指定函数后，就可以直接使用该函数，如图所示。只导入模块中指定函数日积月累模块导入后，
可以使用内置函数dir()
查看模块内部的函数名(以及类和常量标识符名称等)，如图所示。使用dir()
函数查看math模块内部的函数名三、常用内置模块math和random1.math模块math模块是Python提供的内置数学类模块，下
表列出math模块中的2个常量和2个函数。2.random模块random模块提供了不同类型的随机数函数，
表13-2列出了常用的4个随机数生成函数。四、Python模块的应用实例采用蒙特卡洛方法计算π的值。圆周率π是一个无理数，没有任何一个公式能够精确计算π值，
π的计算只能采用近似算法。蒙特卡洛方法(MonteCarlomethod)
也称统计模拟方法，
是指使用随机数来解决计算问题的方法。1.问题分析首先构造一个单位正方形和1/4圆，如图所示。随机向单位正方形内抛洒大量“点”，而每个点可能在圆内或者在圆外当随机点数量达到一定程度，在1/4圆内的点将构成其面积(S圆=π/4)，全部点将构成正方形面积
(S正=1)。此时，抛点落在圆内的概率(p)，就是上述面积之比（P=S圆/S正=π/4）得到π=4p。随机点的数量越大，得到的一值越精确。2.设计算法根据上述分析，单位正方形内抛点的横坐标和纵坐标可通过随机函数产生通过计算抛点到原点的距离(d)来判断该点是若抛点落在圆内，则计数器(point)
加1。随机向单位正方形内抛洒大量点(num)
，可通过循环实现。抛点落在圆内的概率为p=point/num其算法用流程图表示，如图所示。3.编写程序根据设计的算法，
其程序代码如下所示。Import
randomimport
mathnum=int(input("请输入投点数：")
)point
=
0For
i
in
range(1，
num+1)
：
x
y=random.random(),random.random()
dist=math.sqrt(x
2+y
2)
if_dist<=1.0：
point
=point+
1Pi=4
(point/num)print("Pi的值是："，
Pi)程序中用到了random模块的random()函数和math模块的sqrt()
函数。4.调试运行按“F5”键，分别输人20000和20000000，运行结果如图所示。可见，投入的点越多，计算的一值越精确。随堂练习1.程序填空。首先，
自定义函数left()
，
并保存到模块文件move.py，如图所示。然后，新建
建“列表元素的循环左移”文lst_move.py，
程序代码如下请填写空缺的代码。Immport
(
)p=[1，2，3，4，5，6]n=3print(
)
通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。学生小组间讨论，共同完成任务。通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。学生小组间讨论，共同完成任务。通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。学生小组间讨论，共同完成任务。学生小组间讨论，共同完成任务，并分组汇报。
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务培锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。加强学生组内团结、共同完成任务培锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。加强学生组内团结、共同完成任务加强学生组内团结、共同完成任务培锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。培养学生独立完成练习的能力。
课堂小结
分小组总结归纳，教师补充。
各组汇报总结，其他小组成员做补充。
锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
布置作业
1.运行下列语句，观察结果。>>>importrandom>>>dir(random)>>>help(random)>>>random.random()>>>random.rand
int(1，
10)
板书
一、模块概念二、模块导入三、常用内置模块math和random四、Python模块的应用实例
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精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
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