小学《人工智能编程》课程教案
第3讲 玩转变量
1.教学内容分析
本节内容首先情境带入，引出变量的相关知识内容；随后，以Python编程软件为辅助，讲解变量命名、保留字符、标识符及变量赋值等知识；之后，开展实践任务，以计算苹果价格为例，熟悉变量赋值的使用方法；然后，思维拓展，讲程序中的变量及保留字的作用等知识，最后，能力提升，通过编写Python程序预测将来身高。
2.学习者分析
1.学生具有一定的Python编程语言基础；
2.学生对变量知识有一定的了解；
3.学生具备一定的逻辑推理能力，知识迁移能力，对人工智能的技术有较强的学习兴趣。
3.学习目标确定
1.知识与技能：
①了解变量命名与使用方法；
②了解 Python 标识符的命名规则；
③学生能够了解程序中变量及保留字的作用。
2.过程与方法：
①通过学习变量的相关内容，体会Python编程的应用；
②通过项目的编程练习，培养学生设计能力和举一反三的能力。
3.情感态度与价值观：
①养成自主学习、自主探究的能力；
②培养发现问题、解决问题的探究能力；
③通过对项目的讨论、分析、制作等活动，培养严密的逻辑思维能力。
4.教学重点难点
教学重点：1.了解 Python 保留字的作用；
        2.了解变量赋值的方法；
教学难点：1.掌握利用变量的赋值方法进行编程计算；
冬奥ppt免费模板下载        2.灵活运用软件完成项目的制作。
5.教学流程图
冒泡排序例题讲解
情境导入
原理讲解
   
项目制作
思维拓展
展示小结
    能力提升
6.教学活动
报名表提交了怎么更改
环节一：（情境导入）5min
教学活动1
1.教师讲授情境故事，设置悬念，吸引学生兴趣；（教师播放PPT）
教师：“2005年10月17日，神舟六号返回舱在内蒙古四子王旗成功着陆，航天员费俊龙、聂海胜平安返回。神舟六号飞船返回前运行在距地球大约343千米的圆形轨道上，速度大约为7800m/s。在进入稠密大气层之前，推进舱与返回舱分离，返回舱继续下降到大约距离地面100千米高度时，进入稠密大气层。以数千米每秒的高速进入大气层的飞船，在稠密大气的摩擦下，速度开始急剧下降。当飞船下降到距离地球表面15千米左右的高度时，飞船的速度由超音速下降到亚音速，并稳定在180m/s左右。距地面大约10千米时，通过减速伞的作用，返回舱的速度下降到80m/s左右。减速伞工作16秒钟后，与返回舱分离，同时拉出主伞。主伞也采取两级充气的方法，先张开一个小口，然后慢慢地全部撑开，这
时返回舱的下降速度逐渐由80m/s减到40m/s，然后再减至8m/s － 10m/s。在距离地面大约1米时，返回舱的4个反推火箭点火工作，返回舱速度一下降到了2m/s以内，又渐渐降到1m/s，最终安全着陆。同学们，你们知道宇宙飞船是怎样控制飞行速度的吗？”
学生聆听情境故事，积极回应老师，思考宇宙飞船如何控制速度；
教师：“好的，同学们，我们一起去学习了解一下宇宙飞船是如何控制速度的吧！今天我们的学习将分成三个模块，第一个模块，学习变量的相关知识；第二个模块，一起完成计算苹果价格的实践任务；第三个模块，思维拓展，学习一下程序中的变量及保留字的作用。”
学生聆听教师讲授。
活动意图说明：
通过情境故事吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，导入本节课的内容----玩转变量
环节二：（原理讲解）20min
java vector教学活动2
1.教师讲解变量的命名的知识内容；
教师：“Python语言允许采用大写字母、小写字母、数字、下划线和汉字等字符及其组合给变量命名，但名字的首字符不能是数字，中间不能出现空格，长度没有限制。以管理通讯录为例，以下是合法命名的变量：Class、 Class61、 class61、 Class_61、 _Class_61；Python3还允许使用汉字来命名变量，如：姓名、班级、六一班；以下是不合法命名的变量：61Class、 Class 61、 Class_ 61、 class等，特别需要注意的是class是Python的保留字，不能用作变量名。”
学生认真聆听教师讲解变量的命名的观察的知识内容，教师播放PPT，进行相关操作演示；
2.教师讲解Python标识符的知识内容；
教师：“在编程语言中，标识符是编写程序时使用的名字，用于给变量、常量、函数等程序元素命名，以便建立起名称与使用之间的关系。与上述变量的命名方法一样， Python标识符也是由字母（ A~Z 和 a~z）、数字、下划线组成，不能以数字开头，且区分大小写。Python中的标识符，不能包含空格、@、%以及$等特殊字符。Python语言的标识符分为三类：保留字（也叫关键字）、预定义标识符及用户自定义标识符。其中，用户自定义标识符就是我们编程时使用的变量名、常量名、函数名、对象名等。可见，变量名只是Python标识符中的一种。变量命名时不能使用保留字、预定义标识符和已定义标识符。以下命名的标识符不合法，如图。”
学生聆听教师讲解Python标识符的知识内容，教师播放PPT；
3. 教师讲解Python保留字符的知识内容，并进行操作演示；
教师：“编程时可以采用自己喜欢的方式来为变量命名，但这些名字不能与Python的保留字sql导入时未能加载文件或程序集相同。Python 包含的保留字可以执行如下命令进行查看：表3-1显示了在Python中的保留字。这些保留字不能用作常量，也不能用作任何其他标识符名称。如表所示：对于初学者而言，表3-1中的33个Python保留字先大致了解一下即可。具体的用法及应用实践在后续的课程模块里会安排。表3-1可以看出，所有Python的保留字只包含小写字母。由于Python的所有标识符都是大小写敏感的，编程时要掌握好。例如，elif是保留字，编程时不能作为变量名使用，但elif就不是，编程时可以自行使用。在实际编程中，如果无意中使用了Python中的保留字作为标识符，则解释器会提示“invalid syntax”的错误信息。”
学生聆听教师讲解Python保留字符的知识内容，教师播放PPT，进行相关操作演示；
4. 教师讲解变量赋值的知识内容，并进行操作演示；
教师：“（1）赋值运算符；在编程语言中，将数据放入变量的过程叫作赋值（Assignment）。Python语言使用等号=作为赋值运算符，用来给变量赋值。具体格式为：如图，其中，VarName 表示变量名，value表示值，也就是要存储的数据。等号（=）运算符左边是一个变量名，等号（=）运算符右边是存储在变量中的值。赋值的例子：如图，Python程序运行时，每个变量在内存中创建，包括变量的标识、名称和数据值等信息。每个变量在使用前都必须赋值，变量赋值以后该变量才会被创建。 python中的变量赋值不需要类型声明。变量的值不是一成不变的，它可以随时被修改，只要重新赋值即可。赋值时不用关心数据的类型，可以将不同类型的数据赋值给同一个变量。请看下面的演示：变量的值一旦被修改，之前的值就被覆盖了，不复存在了，再也不回了。换句话说，变量只能容纳一个值。除了赋值单个数据，你也可以将表达式的运行结果赋值给变量，例如图；（编程软件python怎么读2）多个变量赋值；Python允许同时为多个变量赋值。例如图：该语句在执行时，a，b，c三个变量被分配到相同的内存空间上，同时将数字值1赋给这三个变量。Python也允许一次为多个变量各自赋予不同的值。例如图：该语句在执行时，两个整数字值1和2分别分配给变量a和b，字符串"john"分配给变量c。通过同时对多个变量进行赋值的方法，可以减少python语句，使得编写出来的程序更精简、更可读。利用这种方法，完成下面的编程任务：圆的周长计算公式是C=2*π *R，其中C是圆的周长， R是圆的半径。请自定义变量，编写计算圆周长的程序：如图；”
学生认真聆听教师讲解变量赋值的知识内容，教师播放PPT，进行相关操作演示；
5.教师进行编程练习相关演示；
教师：“练习一：变量的命名与使用，程序及结果如图；练习二：避免命名错误，程序及结果如图：Python解释器不会对代码做拼写检查，但要求变量名的拼写一致。因此当命令为打印“Sentece”时，程序不会报错，并且打印的内容是“Sentece”这个变量中存储的字符串。”
教师播放PPT，学生认真观看教师操作演示；
活动意图说明
配合PPT和Python编程语言进行讲解，让学生从亲身经验中体会变量命名及变量赋值使用方法等知识。
环节三：（项目制作）25min
教学活动3
教师带领学生借助软件完成计算苹果价格的编程设计；
教师：“小楷经常跟妈妈去水果店买水果。水果的价格都是根据进货成本进行核算，每批的价格都有变化，如图所示。收银员按照当天标明的价格进行结算。小楷选好了自己喜欢吃的苹果，就去收银台称重算价钱。称出来的重量是7.5千克，不巧碰上收银机坏了，不能算出苹果的总价格。你能编写程序，快速计算出小楷所买的苹果一共要付多少钱吗？（1）任务描述；苹果的价格是6.66元/千克，小楷买了7.5千克苹果，计算小楷需要付款金额。（2）任务分析；水果总价=单价*重量，（3）编程过程；第一步，定义一个价格变量，用来存放水果的最新价格数据：第二步，定义一个重量变量，用来存放每次称出来的水果重量；第三步，计算所需付款的金额，完整的程序代码及结果如图。”
教师操作Python编程语言，并讲解根据具体操作步骤计算苹果价格的编程设计，并进行操作演示；
学生聆听教师讲解利用Python完成计算苹果价格的编程设计的过程和方法；
教师讲解完成后，教师可留给学生5min时间让学生自己操作学习；
活动意图说明
屏幕共享，教师演示操作，培养学生动手操作能力，让学生直观学习编程设计过程，掌握逻辑结构。
环节四：（思维拓展）10min
教学活动4
1.教师讲程序中的变量的相关内容；
教师：“变量一词来自拉丁文，是变数词之意。“变”就是可以改变的意思。在数学中，变量用表示数字的字母符号来表示，指没有固定的值、可以改变的数。编程语言中，变量指能存储计算结果或能表示值的抽象概念，它以非数字的符号来表达。变量可以通过变量名访问，通常以赋值或计算的方式来改变变量的值。利用变量，可以把程序中的各种数据赋给一个简短、易于记忆的名字，对程序设计来说非常必要。变量可以保存程序运行时用户输入的数据、特定运算的结果以及要显示的信息等。变量的命名首先要遵循编程语言中标识符的统一命名规则。命名风格上则可以多借鉴一些可读性好、易于理解的命名方法，如匈牙利命名法等。在匈牙利命名法中，每个变量名以两个或三个字符缩写开始，这些字符缩写对应于变量要存储数据的数据类型。命名格式是：变量类型 + 变量名字。例如，使用strName来说明Name变量保存字符串型数据。”
学生认真聆听教师讲解程序中的变量的相关内容；
2.教师讲解保留字的作用相关内容；
教师：“保留字是指被编程语言内部定义的并被保留使用一批标识符，也称关键词。由于保留字已经被赋予了特定意义，这就要求开发者在编写程序时，不能定义与保留字相同的标识符，也不能不按保留字的特点功能随意使用保留字。每种程序设计语言都有一套保留字，它们一般用来构成程序的框架和运行结构、表达关键值及特定语义等。掌握一门编程语言必须要了解和熟记该语言所定义的保留字。”
学生认真聆听教师保留字的作用相关内容；
活动意图说明
增强学生对计算机程序中变量及保留字作用的认识，更好利用Python语言进行编程设计。
环节五：（展示小结）5min
教学活动5
1.学生发言，展示作品，进行逻辑代码讲解；
2.教师对学生作品进行评价；
教师：“同学们，在看了大家的作品后，老师觉得大家都完成的非常好，老师给同学们一个大大的赞。”
总结本节课的知识内容，巩固本节课的知识点，铺垫下一节课。
环节六：（能力提升）5min
教学活动6
1.教师讲解预测身高方法；
教师：“影响孩子身高的主要因素是父母的遗传基因，我们可以根据父母的身高孩子未来的身高。有人提出了一套计算方法，利用父母的身高来预测孩子未来的身高，具体做法是：若m， f分别表示父母的身高， H男、 H女分别表示男孩、女孩成人时的身高，则有关系式：H男=0.54（m+f）， H女=0.47m+0.5f。”
学生认真聆听教师讲解预测身高方法；
2.根据所学知识，利用Python编程预测身高；
教师：“请根据以上计算式，在交互式python编程环境下，输入python语句，通过给变量赋值计算的方法，输出所计算出的自己的身高。”
活动意图说明
通过项目式学习的体验效果，让学生可以更直接的体验Python编程的应用，提高学生的参与感。
7.板书设计

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