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第五单元 进阶程序设计（总10课时）
第一节 选择编程语言（1课时）
一、教学目标
1、了解程序设计语言和两种翻译方式；
2、了解Python背景、功能、安装，熟悉Python编程环境；
3、编程初体验。体验一个小程序从建立、输入、调试、运行、保存的全过程。掌握Turtle模块的调用，并尝试修改Turtle图案属性。
二、重点难点
教学重点：熟悉 Python 编程环境；编程初体验
教学难点：编程初体验；程序的书写规范和调试窗口的使用。
三、教学过程
（一）认识Python语言
1、Python语言
Python在英文中的意思是“蟒蛇”，这个语言的标识就是两只缠绕的蟒蛇。
Python语言的应用范围非常广泛。例如，它可以用在游戏开发中；电影中的3D渲染也会用到Python语言；互联网中Python语言的声音更是无处不在，谷歌、豆瓣和知乎等网站都是使用Python语言搭建。
Python语言是著名的Guido van Rossum在1989年圣诞节期间，为了打发无聊的圣诞节而编写的一个编程语言。Guido van Rossum从2005年开始就只于谷歌公司，在谷歌以及编程社区的大力支持下，Python也迎来了大发展。
2、启动Python

3、Python开发环境

（二）编程初体验——我的第一个Python程序
chengxu1.py代码：
import turtle #调用turtle模块
a1=turtle.Turtle() #窗口中显示一只海龟，并给他命名为“a1”
关于程序的书写：
①Python语言是区分大小写的，比如此处的Turtle()中的T要大写；
②Python语言中的字母和符号只能是半角英文符号；
（三）实践与思考
1、把a1.shape("")语句添加在chengxu1.py程序的后面：
提示：请你每次在""中输入以下不同的内容：square、circle、arrow、turtle，然后，保存并运行程序，观察每次的运行结果。
说一说，shape()的作用。
语句
显示结果
shape("turtle")

shape("arrow")

shape("circle")

shape("square")

2、把a1.color("")语句添加在chengxu1.py程序的后面：
提示：请你每次在""中输入以下不同的内容：red、green、blue，然后，保存并运行程序，观察每次的运行结果。
试一试：除了red、green、blue，其他颜色能不能用？
说一说，color()的作用。
语句
显示结果
color("red")

color("green")

color("blue")

第二节 选择编程语言（3课时）
第1课时 控制“海龟”移动
一、教学目标
1、学会用函数控制海龟运动；
2、掌握几个函数及参数的设置：forward()、speed()、write()；
3、了解程序的三种结构之一——顺序结构。
二、重点难点
教学重点：函数forward()、speed()、write()
教学难点：顺序结构编程及简单应用。
三、教学过程
（一）函数forward()
格式：forward(参数)
功能：向前移动（这里的“向前指的是箭头指示的方向”）
例如：forward(100)   ##向前移动100个像素
（二）函数speed()
格式：speed(参数)
功能：设定速度
例如：speed("slowest")   ##以最慢的速度 
不同参数的speed()
功能
speed("slowest")
最慢
speed("slow") 
慢速
speed("normal")
正常速度(系统默认值) 
speed("fast") 
快速
speed("fastest")
最快
（三）函数write()
格式：write(参数1，参数2)
功能：在屏幕上显示文字
例如：write("起步",font=("黑体",16))    ##屏幕上显示黑体16号的“起步”两个字。
（四）程序1——海龟的简单移动
import turtle
a=turtle.Turtle()
a.forward(100)
程序解释：
forward(100)——海龟向前移动100个像素（这里的“向前指的是箭头指示的方向”）
（五）程序2——海龟的多样运动

（六）实践与思考
结合两节课学过的知识，修改程序2，使之实现如下功能：

提示：
l color()函数——设置颜色
l write()函数——设置字体字号

第2课时 控制“海龟”移动
一、教学目标
1、了解常量、变量、表达式、赋值；
2、掌握变量的命名、表达式的组成；
3、掌握函数Shape()、left()、type()及其参数的设置。
二、重点难点
教学重点：常量、变量、表达式、赋值
教学难点：给变量赋值。
三、教学过程
（一）常量
常量就是不变的值，主要由数值型常量和字符串常量。字符串常量是用引号括起来的字符串。
例如：
数值型常量——100、3.14159
字符值常量——"slowest"、"起步"
（二）变量
变量是指在程序运行过程中，其值可以改变的量。变量是内存中存放数据的存储单元，存放的数据叫变量的值，给存储单元的命名叫变量名。
变量名的命名规则，必须是以字母或中文开头，后面可以有字母、中文或数字。
正确的变量名，例如：小红1、pi、a、x2
（三）表达式
表达式是程序中能计算出值的式子。“值”的含义是广泛的，比如：真假、字符串都是值，turtle.Turtle() 的值则是一个海龟对象。
以下都是表达式：
判断
原因
是否是表达式
1+1
值是2
是
1>2
值是假
是
3
是常量，值是3
是
a1
是变量，有值
是
turtle.Turtle()
值是一个海龟对象
是
3/2
值是1.5
是
小黑.forward(100)
值是运动距离100像素
是
"This is a book"
字符串是常量
是
pi*r*r
pi和r是变量，计算结果是数值
是
"a"+"b"
结果是字符串"ab"
是
小黑
是变量
是
（四）赋值
1、什么是赋值
赋值就是给变量赋予一个值。因为变量其实是内存中的存储单元，所以其中存储的数据是可以变化的。
2、赋值语句
用赋值语句，可以给变量赋值。
赋值语句的书写格式：变量=表达式
例如：
n=1        #把1赋予变量n，执行后n的值为1
n=n+1     #把n+1的结果计算出来后，赋值给n，则n的值增加1
a1=turtle.Turtle()
3、变量的特点
变量是变化的，存储的是最新的值。
4、变量的数据类型
Python中的每一个“值”都有其自身的类型，如：字符串是字符型、真假是布尔型、可计算的数是数值型……。不同数据类型的值之间是不应该进行运算的，比如"word"+1是错的。但是，可以将一个类型的值转换为另一个类型，这需要用到一些类型转换函数。
函数
说明
int()
把数字字符串转换成整数，int("2")得到整数2
float()
把整数和字符串转换成实数，float(5)得到5.0 ，float("5")得到5.0
str()
把数字转换成字符，str(5)得到"5"
type()
查看值的类型
试一试：
你可以输入下面的语句，然后运行程序，观察调试窗口的结果显示。
print(int("2")+2)   #结果为4
print("I am "+str(5)+" years old.")  #结果为"I am 5 years old."
print(type("Marry"))   #结果是"Marry"的数据类型为字符型
print(type(100))    # 结果是100的数据类型为整型
（五）程序1——变化的变量
a=1
b=2
print(a,b) #1 2
a=b #让a得到b的值，所以，此语句执行后，a和b的值都是2
print(a,b) #2 1
（六）程序2——第2只海龟

（七）实践与思考
编程实现3个变量的值的交换：
例如：开始时a=1,b=2,c=3，程序执行后使得，a=2,b=3,c=1。
编程思路为：

第3课时 绘制正方形
一、教学目标
1、学会使用left()命令，完成绘制正方形程序，进一步体会程序的顺序结构；
2、综合运用所学，尝试自己编写程序。
二、重点难点
教学重点：left()命令
教学难点：尝试用算法分析和解决生活中的问题。
三、教学过程
（一）left()命令
left()函数的功能：按逆时针旋转一个角度。
（二）程序1——海龟向左转

（三）程序2——绘制正方形

设计思路：
海龟前行→左转→前行→左转→前行→左转→前行→左转
程序说明：
程序自上而下，依次执行每一条语句，就是程序的顺序结构。绘制正方形程序中语句a.foward(100)和a.left(90)依次重复执行了4次，这种繁琐的不必要的设计，我们将在下节课中得到解决。
试一试：
去掉最后一条语句a.left(90)，结果会怎样？
（四）实践与思考
1、修改绘制正方形程序，使之可以让不同边长的正方形绘制起来更容易。
提示：用一个变量(上节课所学)代替边长100
2、在绘制正方形程序基础上修改程序，尝试绘制一个正五边形，或其他正多边形都可以，如下图所示。
提示：应该怎样控制left()的角度？

第三节 简化重复命令（3课时）
第1课时 绘制多个旋转的正方形
一、教学目标
1、认识程序的循环结构；掌握for循环；
2、实现绘制多个正方形程序。
二、重点难点
教学重点：for循环
教学难点：嵌套循环
三、教学过程
（一）程序1——改进绘制正方形程序，认识循环
import turtle
a=turtle.Turtle()
a.forward(100)
a.left(90)
a.forward(100)
a.left(90)
a.forward(100)
a.left(90)
a.forward(100)
a.left(90)
←比较，改进为→import turtle
a=turtle.Turtle()
for i in range(4):
a.forward(100)
a.left(90)

循环语句格式：
for 循环变量 in range(次数)：
循环语句块
功能：循环语句块中的所有语句将被重复执行指定次数。
说明：
1、循环次数由range(次数)决定，range(次数)得到一组从0到n-1的整数，即循环语句块被循环执行n次。
2、循环语句块中可以有一条或多条语句，这些语句都是要被重复执行的。
3、循环可以嵌套，如：

说明：内循环作为外循环的循环语句块，被重复执行n次；而内循环本身也要重复执行m次。
（二）程序2——绘制多个旋转的正方形
import turtle
a=turtle.Turtle()
for i in range(10):
a.forward(100)
a.left(90)
a.forward(100)
a.left(90)
a.forward(100)
a.left(90)
a.forward(100)
a.left(90)
a.forward(20)
a.right(360/10)

←改进为→Import turtle
a=turtle.Turtle()
for i in range(10):
for j in range(4):
a.forward(100)
a.left(90)
a.forward(20)
a.right(360/10)

分析：
Import turtle
a=turtle.Turtle()
for i in range(10):
I循环体
重复10次
画10个正方形
J循环体
重复4次
画一个正方形
for j in range(4):
a.forward(50)
a.left(90)
a.forward(20)
a.right(360/10)

第2课时 幻影海龟
一、教学目标
1、掌握while循环；
2、会调用random模块获得随机整数randint()。
3、知道up()、stamp()、goto()函数的作用
二、重点难点
教学重点：掌握while循环和random()随机函数
教学难点：理解random()随机函数
三、教学过程
（一）while循环
格式：
while 判断条件：
循环语句块
功能：
条件是否为真？
循环语句块
假
真
判断条件是否为真，如果条件为真，则重复执行循环语句块，直到条件为假，则退出循环。

（二）random()随机函数
调用随机模块：import random
获得x~y之间的随机整数：randint(x,y)
（三）程序1——幻影海龟
import turtle
import random
a=turtle.Turtle()
a.color("red")
a.shape("turtle")
a.up() #尾巴抬起，不划轨迹
while 0<1: #无限次重复
a.goto(random.randint(-300,300),random.randint(-300,300)) #让海龟移动到指定坐标位置
a.stamp() #让海龟在所在位置留下印迹
（四）思考与实践
1、编写程序实现如图效果，保存为"zy1.py"

设计思路：
1. 如图位置，画12条短线：用循环实现——循环12次，每次画一条短线。
2. 如何画一条短线：
l 原点至短线起点之间，海龟移动但不能画线，需抬起画笔，用up()解决；
l 落笔down()，然后，画一条短线forward()；
l 海龟回到原点goto(0,0)。
注意，回原点的过程需要抬起画笔（想一想，为什么？）。
l 旋转一个角度，为下一次画短线做准备。
想一想：用left()还是right()？
2、编写程序实现如图效果，保存为"zy2.py"