《Python語言程序設(shè)計》教學(xué)設(shè)計項目3循環(huán)結(jié)構(gòu)項目名稱項目3循環(huán)結(jié)構(gòu)計劃學(xué)時6課時項目簡介本項目首先簡要介紹兩種基本的循環(huán)語句，接著介紹循環(huán)流程跳轉(zhuǎn)的兩種語句break和continue及其區(qū)別，最后重點(diǎn)介紹循環(huán)的嵌套結(jié)構(gòu)。教學(xué)目標(biāo)及基本要求知識目標(biāo)：掌握while/for循環(huán)、break/continue、列表操作、隨機(jī)數(shù)模塊技能目標(biāo)：運(yùn)用循環(huán)解決實(shí)際問題（反序數(shù)、數(shù)列求和、猜數(shù)字、發(fā)紅包）素養(yǎng)目標(biāo)：通過"重復(fù)中的堅持"理念，培養(yǎng)持之以恒的工匠精神任務(wù)分解本項目主要包含3個任務(wù)：抓娃娃游戲、猜數(shù)字謎游戲、模擬發(fā)紅包游戲思政融入學(xué)習(xí)如循環(huán)：簡單的事情重復(fù)做，重復(fù)的事情用心做——這是工匠精神的基礎(chǔ)教學(xué)重點(diǎn)理解循環(huán)結(jié)構(gòu)，掌握break和continue的使用教學(xué)難點(diǎn)break和continue的應(yīng)用場景及執(zhí)行流程教學(xué)方式教學(xué)采用教師課堂講授為主，使用教學(xué)PPT講解教學(xué)過程第一單元（導(dǎo)入、任務(wù)1抓娃娃游戲—while循環(huán)）一、創(chuàng)設(shè)情境，項目導(dǎo)入（0.5學(xué)時）1.情景導(dǎo)入播放"工廠流水線裝配零件"視頻（10秒），提問："計算機(jī)如何高效處理重復(fù)任務(wù)？"→引出循環(huán)結(jié)構(gòu)概念2.思政融入"人生如程序，畢業(yè)面臨就業(yè)/深造/創(chuàng)業(yè)等選擇，需評估條件并提前規(guī)劃——如同分支結(jié)構(gòu)中的條件判斷"。3.項目任務(wù)分解4.明確學(xué)習(xí)目標(biāo)要求學(xué)生理解循環(huán)語句的結(jié)構(gòu)要求學(xué)生掌握循環(huán)語句中break和continue的使用要求學(xué)生掌握列表的創(chuàng)建，及增刪改查操作要求學(xué)生掌握隨機(jī)數(shù)模塊random二、具體內(nèi)容：任務(wù)1：抓娃娃游戲—while循環(huán)（1.5學(xué)時）知識點(diǎn)：while循環(huán)結(jié)構(gòu)（教材P32）1.核心原理-語法示范：while余額>=3元:#條件控制玩一局扣費(fèi)3元2.典型案例（教材P32奇數(shù)和）s,i=0,1whilei<=100:s+=ii+=2#控制變量增量（防死循環(huán)）任務(wù)實(shí)施1.代碼解析balance=eval(input("充值卡余額："))cost,n=3,0whilebalance>=cost:#循環(huán)條件n+=1#局?jǐn)?shù)統(tǒng)計balance-=cost#余額更新print(f"第{n}局開始，祝您好運(yùn)")print(f"共玩{n}局，余額{balance}元不足")#循環(huán)結(jié)束2.邊界測試輸入2.9元→直接跳過循環(huán)3.鞏固案例（教材P34反序數(shù)）：n=12345m=0whilen!=0:#循環(huán)條件t=n%10#取最低位m=m*10+t#重組新數(shù)n//=10#移除最低位print(m)#輸出54321三、課堂練習(xí)與討論1.隨堂練習(xí)布置隨堂練習(xí)，檢測學(xué)生的掌握程度，并對學(xué)生出現(xiàn)的問題進(jìn)行解決。課堂作業(yè)編寫程序：輸入正整數(shù)，統(tǒng)計其位數(shù)（教材P36動手練）3.思政討論“游戲中的循環(huán)消費(fèi)”vs“現(xiàn)實(shí)中的自律控制”四、歸納總結(jié)，布置課后作業(yè)（1）回顧上課前的學(xué)習(xí)目標(biāo)，對本節(jié)課知識點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。教師帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課需要掌握的while循環(huán)結(jié)構(gòu)。（2）布置課后作業(yè)，檢查學(xué)生掌握情況。通過中國大學(xué)慕課MOOC，布置學(xué)習(xí)任務(wù)，發(fā)起主題討論，布置課后理論及上機(jī)操作作業(yè)。第二單元（任務(wù)2猜數(shù)字游戲—循環(huán)流程控制）一、具體內(nèi)容：任務(wù)2猜數(shù)字游戲—循環(huán)控制（2學(xué)時）知識點(diǎn)1：break語句1.作用機(jī)制：立即終止所在層循環(huán)（教材P37示例2合同終止類比）2.正誤對比：#錯誤：break放print后（永遠(yuǎn)不執(zhí)行）ifn==4:print("發(fā)現(xiàn)問題")break#此處應(yīng)縮進(jìn)！知識點(diǎn)2：continue語句1.作用機(jī)制：跳過本次循環(huán)剩余語句，直接進(jìn)入下一輪（教材P39請假案例）2.常見誤區(qū)：在while循環(huán)中用continue需確保控制變量更新在continue前知識點(diǎn)3：while-else結(jié)構(gòu)1.執(zhí)行邏輯：循環(huán)正常結(jié)束（非break）→執(zhí)行else塊（教材P40合作愉快案例）循環(huán)break退出→跳過else塊（教材P40合同問題案例）任務(wù)實(shí)施1.方案對比：方案A（while-else）：whileguess!=ans:#條件循環(huán)ifcnt>=5:print("運(yùn)氣不好！")break#非正常退出...#提示邏輯else:#正常猜中時執(zhí)行print("恭喜猜中！")方案B（死循環(huán)+break）：whileTrue:#無限循環(huán)cnt+=1ifcnt>5:print("運(yùn)氣不好！")break#機(jī)會用盡退出ifguess==ans:print("恭喜猜中！")break#猜中退出2.關(guān)鍵點(diǎn)強(qiáng)調(diào)：隨機(jī)數(shù)生成：ans=random.randint(1,100)輸入類型轉(zhuǎn)換：guess=int(input(...))二、課堂練習(xí)與討論1.隨堂練習(xí)布置隨堂練習(xí)，檢測學(xué)生的掌握程度，并對學(xué)生出現(xiàn)的問題進(jìn)行解決。2.課堂作業(yè)編寫程序：改進(jìn)程序：增加"作弊模式"顯示答案（測試用）3.思政討論“5次機(jī)會的堅持”vs“人生挫折的應(yīng)對”三、歸納總結(jié)，布置課后作業(yè)（1）回顧上課前的學(xué)習(xí)目標(biāo)，對本節(jié)課知識點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。教師帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課需要掌握的break、continue及while-else結(jié)構(gòu)。（2）布置課后作業(yè)，檢查學(xué)生掌握情況。通過中國大學(xué)慕課MOOC，布置學(xué)習(xí)任務(wù)，發(fā)起主題討論，布置課后理論及上機(jī)操作作業(yè)。第三單元（任務(wù)3模擬發(fā)紅包程序—for循環(huán)、列表）一、具體內(nèi)容：任務(wù)3模擬發(fā)紅包程序—for循環(huán)、列表（2學(xué)時）知識點(diǎn)1：列表操作核心操作表解：操作方法示例創(chuàng)建列表ls=[1,2,3]redpack=[]添加元素append()ls.append(5.2)刪除元素deldells[0]切片訪問[start:end]ls[1:3]→第2-3個元素2.易錯點(diǎn)：列表嵌套：a.append([5,6])→[1,2,[5,6]]（非融合）知識點(diǎn)2：range函數(shù)版本差異強(qiáng)調(diào)：-Python3的range生成可迭代對象（非直接列表）-常用形式：range(10)#0-9range(5,10)#5-9range(1,10,2)#1,3,5,7,9知識點(diǎn)3：for循環(huán)1.遍歷類型：-字符串：forcin"Hello"-列表：foritemin[1,2,3]-range對象：foriinrange(5)2.典型案例（教材P47大小寫轉(zhuǎn)換）：new_str=""forcharinold_str:if'A'<=char<='Z':new_str+=char.lower()else:new_str+=char.upper()知識點(diǎn)4：random模塊函數(shù)精講：-random()：0-1隨機(jī)浮點(diǎn)數(shù)-randint(a,b)：[a,b]隨機(jī)整數(shù)-choice(seq)：序列隨機(jī)項-shuffle(lst)：列表亂序任務(wù)實(shí)施1.算法解析：total=50#總金額num=7#紅包數(shù)packets=[]foriinrange(1,num):#前6個紅包#當(dāng)前可分配金額=總金額-已發(fā)金額-(剩余紅包數(shù)*最小單位)max_val=total-sum(packets)-(num-i)*1money=random.randint(1,max_val)packets.append(money)packets.append(total-sum(packets))#最后一個紅包2.風(fēng)險預(yù)防：浮點(diǎn)數(shù)精度問題→用分單位計算二、課堂練習(xí)與討論1.隨堂練習(xí)布置隨堂練習(xí)，檢測學(xué)生的掌握程度，并對學(xué)生出現(xiàn)的問題進(jìn)行解決。2.課堂作業(yè)編寫程序：班級隨機(jī)抽獎系統(tǒng)（從名單列表抽取3人）3.思政討論“隨機(jī)紅包的公平性”vs“社會財富分配”三、歸納總結(jié)，布置課后作業(yè)（1）回顧上課前的學(xué)習(xí)目標(biāo)，對本節(jié)課知識點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。教師帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課需要掌握的for循環(huán)、range函數(shù)、random模塊。（2）布置課后作業(yè)，檢查學(xué)生掌握情況。通過中國大學(xué)慕課MOOC，布置學(xué)習(xí)任務(wù)，發(fā)起主題討論，布置課后理論及上機(jī)操作作業(yè)。第四單元（項目小結(jié)、上機(jī)練習(xí)）一、項目總結(jié)（0.5學(xué)時）1.重難點(diǎn)突破：-break/continue執(zhí)行邏輯對比-列表操作的內(nèi)存機(jī)制2.素養(yǎng)升華：循環(huán)中的堅持與突破：-while循環(huán)→條件滿足時的堅持-break→發(fā)現(xiàn)問題的及時止損-continue→跳過挫折繼續(xù)前行3.習(xí)題布置：教材P51習(xí)題3：-理論：填空1/選擇4/程序分析1,3-實(shí)踐：水仙花數(shù)（題4）、零件計數(shù)（題5）MOOC上布置項目2的測驗(yàn)和作