第一单元 1.2 初识Python语言（课件）-《Python程序设计基础》（高等教育出版社）同步精品课堂

第一单元 1.2 初识Python语言 Python程序设计基础 同步精品课堂 高等教育出版社 任务一 Python的发展历史 任务二 Python的特点与应用领域 任务三 面向对象编程 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 教学目标 一 1、了解Python的发展历程 2、理解Python的特点 3、了解Python的应用领域 4、掌握面向对象编程的核心概念 教学重难点 二 教学重点： 1、理解Python的特点 2、掌握面向对象编程的核心概念 教学难点： 掌握面向对象编程的核心概念 导入新课 三 喜欢刷短视频的同学请举手 喜欢网上刷剧的同学请举手 有没有同学用过网易云音乐的“每日推荐” 你知道抖音、Instagram的推荐算法，很多是用Python写的吗？ 全球最大的视频网站YouTube，整个后端架构都建立在Python之上 猜猜看，它是什么语言分析的你的听歌偏好？ 从娱乐到社交，从音乐到AI，这些我们每天都在用的服务，背后都有一个共同的‘幕后英雄’——Python。 任务一 Python的发展历史 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 1、Python的诞生 1989年的圣诞节，在荷兰的一个研究所里，一位名叫吉多·范·罗苏姆的程序员，感到非常无聊。他当时正在使用一种叫ABC的语言，但这种语言不够好用，就像给你一套不称手的工具，干活特别憋屈。 于是，他做了一个决定：‘算了，我自己来创造一个吧！’谁能想到，这个为了‘打发时间’的副业项目，竟然在后来改变了整个世界。因为他创造的就是——Python。 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 2、Python名字的由来 大家知道Python的英文本义是什么吗？ “蟒蛇” 大家猜猜看为什么叫蟒蛇这个名字？ 吉多是个喜剧迷，他非常喜欢英国一个名叫 ‘Monty Python’s Flying Circus’（巨蟒剧团） 的喜剧团体。他觉得用这个名字会很有趣、很特立独行。所以，Python的Logo上有两条蛇，但其实它的精神内核是幽默和创造力。 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 3、Python的发展历程 1989：吉多·范罗苏姆开始创建Python编程语言 1991：Python0．9．0版本首次发布，它奠定了Python “清晰、易读” 的哲学基础。 模块系统：让代码可以分块编写和管理。 异常处理：让程序在遇到错误时能更“优雅”地处理，而不是直接崩溃。 函数：实现了代码的重复使用。 1994：Python1．0版本发布，引入循环、异常处理、函数和模块等基本特性。 2000：Python2．0版本发布，引入列表推导、垃圾回收等特性 列表推导式：能让创建列表的代码变得极其简洁优雅。 垃圾回收机制：自动管理内存，程序员不用再手动清理“垃圾”，大大减少了出错的可能。 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 3、Python的发展历程 2008：Python3．0版本发布，进行了重大改进，包括Unicode支持、新的I/O库等。 最核心的是对Unicode的彻底支持，让Python能轻松处理各种语言（中文、日文、阿拉伯文等） 2010：Python3．1版本发布，标志着Python3．x系列的稳定。 2020：Python2．7．18版本为Python2．x的最后一个版本。这意味着Python 3成为唯一的选择，社区的争论彻底结束，全部力量汇聚一堂。 2010—至今：Python3．x系列持续改进和增强，引入了一系列新特性，包括异步编程、类型注解等。Python变得越来越流行，成为数据科学、机器学习和人工智能领域的首选语言。 任务二 Python的特点与应用领域 新知讲授 四 1、Python的特点 ①语法简洁 ：语法设计简洁、清晰，强调可读性。 Python用缩进来定义代码块，而其他语言多用花括号 { }。这看似是约束，实则强制你写出整洁、结构清晰的代码，就像写一篇格式工整的文章。 例如：要实现“打印0到4的每个数字” C语言： for (int i=0; i<5; i++) { printf("%d ", i); } Python： for i in range(5): print(i) 新知讲授 四 1、Python的特点 ②免费开源 ：开源且免费，任何人都可以自由使用、修改和分发。 免费意味着你不需要花一分钱就可以用它来学习、工作甚至开发商业软件，门槛极低。 开源意味着全世界的程序员都可以看到Python的“源代码”，并一起改进它。这催生了一个极其活跃和庞大的全球社区。当你遇到问题时，你可以在网上轻松找到答案。 新知讲授 四 1、Python的特点 ③跨平台特性 ：能够在Windows, Linux, macOS等多种操作系统上运行，无需修改代码。极大地提高了开发灵活性，降低了开发和部署成本。这一特性使Python成为开发跨平台应用的重要选择。 在一台Windows电脑上写的Python程序 可以在MacBook或Linux服务器上完美运行 可以几乎不做任何修改 新知讲授 四 1、Python的特点 ④强大的库 ：拥有丰富的内置库和第三方库，覆盖各个领域。 库就像是为Python准备的 “各种现成的武器和工具” 。你不需要从零开始造轮子，只需要学会调用这些强大的工具即可。 想做网站 → 有 Django (全能型) 和 Flask (轻量型)。 想分析数据 → 有 Pandas (数据处理) 和 NumPy (科学计算)。 想画图表→ 有 Matplotlib 和 Seaborn。 想玩人工智能 → 有 TensorFlow 和 PyTorch (全球AI研究的主流工具)。 新知讲授 四 1、Python的特点 ⑤解释型语言 ：无需事先编译，通过解释器逐行执行，可以即时运行和验证。 编译型语言 (如C/C++)：像翻译一本整书。你需要先把整本书全部翻译成另一种语言，生成一本新书（可执行文件），然后才能阅读（执行）。过程慢，但执行快。 解释型语言 (如Python)：像一个同声传译。你念一句原文（写一行代码），翻译官（解释器）就立刻翻译并执行一句。写完后一键运行，结果立即可见。 优点 非常适合初学者：可以快速得到反馈，边学边练，成就感强。 调试方便：能快速定位错误所在的行。 灵活性强：适合进行探索性的数据分析和脚本编写。 新知讲授 四 2、Python的应用领域 Web开发：Python的Django和Flask框架为开发高效、安全的网站和应用程序提供了强大的支持。这些框架简化了用户认证、表单处理、数据库交互等Web开发常见任务。 人工智能：Python配合TensorFlow、PyTorch等深度学习框架，极大地简化了机器学习模型的开发。这些框架的易用性和灵活性，使得Python成为人工智能领域的主流语言。 网络爬虫：利用Python的BeautifulSoup和Scrapy等库，开发者可以高效地抓取和处理网页数据。这些库简化了HTML和XML的解析，使得数据挖掘、自动测试和信息聚合等工作变得更加便捷。 游戏开发：Python在大型游戏开发中不是主流选择，但通过Pygame等库，它支持制作2D游戏。Pygame提供的功能包括图像、声音和事件处理，适合教育、原型设计和独立游戏开发。 任务三 面向对象编程 新知讲授 四 小明是一个16岁的高中生，身高170cm，体重60kg。他每天早晨会先跑步，然后开始一天的学习。晚上，小明通常会在睡觉前整理一天的笔记，并计划第二天的学习任务。在与同学交流时，小明积极参与讨论，通过说话表达自己的观点和整理学习资料。 根据上述描述把下列对应的序号填到相对应的横线上：① 名字、② 睡觉、③ 年龄、④ 说话、⑤ 学习、⑥ 身高、⑦ 体重、⑧ 跑步 小明的特征：                    小明的行为：                    ① ③ ⑥ ⑦ ② ④ ⑤ ⑧ 新知讲授 四 1、面向对象编程的核心概念 类：就像一个设计图纸或模具。它定义了一类事物共有的特征和行为。 对象：就是根据图纸制造出来的具体产品。它拥有类中定义的属性和方法，并且每个对象的属性值可以不同。 “学生”类：定义了所有学生都有的特征（如名字、年龄、身高、体重）和行为（如跑步、学习、说话、睡觉）。 “小明”对象：是根据“学生”类创建的一个具体的学生。他的特征有具体的值（名字='小明'， 年龄=16， 身高=170， 体重=60），并且他可以执行类中定义的所有行为。 新知讲授 四 1、面向对象编程的核心概念 属性：是用来描述对象特征或状态的数据。 方法：是对象能够执行的操作或功能。 “小明”的属性："小明"的名字、年龄和身高就是其属性。这类似于现实生活中对人的描述，属性代表了对象的基本特征。 “小明”的方法：就是对象的“动态行为”，比如小明会跑步、学习、说话、睡觉。这些动作描述了他“能做什么”。 新知讲授 四 1、面向对象编程的核心概念 概念 含义 类比 类 对象的模板 好比是“人类”这个概念，或者一张 “学生设计图纸” 。它定义了所有学生都应该有的共同特征和行为，但它本身不是一个具体的人。 对象 类的实例 就是根据“学生”图纸制造出来的一个具体的学生——比如“小明”。班里每个同学都是“学生类”的一个对象。 属性 描述对象特征的数据 就是对象的“静态特征”，比如小明的名字、年龄、身高、体重、学号。这些信息描述了他“是什么”。 方法 对象能执行的操作 就是对象的“动态行为”，比如小明会跑步、学习、说话、睡觉。这些动作描述了他“能做什么”。 新知讲授 四 2、为什么需要面向对象编程 面向过程编程：算法 + 数据结构 = 程序。 面向过程编程是一种以程序执行流程为核心的编程范式。它将解决问题的过程分解为一系列线性的步骤或函数，重点关注“如何一步步实现某个功能”。 缺点：代码的重用性差、维护困难，且难以直观地映射现实世界中由实体和交互构成的复杂系统。 面向对象编程：对象 + 交互 = 系统。 程序被视为一系列相互协作的对象集合，每个对象都能接收信息、处理数据和向其他对象发出信息。开发重心从“实现精细算法”转向“管理庞大复杂度”。 优势：提升代码可重用性，增强代码可维护性、提高开发效率、保障系统扩展性。 新知讲授 四 3、面向对象的其他特性 封装：把对象的属性和方法包装在一起，并可以设置一些“权限”，只暴露必要的部分给外部。 继承：一个类（子类）可以“继承”另一个类（父类）的属性和方法，然后可以添加自己特有的部分。此特性能够有效减少重复定义。 多态：不同类的对象可以对同一方法做出不同的响应。 师生互动 五 1、Python有哪些特点 2、Python有哪些应用领域 3、面向对象编程的核心概念有哪些 答案： 1、语法简洁、免费开源、跨平台性、强大的库、解释型语言。 2、Web开发、人工智能、网络爬虫、游戏开发。 3、类（对象的模板）、对象（类的实例）、属性（描述对象特征或状态）、行为（对象可执行的动作或方法）。 随堂练习 六 1 、使用Python编写网络爬虫时，常用的HTML解析库是（ ）。 A．NumPy B．BeautifulSoup C．PyTorch D．Django 答案：B 解析：使用Python编写网络爬虫时，常用的HTML解析库是BeautifulSoup和Scrapy等。 随堂练习 六 2 、Python在游戏开发领域的主要应用（ ）。 A．开发3A级大型游戏 B．制作2D游戏和教育原型 C．编写游戏引擎核心 D．替代C++成为主流 答案：B 解析：Python通过Pygame等库支持2D游戏，适合教育、原型设计。 随堂练习 六 3 、Python的第一个正式版本（0．9．0）包含了以下( )特性 A．列表推导 B．垃圾回收 C．模块和异常处理 D．Unicode支持 答案：C 解析：1991年发布的Python0．9．0包括了模块、异常处理和函数。 随堂练习 六 4 、在面向对象编程中，“学生”这个抽象概念通常被定义为( )。 A．对象 B．类 C．属性 D．方法 答案：B 解析：“学生”是一类事物的抽象描述，是模板，因此是“类”。 随堂练习 六 5 、（多项选择题）Python在以下( )应用领域有广泛的应用。‌ A．Web开发 B．人工智能 C．网络爬虫 D．游戏开发 答案：ABCD 解析：Python的应用领域很广泛，有Web开发、人工智能、网络爬虫、游戏开发等。 随堂练习 六 6 、（多项选择题）面向对象编程（OOP）的核心概念包括( )。 A．类 B．对象 C．属性 D．方法 答案：ABCD 解析：面向对象编程包括类、对象、属性和方法这四个核心概念。 随堂练习 六 7、(是非选择题)在OOP中，对象是类的实例。 A.正确 B.错误 答案：A 解析：对象是类的实例。 随堂练习 六 8、(是非选择题)Python的开源社区对语言的发展和完善贡献巨大。 A.正确 B.错误 答案：A 解析：开源特性催生了庞大社区来共同开发和完善Python 随堂练习 六 9、面向对象编程是一种以 为核心的编程范式，同时也是一种指导程序开发的 。它不仅提高了开发效率和代码的 ，而且也可以更加便捷地构建 。 答案：对象概念 抽象策略 可重用性 大型应用程序 解析：面向对象编程是一种以对象概念为核心的编程范式，同时也是一种指导程序开发的抽象策略。它不仅提高了开发效率和代码的可重用性，而且也可以更加便捷地构建大型应用程序。 课堂小结 七 谢谢 $