第二单元 2.2 触摸生活中的标志：turtle（课件）-《Python程序设计基础》（高等教育出版社）同步精品课堂

第二单元 2.2 触摸生活中的标志：turtle Python程序设计基础 同步精品课堂 高等教育出版社 任务一 初识海龟 任务二 循环的魔力 任务三 综合创作 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、理解turtle的概念以及画图原理 2、掌握turtle模块的常用语句 3、掌握用Python的turtle模块绘制图形 教学重难点 二 教学重点： 掌握turtle模块的常用语句 教学难点： 掌握用Python的turtle模块绘制图形 导入新课 三 你能用电脑绘制出这样的图形吗？可以用什么软件实现？ 其实，这些图形除了可以用绘图软件完成，用几行简单的代码也能实现。python中有一个很方便的工具——海龟（turtle）。 任务一 初识海龟 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 1、海龟（turtle）的概念及画图原理 请大家想象这样一个场景：在我们的电脑屏幕上，有一只小小的、虚拟的“海龟”。它背着一支画笔，听从我们的指挥。 当我们下达 forward(100) 指令，它就会向前爬行100步，并画出一条线。 当我们下达 right(90) 指令，它就会原地向右转90度。 通过组合指令，我们就能指挥这只海龟绘制出各种图形。 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 1、海龟（turtle）的概念及画图原理 Turtle（海龟）是 Python 的一个标准库（模块），专门用于入门级的图形绘制。它源自于 20 世纪 60 年代的 Logo 编程语言，其设计初衷就是通过直观的绘图方式来教授编程概念。 我们通过编写代码指令（如“前进100步”、“右转90度”）来控制这只海龟，而它的运动轨迹就会在屏幕上形成图形。因此，编程的过程就变成了指挥海龟画画的过程。 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 1、海龟（turtle）的概念及画图原理 画布（Canvas）：海龟活动的区域就是一个窗口画布。 原点（Home Position）：海龟的起始位置（原点）在画布的正中央，坐标为 (0, 0)。 方向（Heading）：海龟有初始方向。默认方向是向右（东），也就是x轴的正方向。 左侧方向 右侧方向 前进方向 后退方向 起始位置（0，0） 画布 原点 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 2、turtle模块的常用语句——①环境设置语句 import turtle：导入海龟绘图模块。这是所有turtle程序的第一步。 turtle.done()：结束绘图，保持窗口打开。 如果没有它，绘图窗口可能会在程序结束后立刻闪退。 turtle.hideturtle() 或 turtle.ht()：隐藏画布上的小海龟（箭头）图标。当图形绘制完成后，那个小箭头会影响最终效果的美观。这个命令让它“隐身”，只留下纯粹的图形。 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 2、turtle模块的常用语句——②画笔控制语句 turtle.pensize(width)：设置画笔的粗细，单位是像素。就像选择不同粗细的马克笔。width 值越大，画出的线条越粗。 turtle.penup() 与 turtle.pendown()：penup()（提笔）使移动时不画线；pendown()（落笔）使移动时画线。 这是绘图中最关键的技巧之一。想象你在一张纸上画画，提笔就是把手抬起来移动到新位置，落笔就是开始画。 应用场景： 绘制不连续的图形（如同心圆、虚线）、调整起始位置。 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 2、turtle模块的常用语句——③运动命令语句 turtle.forward(distance) 与 turtle.backward(distance)：让海龟沿当前方向前进或后退指定距离（像素）。这是最基本的移动命令。海龟有方向性，forward 是朝它“脸”对着的方向走。 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 2、turtle模块的常用语句——③运动命令语句 turtle.left(angle) 与 turtle.right(angle)：让海龟向左或向右旋转一个角度。改变海龟的朝向，为下一次移动做准备。参数是角度，如90度是直角。 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 2、turtle模块的常用语句——③运动命令语句 turtle.goto(x, y)：将海龟精确移动到画布的指定坐标点。画布中心是(0, 0)。x轴向右为正，y轴向上为正。这是进行精确定位的核心命令，通常与 penup() 配合使用。 turtle.circle(radius, extent=None)：绘制一个指定半径的圆或圆弧。 radius：半径。正数表示圆心在海龟的左侧，负数表示圆心在海龟的右侧。 extent：可选参数，表示绘制圆弧的角度。不提供则默认为360度，即整圆。 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 2、turtle模块的常用语句——④颜色填充语句 turtle.color(*args)：设置画笔颜色和填充颜色。 一个参数： color("red") - 同时设置画笔（边框）和填充颜色为红色。 两个参数： color("red", "blue") - 设置画笔颜色为红色，填充颜色为蓝色。 turtle.begin_fill() 与 turtle.end_fill()：用于填充一个封闭图形。begin_fill() 标记开始，end_fill() 标记结束。它们本身不画任何东西，而是告诉计算机：“接下来我画的这个封闭图形，请用设置好的填充色涂满。” 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 3、小试牛刀 基础任务：绘制一个绘制一个半径为50像素，边框为红色，填充也为红色的圆。 画画时，我们如何涂色？ 先勾勒轮廓，再填充颜色 在代码中，我们用 begin_fill() 和 end_fill() 来模拟这个过程。 如何将海龟隐藏起来？ turtle.hideturtle() 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 3、小试牛刀 进阶任务：绘制两个同心圆，外圈红色，半径100，内圈黄色，半径65。 第一个圆的圆心在起始位置 (0, 0)，半径为100。 要绘制第二个同心圆（圆心相同），但半径为65，如果直接从 (0, 0) 开始画，两个圆就会完全重叠。 解决方案：turtle.goto()、turtle.penup() 、turtle.pendown() 第一个圆：半径100，圆心在 (0, 0)，海龟起始点也是 (0, 0)。 第二个圆：半径65，圆心仍在 (0, 0)。 要让半径为65的圆与半径为100的圆同心，海龟的起始点需要从 (0, 0) 向上移动 (100 - 65) = 35 像素。 因此移动到的位置是 (0, 35)。 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 3、小试牛刀 进阶任务：绘制两个同心圆，外圈红色，半径100，内圈黄色，半径65。 penup和pendown的重要性：如果不使用 penup()，海龟从 (0, 0) 移动到 (0, 35) 时会画出一条难看的直线。penup() 和 pendown() 的作用就是在需要重新定位时不留下移动轨迹。 任务二 循环的魔力 新知讲授 四 1、基础任务：绘制一个红色边框、黄色填充的五角星，边长为200 画五角星需要画5条边，转5次弯。如果不用循环，代码会怎样？ 循环结构 for i in range(n)： 五角星的角度奥秘 每次右转 144° (180° - 36° = 144°) 如何设置两种颜色？ turtle.color("red", "yellow") 填充应该在什么时候开始 循环开始前就开始填充，turtle.begin_fill() 填充应该在什么时候结束 循环结束时结束填充，turtle.end_fill() 新知讲授 四 1、基础任务：绘制一个红色边框、黄色填充的五角星，边长为200 新知讲授 四 2、进阶任务：使用 turtle 绘制一条线粗为 5px 的螺旋线，从内到外依次增加线长，顺时针旋转画线 20 次。 螺旋线形成的核心原理：在每次循环中，让海龟移动的距离逐渐增加。 在 turtle.forward(10 * x) 中，x 是循环变量，从 0 开始，每次循环增加 1。 因此，移动距离依次为：0, 10, 20, 30, ..., 190 像素。 每次移动后都向左转90度，由于移动距离不断变长，轨迹就不会重合，从而“螺旋”向外。 新知讲授 四 2、进阶任务：使用 turtle 绘制一条线粗为 5px 的螺旋线，从内到外依次增加线长，顺时针旋转画线 20 次。 如果把旋转角度改为120°，螺旋线会是什么样的？请大家试一试 任务三 综合创作 新知讲授 四 基础任务：绘制一个标准的禁止停车标志，包括红色外圈、蓝色内圈和中间的红色斜杠。 禁止停车标志可以分解为三个简单的图形组合 外层：红色实心圆 中层：蓝色实心圆（覆盖作用，形成圆环） 内层：红色粗斜杠 第一步：在位置 (0, -60) 画一个半径为60的红色大圆 第二步：在位置 (0, -50) 画一个半径为50的蓝色小圆 第三步：斜杠绘制角度为向右转45°，长度要足够贯穿整个圆环 新知讲授 四 基础任务：绘制一个标准的禁止停车标志，包括红色外圈、蓝色内圈和中间的红色斜杠。 第一步：在位置 (0, -60) 画一个半径为60的红色大圆 第二步：在位置 (0, -50) 画一个半径为50的蓝色小圆 新知讲授 四 基础任务：绘制一个标准的禁止停车标志，包括红色外圈、蓝色内圈和中间的红色斜杠。 第三步：斜杠绘制角度为向右转45°，长度要足够贯穿整个圆环 这个位置在圆心的左上方，确保斜杠能贯穿整个圆环。 向右转45度，形成从左上到右下的斜杠。 新知讲授 四 进阶任务：绘制一个简单的笑脸表情。可以适当发挥。 图形分解：将复杂图形分解为基本图形（圆、半圆）。 精确定位：使用 goto(x, y) 精确放置各个部分。 提笔落笔：在不同部件间移动时不画线。 师生互动 五 1、海龟绘图的原理是什么 2、turtle的常用语句有哪些 3、penup()和pendown()有什么作用 答案： 1、通过编写代码指令来控制海龟，它的运动轨迹就会在屏幕上形成图形。 2、import turtle、turtle.done()、turtle.hideturtle()、turtle.pensize(width)、turtle.penup()、turtle.forward(distance)、turtle.left(angle)、turtle.goto(x, y)等。 3、penup()（提笔）使移动时不画线；pendown()（落笔）使移动时画线。 随堂练习 六 1 、提笔移动，不绘制轨迹的命令是（ ） A.turtle.penup() B.turtle.lift_pen() C.turtle.nopen() D.turtle.up() 答案：A 解析：penup()或pu()函数用于提笔，移动时不绘制轨迹。 随堂练习 六 2 、结束绘图的命令是（ ） A.turtle.done() B.turtle.clear() C.turtle.clean() D.turtle.remove() 答案：B 解析：done()函数用于结束绘图。 随堂练习 六 3 、要获取海龟当前坐标，使用（ ） A.turtle.position() B.turtle.get_pos() C.turtle.where() D.turtle.location() 答案：A 解析：position()或pos()函数用于获取海龟当前坐标。 随堂练习 六 4 、在绘制图形时，保留绘图结果的命令是（ ） A.turtle.keep() B.turtle.done() C.turtle.remain() D.turtle.stay() 答案：B 解析：done()函数用于停止绘画并保留绘图结果。 随堂练习 六 5 、（多项选择题）关于begin_fill()和end_fill()，下列说法正确的是（ ） A.必须成对使用 B.用于填充封闭图形 C.可以单独使用 D.参数是填充颜色 答案：AB 解析：这两个函数必须成对使用，用于填充封闭图形，颜色通过color()设置。 随堂练习 六 6 、（多项选择题）以下（ ）可以绘制圆形。 A.turtle.circle(50) B.turtle.circle(50, 180) C.turtle.circle(50, 360) D.turtle.round(50) 答案：ABC 解析：circle()函数可以绘制整圆或圆弧，round()不是turtle函数。 随堂练习 六 7、(是非选择题)turtle.circle(100)绘制的是直径为100的圆。 A.正确 B.错误 答案：B 解析：circle(100)绘制的是半径为100的圆。 随堂练习 六 8、(是非选择题)海龟的初始方向是向右（东）。 A.正确 B.错误 答案：A 解析：默认海龟指向右方，即x轴正方向。 随堂练习 六 9、color(参数m，参数n)表示设置 ，颜色取值均可为 ，如“red”、“green”、“blue”，画笔颜色 可忽略，表示与填充颜色 相同。 答案：颜色 英文单词 m n 解析：color(参数m，参数n)表示设置颜色，颜色取值均可为英文单词，如“red”、“green”、“blue”，画笔颜色m可忽略，表示与填充颜色n相同。 课堂小结 七 谢谢 $