4.1 程序设计语言的基础知识课件-2025-2026学年粤教版高一信息技术必修一

高一信息技术 粤教版必修一 4.1 程序设计语言的基础知识 1.7.2013 大家好，今天我们将学习第四章的第一节——程序设计语言的基础知识。这部分内容是我们进入编程世界的敲门砖，非常重要。通过今天的学习，我们将了解程序的基本组成单元，掌握数据的类型和运算方法，为后续编写真正的程序打下坚实的基础。 ‹#› 导入新课 打开Python交互模式，输入代码print(123)、print("高一信息技术")，运行后展示结果 问题：同样是print()函数，为什么输入的内容不一样，输出的结果也不一样？123和‘高一信息技术’有什么区别？ 答案：这两个内容的‘类型’不同，就像我们生活中‘数字’和‘文字’的区别，而在程序设计中，我们需要先明确数据的类型、存储方式，才能编写正确的程序。 01 常量与变量 程序的基本组成单元 1.7.2013 好，让我们进入第一个章节：常量与变量。它们是构成程序的最基本元素，就像盖房子用的砖块一样，所有复杂的程序都是由它们一步步构建起来的。 ‹#› 什么是常量？ (Constant) 核心定义 在程序运行过程中，其值自始至终都不会发生改变的量，用于表示固定不变的数据。 主要特点 值固定不变：一旦定义，程序中无法通过赋值语句修改。 提升可读性：使用常量名代替具体数值，代码更易理解。 常见示例 数字常量 5, 3.14, -100 字符串常量 "Hello" 布尔常量 True / False 其他类型 日期、枚举等 1.7.2013 首先来看常量。顾名思义，常量就是在程序运行过程中，它的值自始至终都不会发生改变的量。比如我们熟知的圆周率π，它的值就是一个常量。在Python中，像数字5、字符串"Hello"、布尔值True，这些都是常量的例子。 ‹#› 什么是变量？ 核心定义 在程序运行过程中，其值可以被改变的量，是用于临时存储数据的容器。 主要特点 值可变性：通过赋值语句动态修改内容。 数据容器：用于存储数字、文本等各类数据。 代码示例 age = 18 // 定义变量 age，赋值为 18 age = age + 1 // 更新变量 age，新值为 19 通过简单的赋值语句，变量的值可以随时更新，灵活应对程序逻辑变化。 1.7.2013 与常量相对的就是变量。变量就像一个可以装东西的容器，我们可以把数据放进去，也可以随时把里面的数据拿出来或者换成新的数据。比如我们定义一个变量age，给它赋值18，代表年龄是18岁。过了一年，我们可以通过age = age + 1这条语句，把age的值更新为19。 ‹#› 变量的命名规则 核心规则 只能包含字母、数字和下划线，不能包含空格或特殊字符。 不能以数字开头，必须以字母或下划线作为起始。 不能使用 Python 关键字（如 if, for, while 等）。 严格区分大小写，name 和 Name 是两个不同的变量。 推荐：使用有意义的名称，做到“见名知意”。 示例参考 合法示例 student_name, num_1, _data, UserAge 非法示例 1student（数字开头）, student name（含空格）, if（关键字） 注意：遵循规范能有效避免语法错误和提高代码可读性。 1.7.2013 给变量取名不是随意的，需要遵守一定的规则。首先，变量名只能由字母、数字和下划线组成，而且不能以数字开头。其次，不能使用Python的关键字，比如if、for这些有特殊含义的词。另外，Python是区分大小写的，所以name和Name是两个不同的变量。最后，建议大家使用有意义的变量名，比如用student_name来表示学生姓名，这样别人一看就知道这个变量的用途。 ‹#› 打开Python交互模式， 演示：name = "张三"、age = 16、score = 95.5， 讲解：赋值符号=，表示将右边的值‘存放’到左边的变量中，变量名就相当于‘容器的名字’。 学生跟随实操： 在自己的电脑上输入3个不同的变量赋值语句，尝试修改变量的值（如age = 17），观察变量值的变化。 变量的赋值 1.7.2013 给变量取名不是随意的，需要遵守一定的规则。首先，变量名只能由字母、数字和下划线组成，而且不能以数字开头。其次，不能使用Python的关键字，比如if、for这些有特殊含义的词。另外，Python是区分大小写的，所以name和Name是两个不同的变量。最后，建议大家使用有意义的变量名，比如用student_name来表示学生姓名，这样别人一看就知道这个变量的用途。 ‹#› 02 数据类型 数据的分类与属性 1.7.2013 了解了常量和变量，我们再来看看它们存储的数据都有哪些类型。数据类型决定了数据的属性和能进行的操作，是程序设计中非常基础且重要的概念。 ‹#› Python 基本数据类型概览 数据类型 关键字 说明 示例 整数 int 正整数、负整数、零 10, -5, 0 浮点数 float 小数或科学计数法 3.14, 1.2e3 字符串 str 单/双引号包裹的文本 "Hello", '123' 布尔值 bool 表示真或假的逻辑值 True, False 掌握基础数据类型是学习 Python 编程的第一步，它们是构建复杂程序的基石。 1.7.2013 Python提供了多种数据类型，这里我们介绍最基本的四种。整数类型（int）用来表示像10、-5这样的整数；浮点数类型（float）用来表示小数，比如3.14；字符串类型（str）用来表示文本，需要用引号括起来；布尔类型（bool）只有两个值，True和False，主要用于逻辑判断。 ‹#› Python 数据类型转换 隐式转换 (Implicit) Python 自动完成的类型转换，无需手动干预，常见于不同数字类型运算。 示例：3 + 5.0 = 8.0 显式转换 (Explicit) 使用内置函数手动进行类型转换，适用于需要精确控制的场景。 int(x) float(x) str(x) bool(x) 常用转换示例 数字转字符串 str(100) → "100" 字符串转整数 int("123") → 123 字符串转浮点数 float("3.14") → 3.14 灵活运用类型转换，是数据处理的基础技能。 1.7.2013 在编程中，我们经常需要将一种数据类型转换为另一种。Python会自动进行一些转换，比如整数和浮点数相加，结果会自动变成浮点数，这叫做隐式转换。更多时候，我们需要手动进行转换，这就需要用到Python的内置函数，比如用str()函数可以将数字转换成字符串，用int()函数可以将字符串形式的数字转换成整数。 ‹#› 03 运算符与表达式 数据的运算与组合 1.7.2013 有了数据和变量，我们就可以对它们进行运算了。这就像我们在数学中使用加减乘除一样，在编程中，我们通过运算符来操作数据，由运算符和操作数组成的式子就叫做表达式。 ‹#› Python 基础 - 算术运算符 运算符 描述 示例 结果 + 加法运算 10 + 3 13 - 减法运算 10 - 3 7 * 乘法运算 10 * 3 30 / 除法运算（浮点数） 10 / 3 3.333... % 取余运算 10 % 3 1 ** 幂运算 10 ** 3 1000 // 整除运算（丢弃小数） 10 // 3 3 提示：除法 / 与整除 // 的区别在于返回结果的数据类型，// 会舍弃小数部分，返回整数。 1.7.2013 最常用的就是算术运算符，它们和我们数学中的运算基本一致，包括加、减、乘、除。此外，Python还提供了取余（%）、幂运算（**）和整除（//）等特殊的算术运算符。比如10除以3，使用/得到的是浮点数结果3.333，而使用//则会得到整数结果3。 ‹#› 比较与逻辑运算符：构建判断的基石 比较运算符 (Comparison) 用于比较两个值的关系，返回布尔值 True 或 False。 等于 / 不等于：== , != 大于 / 小于：> , < 大于等于 / 小于等于：>= , <= 逻辑运算符 (Logical) 用于连接多个条件表达式，进行复杂的逻辑判断。 and (与)：所有条件都为真，结果才为真 or (或)：只要有一个条件为真，结果就为真 not (非)：对单个条件的结果取反 应用示例 5 > 3 and 2 < 4 →True not (5 > 3) →False 通过组合使用，可以实现复杂的业务逻辑判断，是编程的核心能力之一。 1.7.2013 除了算术运算，我们还需要进行比较和逻辑判断。比较运算符，比如大于、小于、等于，可以用来比较两个值的大小关系，结果是一个布尔值。逻辑运算符，包括与（and）、或（or）、非（not），可以用来组合多个条件，进行更复杂的逻辑判断。 ‹#› 赋值运算符：变量赋值与运算简化 基本赋值 符号：=（将右侧值赋给左侧变量） 用于初始化变量或更新变量的值，是最基础的赋值方式。 代码示例 x = 10# 变量 x 被赋值为 10 复合赋值运算符 += 加法 -= 减法 = 乘法 /= 除法 x += 5 等价于 x = x + 5 （简化代码，提升可读性） 复合赋值运算符是对基本赋值的扩展，能有效简化代码并保持逻辑清晰。 1.7.2013 赋值运算符是用来给变量赋值的。最基本的就是等号（=）。为了简化代码，Python还提供了复合赋值运算符，比如x += 5就等价于x = x + 5，它先将变量x的值加5，再把结果重新赋给x。 ‹#› 运算符优先级规则 优先级顺序 (从高到低) 括号 ()：改变默认运算顺序 幂运算 **：指数运算，如 2**3=8 乘除取余 * / % //：算术运算 加减 + -：基础算术运算 比较运算 == != > <：返回布尔值 逻辑运算 not / and / or：布尔逻辑 核心要点 记忆口诀： 先乘除后加减，有括号先算括号里 💡 优先级决定了表达式的执行顺序，善用括号可以让逻辑更清晰。 1.7.2013 当一个表达式中有多个运算符时，Python会按照一定的优先级来决定计算顺序，这和我们数学中的“先乘除后加减”是一样的。括号的优先级最高，所以我们可以通过加括号来改变运算的顺序。大家需要记住这个优先级顺序，避免写出不符合预期的代码。 ‹#› 常用内置函数 Python的内置工具 04 1.7.2013 Python提供了很多内置函数，它们就像工具箱里的工具，可以帮助我们快速完成一些常见的任务。接下来，我们将学习两个最基础也最常用的内置函数：输入和输出函数。 ‹#› Python 基础：输入与输出函数 print() 函数 用于将指定信息输出到控制台，是程序与用户沟通的基础渠道。 print("Hello, Python!") input() 函数 从控制台获取用户输入，返回值为字符串类型，实现程序的交互性。 name = input("请输入你的名字：") 💡 掌握输入输出是构建交互式程序的第一步，让我们的代码“开口说话”！ 1.7.2013 print()函数用于在屏幕上输出信息，是我们调试程序和展示结果的重要工具。input()函数则用于从键盘获取用户的输入，它会把用户输入的内容以字符串的形式返回，我们可以把它赋值给一个变量来保存。掌握这两个函数，我们就可以写出第一个能和用户交互的程序了。 ‹#› 课堂小结：Python 基础入门 常量与变量 程序的基本组成单元，变量值可变，常量值在程序运行中保持不变。 数据类型 掌握 int、float、str、bool 等基本类型，并学会使用类型转换函数。 运算符与表达式 学习算术、比较、逻辑运算符的使用，理解运算优先级规则。 常用内置函数 重点掌握 print() 函数用于输出信息，input() 函数用于获取用户输入。 以上为本节课核心知识点，请课后及时复习巩固。 1.7.2013 好了，我们来回顾一下本节课的主要内容。我们学习了程序的基本组成单元——常量与变量，了解了Python的几种基本数据类型以及如何进行类型转换，掌握了各种运算符的使用方法和运算优先级，最后还学习了print和input这两个常用的内置函数。这些知识是我们后续学习程序设计的基础，希望大家能够熟练掌握。 ‹#› THANKS FOR YOUR ATTENTION 谢谢观看！ 1.7.2013 非常感谢大家的聆听。希望通过今天的课程，大家对程序设计语言的基础知识有了清晰的认识。课后请大家多加练习，巩固所学内容。我们下节课再见！ ‹#› $