4.1.3 Python的运算符与表达式教学设计-2025-2026学年粤教版高中信息技术必修一

《Python的运算符与表达式》教学设计 第一部分：课标解读 通过本单元学习，学生需掌握Python中常用运算符的功能与用法，包括算术运算符、关系运算符和逻辑运算符，能根据实际问题构建正确的表达式。 学生应能结合生活实际，灵活运用运算符进行数据计算与条件判断，为后续学习选择结构和循环结构奠定语法基础。 引导学生经历“分析计算需求→明确运算逻辑→构建表达式→验证结果”的完整过程，逐步形成将现实问题转化为符号化运算的计算思维。 第二部分：单元设计说明 【教材分析】 本课选自《数据与计算》第四章程序设计基础，是连接数据类型与程序结构的关键桥梁。运算符与表达式是程序实现计算功能的核心语法单元，学生此前已掌握变量、数据类型及输入输出函数，本课将在此基础上引入算术运算符、关系运算符和逻辑运算符，使学生具备编写具有计算和比较功能程序的能力。本课以“校园跳蚤市场”为项目情境，让学生在模拟经营活动中自然接触各类运算符，理解运算符的优先级和表达式的构建方法。 【学情分析】 学生已掌握Python的变量命名、数据类型及input()、print()等基本函数的用法，能够编写简单的顺序结构程序。学生在数学课上已具备算术运算和不等式比较的知识基础，但尚未了解Python中运算符的书写规范（如乘号必须用“*”、除号用“/”、等于比较用“==”），对逻辑运算符（and、or、not）也较为陌生。需要从熟悉的数学表达式入手，逐步过渡到Python的运算符表达习惯。 【教学重难点】 重点：掌握算术运算符（+、-、*、/、//、%、**）和关系运算符（>、<、==、!=、>=、<=）的功能与书写规范；理解逻辑运算符（and、or、not）的逻辑含义。 难点：区分“=”与“==”的不同用途；理解整除（//）、取余（%）的运算规则；准确构建包含多个运算符的复合表达式，理解运算符优先级。 【教学策略与方法】 信息技术教师而对着参差不齐的计算机基础学生，课堂教学方式方式要灵活多变，主要是以理论知识为基础，注重学生实践操作，培养学生的自主、协作、创新能力。 情境创设法：以“校园跳蚤市场”为项目主线，设计商品定价、优惠计算、销售资格判断等真实任务，让运算符学习有应用依托。 任务驱动法：围绕“商品计价”“优惠资格判断”两个递进任务，推动学生从简单计算逐步过渡到综合判断。 对比迁移法：将数学课中的运算符写法与Python运算符进行对比，通过“找不同”游戏强化记忆，降低迁移难度。 协作学习法：小组合作完成任务，互相检查表达式书写是否正确，在交流中巩固运算符使用规范。 第三部分：教学设计 教学环节 教学活动 计算思维培养意图 计算思维素养效果评估 教师活动 学生活动 课前预习 布置预习任务： 1. 翻阅课本中运算符相关内容； 2. 回顾数学中常见的运算符号，思考：在计算机键盘上，乘号和除号分别用什么符号表示？等于号在“判断相等”和“赋值”时，写法可能有什么不同？ 阅读教材，标记不理解的内容； 在笔记本上列出数学中的运算符，并尝试在键盘上找出对应的按键符号。 引导学生从已有的数学知识出发，发现计算机表达运算的特殊规范，培养将数学思维转化为计算思维的前设意识。 能否意识到键盘上没有“×”和“÷”，从而产生对Python运算符写法差异的好奇与关注。 导入新课 展示“校园跳蚤市场”海报：学生可自带闲置物品定价出售，学生会负责统计销售额。 提问：如果我带了5本书，每本定价8.5元，全部卖出后总收入是多少？如何让计算机帮我们算？ 引出本课主题——Python的运算符与表达式。 快速心算：5 × 8.5 = 42.5元。 思考并回答：用变量存数量和单价，然后相乘——但Python里乘号怎么写？ 小组讨论：还有哪些计算需求需要让计算机知道（加、减、除等）。 借助生活化经营场景引出“用程序代替人工计算”的需求，让学生感知运算符是将数学逻辑转化为程序逻辑的桥梁。 学生能否说出“需要告诉计算机怎样算”，并主动追问乘号、除号等在Python中的写法。 新课学习 第一环节：知识精讲——三类运算符 1. 算术运算符（7个） 在Python编辑器中现场演示以下代码，引导学生观察输出结果： a = 10 b = 3 print(a + b) # 13 print(a - b) # 7 print(a * b) # 30 print(a / b) # 3.333... print(a // b) # 3 print(a % b) # 1 print(a ** b) # 1000 逐个讲解各运算符含义，重点讲解整除（//）是“除后向下取整”，取余（%）是“整除后的余数”。引导学生结合数学知识理解：10 ÷ 3 = 3 余 1，所以 // 得 3，% 得 1。 2. 关系运算符（6个） 继续演示并讲解： print(a > b) # True print(a < b) # False print(a == b) # False print(a != b) # True 强调：“==”是比较是否相等，“=”是赋值，两者完全不同！ 举例区分：a = 5 是把5赋给a；a == 5 是判断a是否等于5。 3. 逻辑运算符（3个） 演示： print(a > 5 and b < 10) # True print(a > 20 or b < 5) # True print(not a > 20) # True 用生活语言解释：and 是“并且”（两条件都满足才为真）；or 是“或者”（任一条件满足即为真）；not 是“取反”（真变假，假变真）。 4. 表达式与优先级 给出复合表达式示例：result = a + b * 2 > 15 and b != 0，引导学生一步步分析运算顺序：算术 → 关系 → 逻辑，括号可改变优先级。 第二环节：任务一（基础）——商品计价器 发布任务：“校园跳蚤市场上，小明卖笔记本，请输入笔记本的单价和销售数量，计算并输出总价。要求商品数量为整数，单价可为小数。” 提供半成品流程图（含“输入→转换类型→计算→输出”四步），引导各小组补充完整并编写代码。 巡视指导，关注学生是否遗漏int()或float()转换，是否写成中文乘号。收集典型错误，集中纠正。 第三环节：任务二（提升）——优惠资格判断器 发布升级任务：“跳蚤市场规定：购买总价满50元且商品数量不少于2件，可享受九折优惠。编写程序：输入单价和数量，先计算总价并输出，再判断是否满足优惠条件，输出True或False。” 引导小组讨论： （1）“总价满50”和“数量不少于2件”之间是什么逻辑关系？应该用and还是or？ （2）“不少于”对应哪个关系运算符？（>=） （3）如果还要加上“必须是会员”（用1表示是，0表示否），优惠条件表达式如何修改？ 鼓励学有余力的小组尝试加入会员条件，完成拓展任务。 学习知识精讲环节 ① 跟随教师演示，记录各运算符符号与功能； ② 动手尝试整除和取余：用15 // 4、15 % 4验证理解； ③ 注意区分 = 与 ==，在笔记上重点标注； ④ 用自己名字的首字母作为变量名，练习and/or/not的简单组合表达。 完成任务一 ① 明确变量：price（float）、amount（int）； ② 补充流程图：获取输入 → 类型转换 → 计算 total = price * amount → 输出； ③ 独立编写代码并运行测试； ④ 尝试扩展：若商品成箱卖（每箱12件），用 // 求可卖几整箱，用 % 求剩余零散件数。 完成任务二 ① 小组讨论判断条件：total >= 50 and amount >= 2，明确用and连接； ② 独立编写完整代码：先计算总价并输出，再构建表达式输出True/False； ③ 尝试扩展：加入会员条件 is_member == 1，用and连接三个条件； ④ 组内互测：一人出题（给定单价、数量、会员状态），其他人推算输出结果，再上机验证； ⑤ 小组代表上台展示代码并解说逻辑。 知识精讲：通过系统化的三类运算符讲解，帮助学生建立Python运算符的完整知识框架；演示+动手结合，强化对运算规则的形象理解。 任务一：训练学生将数学中的四则运算规范地转化为Python表达式，建立“数值计算型程序”的编写模式，强化类型转换意识。 任务二：引导学生将生活中的“并且”“或者”等逻辑关系形式化为and/or表达式，建立从自然语言规则到符号化条件判断的转化能力。 知识精讲：能否正确识别三类运算符的符号和功能，能否区分“=”与“==”。 任务一：能否正确使用算术运算符完成计算，整除与取余的理解是否准确。 任务二：能否准确选择关系运算符和逻辑运算符构建判断表达式，结果是否符合逻辑预期，小组协作是否有效。 课堂总结 引导学生回忆： 1. 算术运算符7个，特别注意整除//、取余%、幂**； 2. 关系运算符6个，特别注意==与=的区别； 3. 逻辑运算符3个：and（且）、or（或）、not（非）； 4. 运算符优先级：算术 > 关系 > 逻辑，括号最优先。 提问：生活中哪些规则可以用逻辑运算符表达？ 各小组代表总结三类运算符的功能和使用要点； 举例说明：“成绩>=60 且 出勤率>=80%”用and表达；“体温>=37.3 或 有咳嗽症状”用or表达。 通过归纳与拓展举例，将零散的运算符知识结构化，并引导学生将逻辑运算符与现实规则建立映射，强化符号化表达的计算思维。 学生能否准确说出三类运算符的代表符号及优先级顺序，能否举出1-2个用and/or表达生活规则的例子。 学业检测 1. 基础作业：完成课本课后练习题中关于运算符填空与表达式求值的题目。 2. 提升作业： 设计一个“图书借阅资格检查器”程序： 图书馆规定：借阅卡余额不少于5元，且无逾期未还图书记录，方可借阅新书。请输入余额（元）和逾期本数（0或正整数），程序判断并输出是否具备借阅资格（True/False）。 试用三种逻辑运算符各改写一次判断条件（提示：无逾期即逾期本数==0，可用not(逾期>0)表达）。 根据自身情况选择完成基础或提升任务； 提升任务鼓励画出数据处理流程图，然后编写程序，下节课展示并讲解表达式构建思路。 用不同情境检测学生对三类运算符的综合运用能力，巩固优先级概念，为后续选择结构的学习做好知识准备。 能否正确构建包含算术、关系、逻辑运算符的复合表达式，计算结果是否符合实际逻辑，能否灵活运用not改写条件。 【板书设计】 Python的运算符与表达式 一、算术运算符（7个） 符号 含义 示例(10,3) 结果 + 加 10 + 3 13 - 减 10 - 3 7 * 乘 10 * 3 30 / 除 10 / 3 3.33... // 整除 10 // 3 3 % 取余 10 % 3 1 ** 幂 10 ** 3 1000 二、关系运算符（6个） > < == != >= <= 重点：== 是比较，= 是赋值！ 三、逻辑运算符（3个） and（且） or（或） not（非） 四、优先级 () → 算术 → 关系 → 逻辑 【课后作业】 基础作业 完成教材课后练习题中关于运算符填空、表达式求值和改错的题目。 提升作业 编写一个“图书借阅资格检查器”程序： 图书馆规定：借阅卡余额不少于5元，且无逾期未还图书记录，方可借阅新书。请输入余额（元）和逾期本数（0或正整数），程序判断并输出是否具备借阅资格（True/False）。 试用三种逻辑运算符各改写一次判断条件（提示：无逾期即逾期本数==0，可用not(逾期>0)表达）。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $