高中信息技术教科版 (2019)必修1 数据与计算2.2 做出判断的分支教案设计

2.2 做出判断的分支

【学习目标】

1. 通过计算最适宜的运动心率，了解顺序结构的语句，掌握顺序结构语句的一般格式和使用方法。
2. 通过分性别计算最适宜的运动心率，了解分支语句，掌握分支语句的一般格式和使用方法。
3. 通过问题求解，掌握用顺序、分支结构解决实际问题，感受计算机程序在提高问题解决效率中的作用。

【教学重点】理解赋值、分支语句的工作原理；掌握赋值、分支语句的格式和使用方法。

【教学难点】能够使用赋值、分支语句解决实际问题。

【教学过程】

引入

某同学参加了学校体检，体检的医生告诉他体重超重，需要加强运动。该同学了解到运动时，心率如能控制在一定范围内，对增强心血管系统和呼吸系统的功能都有很好的效果；超出范围，对身体反而会有损伤。你能帮他计算最适宜的运动心率吗？

任务一 利用赋值语句实现计算

活动1 计算最适宜的运动心率

该同学今年16岁，安静心率71

最适宜运动心率=（220-年龄-安静心率）*（0.6～0.8）+安静心率

    直接把他的年龄与安静心率的数值代入

最适宜运动心率的公式中就可以算出最

适宜运动心率。

第一步：分析问题

第二步：设计算法（流程图）

第三步：编写程序

第四步：调试运行

思考：能否用上一节课学过的流程图表示出这一类问题的算法呢？

设计算法

变量的命名规则

1.由字母、数字、下划线组成，并且以字母或者下划线开头。

例如：name1是合法变量名，而1name就不可以。

2.区分大小写。

例如：A和a是不同的变量名

3.不能使用保留字。（即高级语言中已经定义过的字，比如if，else等）

运算符与表达式

Python运算符包括赋值运算符、算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、成员运算符和身份运算符。

表达式是将不同类型的数据(常量、变量、函数)用运算符按照一定得规则连接起来的式子。

比较除和整除

除：不管是整数除法还是小数除法，结果均为浮点型（有小数）

整除：不管是整数除法还是小数除法，商取整数位，只要有浮点型，结果就为浮点型（小数）

实例演练

x = 5

y = 3

a = 4

b = 2

print(x + y) #结果为 7

print(x - y)  #结果为2

print(x * y) #结果为15

print(x / y)  #结果为1.6666666666666667 不同的机器浮点数的结果可能不同

print(x // y) #向下去整结果为1

print(x % y) #两数相除取余结果为2

print(x**y) #5的3次幂结果为125

print(a / b) #结果为浮点数2.0

print(a % b)#取余结果为0

print(a // b)#取整结果为2

赋值语句

赋值语句是任何程序设计语言中最基本的语句。

赋值语句的基本格式：变量=表达式

作用是计算赋值号“=”右边表达式的值，然后把计算结果赋值给左边的变量。

赋值语句的使用

1.小练习：在Python shell的命令提示符（>>>)后，录入命令，观察运行结果。

>>>age=17

>>>print(age)

17

>>>n=4

>>>print(n)

4

>>>n=n+1

>>>print(n)

5

>>>

2.讲解赋值语句n=n+1表达的含义。

先计算赋值号右边的表达式，也就是计算“n+1”的值，然后将这个值赋给左边的变量“n”。

3.讲解Python中的赋值语句较为灵活，例如：

a = b = c = 1     #数值1赋值给变量a,b,c

a, b, c = 1, 2, 3 #数值1、2、3分别赋值给变量a,b,c

a,b = b,a         #交换a,b两个变量的值

c+=a              #等效于c=c+a

4. 练习。

请将下列程序代码补充完整，并调试运行，实现该同学的最适心率计算。

low= （220-        -       ）*0.6+               #计算最适宜运动心率低值

high=（220-        -       ）*0.8+              #计算最适宜运动心率高值

print（low,high）                               #显示最适宜运动心率的范围

活动2  计算任意年龄与安静心率的最适宜运动心率

输入和输出语句

输入：input() 函数：从标准输入读入一行文本，默认的标准输入是键盘。

输出：print() 函数：向控制台输出一个或多个字符，多个输出项之间用英文逗号隔开

例1

print("hell world","hello python","hello")

print(18)

print(10 + 8)

print("10 + 8 =", 10 + 8)

例2

myname=input("请输入myname:")

print("hello",myname) 

运行结果：

请输入myname:Justin

hello Justin

“hello”表示字符串，字符串就是文本，可以是字母、数字或符号。

字符串与数字的区别在于，字符串两端需加引号（‘’或 “”），输出时原样显示引号中的内容。

数据类型

python提供了整数（int）、浮点数（float）、字符串（str）等常见的数据类型。可以利用一些函数，把数据从一种类型转换成另一种类型。

float( )：根据一个字符串或整数创建一个新的浮点数(小数）    

int( )   ：根据一个字符串或浮点数创建一个新的整数。

str( )   ：根据一个数（其他任何类型）创建一个新的字符串

任务二  利用分支语句实现分性别计算

最适宜运动心率是有性别差异的，
男=（220-年龄-安静心率）*（60%~80%）+安静心率
女=（210-年龄-安静心率）*（60%~80%）+安静心率

思考

如何修改程序可以实现根据性别输出结果呢？

分支语句

程序中需要根据不同的条件判断来决定程序执行走向的，可以使用if分支语句实现。 

1.基本格式

（1）单分支

if 条件：

   语句或语句组

（2）双分支

if 条件：

   语句或语句组A

else：

   语句或语句组B                                    

条件表达式可以是一个单纯的布尔值或变量，也可以是比较表达式、逻辑表达式.

如果表达式的值为真，则执行if后面的语句块，否则（即如果表达式的值为假），执行else后面的语句块。

    这种形式就如同汉语里的“如果……就……，否则就……”。

实战演练

分支程序用来判断飞船是否能够升空。当飞船速度v>=7.91，输出“飞船成功飞行！”，否则输出“飞船不能升空！”。

v=float(input("请输入速度（千米/秒）:")

if v>=7.91:

    print("飞船成功飞行！")

else:

    print("飞船不能升空！")

关系运算符

分支语句的条件“v>=7.91”表达式，一般称为关系表达式。关系表达式是用关系运算符连接起来的式子。常见的关系运算符有：

当关系表达式成立时，值为真（true），不成立时，值为假（False）例如：9>=7.9，其值为True;23==24，其值为False。

实战演练

将下列代码补充完整，并调试运行

age=float(input(“请输入年龄=”))

HRrest=float(input(“请输入安静心率=”))

gender=input(“请输入male或famale:”)

if gender==male:

n=220

else:

n=210

low=(n-age-HRrest)*0.6+HRrest

high=(n-age-HRrest)*0.8+HRrest

print(“最适宜运动的心率是:”,low,”~”,high)

拓展练习

    对以上程序进行修改，使其可以输入年龄、安静心率和运动后心率，并能依据最适宜运动心率公式输出反馈结果，如“您的运动心率太低，请适当提高”“您的运动心率正好，请保持”“您的运动心率太高，请适当降低”。

拓展知识：分支语句----多分支选择语句

if 条件表达式1:

语句块1

elif 条件表达式2:

语句块2

elif 条件表达式3:

语句块3

…

else:

语句块n

例2.生活中各地都有风景区、游乐场需要门票定价，根据游客年龄我们可以这样规定：小于3岁为免费，小于等于18岁票价为30元，大于18岁票价为60元。你能根据这些规则设计程序进行门票定价吗？

age=int(input("请输您的年龄:"))

if age < 3:

    price = 0

elif age < 18:

    price = 30

else:

price = 60

print("您的门票价格为："+str(price)+ "元。")

小小提示

Python中，不像其他程序设计语言采用大括号“｛｝”分隔代码块，而是采用代码缩进和冒号“：”区分代码之间的层次。

   缩进可以使用空格或者TAB键实现。其中，使用空格时，通常情况下采用4个空格作为一个缩进量，而使用TAB键作为一个缩进量，通常情况下建议使用空格进行缩进。在Python中，行尾的冒号和下行的缩进表示一个代码块的开始，而缩进结束，则表示一个代码块的结束。

三、课堂小结