师:同学们,今天我们一起来学习高一信息技术第二单元2.2做出判断的分支第一课时。本节课我们将学习常量与变量、数据类型、运算符与表达式,赋值语句,输入输出语句,以及顺序结构。通过前面的学习,我们了解到计算机解决问题的一般过程是分析问题、设计算法、编写代码、调试运行。今天我们围绕适宜运动心率计算器项目,体验计算机解决问题的这一过程。
先来体验活动一。某同学今年16岁,安静心率为71。已知适宜运动心率的计算公式为(220 - 年龄 - 安静心率)×(60%到80%的范围) + 安静心率。如何计算他的适宜运动心率呢?要计算适宜运动心率低值,我们可以把年龄16、安静心率71代入公式中计算,用运动量60%参与计算。然后用80%计算适宜运动心率高值,就能得出该同学的适宜运动心率范围。
那么用计算机编程该如何实现呢?请同学们想一想计算机需要解决什么问题。我们梳理一下,首先要输入年龄和安静心率,然后计算适宜运动心率的低值和高值,最后输出计算结果。对应要解决的问题,同学们心中有解决这些问题的具体步骤吗?这是老师设计的算法流程图:第一步输入年龄;第2步,输入安静心率;第3步,计算适宜运动心率低值low;第四步,计算适宜运动心率高值high;最后输出适宜运动心率范围low和high。
那么根据流程图如何编写代码呢?我们先来学习程序设计的基础知识,常量与变量。常量是指程序运行过程中值始终不变的量,所有的常数都是常量,如活动一中的220、71。变量是指在程序运行过程中值允许改变的量,如活动一中,我们可以用age来表示年龄变量,HR_rest表示安静心率变量,适宜运动心率低值和高值分别用变量low和high来表示。
我们在给变量取名字时,尽量根据变量的含义来命名。同时,变量的命名必须遵守以下规则:1. 变量必须以字母或者下划线开头,后面可以是字母、数字或下划线;2. 变量区分大小写;3. 变量不能使用保留字。Python中提供了33个保留字,如if、else、for等。常量和变量都是数据,为了便于数据的表示与处理,Python中提供了整型、浮点型和字符串等常用的数据类型。整型int,如活动一中的年龄16;浮点型float,如用0.6表示活动一中运动量60%;字符串型string表示文本信息,一般用单引号或双引号括住。
接着说运算符与表达式。表达式是指一个或者多个操作数通过运算符组合而成。常见的运算符有加、减、乘、幂、除、整除、取模,其中乘用一个星号表示,两个星号表示幂运算,斜杠表示除,双斜杠表示整除,百分号表示取模运算。下面我们在IDLE编辑器中运行几个表达式。
在IDLE命令提示符后一行输入表达式观察运行结果,4÷3除运算,输出结果是浮点数,所以输出循环小数1.333。那么同学们想一想,4÷2的输出结果是多少呢?因为输出结果是浮点数,所以这里输出的结果是2.0,而不是2。4整除3指4除以3的得数舍去小数部分,只取整数,所以输出结果为1。我们对比一下除和整除,除输出结果是浮点数,整除输出结果是整数。4对2取模也叫取余,是指4除以2的余数,4除以2余数为0,所以输出结果为0。4的三次幂输出结果为64。运算符是有优先等级的,幂运算优先等级较高,接着是乘除取余,最后算加减。我们来看这样一个表达式,这里先算3的二次幂,得到9,然后100对9取余得到1,最后才算加法4 + 1,输出结果为5。
我们接着学习赋值语句,赋值语句的基本格式是将右边表达式的值赋给左边的变量。注意中间这个符号不是等于号,叫赋值号。
下面我们来运行几个赋值语句,注意赋值语句是从右往左读的。把4赋值给变量n,输出n,n的值为4。把n加一的值赋值给变量n,这是一个常见的赋值语句。输出n,n的值为5。其实就是先计算右边表达式的值,4 + 1的值为5,然后把这个值赋给左边的变量n。赋值语句的格式较为灵活,我们可以把同一个值赋值给多个变量,如把e赋值给变量a和变量b。我们也可以只用一个赋值语句给多个变量赋不同的值,如将数值1、2分别赋值给变量a和变量b。通过这几个例子我们可以知道,赋值其实是把右边表达式的值赋给左边的变量。同学们能理解程序中的赋值语句吗?
