中小学Python编程项目学习创意课堂（微课版）

案例丰富多彩
60多个好玩、有趣的项目案例，结合青少年的认知规律，激发孩子的学习兴趣。
图文精细标注
使用图片替换了大部分的文字说明，图解思路与步骤，一-目了然，简单易懂。
资源配套完备
提供所有案例的素材、源文件，以及项目拓展的答案、PPT课件，并且录制了微课视频，可扫描二维码下载或在线学习。
教师同步教学
参与的作者有省级教研人员，有多年教学经验的中小学信息技术教师(包括正高级教师、特级教师)。

这是一本写给零基础学编程读者的入门书。本书通过一个个独立的项目，让读者掌握Python语言编程的方法与技巧，从而打开编程世界的大门。这也是一本写给中小学信息技术教师的书，它可以引领教师开展项目式学习实践研究，帮助教师摸索出一套行之有效的项目式学习的路径与方法。
本书以Python编程语言为内容进行项目式学习，形成了项目式学习的一套流程，其主要分为项目名称、项目准备、项目规划、项目实施、项目支持、项目提升和项目拓展。
本书结构合理，内容翔实，语言精练，图文并茂，实用性强，易于自学。其主要内容包括Python编程入门、Python编程基础、Python程序控制、Python数据类型、Python数据结构、Python函数编程、Python编程算法、Python项目实战。
本书适合对编程感兴趣的中小学生以及不同年龄的初学者阅读，也适合家长和老师作为指导青少年学习计算机程序设计的入门教程。

第1章  Python编程入门
1.1　程序与编程 2
1.1.1　了解程序 2
1.1.2　了解编程 4
1.2　编程的工具 8
1.2.1　下载与安装 Python软件 8
1.2.2　认识与设置Python环境 10
1.2.3　输入与保存Python程序 14
1.2.4　运行与调试Python程序 17
1.3　编程算法 20
1.3.1　了解算法 20
1.3.2　算法描述 25

第2章  Python编程基础
2.1　标识符和保留字 31
2.1.1　标识符 31
2.1.2　保留字 33
2.2　常量与变量 37
2.2.1　常量 37
2.2.2　变量 39
2.3　输入与输出 42
2.3.1　输入 42
2.3.2　输出 45
2.4　运算符和表达式 48
2.4.1　运算符 48
2.4.2　表达式 50
2.5　语法规范 54
2.5.1　代码格式 54
2.5.2　代码注释 57
2.6　程序调试 59
2.6.1　错误类型 59
2.6.2　调试方法 63

第3章  Python程序控制
3.1　分支结构 68
3.1.1　单分支结构 68
3.1.2　双分支结构 71
3.1.3　多分支结构 76
3.2　循环结构 80
3.2.1　while循环结构 81
3.2.2　for循环结构 85
3.2.3　循环嵌套结构 89
3.3　跳转语句 93
3.3.1　break语句 93
3.3.2　continue语句 98

第4章  Python数据类型
4.1　 数值型 103
4.1.1　整型 103
4.1.2　浮点型与布尔型 107
4.2　字符串 112
4.2.1　字符串的拼接与切片 112
4.2.2　字符串的查询与替换 117
4.3　数据类型转换 122
4.3.1　数值类型转换 122
4.3.2　字符串与数值类型转换 127

第5章  Python数据结构
5.1　列表 133
5.1.1　列表的创建与访问 133
5.1.2　列表的更新与排序 138
5.2　元组 142
5.2.1　元组的创建 143
5.2.2　元组的访问 146
5.3　集合 150
5.3.1　集合的创建 150
5.3.2　集合的运算 153
5.1　字典 156
5.4.1　字典的创建与更新 156
5.4.2　字典的访问与遍历 161

第6章  Python函数编程
6.1　认识函数 167
6.1.1　内置函数 167
6.1.2　自定义函数 171
6.2　函数调用 177
6.2.1　函数的参数 177
6.2.2　函数返回值 182
6.3　函数封装 188
6.3.1　生成模块 188
6.3.2　调用模块 193

第7章  Python编程算法
7.1　常用算法 199
7.1.1　解析算法 199
7.1.2　枚举算法 205
7.1.3　递推算法 211
7.2　优化算法 217
7.2.1　优化程序循环 217
7.2.2　提高算法效率 222

第8章  Python项目实战
8.1　公交线路客流量分析 232
8.1.1　项目分析 232
8.1.2　项目规划 234
8.1.3　项目实施 235
8.1.4　项目支持 237
8.1.5　项目延伸 238
8.2　提取身份证信息 239
8.2.1　项目分析 239
8.2.2　项目规划 241
8.2.3　项目实施 243
8.2.4　项目支持 245
8.3　制作接福游戏 246
8.3.1　项目分析 247
8.3.2　项目规划 248
8.3.3　项目实施 251
8.3.4　项目提升 253

这是一本写给零基础学编程读者的入门书。本书通过一个个独立的项目，让读者掌握Python语言编程的方法与技巧，从而打开编程世界的大门。这也是一本写给中小学信息技术教师的书，它可以引领教师开展项目式学习实践研究，帮助教师摸索出一套行之有效的项目式学习的路径与方法。
1. 为什么学编程
简单地说，学编程不是都为了成为程序员，而是通过学习一门编程语言，学会如何去思考，通过编程来解决我们生活中的实际问题。
我们生活在一个伟大的时代！互联网、信息化、人工智能……这一切的背后都离不开编程。编程的过程是一种思维方式，通过学习编程可以学会如何创造性思考、协同学习和逻辑推理，提高做事的计划性，增强分析问题、解决问题的能力。在信息社会，认识信息、理解信息、驾驭信息，好的途径之一就是学习编程。因此，编程越来越受到人们的重视，编程将是人工智能时代人才的素质。
在未来世界中，编程能力可以说是一个受过教育的人的基本能力，就像今天一个上过学、读过书的人要具备基本的读写能力一样。
2017版高中信息技术课程标准将计算思维作为核心素养之一，虽然编程不是培养计算思维的途径，但肯定是重要的途径。
2. 为什么学Python编程
在通过*审查的5套信息技术必修1教材《数据与计算》中，均将Python作为编程语言。因此，高中信息技术教师要对Python有一定的研究才能胜任教学，学生也需要将Python作为信息技术学习的重要内容。
Python是一门非常优秀的计算机编程语言，功能强大、兼容性好、可移植，有相对较少的关键字、结构简单，有定义明确的语法，简单易学。Python已经成为三大主流编程语言之一，具有如下优点。
入门容易　Python遵循“简单、优雅、明确”的设计哲学，其使用界面简洁，容易上手，非常适合初学编程者学习。
难度值低　Python语法简单，阅读其程序就感觉像是在读英语一样。在用Python开发程序时，专注的是如何解决问题，而不是明白语言本身。 兼容性强　具有免费开源的特点，可移植、可扩展、可嵌入多平台使用。 丰富的库　Python拥有许多功能丰富的库，用户可以将他人开发的库拿来使用，大大提高了编写效率，降低了编程难度。
3. 什么是项目式学习
学习编程，传统的学习模式以编程语言的语法教学为主线，通常是先学习编程用到的语句，再通过练习巩固所学的语法规范。大量的专业名词，等到亲自实践时往往无从下手，只是将书上的程序搬运到计算机中，遇到实际问题还是无法编写出程序。本书采用项目式学习的理念与方法，将程序设计课程中的知识分开重组，设计成一个个独立的项目。在制作项目的过程中发现问题、分析问题、解决问题，将知识建构、技能培养与思维发展融入解决问题的过程中。其主要过程分为项目选题、项目分析、项目规划、项目实施、项目支持和项目提升等阶段。这样，在完整的项目中学习者能够体验解决问题的全过程，进行思维、能力训练，从而有效提高分析问题和解决问题的能力。
4. 本书结构
本书按照由易到难的顺序，将所有的知识点融入一个个贴近实际的项目中。从简单到复杂，读者可以先跟着动手做一做，在制作的过程中逐渐理解项目，体验项目的制作流程，掌握项目制作的一般方法。在完成书中项目的基础上进一步拓展，激发创新思维。全书按照知识顺序、难度分为8章，每章以知识点区分，每小节均以项目的形式呈现，便于读者学习和教师教学。
5. 本书特色
本书不要求读者有任何Python基础，只需要对Python编程感兴趣。为充分调动学习者的学习积极性，本书在编写时体现了如下特色。 贴近实际　本书项目设计贴近实际，内容编排合理，难度适中。每个项目都按照项目的开发流程进行设计，可加深读者对项目制作流程的了解和掌握。
图文并茂　本书使用图片代替大部分的文字说明，让读者一目了然，帮助读者轻松读懂描述的内容。具体的操作步骤图文并茂，用图文结合的方式来讲解程序的编写方法，便于读者边学边练。 资源丰富　本书为所有项目都配备了素材和源文件，提供了相应的微课，从数量到内容都有着更多的选择。 形式贴心　如果读者在学习的过程中遇到疑问，可阅读“项目支持”部分，以避免在学习过程中走弯路。
5. 本书资源
本书配备了程序素材、源代码、微课、教学课件、课后习题及答案等立体资源，尽可能满足读者的各种需求。 项目微课　本书为每个项目都提供了微课，扫描书中项目名称旁边的二维码，即可直接打开视频进行观看，或者推送到自己的邮箱中下载后进行观看。 其他资源　本书提供教学课件和案例源文件，扫描右侧的二维码，将内容推送到自己的邮箱中，下载即可获取相应的资源(注意：请将二维码下的压缩文件全部下载完毕后，再进行解压，即可得到完整的文件内容)。
6. 阅读建议
读者在使用本书学习时，可以先用手机扫描书中的二维码，借助微课先行学习，然后再利用本书上机操作实践。为了使读者在阅读本书时获得的价值和更好的学习效果，我们提出如下建议。 按顺序阅读　本书中的所有项目均精心设计，建议读者按照顺序，由易到难阅读。 在做中学习　建议在计算机旁边阅读本书，一边实践，一边体会项目的制作过程。 多思考尝试　构思项目可以怎么做，分析为什么这样做。只要有想法，就尝试去实现它。
不怕困难和失败　学习肯定会遇到各种各样的困难，失败也是很正常的，失败说明这种方法不可行，也就距离可行的方法近了一步。 多与他人交流　和朋友一起学习和探讨，分享自己的项目，从而快速学习别人的优点。遇到问题，可以向老师请教，也可以和本书作者联系，我们会努力帮助你们解决问题。
7. 关于作者
本书作者队伍由信息技术教研员、一线信息技术教师组成，其中有3位正高级教师，有多位教师在全国信息技术优质课评选中取得过优异成绩。
本书由方其桂任主编，梁祥、刘锋任副主编。参与编写的作者有冯士海、张青、孙志辉、董俊、林文明、刘锋、梁祥、张小龙、王芳、王克胜等。随书资源由方其桂整理制作。
虽然我们有着十多年编写计算机图书的经验，并尽力认真构思验证和反复审核修改本书内容，但书中仍难免有一些瑕疵。我们深知一本图书的好坏，需要广大读者去检验评说，在此我们衷心希望读者对本书提出宝贵的意见和建议。服务电子邮箱为[email protected]。
编者