第24讲 会画画的海龟Ⅱ

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课程: Python编程教学(西安市第二期)
图书: 第24讲 会画画的海龟Ⅱ
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日期: 2025年07月27日 星期日 07:32

2. 教学设计

第24讲 会画画的海龟Ⅱ

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1.教学内容分析

本节内容首先情境带入,引出Python绘图功能;随后,以Python编程软件为辅助,讲解turtle 库中各种绘图命令;之后,开展实践任务,学生完成相应任务;最后,思维拓展,讲解分形艺术和欧普艺术。


2.学习者分析

1.学生已经学过Python编程语言;

2.学生已经掌握部分Python的turtle 库中的功能;

3.学生具备一定的动手操作能力,知识迁移能力,对人工智能的编程有较强的学习兴趣。


3.学习目标确定

1.知识与技能:

①学生能够掌握Python 自带 turtle 库中的各种绘图命令;

②学生能够掌握 turtle 库的导入方法,运用 turtle 库编写绘图程序;

2.过程与方法:

①通过学习对绘图命令的学习,深入掌握Python 自带 turtle 库中的功能;

②通过练习,熟悉Python的基本用法;

③通过实践操作培养学生设计能力和举一反三的能力。

3.情感态度与价值观:

①养成自主学习、自主探究的能力;

②培养发现问题、解决问题的探究能力;

③通过对任务的讨论、分析、操作等活动,培养严密的逻辑思维能力。 


4.教学重点难点

教学重点:1.turtle 库的绘图命令及基本用法;

          2.掌握 turtle 库的导入方法,运用 turtle 库编写绘图程序。

教学难点:1.能够熟练运用绘图命令完成相应任务;

          2.能够举一反三灵活运用软件。


5.教学流程图


24 流程图


6.教学活动

环节一:(情境导入)5min

教学活动1

 

1.教师讲授情境故事,设置悬念,吸引学生兴趣;(教师播放PPT)

 

教师:“2020 伊始,新冠病毒肆虐,武汉封城。往年,春天的武大校园樱花盛开,游人如织。如今,樱花依然盛开,但是受疫情的影响,人们无法进入校园去欣赏樱花。武大学子朱永春宅在家里,编写出 Python 程序,模拟出樱花花开花落的情景。令人赞叹的是,画面的每一个像素单元都是用“武汉加油” 4 个字构成的,通过明暗颜色的动态变化,形成樱花延时开放的动画效果。程序运行的视频被央视等网络媒体广泛传播,收看人数达百万人次,鼓舞了抗击病毒中的全国人民。Python 编写的程序展现了如此美妙的情景,产生了积极的社会影响,令人叹为观止。小楷也很受鼓舞和启发,提升了学习 Python 绘图的兴趣。”

 

学生聆听情境故事,被情境所吸引;

 

教师:“同学们想不想画出美妙的情景呢?”

 

学生对Python 绘图产生了兴趣

 

教师板书课程内容名称(教师播放PPT);

 

教师:“同学们,今天我们的学习将分成三个模块,第一个模块,学习Turtle绘图命令;第二个模块,同学们动手完成实践任务;第三个模块,思维拓展。”

 

学生聆听教师讲授。

 

活动意图说明:

通过情境故事吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,导入本节课的内容----会画画的海龟。

环节二:(讲解与练习)25min

教学活动2

 

1.讲解Turtle绘图命令,包括画笔运动命令、画笔设置命令、画笔控制命令;

 

教师:“Python 的 turtle 提供了很多命令去操纵海龟绘图,这些命令至少可以划分为四类,即画布设置命令、画笔运动命令、画笔控制命令,还有就是画笔设置命令等。我们分别来学习这些命令吧!”

 

1.1教师讲解画笔运动命令的基本功能以及使用方法;

 

教师带领学生进行编程练习;

教师:“运用 turtle 命令的别名,画一个立体五角星。程序示例如下:

 

学生聆听教师讲解并按照程序示例进行编程练习

 

1.2教师讲解画笔设置命令的基本功能以及使用方法;

 

教师带领学生进行编程练习;

教师:“运用 turtle 命令,画一朵太阳花。程序示例如下:

 

学生聆听教师讲解并按照程序示例进行编程练习

 

1.3教师讲解画笔控制命令的基本功能以及使用方法;

 

教师带领学生进行编程练习;

教师:“利用 circle 指令画圆的例程 :circle(50) #整圆;circle(50,steps=3) #三角形;

circle(50,180) #半圆。

 

学生聆听教师讲解并按照程序示例进行编程练习

 

 

1.4教师讲解其他高级命令的基本功能以及使用方法;

 

教师带领学生进行编程练习;

教师:“画一个有填充色的五角星

 

学生聆听教师讲解并按照程序示例进行编程练习

 

活动意图说明

配合PPT和软件进行讲解,让学生从亲身经验中学会所讲知识。

环节三:(任务制作)20min

教学活动3

 

 任务描述:绘制平面直角坐标系(笛卡尔坐标系);

 

教师:“在同一个平面上互相垂直且有公共原点的两条数轴构成平面直角坐标系,简称直角坐标系( Rectangular Coordinates )。通常,两条数轴分别置于水平位置与垂直位置,取向右与向上的方向分别为两条数轴的正方向。水平的数轴叫作 x 轴( x-axis )或横轴,垂直的数轴叫作 y 轴( y-axis )或纵轴, x 轴 y 轴统称为坐标轴,它们的公共原点 O 称为直角坐标系的原点( origin ),以点 O 为原点的平面直角坐标系记作平面直角坐标系 xOy 。”

 

学生在教师辅助下完成任务; 

 

 

 

活动意图说明

培养学生动手操作能力,让学生直观学习编程设计过程,掌握逻辑结构。

环节四:(思维拓展)15min

教学活动4

 

1. 讲解分形艺术;

 

老师:“分形几何是数学的一个分支,是一门以不规则几何形态为研究对象,研究无限复杂具备自相似结构的几何学。在数学意义上,分形的生成是基于一种不断迭代的方程式,即是一种基于递归的反馈系统。也就是说,分形以自相似结构为基础,通过无限递归方式展示复杂表面下的内在数学秩序…

 

学生认真聆听教师讲解分形艺术;

 

2. 讲解欧普艺术;

 

老师:“欧普艺术(简称 Op Art ,全称为 Optical Art ),又被称作“视觉效应艺术”或“光效应艺术”。它是一种流行于 20 世纪 60 年代中期,采用黑白或彩色几何形体纹样的复杂排列、对比、交错、和重叠等手法,使视神经在与画面图形的接触过程中产生令人眩晕的光效应现象与视幻效果的艺术形式…

 

学生认真聆听教师讲解欧普艺术;

 

 

活动意图说明

培养举一反三的能力,促进知识的迁移和应用;

环节五:(展示小结)5min

教学活动5

 

1.学生发言,展示任务制作成果,进行逻辑代码讲解

 

2.教师对学生作品进行评价;

 

教师:“同学们,在看了大家的作品后,老师觉得大家都完成的非常好,老师给同学们一个大大的赞。”

 

3.总结本节课的知识内容,巩固本节课的知识点,铺垫下一节课。

 


7.板书设计

会画画的海龟

 

1. Python 的 turtle 操纵海龟绘图命令划分为四类:

画布设置命令

画笔运动命令

画笔控制命令

画笔设置命令


8.作业与拓展学习设计

请利用 Python 的海龟画图方法,编写程序,模拟出瓦萨雷利大师的绘画效果。

图1