基于大单元视角的初中Python项目学习案例设计——以《Python的

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2024年6月20日发(作者：)

基于大单元视角的初中Python项目学习

案例设计——以《Python的基本结构程

序设计》为例

摘要：本案例旨在探讨如何更好的开展初中Python教学，基于大单元视角，

结合初中 Python 教学，进行项目式学习，更新 Python教学的方法，为初中

Python教学提供新的视角。

关键词：大单元 项目学习 初中Python

本案例以《Python的基本结构程序设计》单元为例，面向八年级学生，介绍

大单元视角下的项目化教学设计。

一、项目思路

本项目以《司机的好帮手——倒车雷达的原理是什么》视频导入，引导学生

了解整个过程是超声波传感器在检测到障碍物不同距离时的不同反馈，直到达到

预警距离时才发出长时的警报声，引出编程思路；

初探倒车雷达技术，了解并掌握Python顺序结构的执行流程和一般过程，

体验障碍物距离较近时输出的反馈；

体验倒车雷达技术，了解并掌握Python分支结构if语句的执行流程和一般

过程，并借助掌控板等硬件、mPython编程软件进行实践体验；

简易模拟倒车雷达系统，了解并掌握Python多分支结构if-elif的执行流

程和一般过程，软硬件结合，使超声波传感器实时检测障碍物距离，与障碍物距

离距离大于100cm时显示“安全距离”; 与障碍物距离介于60-100cm时，发出

慢的“滴滴”声且亮绿灯；在30-60cm会发出快的“滴滴”声且亮黄灯，在与障

碍物接近或小于30cm时发出长时警报且亮红灯。让学生能够真实体验倒车雷达

的应用过程。

二、核心概念

本项目教学以Python多分支结构为核心。经过本项目学习，学生能初步了

解Python的基本结构，顺序结构、分支结构及循环结构，最主要是让学生掌握

分支结构的具体应用。通过倒车雷达的应用过程，帮助学生了解三种基本结构尤

其是分支结构的流程图及设计方法，掌握if语句和if-elif语句的格式和执行

流程，借助硬件简单模拟整个应用过程，真实的进行学习。

三、学情分析

八年级的学生喜欢表现自我，热衷展示，敢于尝试、动手实践，他们在七年

级下册初步接触过算法，而本项目内容基于生活实例，可以利用软硬件进行结合，

开展教学，对于他们来说具有挑战性的。他们已经有了编程的思想，本项目除了

利用Python软件进行编程设计，在进行硬件模拟时也需要用到图形化编程，有

助于让学生进一步提高编程思维，理解整个编程过程。

四、学习目标

1.通过播放《司机的好帮手——倒车雷达的原理是什么》视频导入，学生初

步了解倒车雷达技术在生活中的应用，通过分析其应用过程引入Python编程的

多分支结构，根据问题解决的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信

息；同时在合作解决问题的过程中，与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。

（信息意识）

2.在问题情境中，对提出的问题进行抽象、分解、建模，制定解决方案。能

利用软硬件模拟实现倒车雷达的超声波数据测距并根据不同距离作出反馈，采用

计算机科学的思维方式解决问题，总结利用计算机解决问题的过程与方法，并迁

移到与之相关的其他问题中。（计算思维）

3.利用学习平台等数字化资源和工具，有效地管理学习过程，创造性地解决

问题，让学生养成数字化学习与创新习惯。（数字化学习与创新）

4.通过Python编程设计，了解倒车雷达应用过程，借助硬件模拟倒车雷达

应用过程，真实的体验整个过程，感受技术为生活带来的便利。引导学生应用信

息技术解决问题，增强社会责任意识，体验知识服务生活。

（信息社会责任）

五、学习手段

项目式学习、小组合作法、自主探究法

六、教学准备

学习软硬件环境:计算机机房、极域教师端软件、Python软件、mPython软

件、掌控板、超声波传感器、蜂鸣器、连接线等。

七、项目实施

（一）初探倒车雷达技术——Python顺序结构

以《司机好帮手——倒车雷达的原理是什么》视频导入本课。

设计意图：以生活实例导入本课，贴近学生生活，激发学生学习兴趣。从倒

车雷达如何实现预警，不同距离时会作出不同反馈的过程引出编程中的多分支情

况。

布置任务：将倒车雷达进行检测的最简单的过程用流程图的形式描绘出来。

设计意图：引出顺序结构，介绍顺序结构的执行流程，掌握顺序结构程序设

计的一般过程。

教师提问：如何将这个过程用Python语言表达出来？ 小组合作完成

设计意图：引导学生进行自主探索，小组交流合作。

（二）体验倒车雷达技术——Python分支结构

教师提问：在倒车雷达应用过程中，能根据不同距离作不同反馈，那么从最

简单的开始，分两种情况，在与障碍物小于等于30cm时发布预警信息，在大于

30cm时发布提醒信息。

设计意图：引入分支结构并介绍if语句，引导学生了解分支结构的流程架

构，帮助学生掌握if条件语句一般格式。

教师提问：如何编写探测障碍物距离小于30cm和大于30cm时的编程设计？

设计意图：引导学生自主探究如何完成编程设计并请学生展示，强调在编程

设计中可能出现的小问题。

布置任务：小组合作，借助硬件进行模拟。

设计意图：引导学生软硬件进行结合，真实体验整个过程，分析倒车雷达工

作过程中的不同情况。

（三）简易模拟倒车雷达系统——Python多分支结构的应用

教师提问：之前探讨了倒车雷达在实际应用过程中会根据不同距离段作不同

反馈，你能在Python中编出来吗？

设计意图：引入if-elif多分支结构并介绍if-elif语句的格式，了解if-

elif条件语句的执行流程。

布置任务：小组合作，在Python中完成编程设计：在与障碍物不同距离时

有不同警示。

设计意图：引导学生完成完整的编程设计，掌握if-elif的编程方法并请学

生展示编程设计。

布置任务：软硬件结合，完成简易倒车雷达系统的模拟。

设计意图：引导学生结合软硬件，真实体验倒车雷达应用过程。

八、研究反思

本案例以生活实例展开，虽激发了学生的积极性，参与度较高，但在项目实

施的过程中我也有几点值得思考：

本项目中编程的设计过于简单，对于一些水平较好的学生来说，还需要设置

更有针对性的任务，而在硬件模拟过程中，超声波传感器比较灵敏，在遇到各种

不同的障碍物时，数据也存在着一些差异，精准性不够，和实际生活中的应用还

是存在一定的差异，如何去完善这个项目，如何让学生更真实的进行体验，这是

值得思考的；

其次，项目化学习对教师的要求比较高，需要较强的专业水平和知识储备，

特别考验教师的能力，所以项目化学习对教师来说也是一种挑战，需要教师不断

提升自己，花更多的时间去钻研、学习；

最后，整个项目式的学习，如何更好的将单元知识点联系到一起，组成一个

完整的流畅的实践项目，也是值得我接下来思考和研究的。

本文标签： 学生过程学习结构项目