python编程：第六节课：让程序偷个懒 – for 循环

第六课：让程序偷个懒 – for 循环

• 时长: 90 分钟
• 教学目标:
  • 理解“循环”的概念：让电脑重复做一件事情。
  • 学习 for 循环的语法：遍历一些列的东西（比如数字、文字）。
  • 学会使用 range() 命令，方便地生成一系列数字供 for 循环使用。
  • 掌握用 for 循环重复执行一段代码固定次数。
  • 学会用 for 循环处理字符串里的每一个字。
  • 理解循环中那个不断变化的“小助手”（循环变量）。

课程内容

1. 复习与引入 (10 分钟)

• 复习: 复习条件判断 if-elif-else 和逻辑运算符。
• 提出问题: 老师提问：“如果我想在屏幕上打印 100 遍‘我学会编程了！’，或者想计算从 1 加到 100 的总和，难道要写 100 行 print() 或者 100 行 变量 = 变量 + 数字 吗？太麻烦了！”
• 引出循环: 很多时候，程序需要重复做同一件或者类似的事情。编程里的循环结构就是用来解决这个问题的，它能让电脑“偷个懒”，重复执行一段代码。 用跑步绕圈、抄写课文、点名等生活中的例子来比喻。

2. 开始重复 – for 循环基础 (20 分钟)

• for 的作用: for 循环用来遍历一个序列里面的每一个元素。序列可以是一串数字、一个字符串，或者以后要学的列表等等。 每遍历到一个元素，循环体里的代码就会执行一次。
• 语法:

  for 变量名 in 序列:
      # 循环体：需要重复执行的代码
      # 注意：这里的代码需要缩进！
      print("这段代码会重复执行")
  

  `变量名` 是一个临时变量，在每次循环时会依次拿到序列中的下一个元素的值。

• 演示遍历字符串:

  word = "Python"
  for letter in word:
      print("当前的字母是:", letter)
  
  # 输出会是：
  # 当前的字母是: P
  # 当前的字母是: y
  # ...
  

• 动手实践: 学生编写程序，用 for 循环遍历自己的名字，把名字里的每一个字都打印出来。

3. 方便的数字序列 – range() 函数 (20 分钟)

• range() 的作用: range() 是一个非常有用的函数，它能快速生成一个数字序列，我们经常用它来控制 for 循环执行的次数。
• range() 的用法:
  • range(n): 生成从 0 到 n-1 的数字序列。

    # 打印 0 到 4 (共 5 个数字)
    for i in range(5):
        print(i)
    

  • range(start, stop): 生成从 start 开始，到 stop-1 结束的数字序列。（注意：不包含 stop！）

    # 打印 1 到 5
    for num in range(1, 6):
        print(num) # 会打印 1, 2, 3, 4, 5
    

  • range(start, stop, step): 生成从 start 开始，到 stop-1 结束的数字序列，每次跳跃 step 步。

    # 打印 0, 2, 4, 6, 8 (从0开始，每次加2，到10之前停止)
    for j in range(0, 10, 2):
        print(j)
    
    # 打印 10 到 1 的倒序
    for k in range(10, 0, -1):
        print(k) # 会打印 10, 9, ..., 1
    

• 重点强调: range() 函数生成的序列是“包头不包尾”的，即包含开始数字，但不包含结束数字。
• 动手实践: 学生尝试使用 range() 函数结合 for 循环打印不同的数字序列，比如从 1 到 10 的所有奇数。 编写程序，用 for i in range(10): print("加油！") 来重复打印一句话 10 次。

4. 循环变量的妙用 (10 分钟)

• 循环变量: 在 for i in range(n): 中，i 就是循环变量。在每次循环中，i 会自动变成序列中的下一个值。我们可以在循环体内部使用这个变量。
• 示例:

  # 打印 1 到 5 的平方
  for i in range(1, 6):
      print(i, "的平方是", i * i)
  
  # 输出会是：
  # 1 的平方是 1
  # 2 的平方是 4
  # ...
  

• 结合 input(): 可以让用户输入一个数字，然后用 range() 结合 for 循环打印从 1 到这个数字的所有整数。

  limit_str = input("请输入一个正整数：")
  limit = int(limit_str)
  
  for num in range(1, limit + 1): # 从 1 到 limit
      print(num)
  

• 动手实践: 编写程序，让用户输入一个数字 n，然后打印从 1 到 n 的所有数字。

5. 课堂练习 (15 分钟)

让学生独立完成以下练习：

• 练习 1: 编写一个程序，使用 for 循环打印 7 次“编程很有趣！”

  # 在这里写你的代码
  # TODO: 使用 for 循环重复打印
  

• 练习 2: 编写一个程序，使用 for 循环计算 1 到 10 的所有整数的和。（提示：在循环前创建一个变量 total = 0，在循环体内部用 total = total + 循环变量 来累加）。
• 练习 3: 编写一个程序，询问用户一个字符串，然后使用 for 循环遍历字符串，把字符串里的每个字符后面都加上一个星号 * 并打印出来。例如：输入 “Python”，输出 “Python“。（提示：可以在循环内部打印 循环变量 + "*"，并使用 print(..., end="") 让打印不换行）。

6. 总结与提问 (10 分钟)

• 回顾: 回顾本节课内容：循环的作用，for 循环的语法，range() 函数的用法（单参数、双参数、三参数，包头不包尾），循环变量，如何用 for 循环重复固定次数和遍历序列。
• 提问:
  • for char in "你好": print(char) 会打印什么？
  • for i in range(5): print(i) 会打印哪些数字？
  • for j in range(2, 8, 2): print(j) 会打印哪些数字？
  • range(10, 0, -1) 能用来做什么？
• 答疑: 回答学生问题。

7. 布置课后作业 (5 分钟)

• 作业 1: 编写一个程序，使用 for 循环打印从 20 到 1 的倒序数字。
• 作业 2: 编写一个程序，使用 for 循环计算 1 到 50 之间所有偶数的和。（提示：可以在 range() 中设置步长为 2，或者在循环内部使用 if 判断是否是偶数）。
• 作业 3: 编写一个程序，询问用户一个数字 n，使用 for 循环打印出 1 到 n 的乘积（即计算 n 的阶乘）。（提示：在循环前创建一个变量 product = 1，在循环内部用 product = product * 循环变量 来累乘）。
• 作业 4: (选做) 编写一个程序，询问用户一个字符串，使用 for 循环遍历字符串，统计其中字母 ‘a’ 出现的次数（不区分大小写）。（提示：在循环外部创建一个计数器，在循环内部使用 if 判断当前字符是否是 ‘a’ 或 ‘A’，如果是则计数器加一）。