python编程： 第二节课：小小的“盒子” – 变量和数据类型

第二课：小小的“盒子” – 变量和数据类型

• 时长: 90 分钟
• 教学目标:
  • 理解变量的概念：用来存放数据的一个“名字”或“盒子”。
  • 学会如何在 Python 中创建一个变量，并把一个值“放”进去（赋值）。
  • 知道给变量起名字需要遵守的规则。
  • 认识几种常见的数据“类型”：整数、小数、文字。
  • 学会使用 input() 命令，让程序接收你输入的信息。
  • 知道 input() 接到的信息总是文字，如果想当数字用，需要“转换”一下。

课程内容

1. 复习与引入 (10 分钟)

• 复习: 快速回顾上一节课的内容：print() 输出，代码顺序执行，注释。
• 提出问题: 老师提问：“我们之前计算了 8 加 9 等于 17。如果后面我们还想用这个结果 17 做别的事情，比如让 17 再乘以 2，怎么办？每次都重新写 17 方便吗？如果我想记住你的名字，等一下再打印出来，怎么‘记住’它呢？”
• 引出变量: 这时候，我们就需要一个东西来“记住”或“存储”信息，就像一个有名字的“盒子”或者“魔法袋”，可以把东西放进去，需要的时候再拿出来用。这个“盒子”在编程里就叫做变量。

2. 变量的创建和使用 (20 分钟)

• 变量概念: 变量就是一个名字，用来代表我们存进去的那个值。
• 赋值操作: 使用等号 = 来把一个值“放”进变量里。等号左边是变量名，右边是你要存的值。

  # 创建一个变量叫做 score，把 100 放进去
  score = 100
  
  # 创建一个变量叫做 my_name，把文字 "小明" 放进去
  my_name = "小明"
  

• 使用变量: 直接使用变量的名字，就代表它里面存的值。

  print(score) # 会打印 100
  print("你好，", my_name) # 会打印 你好， 小明
  

• 改变变量的值: 变量里的值是可以改变的，再给它赋一个新值就行了。

  age = 10
  print("我今年", age, "岁") # 打印 10
  
  age = 11 # 明年长一岁，改变 age 的值
  print("明年我", age, "岁了") # 打印 11
  

• 变量命名规则: 讲解给变量起名字的规定：
  • 可以用字母、数字、下划线 _。
  • 不能以数字开头。
  • 不能使用 Python 已经有特殊用途的名字（关键字），比如 print, if, for 等。
  • 区分大小写（name 和 Name 是两个不同的变量）。
  • 建议起一个有意义的名字，让自己和别人知道这个变量是用来干什么的。
• 动手实践: 学生跟着老师创建几个变量，给它们赋不同的值，然后打印出来，再尝试改变变量的值。

3. 不同的数据“类型” (15 分钟)

• 类型概念: 电脑里的数据有很多种，“数字”和“文字”就是不同的类型。Python 会自动识别你给变量赋值的数据是什么类型。
• 常见类型介绍:
  • 整数 (int): 没有小数点的数字，比如 10, -5, 0。
  • 小数 (float): 有小数点的数字，比如 3.14, -0.5, 2.0。
  • 文字 (str): 用引号包起来的内容，比如 “你好”, ‘编程’, “123” (注意，用引号包起来的数字也是文字)。
• 查看类型 – type(): 使用 type() 命令可以知道一个变量或一个值的数据类型。

  a = 10       # 整数 int
  b = 3.14     # 小数 float
  c = "Python" # 文字 str
  d = "5"      # 文字 str
  
  print(type(a))
  print(type(b))
  print(type(c))
  print(type(d))
  

• 类型的问题: 不同类型的数据不能随便混合使用，特别是文字和数字不能直接相加减。

  # print("我的年龄是" + age) # 错误！ age 是数字，不能直接和文字相加
  

  （这里可以简单提一下类型转换，后面会再用到）

4. 让程序“听”你说 – input() (15 分钟)

• input() 的作用: input() 命令可以让程序暂停，等待用户在键盘上输入信息，然后把用户输入的内容拿回来。
• 语法: 通常我们会把用户输入的内容存到一个变量里：变量名 = input("提示文字")。提示文字会在屏幕上显示，告诉用户应该输入什么。

  # 询问用户的名字，并把输入内容存到 name 变量里
  name = input("请输入你的名字：")
  print("你好，" + name + "！") # 使用 + 连接文字和变量里的文字
  

• input() 的“秘密”: input() 获取到的内容，永远是文字（字符串 str）！即使你输入的是数字，它也会被当成文字。

  # 用户输入 18
  age_str = input("请输入你的年龄：") # age_str 变量里存的是文字 "18"
  print(type(age_str)) # 会打印 <class 'str'>
  
  # 如果想用这个年龄做计算，需要转换成数字
  # print(age_str + 1) # 错误！ 文字不能直接加数字
  age = int(age_str) # 把文字 "18" 转换成数字 18 存到 age 变量里
  print(type(age)) # 会打印 <class 'int'>
  print(age + 1)   # 现在可以做计算了！打印 19
  

• 动手实践: 学生编写程序，使用 input() 获取自己的名字，然后打印一句欢迎的话。 尝试获取一个数字输入，并把它转换成数字类型。

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，询问你最喜欢的颜色，然后打印“我也喜欢 [用户喜欢的颜色]！”（使用变量和 input()）。
• 练习 2: 编写一个程序，询问你的身高（厘米），把身高存到一个变量里，然后打印出你的身高。
• 练习 3: 编写一个简单的加法计算器。询问用户输入第一个数字，再询问用户输入第二个数字。将它们都转换为数字类型，计算它们的和，然后打印出结果。

  # 在这里写你的代码
  num1_str = input("请输入第一个数字：")
  # TODO: 将 num1_str 转换为数字类型存到 num1 变量里
  # TODO: 获取第二个数字并转换为数字类型
  # TODO: 计算两个数字的和
  # TODO: 打印结果
  

6. 总结与提问 (10 分钟)

• 回顾: 回顾变量的作用、创建和赋值，变量命名规则，常见数据类型 (int, float, str)，type() 的作用，input() 的用法，以及 input() 总是返回字符串需要时进行类型转换。
• 提问:
  • 变量有什么用？
  • my_age = 10 这行代码创建了一个什么类型的变量？
  • user_name = input("你的名字？") 这行代码执行后，user_name 里存的数据是什么类型？
  • 如何把用户输入的文字“5”变成数字 5？
• 答疑: 回答学生的问题。

7. 布置课后作业 (5 分钟)

• 作业 1: 编写一个程序，询问你的名字、年龄、最喜欢的食物，分别存在不同的变量里，然后用一句话把这些信息打印出来，比如：“我的名字是[名字]，我今年[年龄]岁，我喜欢吃[食物]。”
• 作业 2: 编写一个程序，询问用户购买商品的单价和数量（假设都是整数），计算总价并打印出来。
• 作业 3: (选做) 编写一个程序，询问用户的出生年份（整数），计算并打印出用户的大致年龄。（提示：用今年的年份减去出生年份）。