Python高級編程+教案+屈海洲-第2次課5 面向對象（下）-教學設計-0821

《Python高級編程》教學設計課程名稱：Python高級編程授課年級：2020年級授課學期：2022-23學年第一學期教師姓名：屈海洲課題名稱Python面向對象編程（下）計劃學時3學時內容分析在上一章節(jié)中，我們了解了面向對象的基本知識。在接下來的本章中，將繼續(xù)圍繞著面向對象進行深入地介紹，包括面向對象的三大特性（封裝、繼承和多態(tài)）、類屬性和實例屬性、靜態(tài)方法和類方法。教學目標及基本要求理解如何利用封裝保護屬性掌握單繼承和多繼承，會重寫和調用父類方法理解多態(tài)的使用掌握類屬性和實例屬性熟悉類方法和靜態(tài)方法的使用技巧教學重點理解如何利用封裝保護屬性掌握單繼承和多繼承，會重寫和調用父類方法理解多態(tài)的使用掌握類屬性和實例屬性熟悉類方法和靜態(tài)方法的使用技巧教學難點掌握單繼承和多繼承，會重寫和調用父類方法掌握類屬性和實例屬性熟悉類方法和靜態(tài)方法的使用技巧教學方式教學采用教師課堂講授為主，使用教學PPT講解教學過程第一課時（封裝、繼承）創(chuàng)設情境，導入封裝的思想（1）教師通過Person示例，講述公有屬性存在的潛在風險，從而引出封裝屬性的內容。例如，給Person的age屬性賦值為200。從實際生活的角度來看，人的年齡顯然不符合需求。為了避免外界隨意賦值，需要隱藏數(shù)據(jù)和保護屬性。（2）通過什么方式保護類的屬性？把屬性定義為私有屬性，即在屬性名的前面加上兩個下劃線；添加用于設置或者獲取屬性值的兩個方法供外界調用。（3）明確學習目標要求學生掌握封裝和繼承進行重點知識的講解教師通過Person案例，講述使用私有屬性隱藏數(shù)據(jù)。教師對上述案例進行總結，講述私有屬性和公有屬性的區(qū)別。Python中沒有任何關鍵字來區(qū)分公有屬性和私有屬性，它是以屬性命名的方法進行區(qū)分的，如果屬性名的前面加了兩個下劃線，就表明該屬性是私有屬性，否則就是公有屬性。（3）什么是單繼承？列舉生活中的繼承，再區(qū)分編程中的繼承。例如：生活中，繼承一般指的是子女繼承父輩的財產。在程序中，繼承是一種關系，一個類通過繼承可以擁有被繼承類的所有功能。例如：汽車類有輪胎個數(shù)的屬性和行駛功能。當轎車繼承汽車類后，轎車也擁有了輪胎個數(shù)的屬性和行駛功能。（4）教師通過Cat類案例，圍繞著繼承的基本語法，講述單繼承的使用。（5）教師通過Animal類案例，講述繼承的注意事項。父類的私有屬性和方法是不會被子類繼承的，更不能被子類訪問。（6）什么是多繼承？例如，水鳥既有鳥的特點，能在天空飛翔，又能像魚一樣在水里遨游。Python是支持多繼承的，多繼承指的是子類擁有多個父類，并且具有它們共同的特性，即子類繼承了父類的方法和屬性。（7）教師通過Bird類案例，圍繞著多繼承的基本語法，講述多繼承的使用。（8）在上述案例的基礎上，在兩個父類中添加相同的方法，講述多個父類出現(xiàn)同名方法的情況。（9）教師通過12.2.3的案例，講述如何重寫父類方法，以及調用父類方法。三、歸納總結，布置課后作業(yè)（1）回顧上課前的學習目標，對本節(jié)課知識點進行總結。帶領學生總結本課內容：封裝（保護屬性）、單繼承、多繼承，以及重寫父類的方法與調用父類方法。（2）使用博學谷系統(tǒng)下發(fā)課后作業(yè)第二課時（多態(tài)，類屬性和實例屬性，類方法和靜態(tài)方法）回顧上節(jié)課講解的面向對象，導入多態(tài)的概念教師講解上一課時的課后作業(yè)。教師根據(jù)課件提供的示例代碼，引出多態(tài)。調用同一個方法，出現(xiàn)了兩種表現(xiàn)形式，這個過程體現(xiàn)的就是多態(tài)。與強類型語言相比，介紹什么是多態(tài)？在Python中，多態(tài)指的是在不考慮對象類型的情況下使用對象。相比于強類型的語言，Python更推崇“鴨子類型”?！傍喿宇愋汀笔沁@樣推斷的：如果一只生物走起路來像鴨子，叫起來也像鴨子，那么它就可以被當做鴨子。明確學習目標要使學生了解多態(tài)要使學生掌握類屬性和實例屬性要求學生掌握類方法和實例方法進行重點知識的講解（1）教師通過Animal類的案例，講述多態(tài)的使用。（2）什么是類屬性？什么是實例屬性？前面我們所接觸到的屬性都是實例屬性，通過“實例.屬性”添加屬性。類屬性是類所擁有的屬性，它需要在類中進行顯示地定義（位于類內部，方法的外面），它被所有類的實例對象所共有，在內存中只存在一個副本。(3)教師通過Cat類的案例，講述類屬性和實例屬性的使用。如果硬件條件允許的情況下，教師可以通過實踐演示操作。（4）什么是類方法？類方法是類所擁有的方法，它可以使用修飾器@classmethod來標識為類方法。（5）教師通過Test類的案例，講述類方法的使用。（6）什么是靜態(tài)方法？靜態(tài)方法同樣只屬于定義它的類，可以使用修飾器@staticmethod來標識為靜態(tài)方法。（7）教師通過Test類的案例，講述靜態(tài)方法的使用。（8）教師總結類方法、實例方法及靜態(tài)方法的區(qū)別，幫助學生理解并很好地選擇運用它們。如果要修改實例屬性的值，就直接使用實例方法；如果要修改類屬性的值，就直接使用類方法；如果是輔助功能，比如打印菜單，這時可以考慮使用靜態(tài)方法，可以在不創(chuàng)建對象的前提下使用。三、歸納總結，布置課后作業(yè)（1）回顧課前學習目標，對本節(jié)課的內容進行總結帶領學生總結本課內容：多態(tài)、類屬性和實例屬性，以及類方法和靜態(tài)方法。（2）布置隨堂練習，檢查學生學習狀況根據(jù)博學谷和隨堂練習資源，給學生布置隨堂練習，根據(jù)學生的完成情況，了解學習的學習理解狀況，根據(jù)學生反映的問題，進行解答。（3）使用博學谷系統(tǒng)下發(fā)課后作業(yè)第三課時（上機練習）上機練習主要針對本章中需要重點掌握的知識點，以及在程序中容易出錯的內容進行練習，通過上機練習可以考察同學對知識點的掌握情況，對代碼的熟練程度。形式：單獨完成上機一：（考察知識點為封裝，保護屬性）題目：請按照以下要求設計一個Person類。要求如下：Person類中有帶兩個參數(shù)的構造方法，用于給name和age屬性賦值。其中，age屬性是私有的；Person類中聲明一個給age屬性賦值的方法setAge，只有傳入的參數(shù)大于0且小于120就能賦值；Person類中聲明一個獲取age屬性值的方法getAge，直接返回age的值；重載__str__方法，用于打印輸出Person類對象的屬性信息。創(chuàng)建一個Person類的對象，使用print函數(shù)輸出對象的信息。上機二：（考察知識點為多繼承）題目：請按照以下要求設計類。要求如下：定義Bird類，在該類中聲明fly方法，用于打印“鳥兒飛翔”的信息；定義Fish類，在該類中聲明swim方法，用于打印“魚兒游泳”的信息；定義Volador類繼承自Bird和Fish類，在Volador類中沒有任何屬性和方法；創(chuàng)建一個Volador類的對象，依次調用fly和swim方法。在Bird和Fish類中增加breathe方法，分別用于打印“鳥兒呼吸”和“魚兒呼吸”的信息；讓剛剛創(chuàng)建的對象，調用breathe方法。上機三：（考察知識點為重寫父類方法）題目：請按照以下要求設計類。要求如下：定義Animal類，在該類中有個帶有參數(shù)的構造方法，用于給legNum屬性賦值；定義繼承自Animal類的子類Bird類，重寫父類的構造方法，在構造方法中添加plume屬性，并賦值為“白色”