Python主題介紹

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Python/MicroPython主題介紹

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Python
MicroPython
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— 什麼是Python? —

Python是一種高階、直譯式的程式語言，被廣泛用於軟體開發、科學計算、資料分析、人工智慧、機器學習等領域。Python的語法簡潔明瞭，易於學習和使用，同時也具有豐富的擴充庫和工具，方便開發人員快速開發應用程式。

為什麼要學Python

Python適合成為孩子學習的第一種程式語言的原因是： 1.語法簡單易懂、接近自然語言的表現方式，所以易於學習。
2.可在多個作業系統上使用，包括Windows、Linux和MacOS等。
3.豐富的擴充庫和工具：包括科學計算、資料分析、圖形化界面、遊戲開發，方便孩子發揮各種想得到的創意。

Python學什麼

1.基礎語法：Python基礎語法包括變量、數據類型、條件語句、循環語句、函數等。
2.遊戲設計：使用Pygame套件應用基礎與法來製作如猜拳、圈圈叉叉、貪吃蛇等遊戲，從製作過程中熟悉語法、提升信心與學習動機。
3.硬體控制：使用MicroPython控制micro:bit開發板，並應用各式模組完成專題，如OLED顯示計算數字、蜂鳴器發出自製音樂等。

— 招生對象 —

5 - 9年級

— 學習目標及內容 —

孩子將從最基本的環境建置與簡介開始，接著學習資料的輸入輸出、資料結構、變數、演算法、流程控制、迴圈等等，接著應用各種套件如Tkinter、Pygame；同時也會帶孩子學習能控制硬體的MicroPython，藉由自製應用程式、遊戲、硬體小專題的方式展現學習成果。

— CSTA指標 —

CSTA學習指標

演算法：
2-AP-10 透過流程圖或虛擬碼，以演算法的形式來描述複雜的問題。
3A-AP-13能融會先備知識與個人興趣，運用演算法創造解決計算型問題的雛型方案。
變數：
1B-AP-09 創建一個使用變數的程式，來儲存與修改程式的資料。
2-AP-11 清楚定義不同資料型態，據此建立變數並進行運算。
3A-AP-14 使用陣列來簡化解決方案，能廣泛應用在計算型的問題。
控制：
1A-AP-10 開發包含序列和簡易迴圈的程式，用來表達概念或描述問題。
1B-AP-10 建立一個包含序列、事件、迴圈、條件式的程式。
2-AP-12 設計和反覆地開發複合型程式，結合控制架構、巢狀迴圈和複合條件式。
3A-AP-15當在特定架構上的取捨，牽涉到執行、可讀性、程式效能，能證明選擇是正確的，並且解釋此選擇的優缺點。
3A-AP-16出於個人需求或社會議題，藉由加入新的指令與事件來更新或開發新作品。
模組化：
1A-AP-11 將問題的解決步驟拆解成一系列精確的指令。
1B-AP-11 將問題拆解成較小、可管理的子問題，便於處理後續問題。
1B-AP-12修正或整合既有程式的部分內容到目前的個人專案中，藉以開發出新事物或是增加更多進階的特色。
2-AP-13 將問題和子問題拆解成模塊，有利於程式的設計、執行和檢視。
2-AP-14 用參數創建函式，組織程式碼，讓它更容易被重複使用。
3A-AP-17 運用系統式的分析、使用像是函式、模組和/或物件的概念，將問題拆解成較小的元件。
3A-AP-18 使用程式內的函式來創造開發作品，而這些函式是結合資料和函式，或是獨立但與程式相關。
程式開發：
1B-AP-13 使用迭代/反覆流程，並考量他人的觀點和使用者偏好的進行程式開發規劃。
1B-AP-15 測試並且除錯，確保演算法和程式能照預想的方式進行。
2-AP-16 整合現有的程式碼、媒介、套件到原始碼中，並且能知道為何而做的原因。
3A-AP-21 評估且優化開發作品，讓它們更易於使用。
3A-AP-22 在團隊合作中使用協作工具，進行開發作品的設計和開發。