初识阿派

王丽丽

结缘阿派

阿派，何许人也？他（她）是上海市世界外国语中学七年级信息科技校本课程“阿派历险记——Python程序设计”中的一个虚拟人物，性别不详，爱好探险。因为Python读作，其第一个音节与圆周率π的读音相同，而π又是一个无限不循环的小数，与Python这种“胶水”语言一样，都有着神奇之处，故取其谐音，设定了“阿派”这一人物，串接起整个Python课程。

我与阿派的结缘始于2016年，当时我正在完善信息科技校本课程之计算思维系列的启蒙课程，要在已有课程的基础上，再增设一门Python课程，这才有了七年级第二学期的“阿派历险记”课程。该课程以Python语言为载体，通过编程实践体验计算思维，并结合信息科技拓展课程和学科活动等多种形式，使整个计算思维系列课程在各年段中递进展开，为将来进一步的计算机学习做铺垫。

：七年级学生虽然已有图形化编程的学习经历，但是对于纯代码编程，仍有一丝本能的畏惧。尤其当课程是面向全体学生开展时，如果采用纯技术教授的传统套路，不免会有部分学生觉得枯燥乏味，甚至难如天书。因此，我结合该年龄段学生的特点，虚构了“阿派”这一人物，以其身份进行一关关的探险，让学生更有代入感，并在探险过程中由易到难地进行Python入门学习。

阿派的前世今生

Python是一种面向对象的解释型计算机程序设计语言，由荷兰人Guido van Rossum于1989年发明，于1991年正式公开发行，2002年发行Python 2.x，2008年发行Python 3.x。Python语言的创始人Guido van Rossum毕业于荷兰阿姆斯特丹大学，获得数学和计算机科学的硕士学位，发明Python语言时，他正在荷兰国家数学和计算机科学研究院工作，后移居美国。据说，Guido曾参与一种教学语言ABC的开发，但因为这种语言非开放，因而没有推广成功。于是，在1989 年的圣诞节期间，Guido为了在阿姆斯特丹打发时间，决心开发一个新的脚本解释程序，即Python，作为ABC语言的一种继承，也为了取得更好的效果，Python语言不仅免费，而且还能跨平台。又因为Guido是BBC电视剧《蒙提·派森的飞行马戏团（Monty Python's Flying Circus）》的爱好者，所以选中Python作为这种编程语言的名字。

作为近年来的热门编程语言之一，Python的语法简洁而清晰，并具有丰富和强大的库，因此在各种行业中应用广泛，如常用于Web网站和各种网络服务，以及系统工具和脚本。而且作为“胶水”语言，Python能很方便地将其他语言开发的模块包装起来。像Google、NASA等大型企业的项目中也都大量使用了Python语言。值得一提的是，Python在数据科学领域很有优势，而大数据的兴起和发展更促进了Python的发展。它还被成功地运用到人工智能、机器学习等各种高科技领域中，被程序员誉为“最美丽”的编程语言。

安装Python环境

在编写和运行Python代码之前，需要在计算机上安装Python解释器，目前的最新版本是Python 3.6系列，你可以根据自己的计算机操作系统，从Python官网（www.python.org）选择合适的版本，下载Python安装包。安装好Python以后，你的电脑程序中就有了IDLE，全称Pythons Integrated Development Environment，即Python集成开发环境，包括一个能够利用颜色突出显示语法的编辑器、一个调试工具、Python Shell和一个完整的Python 3在线文档集。初学者可以利用它方便地创建、运行、测试和调试Python程序。

：Mac OS X会预装Python 2，Linux的大多数版本也可能预装了Python，但是Windows没有内置任何Python版本，需要自行下载和安装Python。作为初学者，Python IDLE能较好地满足编程和调试的需求。当然，还可以根据需要安装功能更加完备的“专业”编辑器，如PyCharm，它自带了一整套Python语言开发工具，能提高开发效率，不仅提供了语法高亮、Project管理、代码跳转、智能提示等基本功能，而且还提供了一些高级功能，支持Django框架下的专业Web开发，同时支持Google App Engine。

和阿派互相问候

1.来自阿派的第一声问候

启动Python IDLE，进入Python Shell，在提示符“>>>”之后，利用print（）函数将括号内的字符串显示在屏幕上。如想让阿派和世界打个招呼，可在括号中输入阿派的问候语，如Hello World！并用一对单引号将输入的字符串进行标注（如图1）。试一试，IDLE Python Shell窗口会自动返回问候语。

在输入代码时，可以按下TAB键自动补全（如图2），IDLE会弹出提示。例如，在提示符后输入“pr”，接着按下TAB键，可以在弹出的列表中进行选择，帮助正确输入这个语句。

：IDLE使用颜色区分代码。例如，内置函数print显示为紫色，而字符串"Hello World！"则显示为绿色，以便阅读和检查语法错误。字符串通常用一对单引号、双引号或者三引号括起来，在使用时基本没有差别。但是三引号用于标注多行字符串，一般可表示大段的叙述性字符串，且可以包含双引号和单引号。双引号则可以包含单引号，且不需要转义。

2.和阿派打个招呼

和人类世界的交往一样，在Python中可以利用input（）函数，等待用户在键盘上输入一些文本，以此来詢问对方的姓名（如图3）。尝试在Python Shell的提示符之后输入input（“Whats your name？”），并按下回车键。根据提示输入姓名，input（）函数将返回用户输入的文本。

当input括号中的字符串包含单引号时，可以使用双引号将整个字符串Whats your name？括起来，且不需要转义。如果想继续使用单引号来标注字符串，那么需要在字符串中的单引号前使用反斜杠“＼”来转义字符（如图4）。两种表示方式的效果相同。

借助变量，将input（）函数的返回值赋值给变量name，还可以实现阿派自动与用户打招呼的效果（如图5）。

：为了提高效率，在Windows系统的Python Shell下，按下Alt+P组合键，会显示前一句（Previous）代码，按下Alt+N组合键，显示后一句（Next）代码。在Mac下，为Ctrl+P和Ctrl+N。

以上方法是在Python Shell中逐条输入并运行命令，有利于初学者理解print（）和input（）函数，但是操作比较繁琐。如果想与阿派相互打招呼，并实现自动运行的效果，可以在IDLE中选择菜单FileNew File，新建一个空白的Python文件，逐行输入需要的语句，并保存文件，扩展名为py（如图6）。其中的“＼n”为转义字符，表示换行。

最后，选择Run→Run Module命令或直接按下F5键，运行该程序，产生互相打招呼的效果（如图7）。当然，与阿派的初次见面，你还可以尝试更多互动，如让用户输入年龄、爱好等信息，新增几个变量就可以实现这些效果。

让阿派做数学作业

Python Shell还可以作为一个简单的计算器使用，让阿派帮你做数学作业。在提示符之后输入一个表达式。例如，5+2，阿派将自动输出表达式的值7。表达式的语法很直白，算术运算符+、-、*、/分别对应数学符号中的“加、减、乘、除”（如下表）。

还可以为多个对象指定多个变量，实现较为复杂的数学运算（如图8）。

：除了算术运算符，Python运算符还包含比较运算符、赋值运算符、逻辑运算符等。

如果你得到上面的输出，恭喜恭喜！你已经对阿派有了一个初步的了解。如果出错了的话，请按照上面的代码仔细核对你的输入并再次运行程序。现在你就可以轻松地编写、保存并运行Python程序了。另外，需要注意的是Python对大小写是很敏感的，也就是说print和Print是不同的，还要确保每行的第一個字符前不要有空格或Tab，栏目在以后的文章中会解释这点的重要性。