Python 的模块
课题
Python的
模块
单元
算法与程序
设计
学科信息年级八年级主备人时间
教学目标1、理解模块的概念，掌握模块的导入及函数引用方法。

2、掌握Python的两个常用内置模块math和random。

3、理通过实例，培养学生对模块应用的能力。

重点模块的概念，模块的导入及函数的引用。

难点模块的导入及函数的引用。

教学过程二次备课
一、知识回顾
回顾斐波那契数列实例
在实例中应用了几个内置函数：range() int() input() print()
可以将这些函数看成一件件工具，帮助我们完成实例工程。

为了方便调用，我们还自定义了一个fib()函数，帮助我们完成斐波
那契数列中第N个数，并且还可以方便后续的使用。

二、模块概念
随着我们自定义的函数越来越多，可以用复制粘贴的方法再次使用，
也可以将这些函数放在一个py文件中，也就相当于把我们制作好的
工具放在一个工具箱中，有需要的时候再拿出来使用。

这个存放工具的箱子就是——模块
★ 知识链接：
1、模块（module）：用来把函数、变量，以及其他东西组织成更大
的、更强的程序。

2、模块是一个保存了Python代码的文件（.py）。

模块能定义函数，类和变量，也能包含可执行的代码。

3、模块的种类：
（1）内置模块，如math、random、time等；
（2）自定义模块，自己编写函数后封装；
（3）开源模块，numpy、matplotlib等，通过pip install安装。

思考：我们编写的程序也是保存为.py文件的，它和模块文件有区
别吗？
三、模块导入
内置函数可以直接使用，如int()，但是模块中的函数需要先导入模块才能使用里面的函数，如math模块中的sqrt()函数，必须先打开math模块工具箱，再拿出sqrt()函数工具使用。

这个过程我们称“模块导入”。

以math模块为例：
先介绍此模块中的常用函数，再以sqrt()为例介绍练习。

任务一：计算2的平方根
任务二：计算2的3次幂
pow()函数语法格式: pow(x, y)
说明：计算x的y次幂，功能同x**y
★ 日积月累：
内置函数dir()查看模块内部的函数名（以及类和常量标识符名称等）
四、常用内置模块math和random
（一）math模块
（二）random模块
五、应用：求圆周率π值
圆周率π是一个无理数，没有任何一个公式能够精确计算π值。

采用蒙特卡洛方法计算π值。

蒙特卡洛方法（Monte Carlo method），也称统计模拟方法，是指使
用随机数来解决很多计算问题的方法。

原理是通过大量随机样本，去了解一个系统，进而得到所要计算的值。

它非常强大和灵活，又相当简单易懂，很容易实现。

对于许多问题来说，它往往是最简单的计算方法，有时甚至是唯一可行的方法。

它诞生于上个世纪40年代美国的“曼哈顿计划”，名字来源于赌城蒙特卡洛，象征概率。

一个正方形内部相切一个圆，圆和正方形的面积之比是： 42πr)
(πr S S 22正圆== 在这个正方形内部，随机产生num 个点（这些点服从均匀分布），计算它们与中心点的距离是否大于圆的半径，以此判断是否落在圆的内部。

此时，内切圆内的点数point 与正方形内的点数num 之比近似于内切圆面积与正方形的面积之比。

4πnum point =
统计圆内的点数point ，与num 的比值乘以4，就是π的值。

理论上，num 越大，计算的π值越精确。

（一）问题分析
构造一个单位正方形和1/4圆
投点落在单位正方形内随机均匀分布
（二）设计算法
通过随机函数随机产生一个投点（x, y ），使用勾股定理计算出投点到原点的距离： 22y x d +=。

若投点在扇形内，则计数器point
加1。

44141πr πr S S 22正
圆==
（三）编写程序
（四）调试运行
保存文件后，按F5运行程序。

◎拓展应用：time模块中perf_counter()函数能记录程序运行时间（单位：秒），尝试使用该函数统计程序运行所用的时间。