跟我学Python二级

国家大力推动青少年人工智能和编程教育的普及与发展，为中国科技自主
创新培养扎实的后备力量。Python语言作为贯彻《新一代人工智能发展规划》
和《中国教育现代化2035》的主流编程语言，在青少年编程领域逐渐得到了
广泛的推广及普及。

当前，作为一项方兴未艾的事业——青少年编程教育在实施中陷入因地区
差异、师资力量专业化程度不够、社会培训机构庞杂等诸多因素引发的无序发
展状态，出现了教学质量良莠不齐、教学目标不明确、教学质量无法科学评价
等诸多“痛点”问题。

本书以团体标准《青少年编程能力等级 第2部分：Python编程》（T/
CERACU/AFCEC/SIA/CNYPA 100.2—2019）为依据，内容覆盖Python编程
二级，共12个知识点。作者充分考虑二级对应的青少年年龄阶段的学业适应度，
形成了以知识点为主线，知识性、趣味性、能力素养锻炼相融合的，与全国青
少年编程能力等级考试（PAAT）标准相符合的一套适合学生学习和教师实施
教学的教材。

“育人”先“育德”，为实现立德树人的基本目标，课程案例涵盖了中华民
族传统文化、社会主义核心价值观、红色基因传承等思政元素，注重传道授业
解惑、育人育才的有机统一。融合“标准”“知识与能力”和“测评”，以“标准”
界定“知识与能力”，以“知识与能力”约束“测评”，是本书的编撰原则及核
心特色。用规范、科学的教材，推动青少年Python编程教育的规范化，以编
程能力培养为核心目标，培养青少年的计算思维和逻辑思维能力，塑造面向未
来的青少年核心素养，是本书编撰的初心和使命。

本书由潘晟旻组织编写并统稿。全书共分为10个单元，其中第1、4、5、

 
6单元由马晓静编写，第2、3单元由方娇莉、罗一丹编写，第7、8、9、10
单元由赵嫦花编写，方娇莉负责组织立体化资源建设。

本书的编写得到了全国高等学校计算机研究会的立项支持（课题编号：
CERACU2021P03）。畅学教育科技有限公司为本书提供了插图设计和平台测
试等方面的支持。全国高等学校计算机教育研究会——清华大学出版社联合教
材工作室对本书的编写给予了大力协助。“PAAT全国青少年编程能力等级考
试”考试委员会对本书给予了全面的指导。郑骏、姚琳、石健、佟刚、李莹等
专家对本书给予了审阅和指导。在此对上述机构、专家、学者和同仁一并表示
感谢！

祝孩子们通过本教材的学习，能够顺利迈入Python编程的乐园，点亮计
算思维的火花，收获用代码编织智能、用智慧开创未来的能力。

作 者

2023年4月

本书以团体标准《青少年编程能力等级 第2部分：Python编程》为依据，内容覆盖该标准Python 编程二级全部12个知识点，旨在促进模块编程思维的养成。全书共10个单元，分为三部分。第一部 分为模块编程基础篇（第1~5单元），主要介绍Python编程的算法、函数、标准库、文件等内容，为 模块编程打好基础。第二部分为模块编程入门篇（第6~9单元），主要介绍模块、类与对象、包、命 名空间及作用域，构建模块编程能力养成的路径。第三部分为模块编程拓展篇（第10单元），介绍 Python第三方库的查找、安装和应用，引领学习者认识丰富的Python应用生态。本书适合报考全国青 少年编程能力等级考试（PAAT）Python二级科目的考生选用，也是具有Python编程初步基础的青少 年进行Python编程进阶学习较为理想的教材。

潘晟旻，昆明理工大学教授，校级教学名师，云南省招生考试院计算机考试专家组组长。青少年编程能力标准——Python部分起草人之一。

第1单元 算法
.
.001

1.1 什么是算法 002

1.2 算法的特性 006

1.3 怎么写算法 007

1.4 判断算法好坏 008

习题 010

第2单元 分工合作——函数入门
.
013

2.1 函数的定义 014

2.2 自己动手编函数 021

2.3 函数的参数 023

习题 028

第3单元 函数的递归
.
034

3.1 什么是递归 035

3.2 简单的递归实现 039

习题 044

第4单元 百宝工具箱——标准库
.
049

4.1 变幻莫测的random库 .050

4.2 时间在这里——time库 054

4.3 小小数学家——math库 058

习题 062

第5单元 文件
.
064

5.1 什么是文件 065

5.2 文件的打开和关闭 .067

 
5.3 文件的读写操作 070

习题 076

第6单元 模块
.
081

6.1 模块化编程 082

6.2 创建和导入模块 085

6.3 系统变量__name__ 088

习题 091

第7单元 类与对象.094

7.1 现实生活中的类与对象 095

7.2 Python中的对象 .096

7.3 Python中创建类与对象 097

7.4 多态和继承 102

习题 105

第8单元 包
.
.107

8.1 模块与包 .108

8.2 包的创建 .111

8.3 包的导入和使用 113

习题 114

第9单元 命名空间及作用域
.
117

9.1 命名空间 .118

9.2 作用域 .120

9.3 局部变量和全局变量 .121

9.4 global关键字和nonlocal关键字 .123

习题 127

 
第10单元 获取外部的力量——第三方库
.
130

10.1 第三方库的查找及安装 .131

10.2 jieba库的应用 134

10.3 pyinstaller库的应用 .139

10.4 wordcloud库的应用141

习题 146

本书以团体标准《青少年编程能力等级 第2部分：Python编程》为依据，内容覆盖该标准Python 编程二级全部12个知识点，旨在促进模块编程思维的养成。全书共10个单元，分为三部分。第一部 分为模块编程基础篇（第1~5单元），主要介绍Python编程的算法、函数、标准库、文件等内容，为 模块编程打好基础。第二部分为模块编程入门篇（第6~9单元），主要介绍模块、类与对象、包、命 名空间及作用域，构建模块编程能力养成的路径。第三部分为模块编程拓展篇（第10单元），介绍 Python第三方库的查找、安装和应用，引领学习者认识丰富的Python应用生态。本书适合报考全国青 少年编程能力等级考试（PAAT）Python二级科目的考生选用，也是具有Python编程初步基础的青少 年进行Python编程进阶学习较为理想的教材。

潘晟旻，昆明理工大学教授，校级教学名师，云南省招生考试院计算机考试专家组组长。青少年编程能力标准——Python部分起草人之一。