跟我学Python四级教学辅导

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，在青少年编程领域得到了广泛推广及
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受到因地区
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。

本套丛书以团体标准《青少年编程能力等级 第2部分：Python编程》（T/
CERACU/AFCEC/SIA/CNYPA100.2—2019，以下简称“标准”）为依据，内容
覆盖了Python编程4个级别全部48个知识单元。本书作为教学辅导用书，与
《跟我学Python四级》相配合，形成了便于老师组织教学、家长辅导孩子学习
Python的方案。书中所涉及的拓展知识可以根据学生的学业背景知识和年龄特
点灵活选用本书中的题目均指的是主教材的题目。

本书融合了中华民族传统文化、社会主义核心价值观、红色基因传承等元
素，注重以“知识、能力、素养”为目标，实现“育德”与“育人”的协同。
本书内容与符合标准认证的全国青少年编程能力等级考试——PAAT深度融合，
教材所述知识点、练习题与考试大纲、命题范围、难度及命题形式完全吻合，
是PAAT考试培训的理想教材。

使用规范、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，是本教材编撰的初心和使命。

本书由潘晟旻组织编写并统稿。全书共12个单元，其中，第1单元由刘
领兵编写；第2~7单元由姜迪编写；第8~12单元由丁黎明和向维维编写。

本书的编写得到了全国高等学校计算机教育研究会的立项支持（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指导。郑骏、姚琳、石健、佟刚、李莹等专家、学者
对本书进行了审阅和指导。在此对上述机构、专家、学者和同仁一并表示感谢！

 
希望老师们利用本教材顺利开展青少年Python编程教学，培养孩子们的
计算思维能力，引领孩子们愉快地开启Python编程之旅，学会用程序与世界
沟通，用智慧创造未来。

作 者

2023年5月

本书是与“青少年人工智能与编程系列丛书《跟我学Python四级》”配套的教学辅导书。全书共 12个单元，内容覆盖青少年编程能力Python编程四级全部12个知识点，并与《跟我学Python四级》（以 下简称“主教材”）完美呼应。为了帮助学习者深入了解教材的知识结构，更好地使用主教材，同时帮 助教师形成便于组织的教学方案，本书对主教材各单元的知识点定位、能力要求、建议教学时长、教 学目标、知识结构、教学组织安排、教学实施参考、问题解答、习题答案等内容进行了系统介绍和说明。 本书还提供了补充知识、拓展练习等思维拓展内容，任课教师可以根据学生的学业背景知识和年龄特 点灵活选用。 本书可供报考全国青少年编程能力等级考试（PAAT）Python四级科目的考生自学，也是教师组织 教学的理想辅导教材。

第1单元 堆栈队列

001

第2单元 算法分析

016

第3单元 排序算法

027

第4单元 查找算法

043

第5单元 匹配算法

058

第6单元 蒙特卡罗算法

074

第7单元 分形算法084

第8单元 聚类算法

097

 
第9单元 预测算法

105

第10单元 调度算法

114

第11单元 分类算法

130

第12单元 路径算法

138

附录A 
青少年编程能力等级标准第2部分：Python
编程四级节选

146

本书是与“青少年人工智能与编程系列丛书《跟我学Python四级》”配套的教学辅导书。全书共 12个单元，内容覆盖青少年编程能力Python编程四级全部12个知识点，并与《跟我学Python四级》（以 下简称“主教材”）完美呼应。为了帮助学习者深入了解教材的知识结构，更好地使用主教材，同时帮 助教师形成便于组织的教学方案，本书对主教材各单元的知识点定位、能力要求、建议教学时长、教 学目标、知识结构、教学组织安排、教学实施参考、问题解答、习题答案等内容进行了系统介绍和说明。 本书还提供了补充知识、拓展练习等思维拓展内容，任课教师可以根据学生的学业背景知识和年龄特 点灵活选用。 本书可供报考全国青少年编程能力等级考试（PAAT）Python四级科目的考生自学，也是教师组织 教学的理想辅导教材。

本套教材作为教师用书，与学生用教材充分配合，填补了PAAT考试Python编程教学用书的空白。书中提供的教学方法和教学安排适合全日制学校信息技术课程教学及培训机构培训教学，对知识点的分析以及与PAAT命题标准深度切合的习题与学习任务等资源，则可作为备考指南，有效提高学习者对PAAT考试的熟悉、适应程度。