python创意编程需要掌握什么_Python turtle的多学科创意编程

专 题

Feature Story

20

\

China Science & Technology Education

文

_

陈 斌 陈天翔／北京大学

Python turtle

的多学科创意编程

Python

语言中内置的海龟作图

turtle

模

块设计巧妙，作图模型简单强大，能够让程序

设计初学者很快编写出趣味生动的作图程序，

极大提高编程学习的兴趣和积极性，在练习过

程中培养和提高计算思维。除了绘制图形之外，

Python turtle

模块还具有基本的交互功能，加

上学习门槛低，又是

Python

语言内置的标准

模块，所以非常适合作为创意编程的学习和开

发平台。本文以

Python

turtle

模块为核心，

展示和分析交互游戏、数学对象可视化等学科

领域的创意编程实例，并介绍

turtle

模块的深

入编程，以供创意编程的教学参考，也可用于

高中

Python

程序设计课程的教学案例。

本文实例所涉及的代码和截图，均可通过

链

接（https://github/chbpku/bdfz.

courses/wiki）访问获取。



交互游戏：接苹果

本作品是一个通过鼠标控制的交互游戏。

程序运行后，在

turtle

窗口中会有随机数量和

位置的红色苹果从顶端向下掉落，掉落速度各

不相同。用户需要通过鼠标拖动窗口中间的三

角形状“托篮”接住每一个苹果。托篮可以在

窗口中随意移动，如果接住苹果，则加

10

分，

分数在窗口左下角实时更新显示，但如果未能

接住苹果使其掉出窗口下沿的话，则惩罚性地

减

100

分。由于苹果产生的位置和速度均为随

机，数量不定，惩罚性减分幅度大，游戏还是

有相当难度的，想一直保持正分不太容易。最

后点击关闭窗口即可退出游戏。游戏运行效果

如图

1

所示。



turtle

功能

本作品涉及到的turtle模块功能主要有5个。

第

1

个是海龟绘图加速功能，通过在程序

前部加

tracer

方法调用禁止动画显示。

1

import

turtle, random

2

3

turtle.tracer(

0

)

并在每帧绘制结束后调用

update

方法进行

屏幕刷新，让绘制的图形一次性显示在窗口里。

42

#

刷新屏幕

43

turtle.update()

第

2

个是

turtle

模块的鼠标交互功能，如

程序中的第

17

行。

12

#

接苹果的篮子

13

turtle.addshape('basket',

((

-

100

,

0

),

(

100

,

0

), (

0

, -

25

)))

14

basket

=

model.clone()

15

basket.shape('basket')

16

basket.setheading(

90

)

17

basket.ondrag(basket.goto)

#

把

goto

函数

绑定到鼠标拖动事件上

18

basket.showturtle()

将海龟

basket

的拖动事件绑定到

basket

的

goto

函数，这样，当用户用鼠标点击这个海

龟并进行拖动的时候，会触发

drag