В журнале мест нужен список нулей и одна отметка в середине. Почему присваивание другому имени не создаёт независимую копию журнала?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Подготовьте компьютер, редактор, папку с правом записи, распечатку ученической части PDF, бумагу и ручку. Python 3.11+ и IDLE или редактор; запуск python lesson.py (либо python3 lesson.py). Внешние библиотеки не нужны. Установку и проверку запуска учитель выполняет заранее. Все программы, данные и ожидаемые ответы даны; регистрация детей и интернет на занятии не нужны.
Уровень — начинающий программист, 8 класс. Предпосылки: целые числа, функции, if, индексы строк. В паре автор прогнозирует и вводит код, проверяющий ведёт журнал, затем роли меняются. Без компьютера выполните трассировку полного кода на бумаге и сопоставьте с готовыми результатами; учитель демонстрирует подготовленный запуск. Бумажный вариант не считается фактическим запуском ученика. Перед практикой учитель выдаёт готовый файл разобранного примера, чтобы дети тратили время на изменение и проверку, а не длинное перепечатывание. Матрица программы предназначена учителю.
| Минуты | Работа | Результат |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблема | Вопрос и первое решение |
| 5–14 | Понятия и пример | Способ проверки |
| 14–25 | Практика 1 | Готовый продукт и проверка |
| 25–33 | Практика 2 | Перенос способа |
| 33–40 | Обсуждение | Аргумент и ограничение |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | Самостоятельный ответ |
01. Проблемная ситуация
0–5 минут. Нарисуйте четыре ячейки с индексами 0–3. Поставьте 1 в ячейку с индексом 4//2. Что должно происходить, если ячеек вообще нет?
02. Понятия и разобранный пример
5–14 минут: 4 минуты на понятия, 3 на пример, 2 на объяснение способа партнёру.
Размер, индекс и изменяемый объект
Список Python — упорядоченная изменяемая последовательность. В этом уроке он содержит только целые числа. [0]*n создаёт n нулей; допустимые неотрицательные индексы идут от 0 до n-1. Для n=0 список пуст, и запись a[0]=1 невозможна.
Целочисленное n//2 выбирает один средний индекс: при чётном размере — правый из двух центральных. Условие if n>0 защищает запись. a[i]=x меняет существующий элемент, а append(x) добавляет новый и увеличивает длину.
После b=a оба имени указывают на один список. После b=a.copy() внешние списки различны; для нашего одномерного списка целых этого достаточно для независимого изменения элементов. Копия поверхностная: правило не распространяется автоматически на вложенные списки.
Отступы набирайте обычными пробелами: 4 на уровень. При копировании с веб-страницы замените неразрывные пробелы обычными; полный код с обычными пробелами есть в PDF.
При n=4 создаём [0,0,0,0], индекс 4//2=2, получаем [0,0,1,0]. При n=1 индекс 0, результат [1]. При n=0 возвращаем [], не выполняя запись.
| def make_slots(n): if n < 0 or n > 8: return None a = [0] * n if n > 0: a[n // 2] = 1 return a for n in [0, 1, 2, 4, 5, 8, 9, -1]: print(n, make_slots(n)) |
03. Практика 1. Проверяем материал
Середина списка и пустой случай
14–25 минут. Составьте восемь прогнозов. Для каждого допустимого n запишите длину и индекс единицы; для пустого списка такого индекса нет.
| n | make_slots(n) |
|---|---|
| 0; 1; 2 | []; [1]; [0,1] |
| 4; 5 | [0,0,1,0]; [0,0,1,0,0] |
| 8 | [0,0,0,0,1,0,0,0] |
| 9; -1 | None; None |
2 минуты — рисунок, 4 — запуск, 3 — временно удалите защиту n>0 и проверьте n=0, 2 — восстановите код. Критерии: границы 0 и 8, индекс середины, отличие [] от None, объяснение IndexError.
Практика 1: разбор и критерии
[] — допустимый результат для нулевого размера, None — отказ для -1 и 9. Без защиты запись в пустой список вызывает IndexError. Не следует превращать корректный пустой результат в ошибку; восстановленный код дан выше.
04. Практика 2. Перенос способа
Новая версия без изменения исходника
25–33 минуты. Реализуйте changed(a,i,x): вернуть копию списка с заменой на позиции i; исходный a не менять; при i<0 или i>=len(a) вернуть None. За 2 минуты проверьте мысленно a=[2,4,6], i=1, x=9; за 4 напишите функцию, за 2 проверьте ещё i=0,2,3,-1 и пустой a. Критерии: копия, исходник, обе границы, длина.
Практика 2: разбор и критерии
Основной результат [2,9,6], исходник [2,4,6]. Для замен на 0 и 2 получаются [9,4,6] и [2,4,9]; для 3,-1 и пустого списка — None. Здесь отрицательные индексы специально запрещены контрактом, хотя Python обычно их поддерживает.
| def changed(a, i, x): if i < 0 or i >= len(a): return None b = a.copy() b[i] = x return b a = [2, 4, 6] for i in [1, 0, 2, 3, -1]: print(i, changed(a, i, 9), a) print(changed([], 0, 9)) |
05. Обсуждение и границы вывода
33–40 минут. За 2 минуты предскажите результат a=[1,2]; b=a; b[0]=8. За 3 сравните с b=a.copy(). За 2 решите, какой вариант подходит для хранения исходной и исправленной версий журнала.
Обсуждение: возможный вывод
В первом случае a тоже станет [8,2]; во втором сохранится [1,2]. Для независимых версий нужна копия. Разные имена не доказывают наличие разных объектов. Здесь элементы — целые, а не вложенные коллекции.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут. Найдите make_slots(3), результат changed([1,2],0,7), исходный список после вызова и объясните отказ для changed([],0,7). Четыре пункта — четыре балла.
Индивидуальная проверка: ответ и критерии
[0,1,0]; [7,2]; исходный [1,2]. Пустой список не содержит позиции 0, поэтому результат None. По одному баллу за пункт.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие → результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Массивы и списки | Создать одномерный список, безопасно обратиться к элементу и отличить копирование от второго имени того же списка. | Исходник, трассировка и таблица проверок |
| Создание, ввод и обработка массивов; перебор элементов | Новая версия без изменения исходника | Самостоятельный алгоритм, ключ и индивидуальная проверка |
Источники и права на изображения
Тексты, учебные данные, реплики, программы и схемы подготовлены для уроков портала «Школы России». Числовые серии — учебные модели, не результаты проведённых классом опытов. Схемы авторские, сторонние фотографии не используются. Методические ссылки приведены для учителя; ученик получает все материалы здесь. Проверка первичных источников: 18.10.2026.