人教版(2024)五年級(jí)全一冊信息科技第30課生命游戲的算法教案基本信息主題30.生命游戲的算法學(xué)科信息科技老師年級(jí)五年級(jí)《生命游戲有規(guī)則》是針對小學(xué)五年級(jí)學(xué)生設(shè)計(jì)的一堂信息科技學(xué)科課程。本課程以康威的“生命游戲”(Conway'sGameofLife)為核心，通過這一經(jīng)典的細(xì)胞自動(dòng)機(jī)模型，引導(dǎo)學(xué)生探索生命現(xiàn)象的模擬、算法規(guī)則的理解以及計(jì)算機(jī)程序的實(shí)現(xiàn)。生命游戲以其簡潔的規(guī)則和豐富的動(dòng)態(tài)變化，為學(xué)生提供了一個(gè)既有趣又富有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)平臺(tái)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力以及信息社會(huì)責(zé)任。使用鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行簡單的計(jì)算機(jī)操作。同時(shí)，他們也開始對編程和算法產(chǎn)生濃厚的興趣，渴望通過計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題。然而，他們的邏輯思維能力和抽象思維能力尚在發(fā)展之中，對于復(fù)雜的算法和編程概念理解起來可能存在一定的困難。因此，本課將采用直觀演示、動(dòng)手操作、合作學(xué)習(xí)等多種教學(xué)策略，以降低學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：利用計(jì)算機(jī)工具(如圖形化編程軟件)模擬生命游戲，進(jìn)行創(chuàng)造性的編程嘗試，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。教學(xué)重點(diǎn)2.簡單規(guī)則也可能產(chǎn)生較復(fù)雜的模式。教學(xué)難點(diǎn)生命游戲的進(jìn)化規(guī)則。具備Python環(huán)境的信息科技實(shí)驗(yàn)室、任務(wù)單、多媒體課件認(rèn)識(shí)生命游戲教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【教師活動(dòng)1】出示課件，展示精致的圖形結(jié)構(gòu)，介紹生命游戲的由來，提出問題：生命游戲的游戲規(guī)則是什么?【學(xué)生活動(dòng)1】觀看視頻了解生命游戲的過程，猜測并思考生命游戲的規(guī)【設(shè)計(jì)意圖】快速激發(fā)學(xué)生對生命游戲的興趣，并把興趣轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的動(dòng)一生命游戲中的算法規(guī)則教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖1.初始狀態(tài)【教師活動(dòng)2】引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)并命名生2.算法規(guī)則【教師活動(dòng)3】出示生命游戲的算法規(guī)則1:一個(gè)點(diǎn)亮的燈泡周圍有2個(gè)或3方塊的兩種狀態(tài)起一組合適的名字。算法規(guī)則1,完成任務(wù)單中的學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)則1之下方塊狀【設(shè)計(jì)意圖】小方塊的初始狀態(tài)以及算法規(guī)則是生命游戲的過自己為其命名突出游時(shí)通過教師實(shí)例與任務(wù)單中的學(xué)習(xí)活動(dòng)加深對于規(guī)則的認(rèn)終通過本單作用規(guī)則1作用規(guī)則1點(diǎn)亮點(diǎn)亮作用規(guī)則1點(diǎn)亮熄滅有少于2個(gè)或多于3個(gè)點(diǎn)亮的燈泡，就【教師活動(dòng)4】組織展示學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)【教師活動(dòng)5】出示生命游戲的算法規(guī)則2:一個(gè)熄滅的燈泡周圍剛好有3個(gè)點(diǎn)亮的燈泡，才會(huì)被點(diǎn)亮。否則，它周【學(xué)生活動(dòng)4】展示學(xué)習(xí)活動(dòng)一成果?！緦W(xué)生活動(dòng)5】了解算法規(guī)則2,完成任務(wù)單中的學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)二，掌握算法規(guī)則2之下方塊狀【學(xué)生活動(dòng)6】展示學(xué)習(xí)活動(dòng)二成果?！緦W(xué)生活動(dòng)7】根據(jù)生命游戲算法規(guī)則1與規(guī)則2,補(bǔ)充完元學(xué)習(xí)的決策樹知識(shí)，繪制屬于生命游戲的算法決策樹，會(huì)之后的生命游戲進(jìn)化活動(dòng)打下基礎(chǔ)。作用規(guī)則作用規(guī)則2熄滅熄滅作用規(guī)則2熄滅熄滅就會(huì)保持熄滅狀態(tài)。通過實(shí)例講解中心位置在規(guī)則2之下的變化過程。布置學(xué)【教師活動(dòng)6】組織展示學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)二，并進(jìn)行講解?！窘處熁顒?dòng)7】布置學(xué)習(xí)活動(dòng)三，繪制生命游戲算法規(guī)則的決策樹。二體驗(yàn)生命游戲進(jìn)化規(guī)則教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【教師活動(dòng)8】引導(dǎo)學(xué)生觀察4個(gè)初始例如，左上角的構(gòu)型有三個(gè)點(diǎn)亮的燈泡，作用規(guī)則1后，一個(gè)繼續(xù)點(diǎn)亮、【教師活動(dòng)9】分享展示學(xué)習(xí)活動(dòng)四的教師講解，完成學(xué)習(xí)活動(dòng)四，繪制出剩余三個(gè)構(gòu)型在第一輪進(jìn)化后的狀【設(shè)計(jì)意圖】生命游戲的算法看似簡生十分復(fù)雜以使得學(xué)生在不斷地繪制進(jìn)化構(gòu)型考，發(fā)現(xiàn)規(guī)規(guī)則后構(gòu)型產(chǎn)生的變化，最終得到簡單規(guī)則也會(huì)有復(fù)雜變化【教師活動(dòng)10】分享展示學(xué)習(xí)活動(dòng)五，【教師小結(jié)1】簡單的算法規(guī)則也可以有復(fù)雜的變化，根據(jù)算法規(guī)則分析得出【學(xué)生活動(dòng)9】完成到生命游戲的復(fù)雜【學(xué)生活動(dòng)10】觀察思考并回答，構(gòu)型穩(wěn)定的輪數(shù)，認(rèn)識(shí)到生命游戲在進(jìn)化到一定程度后，會(huì)保持穩(wěn)定態(tài)。以及構(gòu)型會(huì)在三輪進(jìn)化后達(dá)到穩(wěn)定這一結(jié)論，體以達(dá)到信息試玩“生命游戲”程序教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【學(xué)生活動(dòng)11】運(yùn)行“生命游戲”程序，在游玩中體會(huì)游戲的算法及其進(jìn)【設(shè)計(jì)意圖】“生命游戲”程序，給出了一些可以產(chǎn)生有趣輸出在活動(dòng)中帶領(lǐng)學(xué)生做一些簡單的實(shí)驗(yàn)探究，讓他們熟悉算法規(guī)則的作用過程，進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)“簡單規(guī)則也可能產(chǎn)生看起來非常復(fù)雜的模式”,甚至自己發(fā)現(xiàn)一些更有趣的圖案模式。從而嘗