义务教育版（2024）五年级信息科技 第30课 生命游戏有规则 教案.docxVIP

课题

生命游戏有规则

单元

第八单元

学科

信息科技

年级

五年级

教材分析

本节课义务教育版五年级全一册信息技术教材的第30课生命游戏有规则。本课程以康威的“生命游戏”（ConwaysGameofLife）为核心，通过这一经典的细胞自动机模型，引导学生探索生命现象的模拟、算法规则的理解以及计算机程序的实现。生命游戏以其简洁的规则和丰富的动态变化，为学生提供了一个既有趣又富有挑战性的学习平台，有助于培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力以及信息社会责任。

学习

目标

1.信息意识：培养对信息社会中数字模拟现象的认识，理解生命游戏作为信息表达方式的独特价值。

2.计算思维：通过生命游戏的探索，发展逻辑思维、算法思维和问题解决能力，学会识别和应用简单的算法规则。

3.数字化学习与创新：利用计算机工具（如图形化编程软件）模拟生命游戏，进行创造性的编程尝试，培养创新思维。

4.信息社会责任：通过讨论生命游戏与现实世界的联系，思考数字技术的伦理和社会责任，形成健康的数字生活态度。

重点

理解生命游戏的基本规则，掌握如何通过编程实现生命游戏的模拟。

难点

理解细胞状态变化的算法逻辑，将算法规则转化为可执行的程序代码。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

展示一些常见的益智游戏图片，如数学游戏、科学游戏、编程游戏等。

提问：你们玩过计算机中的益智游戏吗？有什么样的体验呢？

引出今天的主题：我们将学习一个特殊的计算机游戏——生命游戏。

学生认真聆听、讨论。

引发学生的兴趣与思考。

讲授新课

一、生命游戏中的算法规则

介绍生命游戏的背景和概念：生命游戏是由英国数学家约翰·康威发明的一种细胞自动机，模拟生命演化的过程。

解释生命游戏的基本规则：每个小方块有两种状态，点亮和熄灭。通过特定的规则，这些小方块的状态会发生变化。

展示生命游戏的初始构型示例，解释如何设置初始状态。

详细讲解生命游戏的进化规则

通过图示和动画，演示生命游戏的演化过程。

引导学生理解每一步的演化是如何发生的。

二、体验生命游戏进化规则

组织学生分组讨论，分享各自的演化结果。

请各组代表上台展示他们的演化过程和结果。

引导学生总结生命游戏的特点和规律。

三、运行生命游戏的程序

运行“生命游戏”程序，观察变化

打开配套资源中名为“生命游戏”的Python程序。

运行这个程序，试着玩一玩。

观察、体会游戏中的算法及其进化规则。

学生认真聆听

教师讲解，积

极参与讨论；

小组讨论完成学习活动

教师引导

学生思考：

积极参与小组讨论，分享并讨论自己的

见解和发现。

激发学生的学习兴趣，引导学生关注寻找解决问题的途径与方法，以及解决问题并验证结果等阶段。

通过互动讨论。促进学生之间

的交流与合作，加深对问题的理解和应用。

作业布置

使用生成式人工智能工具，输入下面的语句，阅读获得的内容，进一步了解生命游戏的规则。

为我解释生命游戏，要有简单的说明性实例，适合青少年阅读。

课堂小结

1．生命游戏是一种简单的生成式算法，即算法通过一定的规则作用到输入，从而生成新的事物，即输出。

2．生命游戏中的算法是模拟生命演化的一般过程。

3．对生命游戏的解释还有很多适用的场境。例如，将一个较大网格视为熊猫乐园，各个方格中生活着一些熊猫。当一个方格点亮时表示这个方格中的熊猫处于活跃状态，熄灭则表示处于安静状态。

板书

一、生命游戏中的算法规则

二、体验生命游戏进化规则

三、运行生命游戏的程序