(
课件网) （义务教育版）五年级 全一册 第30课 生命游戏的算法 学习目标 激趣导入 学习活动 思考-讨论 实践探究 课堂小结 拓展-提升 单元主题 单元主题 单元名称 课名称 核心内容 第八单元 人工智能中的算法 第28 课 认识决策树算法 人工智能应用中的决策树算法，决策树算法的应用场景。 第 29 课 智能工具再体验 生成式人工智能及其应用。 第 30 课 生命游戏有规则 生命游戏中的进化规则及其算法思想。 学习目标 激趣导入 【趣味故事】 在遥远的数字王国里，有一片神秘的土地。在这片土地上，生活着一群特殊的 “居民”。它们没有实体的身体，却有着自己的生存法则。有一天，一个勇敢的小数字探险家来到了这片土地，他发现这些 “居民” 的生活方式非常奇特，它们的诞生、繁衍和消亡都遵循着一套神秘的规律。 同学们，你们想不想知道这个规律是什么？ 激趣导入 【建构】 这个规律就是我们今天要学习的生命游戏算法。 让我们跟随小数字探险家的脚步，一起去揭开这个神秘算法的秘密 。 学习活动 学习活动 活动1：生命游戏中的算法规则 一 学习活动 一、生命游戏中的算法规则 最初的生命游戏模拟的是一种原始形态的“生命”如何按照特定的规则一代接一代地进行演化，并由此得名。 在生命游戏中，有很多小方块，每个小方块都有两种状态。我们可以把这些小方块看作是灯泡，两种状态分别对应着灯泡的“点亮”或“熄灭”。 学习活动 一、生命游戏中的算法规则 游戏开始时，在一个平面网格中，可以设置若干个点亮的灯泡，表示原始状态的“初始构型”，下图所示就是一个初始构型的例子。接着设定表示进化的“代”数，这两个部分构成算法的输入。 学习活动 一、生命游戏中的算法规则 生命游戏的算法规则（即进化规则）可以归纳为两条。 规则 1 ：一个点亮的灯泡周围有 2 个或 3 个点亮的灯泡，就会继续点亮；它周围有少于 2 个或多于 3 个点亮的灯泡，就会熄灭。 例如，下图中心位置的灯泡，用规则 1 来检查它周围的状态，也就是作用规则 1，发现它仍然可以保持点亮状态。 学习活动 一、生命游戏中的算法规则 生命游戏的算法规则（即进化规则）可以归纳为两条。 规则 2：一个熄灭的灯泡周围刚好有 3 个点亮的灯泡，才会被点亮。否则，它周围有少于 3 个或多于 3 个点亮的灯泡，就会保持熄灭状态。 例如，下图中心位置的灯泡，作用规则 2 后保持熄灭状态。 学习活动 一、生命游戏中的算法规则 【注意】 作用规则到指定的代数后进化就会停止，停止之后的网格构型就可以认为是算法的输出。 学习活动 活动2：体验生命游戏进化规则 二 学习活动 二、体验生命游戏进化规则 以下图中的 4 个初始构型为例，进一步学习了解如何作用这些规则。 *（注：图中的绿色方格代表点亮状态，空白代表熄灭状态） 学习活动 二、体验生命游戏进化规则 第 1 步：把图中的 4 个构型作用于进化规则，完成第一代进化。 例如，左上角的构型有三个点亮的灯泡，作用规则 1 后，一个继续点亮、两个变成熄灭状态。同时作用规则 2 后中间一个被点亮。 图中的橙色和蓝色用来临时表示进化的过程，橙色方格表示该位置即将由点亮变为熄灭，蓝色表示该位置即将由熄灭变成点亮。 学习活动 二、体验生命游戏进化规则 下图是对 4 个初始构型分别作用一轮进化规则后的状态。 学习活动 二、体验生命游戏进化规则 第 2 步：把第一代进化的结果作为初始构型，继续作用进化规则，就会得到第二代、第三代，也会产生一些更有趣的现象。 例如，对第一代进化后右下角的构型继续作用规则，得到第二代、第三代的进化结果，如下图所示。 思考-讨论 二、体验生命游戏进化规则 【想一想】 同学们，到现在为止，你们有没有发现什么 ... ...
