中小学教育资源及组卷应用平台 第4.4课《跨学科主题———游戏博弈中的策略》教学设计 课题 跨学科主题———游戏博弈中的策略 单元 第四单元 学科 信息科技 年级 五年级 核心素养目标 信息意识：通过分析游戏中的策略信息，提升对关键信息如剩余火柴数、对手取法的敏感度，学会捕捉与决策相关的信息。计算思维：在推导获胜规律时，运用逻辑推理、模式识别如发现 n+1 倍数规律，培养分步解决问题的思维。数字化学习与创新：可借助编程模拟取火柴游戏，通过调整参数验证策略，将规律转化为数字化模型，提升创新应用能力。信息社会责任：理解博弈中的公平性，如遵守游戏规则，类比到信息社会中，需遵守数字规则，合理运用策略思维，维护竞争的公平公正。 教学重点 探索取火柴游戏的获胜规律，理解游戏博弈原理。 教学难点 掌握简单的游戏博弈获胜策略，并且能够运用到游戏赛事中。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 第4.4课 跨学科主题———游戏博弈中的策略1、观看视频。2、活动背景：玩剪刀、石头、布的游戏又称“猜丁壳”游戏，其规则是:石头克剪刀,剪刀克布，布克石头。在小朋友的生活中，这种博弈方式常常被用于解决分歧。类似的博弈游戏有很多。例如，多人轮流在一堆火柴中进行取火柴的博弈游戏,每人每次可以取走1~3根火柴,取到最后一根火柴的人获胜。3、项目目标（1）了解取火柴游戏的规则。（2）探索取火柴游戏的获胜规律，理解游戏博弈原理。（3）融合信息科技、数学等知识，提升计算思维。4、项目准备（1）成立学习小组，建议每组3~4人，明确目标和分工。（2）开展调研活动，确立研究方向，制订项目学习计划。 课程新知导入。明确本课项目目标和项目准备。 帮助学生初步理解本课研究内容。帮助学生学习更有目标性。 讲授新课 新知讲解： 一、项目实施1、了解游戏基本规则两人一组玩游戏，火柴总数由游戏者双方商定，每人依次轮流取走若干根火柴，取到最后一根火柴的获胜。将两个人约定的取火柴的规则描述清楚。规则描述：两人商定火柴总数，轮流取火柴，每次取 1 至双方约定的最大数量（如 1-3 根），不可不取或超量。取到最后一根火柴的人获胜。2、尝试玩简单的取火柴游戏1.从火柴总数较少的情况开始尝试博弈游戏，规定每人每次取1~3根火柴。分别记录火柴总数为1、2、3和4时，游戏的过程与结果。用A、B分别代表两个人，将游戏结果记录下来。火柴总数A取走数B取走数获胜者11—A22—A33—A413B2231从游戏过程可以发现规律:(1)如果火柴只剩下1~3根，(先手玩家)一定可以获胜。 (2)如果火柴剩下4根，( 后手玩家 )一定可以获胜。2.当火柴总数为5根时，继续尝试博弈游戏，验证假设。火柴总数A 取走数剩余数B 取走数A 取走数获胜者5143———B233———A322———A总结从5根火柴中，每次取1~3根的游戏获胜规律：5 根火柴，每次取 1-3 根，先取者胜。先取 1 根剩 4 根，对方取 a 根（1-3），自己取 4-a 根，必取最后一根。国际大型赛事活动中游戏博弈中的策略世界杯足球赛：赛前布阵是博弈，如教练选择进攻或防守阵型，需预判对手战术。例如，面对强队时，弱队常采用密集防守策略，限制对手进攻空间，伺机反击。奥运会乒乓球双打：发球与接发球是关键博弈，发球者选择旋转、落点，接发球者需判断并回球到有利位置，双方通过策略压制对手进攻节奏。F1 赛车比赛：进站策略博弈，车队根据赛道情况、对手进站时间，决定何时进站换胎加油，以争取最佳赛道位置，平衡速度与进站耗时。3、尝试总结取火柴游戏的必胜规律在玩取多根火柴游戏时，我们可以发现每取一次火柴后，游戏都会转换成已知的火柴数更少的必胜策略。火柴总数A 取走数剩余数B 取走数A 取走数获胜者61513B243———B333———A71623B253———A ... ...
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