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课件网) 第六单元 第2节 细胞生存奥秘 （粤教版）五年级 上 1 核心素养目标 3 新知讲解 5 拓展延伸 7 板书设计 2 新知导入 4 课堂练习 6 课堂总结 课后作业 8 01 核心素养目标 信息意识 计算思维 数字化学习与创新 信息社会责任 在 “生命游戏” 探索中，感受算法模拟复杂系统的价值，体会科技助力理解生命现象的意义，践行科学探索规律的意识。 能结合体验程序 / 表格梳理演化规则，验证其在细胞状态模拟、创意图案设计中的应用，让演化分析更清晰高效。 能分析 “生命游戏” 的演化规则，掌握用规则拆解细胞生死变化、模拟演化过程的方法。 能说出 “生命游戏” 算法与细胞生存的关联，理解其在模拟细胞生长死亡、探索生命现象等场景中的应用逻辑。 03 新知讲解 健康状况与人体的新陈代谢息息相关。当新陈代谢旺盛时，细胞活力充沛，分裂活跃，人体健康状况良好;当新陈代谢减缓时，细胞则逐渐走向衰败，人体健康状况欠佳。小智想了解细胞的生长与死亡，于是他找到了小慧。 03 新知讲解 知目标 1.能描述“生命游戏”算法的基本规则。 2.能描述“生命游戏”算法中细胞生死变化的规律及其背后的逻辑。 3.能设计出有趣的“生命游戏”初始图案，分析其稳定性与变化趋势。 03 新知讲解 03 新知讲解 活动一：“生命游戏”算法解密 人体新陈代谢的快慢会影响细胞生长、分裂和衰败速度。在“生命游戏”中，细胞的生存状态也遵循类似的规律。 03 新知讲解 细探究 打开资源文件中的“体验游戏”HTML程序(见图6-2-1)，我们可以看到一个由方格组成的网格，每个方格代表一个细胞的状态:黑色表示活细胞，白色表示死细胞。点击方格可放置活细胞，让我们通过体验游戏，尝试发现细胞生存与死亡的规律。 图 6-2-1体验游戏 活动一：“生命游戏”算法解密 03 新知讲解 上述游戏即为“生命游戏”，游戏的初始状态由用户自主决定，之后按照以下规则演化(见表6-2-1)。 表 6-2-1 “生命游戏”演化规则及其图例 演化规则 图例 1.一个生命为生存状态时，若其周围8个邻居有且仅有2个或者3个活着，则其继续存活 2.一个生命为生存状态时，若其周围8个邻居中活着的数量超过3个，则会因拥挤而死亡 3.一个生命为生存状态时，若其周围8个邻居中活着的数量少于2个，则会因寂寞而死亡 活动一：“生命游戏”算法解密 03 新知讲解 勤思考 请根据当前细胞网格状态，绘制出经过第一次演化、第二次演化后的细胞网格(见图 6-2-2)。 图 6-2-2 “生命游戏”细胞演化过程 活动一：“生命游戏”算法解密 03 新知讲解 活动一：“生命游戏”算法解密 当细胞网格不再有细胞死亡或诞生，或者不同代之间的细胞状态开始循环重复时，说明该细胞网格已经进入稳定状态，即达到了最终的状态。 03 新知讲解 乐交流 请与同桌分享以上探究过程，总结可能出现的问题或者需要注意的地方。 活动一：“生命游戏”算法解密 “刚才探究时，我一开始随便画了个分散的初始图案，结果 1 代就全死了 ——— 后来才发现是没算准邻居数！要注意的点有这些： 规则别漏看：邻居是 8 个方向（上下左右 + 斜角），不是只算上下左右； 初始图案巧选择：想稳定的话可以先画 2×2 方块，想有趣可以试 “闪烁器”； 边界细胞留心：网格边缘的细胞邻居少，容易 “寂寞死亡”，可以把图案画在网格中间。 03 新知讲解 拓视野 “生命游戏”由英国数学家约翰·康威于1970年发明，是一种二维细胞自动机游戏。它通过简单的规则模拟了生命体的基本行为，如繁殖、生存和死亡。根据演化规则，“生命游戏”能产生极其复杂且多样化的图案，被广泛应用于计算机科学、数学生物学等多个领域，帮助人们理解复杂系统的涌现现象和自组织行为。 活动一：“生命游戏”算 ... ...
