资源简介

(共34张PPT)
跨学科主题
游戏博弈中的策略
（湘科版）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
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。
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。
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。
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。
02
新知导入
02
新知导入
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。
02
新知导入
项目目标
了解取火柴游戏的规则。
探索取火柴游戏的获胜规律，理解游戏博弈原理。
融合信息科技、数学等知识，提升计算思维。
02
新知导入
项目准备
成立学习小组，建议每组3~4人，明确目标和分工。
开展调研活动，确立研究方向，制订项目学习计划。
03
新知讲解
一、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。
项目实施
03
新知讲解
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。
03
新知讲解
二、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。
03
新知讲解
火柴总数 A取走数 B取走数 获胜者
1 1 — A
2 2 — A
3 3 — A
4 1 3 B
2 2 3 1 03
新知讲解
从游戏过程可以发现规律:
(1)如果火柴只剩下1~3根，( )一定可以获胜。
(2)如果火柴剩下4根，( )一定可以获胜。
先手玩家
后手玩家
03
新知讲解
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
5 1 4 3 —— B
2 3 3 —— A
3 2 2 —— A
03
新知讲解
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。
03
新知讲解
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。
03
新知讲解
国际大型赛事活动中游戏博弈中的策略
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。
03
新知讲解
国际大型赛事活动中游戏博弈中的策略
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。
03
新知讲解
三、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
6 1 5 1 3 B
2 4 3 —— B
3 3 3 —— A
7 1 6 2 3 B
2 5 3 —— A
3 4 1 3 B
03
新知讲解
1.上网搜索有关取火柴游戏的获胜方法，并结合自己玩游戏的体验，总结从 m根火柴中，一次取1~n根火柴，获胜的方法是:
若 m 是（n+1）的倍数，后取者胜：对方取 a 根，自己取（n+1-a）根，保持每轮共取 n+1 根。若 m 不是（n+1）的倍数，先取者胜：先取 m 除以（n+1）的余数，后续同后取者策略。
2.小组合作，验证以上方法。
3.尝试用流程图表示获胜的方法。
03
新知讲解
四、进一步了解游戏中的博弈
1.玩“猜丁壳”“五子棋”等游戏，尝试发现是否有获胜的方法。
2.通过人工智能大语言模型应用工具查找有关博弈的资料，了解研究博弈的价值。
03
新知讲解
更多游戏获胜方法
“猜丁壳”：纯随机，无必胜法，可通过观察对手习惯提高胜率，但无法保证必胜。
“五子棋”：有获胜策略，如控制棋盘中线、形成活三或冲四，高手可通过布局引导局势，但需结合对手应对动态调整。
03
新知讲解
博弈的价值
帮助理解竞争与合作的平衡，如商业竞争中企业的策略选择。
为决策提供理论支持，如军事战略部署、资源分配等。
推动人工智能发展，博弈论是强化学习等领域的核心基础。
解释社会现象，如公共资源的使用与管理中的博弈行为。
03
新知讲解
1.整理归纳。
以小组为单位，整理项目学习资料和成果，归纳并总结活动的收获遇到的困难及解决办法、需要改进完善的地方。
2.展示交流。
各小组轮流展示项目成果，分享活动体验和总结反思，收集整理老师和其他小组提出的问题和建议，为进一步改进完善做准备。
项目总结
03
新知讲解
依据评价量表，结合项目完成的实际情况展开评价。(最高为5颗★)
项目评价
一级指标 二级指标 获评星级
自主学习 能自主分析情境，收集资料，进行探索
能根据需要自主学习新知识、新技能
能主动使用数字化学习工具提高学习效率
问题解决 能在项目实施过程中及时发现问题
能通过研究找到解决问题的思路或方法
能运用所学知识有效解决问题
03
新知讲解
依据评价量表，结合项目完成的实际情况展开评价。(最高为5颗★)
项目评价
一级指标 二级指标 获评星级
小组合作 能主动承担小组分配的任务
能积极协助小组其他成员完成任务
能与他人分享观点，交流成果
目标达成 能基本实现项目设定的目标
能针对项目存在的问题提出改进方案
在项目实施中，学到了新知识，掌握了新技能
04
课堂练习
一、选择题
1、在取火柴游戏中，共有 10 根火柴，两人轮流取，每次只能取 1-2 根，规定取到最后一根火柴者获胜。如果先手想获胜，第一次应该取几根？
A. 1 根 B. 2 根 C. 无法确定
2、取火柴游戏的获胜关键在于控制什么？
A. 自己取火柴的总数量
B. 每轮两人取火柴的总数
C. 剩余火柴的颜色
A
B
04
课堂练习
3、在取火柴游戏的博弈中，运用的计算思维主要体现在？
A. 对火柴外观的观察
B. 对游戏过程的逻辑推理和策略规划
C. 快速数数的能力
二、判断题
1、取火柴游戏的博弈原理只适用于火柴数量较少的情况，数量多时就无法应用。
2、在取火柴游戏中，只要火柴总数是每次可取数量上限与下限之和的倍数，后手就有必胜策略。
X
√
B
05
拓展延伸
博弈论基础相关概念及博弈类型本质区别
纳什均衡：指在博弈中，每个参与者都选择了对自己最优的策略，且在其他参与者策略不变的情况下，没有人愿意改变自己的策略。此时，所有参与者的策略构成一个稳定的组合。
零和博弈：参与方的收益总和为零，一方的收益必然意味着另一方的损失，利益完全对立，没有合作空间。
05
拓展延伸
博弈论基础相关概念及博弈类型本质区别
非零和博弈：参与方的收益总和不为零，可能为正（正和博弈，双方共赢）或为负（负和博弈，双方共损），存在合作实现共同利益提升的可能。
本质区别：零和博弈中利益完全对抗，非零和博弈中利益可共存或共损；纳什均衡则是不同博弈类型中可能存在的策略稳定状态。
06
课堂总结
1
引入新知内容
跨学科主题——游戏博弈中的策略
2
了解游戏基本规则
3
尝试玩简单的取火柴游戏
4
尝试总结取火柴游戏的必胜规律
5
进一步了解游戏中的博弈
1
2
3
4
5
07
板书设计
跨学科主题——游戏博弈中的策略
1、进行新知引入
2、了解游戏基本规则
3、尝试玩简单的取火柴游戏
4、尝试总结取火柴游戏的必胜规律
5、进一步了解游戏中的博弈
课后作业。
1、历史博弈案例分析。
2、取火柴变种游戏设计。
08
课后作业
1、查找一个历史博弈案例（如军事战役），用取火柴游戏的策略思维分析其胜负原因。
2、设计一款取火柴变种游戏（如每次可取 2-4 根），写出其获胜规律，并与同学实战验证。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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