资源简介

(共20张PPT)
义务教育《信息科技》
5 年级上册
跨学科主题活动
游戏博弈中的策略
学习目标
情境引入
项目探究
展示分享
目录
学习目标
1.熟练根据游戏规则，进行算法策略设计。
2.通过项目探究等活动，提升计算思维。
元旦要到了！一起来学校参加游园会吧！不仅能获得奖品，还能学到有趣的知识哦！
情境引入
项目探究任务 1：机甲大师对抗赛
游园博弈挑战赛的第一关是机甲大师对抗赛。经过遴选，最终进入决赛的是 五（1）班和五（2）班。
你作为五（2）班的一员需要策略性安排机器人的出场顺序，以便在这场比赛中取得胜利。快来看看规则吧！
项目探究任务 1：机甲大师对抗赛
1. 五（1）班机器人为：机甲 A，机甲 B，机甲 C；
2. 五（2）班机器人为：机甲 a，机甲 b，机甲 c；
3. 比赛时，每个机甲只能出场一次，三局两胜；
4. 五（1）班的 机 甲 出 场 顺 序 已 经 确 定 为 ：机甲 A、机甲 B、机甲 C。
机甲大师对抗赛规则
我们机甲也是有强弱之分的！合理排兵布阵才能赢得胜利。已知机甲性能排位如下：机甲 c<机甲 C<机甲 b<机甲 B<机甲 a<机甲 A。
项目探究任务 1：机甲大师对抗赛
请问五（2）班怎样安排机器人的出场顺序才能赢得胜利呢？快来试一试吧！
五（1）班 五（2）班 比赛结果
第一场 机甲A
第二场 机甲B
第三场 机甲C
机甲c
机甲a
机甲b
输
胜
胜
项目探究任务 1：机甲大师对抗赛
比赛时，五（2）班分析了自己与对手的情况，反复研究各种策略，并在众多策略中，明智地选择了一种利多弊少的最佳方案，最终取得胜利。这种智谋和决策的过程，我们可以称为博弈论。
博弈论就是研究竞争中是否存在最佳行动方案，以及如何找到这个最佳方案。
项目探究任务 1：机甲大师对抗赛
在考虑问题时需要设想对手可能采取的各种方案，并使我方的策略能在对手所有可能采取的方案中都处于有利位置，我们将这种状态称为必胜状态（否则称为必败状态）。
需要强调的是，我们的目标不是“可能胜”，而是“必胜”！
在给定的游戏规则下，是否存在必胜状态，以及为了达到必胜状态所采取的策略就成了问题的关键。
项目探究任务 2：棋子博弈
1. 总共有 12 枚棋子，参赛者和工作人员轮流拿取，每次可拿取1～3 枚；
2. 工作人员有权先取棋子；
3. 取走最后一枚棋子方获胜。
棋子博弈规则
欢迎进入游园博弈挑战赛的第二关：棋子博弈。规则如图所示。
项目探究任务 2：棋子博弈
想一想如何制订必胜策略，保证挑战成功
？
处理复杂情况时，往往需要先从简单的情况开始尝试，在情况逐渐变复杂过程中寻找规律，从而解决问题。
项目探究任务 2：棋子博弈
先取的人把所有棋子取走后获胜。
剩下不到
4 枚棋子
剩下
4 枚棋子
12枚棋子
无论先取的人如何取，所剩的棋子数都不到4 枚，所以__________获胜。
参赛者
每次工作人员取完后，参赛者取适当数量的棋子以保证两人一个回合共取4枚棋子，参赛者胜。
想要 拿 到 最 后1 枚棋子获胜，应该怎么办呢？（提示 12是 4 的倍数）
项目探究任务 2：棋子博弈
（1）想一想，在游戏策略中运用了哪些算法结构？
（2）请尝试补充下面流程。
第1步 剩余棋子数量y=12 第2步 工作人员取x个棋子 第3步 参赛者取________个棋子 第4步 判断的结果 当y不等于0时 当y等于0时
返回“第2步” _________胜利
程序结束
顺序结构，选择结构，循环结构
4-x
y=y-4
参赛者
项目探究任务 2：棋子博弈
在“棋子博弈”游戏关卡中，我们需要设想工作人员可能采取的各种方案，从简单的情况开始尝试，在情况逐渐变复杂的过程中寻找规律，使所选的策略能让自己都能处于有利位置，从而达成必胜状态。
在能分出胜负的博弈问题中，处于必胜状态的一方，总能在进行一次适当的操作后，把必败状态留给对手。而处于必败状态的一方，无论采取什么策略，都只能把必胜状态留给对手。在很多博弈问题中，具有对称性的状态往往是解决问题的关键。
项目探究任务 3：推理挑战
（1）若 A、B 分头行动只采摘水果，每人最多可获得约 3 份资源。
（2）若 A、B 合力共同寻找物资包裹，平均分配所得资源，每人可获得 5 份资源。
（3）若 A、B 中一人选择采摘水果，另一人选择寻找物资包裹，则采摘水果的同学最多可获得 3 份资源，寻找物资包裹的同学最多可获得 1 份资源。
露营活动规则
参赛者的目标是获取足够的物资来维持露营期间的生活。
项目探究任务 3：推理挑战
同学们，你觉得这两个参赛者应该怎样选择呢？
A同学（采集水果　寻找物资包裹）
B同学（采集水果　寻找物资包裹）
A采集水果 A寻找物资包裹
B采集水果 （3，3）
B寻找物资包裹
注：（3，3）含义为（A 获得 3 份资源，B 获得 3 份资源）
（3，1）
（1，3）
（5，5）
项目探究任务 3：推理挑战
由于双方都无法单方面改变自己的博弈策略（单方面改变只会让 自己蒙受损失），使得局面进入一 个微妙而又稳定的平衡。这个平衡被称为纳什均衡。
在面对选择和竞争时，有时合作往往能带来双赢的结果。通过相互信任与协作，团队能克服挑战，实现更大的成就。学会合作与信任，是我们成长道路上不可或缺的一课。
展示分享
在完成“机甲大师对战赛”“棋子博弈”“推理挑战”三个任务后，将你的作品在班级中进行展示分享，并在下框中记录优化措施与心得体会。
谢谢观看

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