跨学科主题 小型系统模拟

1 .游戏博弈中的策略

• 生活中有各种各样的游戏，如 “剪刀、石头、布”，在游戏背后都有相应的规则，规则本身也可以用算法表示。游戏博弈过程中的输赢比拼，可以采用顺序、分支、循环等基本控制结构进行算法表示。

• 例如，多人轮流在一堆火柴棒中进行取火柴棒的博弈游戏，每人每次可以取走 1~3 根火柴棒，看哪位同学取到最后一根。学生可以根据游戏规则，进行算法的策略设计。本主题融合了信息科技、数学等知识，提升学生的计算思维。

2. 解密玩具汉诺塔

• 生活中有很多玩具来自古老的问题，如益智玩具汉诺塔。汉诺塔一共有三根银针，在其中一根银针上有从上到下、由小到大的若干金片，要求把所有金片全部移到另一根银针上，并且金片仍然按照从上到下、由小到大的顺序排列。规定在三根银针之间移动金片时一次只能移动一个金片，并且小金片上不能放大金片。通过将抽象问题具体化的游戏，学生可以在其中感受算法的魅力，并迁移到其他生活场景的类似问题中。本主题综合运用信息科技、数学等知识，提升学生的计算思维。

3. 小型开关系统

• 过程与控制系统在生活中很常见。例如，洗漱过程中，随着热水的消耗和冷水的注入，热水器里的水温度降低，当温度降低到一定程度时热水器会自动启动加热功能，这个过程就体现了通过反馈实现的过程与控制。同样地，生活中存在各种由开关控制的装置。在本主题学习活动中，学生可以通过小组合作，搭建一个简易的小型开关系统，可以通过实物实现，也可以模拟连接组建。例如，学生可以通过小组分工协作，根据生活场景所需，将声控开关系统进行迭代设计。本主题综合运用信息科技、数学、科学等知识，提升学生的综合实践能力。

4. 小型扩音系统

• 过程与控制系统可以实现对连续量的处理。例如，生活中水龙头拧紧的程度可以持续变化地控制水流的大小。学生可以尝试观察生活场景中的多种设备，采用相关模块硬件设备或在线上空间中模拟实现一个小型扩音系统。该系统可以连续地根据真实情境的需求，控制音量的大小。本主题综合运用信息科技、数学、科学等知识，提升学生运用过程与控制的系统方法发现问题、解决问题的能力。