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生活数学与逻辑思考 · 20

第20课|如果下雨就带伞

规则说:“如果下雨,就要带伞。”看到一个人带着伞,能不能肯定正在下雨?请找出下面哪些说法一定对,哪些不一定。

  • 充分条件
  • 必要信息
  • 逆命题
第四单元条件与推理的生活数学插图
第四单元|条件与推理:学习分类、如果那么、真假判断、排程、路径与策略,让结论能够被证据支持。

第四单元|条件与推理

学习分类、如果那么、真假判断、排程、路径与策略,让结论能够被证据支持。

本节问题

规则说:“如果下雨,就要带伞。”看到一个人带着伞,能不能肯定正在下雨?请找出下面哪些说法一定对,哪些不一定。

这节课不先背公式,而是先从真实选择开始:我们需要知道什么、怎样表示、用什么方法检查,最后再把方法说清楚。

教学目标

  • 读懂如果那么结构
  • 区分规则成立与反过来未必成立
  • 用反例检验过强结论

课前准备

条件卡,天气卡,真假牌。

从生活情境进入

规则是如果下雨,就带伞。看到一个人带伞,能断定正在下雨吗?

先让学生独立估计、画图或记录条件,再进入小组讨论。教师暂时不公布算法,让学生先说明自己看见了什么、缺少什么,以及答案必须满足哪些限制。

分层任务

8岁基础任务

把下雨写在箭头左边,带伞写在右边:下雨→带伞。

学生需要把操作、图示和算式对应起来,并用完整句说明答案在生活情境中表示什么。

11岁进阶任务

用P→Q表示条件句,理解Q发生不能推出P发生;讨论否定后件可推出否定前件的直观例子。

除了得到结果,还要写出至少一个假设、一种检查方法或一个反例。

数学原理怎样长出来

板书可以分为四栏:情境与条件、学生表示、算式与关系、检验与结论。推荐按下面的顺序,从学生的方法中提炼规律:

  • 如果P,那么Q记作P→Q
  • P发生时必须检查Q
  • Q发生不保证P发生
  • 一个反例足以推翻总是成立的说法

推导完成后,再逐项解释每个数和符号在原情境中代表什么。如果学生不能把算式翻译回生活语言,说明理解还没有闭环。

教师怎样追问

带伞为什么不能证明下雨?

学生可能回答: 也可能遮阳或怕稍后下雨。

继续追问: 这个例子反驳了哪一步?

没有带伞能说明没下雨吗?

学生可能回答: 按规则完全执行时可以,但现实中人可能忘记。

继续追问: 规则和事实观察要区分什么?

怎样证明所有偶数都能被2整除?

学生可能回答: 这是偶数定义。

继续追问: 找几个例子和给出一般理由有何不同?

常见误区与应对

自动把箭头反向

用多种带伞原因制造反例。

现实例外与逻辑规则混在一起

先声明规则是否保证执行。

用一个正例证明总称命题

要求一般理由或检查反例。

课堂练习与参考答案

基础练习

  1. 若是正方形则有4条边。一个有4条边的图形一定是正方形吗?

    参考答案: 不一定

  2. 给带伞→下雨找一个反例。

    参考答案: 晴天用伞遮阳

  3. 如果按时起床就赶上车。按时起床后应得什么结论?

    参考答案: 按规则能赶上车

进阶练习

  1. P→Q且P真,可推出什么?

    参考答案: Q真

  2. P→Q且Q假,可推出什么?

    参考答案: P假,前提是规则无例外

  3. 写一个逆命题不成立的数学例子。

    参考答案: 若数能被4整除则是偶数;逆命题偶数都能被4整除不成立

课后生活实践

从家规或游戏规则中找一个如果那么句,写出逆向说法并判断是否仍成立。

下次课用一张记录纸说明:做了什么、得到了什么数据、怎样检查,以及现实中还存在哪些限制。

达标标准

  • 8岁学生能用反例说明逆向未必成立
  • 11岁学生能用P和Q准确描述推理
  • 结论注明规则是否有例外
  • 能用“因为……所以……”说明结论,并完成至少一种反向检查或合理性检查。

本课真正要带走的能力

不是记住一条孤立的公式,而是能从生活问题中找出条件,选择合适的表示与方法,得到结果后再回到现实中检查它是否合理。