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生活数学与逻辑思考 · 21

第21课|谁说了真话

红、蓝、绿三个盒子里,只有一个藏着球。甲说在红盒,乙说在蓝盒,丙说不在红盒。三句话里正好有两句是真的,球在哪个盒子里?

  • 命题
  • 否定
  • 排除法
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

红、蓝、绿三个盒子里,只有一个藏着球。甲说在红盒,乙说在蓝盒,丙说不在红盒。三句话里正好有两句是真的,球在哪个盒子里?

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

  • 把口语线索转成清楚命题
  • 用假设和排除法寻找一致答案
  • 检查答案是否满足全部线索

课前准备

人物卡,真假标记,推理表。

从生活情境进入

甲说球在红盒,乙说球不在红盒。已知两人中恰有一人说真话,这条信息能确定球在哪里吗?

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

依次假设球在红、蓝、绿盒,为每句话标真或假,再数真话句数。

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

分析恰有一人说真话与至少一人说真话的差别,修改一条线索使答案唯一。

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:

  • 列出全部候选位置
  • 逐一代入线索
  • 统计真话数
  • 保留满足恰有两句真的候选

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

甲说红盒、乙说蓝盒,能立刻知道位置吗?

学生可能回答: 不能,还不知道哪句话真。

继续追问: 还需要哪一类信息?

为什么要把每个候选都试一次?

学生可能回答: 避免只验证自己喜欢的答案。

继续追问: 怎样记录最不容易漏?

找到一个满足条件的答案就停吗?

学生可能回答: 还要检查是否唯一。

继续追问: 若有两个答案,说明题目怎样?

常见误区与应对

只看一条线索

推理表要求每列都打真/假。

把恰有理解成至少

用人数或句数计数强调精确。

找到可行解却未检查唯一性

最后一步固定为检查其他候选。

课堂练习与参考答案

基础练习

  1. 一句话球在A盒的否定是什么?

    参考答案: 球不在A盒

  2. A与非A能同时为真吗?

    参考答案: 不能

  3. 三个候选排除两个后剩几个?

    参考答案: 1个

进阶练习

  1. 按本课三句且恰有两真,球在哪?

    参考答案: 蓝盒;假、真、真

  2. 若改为恰有一句真,哪些位置可行?

    参考答案: 红盒或绿盒;两种位置都恰有一句真

  3. 只有一句真与至少一句真的解集关系?

    参考答案: 只有一句真的解集通常更小,是至少一句真解集的子集

课后生活实践

和家人玩三盒藏物游戏,自己写三条线索并用表格确认答案唯一后再出题。

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岁学生能逐项排除并核对全部线索
  • 11岁学生能区分恰有与至少
  • 最终答案包含真值表或完整验证
  • 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。