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生活数学与逻辑思考 · 30

第30课|带不带雨衣

天气可能晴,也可能下雨。带雨衣、带伞,还是都不带?先想想每种选择遇到晴天和雨天会怎样,再决定你会带什么。

  • 风险
  • 后果
  • 决策表
第五单元数据与概率的生活数学插图
第五单元|数据与概率:经历收集、整理、表示、比较和质疑数据的完整过程,并用实验理解可能性和风险。

第五单元|数据与概率

经历收集、整理、表示、比较和质疑数据的完整过程,并用实验理解可能性和风险。

本节问题

天气可能晴,也可能下雨。带雨衣、带伞,还是都不带?先想想每种选择遇到晴天和雨天会怎样,再决定你会带什么。

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

  • 同时考虑发生可能性和后果大小
  • 用决策表比较选项
  • 区分高概率小后果与低概率大后果

课前准备

天气概率卡,决策矩阵,雨衣与普通物品卡。

从生活情境进入

下雨概率30%。带雨衣有一点重量,不带而下雨会全身湿。只看30%能做决定吗?

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

画两列情形晴和雨,逐项填写每个选择的后果,再按个人可接受程度判断。

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

给后果赋简化成本,计算期望成本并讨论数字不能完全代替价值判断。

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:

  • 风险判断包含可能性与后果
  • 决策表按选项×情形展开
  • 简化期望成本=各情形概率×对应成本之和
  • 同一数据可因偏好不同形成不同选择,但理由要一致

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

30%不高,所以一定不用带吗?

学生可能回答: 还要看淋雨后果和携带成本。

继续追问: 若要带相机呢?

概率70%就一定下雨吗?

学生可能回答: 不一定,只是更可能。

继续追问: 决策为何仍要准备另一情形?

两人选择不同是否至少一人错?

学生可能回答: 不一定,承受后果和偏好不同。

继续追问: 数学能帮助比较哪些部分?

常见误区与应对

只看概率不看后果

使用可能性×后果矩阵。

把概率当预言

每种情形都写应对。

给后果数字后假装完全客观

标明数字是约定的评价尺度。

课堂练习与参考答案

基础练习

  1. 可能性高但后果轻,是否一定优先处理?

    参考答案: 不一定,要与其他风险比较

  2. 决策表的行可放什么?

    参考答案: 不同选项

  3. 40%表示100次一定40次吗?

    参考答案: 不一定

进阶练习

  1. 带伞成本1;不带时雨天成本8、晴天0;雨概率25%。期望成本分别?

    参考答案: 带伞1;不带2

  2. 上题按期望成本选什么?

    参考答案: 带伞

  3. 若雨天成本降到2,不带期望成本?选择可能怎样?

    参考答案: 0.5;按该尺度可选不带

课后生活实践

为明天的一项真实准备做两情形决策表,只用公开天气信息,不记录具体住址。

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岁学生能列出选择在两种情形下的后果
  • 11岁学生能进行简化期望值比较
  • 结论同时引用可能性和后果
  • 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。