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生活数学与逻辑思考 · 32

第32课|菜单怎样兼顾条件

从8道菜里选一顿饭:三类食物都要有,至少有1份蔬菜,总价不能超过30元。你会怎么搭配?

  • 约束
  • 组合
  • 营养数据
第六单元规划与决策的生活数学插图
第六单元|规划与决策:把前五单元的方法组合起来,在预算、菜单、物资、排队、安全和旅行项目中提出可执行方案。

第六单元|规划与决策

把前五单元的方法组合起来,在预算、菜单、物资、排队、安全和旅行项目中提出可执行方案。

本节问题

从8道菜里选一顿饭:三类食物都要有,至少有1份蔬菜,总价不能超过30元。你会怎么搭配?

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

  • 把自然语言要求转成可检查条件
  • 从候选项目中寻找可行组合
  • 在可行方案间按总价或指标比较

课前准备

菜单卡,价格与简化营养表,约束清单。

从生活情境进入

午餐需含主食、蛋白质、蔬菜且不超30元。便宜的三样任意组合都合格吗?

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

先筛掉违反硬条件的组合,再比较合格组合的价格和偏好。

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0-1选择变量表达选或不选,讨论多目标问题中不存在唯一最好方案。

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:

  • 约束是方案必须满足的条件
  • 可行方案=满足全部硬条件
  • 目标是在可行方案中比较优劣
  • 检查顺序:类别→数量→总价→其他限制

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

最便宜组合为什么可能不合格?

学生可能回答: 可能缺少某一类食物。

继续追问: 先优化前必须先做什么?

两个合格方案谁更好?

学生可能回答: 取决于价格、口味或营养目标。

继续追问: 哪些标准必须提前说清?

加一个条件后方案会更多吗?

学生可能回答: 通常相同或更少。

继续追问: 能举例说明吗?

常见误区与应对

只满足大部分条件就接受

每项约束逐个打勾。

把偏好当硬条件

分栏写必须和希望。

未列全组合就称最优

说明比较范围或系统枚举。

课堂练习与参考答案

基础练习

  1. 12+8+7=?是否超30?

    参考答案: 27,不超

  2. 只有主食和蔬菜是否满足三类齐全?

    参考答案: 不满足

  3. 合格方案必须满足几条硬条件?

    参考答案: 全部

进阶练习

  1. 两个方案都合格,A28元B26元,若目标仅为最低价选谁?

    参考答案: B

  2. 原有5个可行方案,增加约束后最多有多少?

    参考答案: 最多5个,不会更多

  3. 写出一个必须条件和一个偏好条件。

    参考答案: 示例:必须不超30元;偏好少糖

课后生活实践

为一顿模拟早餐写三条必须条件和一条偏好,从家中常见食物中列两份可行菜单。

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岁学生能按清单检查组合
  • 11岁学生能区分可行性与优化目标
  • 菜单数据相加正确且满足全部硬条件
  • 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。