“座位不空”是否是最优选择的标准?
南漳县巡检中学 邢家虎
南漳县卞和小学 李艳丽
租船问题是人教版小学四年级下册(2013)第一单元例5的教学内容。如题,师生共32人去公园游玩,每艘大船限坐6人,租金30元,每艘小船限坐4人,租金24元,怎样租船更省钱?
为找到最佳方案,按照一般的教学思路,分两步走,第一步是租哪种船便宜,通过计算大船每个座位的价格5元,小船每个座位的价格是6元,所以租大船要便宜;第二步是引导学生发现全部租大船会出现空座,并提问“如果不空座位,会不会更省钱”引出进一步探索,调整租船方案。所以,实际教学中,不空座位,也就成了租车租船问题中优化的标准、原则。而且,在很多实际的练习中,这一原则也很能解决问题。
但是,如果我们把上面的例题做一改编。师生共20人去公园游玩,每艘大船限坐8人,租金32元,每艘小船限坐5人,租金25元,怎样租船更省钱?按照同样的方法,首先确定大船每个座位4元,小船每个座位5元,所以租大船便宜。如果租三艘大船,则空4个座位,租金96元;如果租两大一小,则空一个座位,租金89元;如果租4艘小船,座位不空,租金100元。第三个方案中,座位不空,但却是最贵的租船方案。可见,座位不空并非解决租船租车问题的标准。
严格来讲,座位不空,也仅是一种理想情况。回到现实的话,往往会出现无论选用哪个方案都会有空座的情况。如题:师生共13人去公园游玩,每艘大船限坐8人,租金32元,每艘小船限坐4人,租金20元。怎样租船更省钱?如果租4艘小船,则空3个座位。如果租两艘大船,则空3个座位。如果租一大两小,同样空3个座位。本例中,不仅出现了空座,而且空座数同。我们又该如何选择呢?
可见,教材所给出的例题只是巧合而已,即最优方案恰好与“座位不空”这一现象重合。很多情况下,孩子们在解题时能无往而不利,正是因为这些题目所设置的条件也恰恰好与之相符。但一旦情况有变,孩子们就无从下手了,比如说,不管是哪种方案都会出现空座的情况。
很多教师之所以把“座位不空”做为租船租车的标准,除了教材有提示外,更多的与在低年级所学烙饼问题中“锅不能空着”,烧水泡茶问题中“人手尽可能不空着”有关。即我们错误的把租船租车问题和烙饼问题、泡茶问题看成了一个序列。
现在回看,本例教学的主要目的是渗透优化思想。本例中的优化就是列出各种可能的方案,并对这些方案进行比较,从而找到最佳。所以,笔者以为,如果要把租船租车问题进行归类的话,它应该与小学数学中田忌赛马问题归为一类。在田忌赛马问题中,列出田忌所有对阵的可能,寻找到最优的结果。所以,本例应该采用同样的方法解答。或许,如此才能解决教师不好讲、孩子搞不懂的问题。
过程如下:设租大船x艘,小船y艘,则有6x+4y≥32(取最相近的整数)求x,y的整数解的过程如下(列表法)。
如果先确定小船的条数,则大船需用“进一法”取近似数(取整)
小船的条数(y) |
大船的条数(x) |
小船的钱数 |
大船的钱数 |
总钱数 |
1(4) |
5 |
24 |
150 |
174 |
2(8) |
4 |
48 |
120 |
168 |
3(12) |
4 |
72 |
120 |
192 |
4(16) |
3 |
96 |
90 |
186 |
5(20) |
2 |
120 |
60 |
180 |
6(24) |
2 |
144 |
60 |
204 |
7(28) |
1 |
168 |
30 |
198 |
8(32) |
0 |
192 |
0 |
192 |
如果先确定小船的条数,则大船需用“进一法”取近似数(取整)
大船的条数(x) |
小船的条数(y) |
小船的钱数 |
大船的钱数 |
总钱数 |
1(6) |
7(28) |
168 |
30 |
198 |
2(12) |
5(20) |
120 |
60 |
180 |
3(18) |
4(16) |
96 |
90 |
186 |
4(24) |
2(8) |
48 |
120 |
168 |
5(30) |
4(1) |
24 |
150 |
174 |
6(36) |
0 |
|
180 |
180 |
实践表明,此种优化的方法尽管解答起来有些繁琐,但思路清晰明确,孩子理解起来容易,更重要的是,它包含着分类思想在其中,这对孩子今后学习数学是极其有益的。