學(xué)習(xí)方法 | 06-18 10:06 4204次 7次
數(shù)學(xué)是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科,除了要理解復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式,還要刻意練習(xí)掌握數(shù)學(xué)的解題思路。
今天,青果君推薦一種怎么簡(jiǎn)單、靠譜、穩(wěn)定地解決問(wèn)題的套路——波利亞四部解題法。
波利亞是大數(shù)學(xué)家,他在數(shù)論上有諸多成就,最為人們記住的就是他四部解題法。這個(gè)方法看似是數(shù)學(xué)方面的一種解題方法,其實(shí)對(duì)于我們解決任何問(wèn)題都有借鑒意義。
它適用于無(wú)數(shù)其他情境,幫助每個(gè)人尋找各自問(wèn)題的解決之道,不論它是什么問(wèn)題。
怎樣解題表一共分為四步:
當(dāng)我們?cè)谄綍r(shí)的做題中不斷實(shí)踐和體會(huì)該表,必能很快就會(huì)發(fā)出和波利亞一樣的感嘆:“學(xué)數(shù)學(xué)是一種樂(lè)趣!”
波利亞的四步解題法
第一步,徹底理解問(wèn)題
為了確保真正理解問(wèn)題,你最好把問(wèn)題用自己的話換成各種形式反復(fù)重新表達(dá)。
無(wú)論怎么重新表達(dá),別忘了要指出問(wèn)題的主干:要求解的是什么?已知什么?要滿足哪些條件?
第二步,形成解決思路,擬定方案
這一步的關(guān)鍵是獲得好思路。你過(guò)往解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)、已經(jīng)掌握的知識(shí),這些是思路的來(lái)源。
你要問(wèn)自己:有沒(méi)有解決過(guò)與當(dāng)前相關(guān)的問(wèn)題?當(dāng)時(shí)用的辦法現(xiàn)在還能否適用?要不要做以及做哪些調(diào)整?
如果思路始終不肯降臨,你就試試改變這個(gè)問(wèn)題的各個(gè)組件:已知、未知、條件,逐一替換,直到找到與之相似而你又解決過(guò)的問(wèn)題。
第三步,執(zhí)行并檢查
獲得思路需要掌握知識(shí)、良好習(xí)慣、專注、還有運(yùn)氣,執(zhí)行它就相對(duì)簡(jiǎn)單,主要是耐心。要反復(fù)提醒自己:每一步都要檢查。
檢查有兩種,一種是直覺(jué),直覺(jué)是問(wèn)你自己,這一步是不是一眼看去就是對(duì)的?
一種是證明,證明是問(wèn)你自己,能不能嚴(yán)格證明這步是對(duì)的?兩個(gè)都有用,但是兩回事。
第四步,總結(jié)
總結(jié)是最好的啟發(fā)時(shí)刻。絕不能解決完問(wèn)題就了事,那就浪費(fèi)了鞏固知識(shí)和提升技巧的機(jī)會(huì)。
你再檢查一遍論證過(guò)程,嘗試用另外的方法解題,尋找更明快簡(jiǎn)捷的方法,還要問(wèn),這次的解法能否用來(lái)解決其他問(wèn)題?
上面的四步解題法來(lái)自著名美國(guó)數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)教育家G ·波利亞所寫得一部經(jīng)久不衰的暢銷書《怎樣解題:數(shù)學(xué)解題的新方法》。
這本書不僅適用于天才,也適用于常人,總銷量過(guò)百萬(wàn)冊(cè),有十七種語(yǔ)言版本,是有史以來(lái)最暢銷的數(shù)學(xué)書。
今天數(shù)學(xué)界最著名的天才人物陶哲軒,小時(shí)候曾經(jīng)用它來(lái)準(zhǔn)備奧數(shù)比賽。如果當(dāng)年我的數(shù)學(xué)老師用過(guò)這本書教我,我一定會(huì)是學(xué)霸中的學(xué)霸。
解決問(wèn)題的問(wèn)題清單
與四步解題法相對(duì)應(yīng)的,有個(gè)完整的提問(wèn)清單。即使你面對(duì)的不是數(shù)學(xué)題而是人生種種難題,四步解題法及問(wèn)題清單也極有價(jià)值。
它適用于無(wú)數(shù)其他情境,幫助每個(gè)人尋找各自問(wèn)題的解決之道,不論它是什么問(wèn)題。
1. 在理解問(wèn)題階段的問(wèn)題清單是:
未知數(shù)是什么? 已知數(shù)據(jù)(指已知數(shù)、已知圖形和已知事項(xiàng)等的統(tǒng)稱)是什么? 條件是什么? 滿足條件是否可能? 要確定未知數(shù),條件是否充分? 或者它是否不充分?或者是多余的?或者是矛盾的? 畫張圖; 引入適當(dāng)?shù)姆?hào); 把問(wèn)題用自己的話重新講,反復(fù)講。
2. 在構(gòu)思解題思路階段的問(wèn)題清單是:
以前有沒(méi)有見(jiàn)過(guò)相似或相關(guān)問(wèn)題? 以前用過(guò)的方法這次能否適用? 不相似的地方是否需要引入輔助假設(shè)? 條件有沒(méi)有用足? 能不能構(gòu)造比現(xiàn)在更簡(jiǎn)單一點(diǎn)點(diǎn)的問(wèn)題,先解決簡(jiǎn)單的? 如果微調(diào)已知數(shù)、條件,甚至改變求解的未知數(shù),能否找到解題線索?
3. 在執(zhí)行解題思路階段的問(wèn)題清單是:
每一步都檢查過(guò)了嗎? 能看出來(lái)這一步是對(duì)的嗎? 能證明這一步是對(duì)的嗎?
4. 在回顧總結(jié)階段的問(wèn)題清單是:
你能否檢驗(yàn)這個(gè)論證? 論證過(guò)程檢查了嗎? 能否用另外的方法推出結(jié)果? 能否將方法用于解決其他題目?
波利亞認(rèn)為,這些問(wèn)題清單:
必須要系統(tǒng)、自然、明顯、符合常識(shí),防止打斷形成思路的進(jìn)程; 必須要反復(fù)問(wèn),把它內(nèi)化成肌肉反應(yīng); 必須要有一般性,不僅適用于眼下的問(wèn)題,還能適用于所有情境; 必須要從一般性問(wèn)題逐漸引到具體問(wèn)題,激活思路,再回到一般性問(wèn)題上來(lái),如此反復(fù)迭代。
這樣才能為練習(xí)者指出思考的方向,同時(shí)又留下了足夠的努力空間。
舉個(gè)例子:“怎樣解題表”之梯形面積公式推導(dǎo)過(guò)程
第一,引導(dǎo)學(xué)生弄清問(wèn)題
1、要求什么?(梯形面積公式) 2、已知與之相關(guān)的概念,定理是什么?(三角形、平行四邊形及長(zhǎng)方形概念,面積公式和公式推導(dǎo)的過(guò)程) 3、已知條件是什么?(梯形上底、下底和相對(duì)應(yīng)的高) 4、要推導(dǎo)出梯形面積公式,條件是否充分? 5、準(zhǔn)備2個(gè)完全相同的梯形圖形,你能標(biāo)出已知條件嗎? 6、找出已知數(shù)與求知數(shù)之間的聯(lián)系。由三角形、平行四邊形及長(zhǎng)方形面積公式和公式推導(dǎo)的過(guò)程你能想到和梯形面積公式有關(guān)的什么方法?(轉(zhuǎn)化思想)
第二,擬定計(jì)劃
1、你知道梯形面積公式嗎? 2、你是否見(jiàn)過(guò)相似的形狀?看著梯形!試想出一個(gè)與之相似的熟悉的圖形?(長(zhǎng)方形,平行四邊形) 3、平行四邊形及長(zhǎng)方形面積公式和公式推導(dǎo)的過(guò)程已解決,你能應(yīng)用它嗎? 4、你能不能利用平行四邊形及長(zhǎng)方形面積公式和公式推導(dǎo)的過(guò)程推出梯形面積公式嗎? 5、為了能利用它,你是否能將梯形進(jìn)行轉(zhuǎn)化?(平行四邊形) 6、你能不能用不同的方法將梯形進(jìn)行轉(zhuǎn)化?(平行四邊形或長(zhǎng)方形) 7、回到定義去。如果你不能解決所提出的問(wèn)題,可先解決一個(gè)與此有關(guān)的問(wèn)題。你先解決一般梯形還是特殊梯形的推導(dǎo)?(2個(gè)完全相同的具有普遍性的一般梯形拼平行四邊形)
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