数学解题四步法

这个方法是来自《怎样解题:数学思维的新方法》一书。他出自大数学家G.波利亚之手,在成名之前波利亚曾经是中学数学老师。这本书,不仅身为天才也生于常人,总销量过百万册,是有史以来最畅销的数学书。我见到两个人在自己的书上说到了这本书,说到数学的解题方法,我也觉得特别实用,所以把它摘抄下来。

问题既不能太难,也不能太简单,你不要迎难而上,主动去找太难的问题,也不要随遇而安,专找自己会做的问题。为了确保真正理解问题,你最好把问题用自己的话,换成各种形式反复重新表达。无论怎样重新表达,都别忘了要指出问题的主干,要求解的是什么?已知什么?要满足哪些条件?

这一步的关键是获得好思路,你过往解决问题的经验,已经掌握的知识,这些是思路的来源。

你要问自己:有没有解决过与当前问题相关的问题,当时用的办法现在还是否实用? 要不要做以及做哪些调整?

如果思路始终不肯降临,你就试试改变这个问题的各个组件:已知、未知、条件,逐一替换,直到找到与之相似,而你有解决过的问题。

获得思路需要知识,良好的习惯,专注力,还有运气,执行它就相对简单,主要靠耐心。

要反复提醒自己: 每一步都要检查,检查有两种,一种是直觉,一种是证明,两种都有用,但是两回事。直觉是问你自己这一步是不是一眼看去就是对的;证明是问你自己,能不能严格证明这一步是对的。

绝对不能解决完问题就了事,那就浪费了巩固知识和提升技巧的机会。

你再检查一遍论证过程,尝试用另外的方法解题,寻找更明快简洁的方法。还要问: 这次的解法能否用来解决其他问题?主动制造反馈,抓住举一反三的机会,总结是最好的启发时刻。

求解什么未知数?已知什么?条件是什么?条件充不充分?

以前有没有见过相似或相关问题? 以前用过的方法这次是否实用? 不相似的地方是否需要引入辅助假设? 条件有没有用足? 能不能构造比现在更简单一点的问题,先解决简单的?如果微调已知数条件甚至改变求解的未知数,能能否找到解题线索?

每一步都检查过了吗?能看出来这一步是对的吗?能证明这一步是对的吗?

结果检查了吗?论证过程检查了吗?能否用另外的方法推出结果? 能否将方法用于解决其他问题?

波利亚认为这些问题清单必须要系统、自然、明显,符合常识,防止打断形成思维的进程; 必须要反复问,把它内化成肌肉反应;必须要有一般性,不仅适用于眼下的问题,还能适用于所有情境;必须要从一般性问题逐渐引到具体问题,激活思路再回到一般问题如此反复迭代。这样才能为练习者指出思考的方向,同时又留下足够的努力空间。

我们学习数学的过程是从反复试错的试验、归纳、总结中演进的。这种启发式学习,简单但不容易,本身不是秘诀,一看就懂,照方抓药绝对管用,却必须艰苦修炼才能有所成。

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