怎样解题
2016 年读的这本书。以下内容也是写于 2016 年。
开篇第一章,讲了老师应该如何教学,如何适当的提示学生,这是一件非常困难的事情,在我学生时代,也有过类似的经历,提示的太多,一下子有了思路或者解决方案,导致自己在思维上没有太多的训练了,提示的太少,又和没有提示有太多的区别。不过这个作者当老师很多年,很有心得,知道如何把握这个度,在后续的章节,基本都是按照这种循序渐进的方式讲述,挺好的。
书中阐述了很多的方法,结合书中给出的示例,解释的很清晰。其实很多方法我们平时,或者说在以前的学习工作中,无意识的使用过,只是没有使用文字描述出来罢了。比如有时候思考欧拉题目的时候,把问题分解再重组,有的时候迷失在一个点的时候要想到是不是还有条件没有用上,又或者是往等价的问题上去考虑等等,这些想法在本书中都详细的阐述,更精准更具象,而不是直觉上的。
作者也阐述了很多其他的方法论,也都挺实用的,但是美中不足的是,有的示例题目本身并没有解决就结束了:他只阐述到能够表明作者方法的地方就完事了,可以理解,毕竟,作者是要用示例来阐述他的方法论而不是具体的题目本身,但是,没有解完导致我要去想一想,很多还搞不定,费时又打击人,哎,还需要加强数学方面的学习啊。
书中说了一个概念,叫做完美描述的题目,题中的题设对于解题来说都是必要的,即没有多余的条件,并且是完全充分的,即不缺少条件,最后,条件中没有相互矛盾。这样的题目才适用于他说的一些方法,比如检验和思考过程时要考虑题目条件都用到了吗。其实,我们学生时代做的多数题目都是这样的题目,所以一般情况下,不用去质疑题目本身。
画图是一种很好的解题的方式,不仅仅可以用于几何题,非几何题也通过画图来给自己更多的灵感。不过画图也是一门学问,个人觉得,首先,如果题目没有特殊要求的话,画的图形最好也更一般比较好,不要故意画出等腰三角形,两条线段一样长之类的,可能会给人误导,其次呢,如果能真实等比例最好,如果需要借助太多工具才能真实,这样可能会很费时,还是直接画比较好,需要注意的是,尽可能的真实的反映题目,因为图形本身可以给我们灵感,最后,使用不同的线或者类似的区别物来以示区别,看起来更清楚一些,比如实线虚线表示不同的作用。
如果遇到了一道你不会的题目,失败的挫折感一直折磨你,换一道类似的较为容易的题目去做,这可能会给你启发,还会调动出可能需要的知识,还能帮你建立解决问题的信心。
变化题目这件事情,几乎贯穿我们解题的过程,除非是一道非常容易非常直接的题目。我们不管的观察未知量,把题目分解重组,使用了诸如普遍化、特殊化、类比等等的思想,都是为了解题,有时,我们还会利用引入辅助元素——辅助题目这些方法来解题。
探索法也是很重要的,特别是在某些关键点,我们可能会先猜测某个结论,然后继续证明下去,但是这种猜测并不能替代严格的证明,回过头我们还是必须证明我们猜测是否正确。
书中作者不止一次提到,他所阐述的方法,是一种普世的方法论,不限于解决数学题,在日常中遇到的问题,也可以使用这些方法去解决。比如类比,我在理解一个新的计算机概念的时候,经常类比成一个已知的概念,很多作者写书也是这么做的。
归谬法小节,一个很有意思的题目,0 到 9 十个数字,只能使用一次,组成的若干个数字,和为100。最后使用归谬法,证明这是不可能的(另外一个可能的直接证明是舍九法)。间接证明,小时候说的反证法,也举了一个很有意思的题目,质数是无穷个。假设质数有限多,最大的是 ,那么 ,除以假定的现有的质数,都剩余 1,那么在假定条件下, 是质数,且比 大,那么假定不成立,反面,即质数是无穷多个,成立。
教学的两条规则,第一是教什么,第二是你知道的应该比你想要教的东西多。拿出这一条,是想说,教别人某种东西,会更好的提供自己在这个领域的积累,只少能够把现有的东西熟悉到不能再熟悉,真正的做到融会贯通。
此书最后一个部分包含了 20 道题目,基本上属于高中竞赛或者初中竞赛的的难度,或者更低一点,不过选题的角度都非常好,都很具有代表性,而且题目也尽可能的覆盖多个主题,有几何,有代数,有递归,有证明。
用书里的某句话结束,灵感,是神的恩赐,你必须努力工作,或者至少有强烈的愿望,才配得到这样的恩赐。加油!