书名:《怎样解题:数学思维的新方法》
作者:[美]乔治·波利亚
这是本阐述数学问题底层逻辑的书,作者是世界知名的数学家,也是一名数学大神。
书中讲解的不是具体的数学知识,而是解题的方法与技巧。正如作者说的,我们学习数学不仅是为了做题,更重要的是要训练数理思维能力,以便能将这些思考方法运用到日常工作及生活场景中。
怎样解题?作者给出的框架大体分三步:
一、明确问题。
解决问题,首先要搞清楚问题是什么,并作出准确定义。现实生活中我们遇到问题一头雾水的时候并不少见,如果没弄清楚情况就一头扎进去,其结果常会白费力气,劳而无功。所以,解决问题就得像解数学题一样,需先从题目的叙述开始,熟悉并且理解题目。
简单的问题可以一目了然,复杂的问题一时半会看不清、看不懂亦是常事。为此,作者介绍了几种增进问题理解的方法。
第一种方法叫做“类比”。其核心策略是用熟悉的事物去解释我们不熟悉的事物。比如用“巴甫洛夫的狗”类比“条件反射”、小米用“遥控器电商”来类比自己的生态链产业等。依靠相似性来解决问题,可以减少认知上的难度。
第二种方法是“借助图形”。在分析题目时,可以将问题表述直接转换为图形,通过画图的方式将抽象的表述转化为具体直观的呈现。
第三种方法叫做“分解和重组”。即在题目整体和细节之间切换观察,先看整体,再看细节,对每一处细节都不放过,观察完细节后再重回整体,把不同的细节组合起来思考,加深对问题的理解。
以上三种方法都是把抽象模糊的概念变得生动形象化,帮助我们更好地理解问题,明确问题中的已知量和未知量,以利于后续能将未知转化为已知。
二、找到解题思路。
没有思路怎么办?作者建议不妨试试以下工具:
第一个工具叫做“特例”。当我们遇到一个泛泛的问题,感觉不好把握、无从下手时,可以先考虑一个特例,先暂时将问题的条件确定下来,用它投石问路,以此去探一探问题的内部结构。
第二个工具叫做“逆向思维”。当正面思考很茫然时,可以从反向来推导。查理·芒格有一句经典语录:“假如我知道自己会死在哪,那我永远都不会去那个地方。”这也是一种结果导向的逆向思维。有些问题,当我们用正向思维也许认识上还不太清楚,换个角度逆向去思考,很可能会得到一个比较清醒的认知。
第三个工具叫“盯住未知量”。在解题的过程中,要时刻牢记自己的目标,整个思考过程就是把自己大脑中所有的东西都抖落出来,然后去抓住一切细微的、与问题有关的东西。
三、验证结果。
答案正确与否,需要进行验证。在数理解题中常用的两个验证工具:一个是“量纲检验”,即代入单位检查其是否相等;另一个是“特殊化”验证,即代入数值检查其是否成立。这两个工具也常组合起来使用。
在我们的日常使用场景中,验证其实也是一个不断试错,不断总结,不断完善的过程。我们在行动中获取经验,在经验中验证反思找出规律,这些规律会作用于后续的行动……通过如此循环往复的迭代更新,我们可以不断去打磨自己有效解决问题的实践技能。
读完本书特意跟孩子分享探讨了有关数学学习上的一些思考,我们为什么在压轴题上失分较多?
一是存在畏难情绪,自我设限及情绪紧张会让人临场思路不够冷静清晰。
二是大题考察的是多个知识点,需要将分散的知识点串联起来灵活运用,所以在学习中我们更要注重的,是去搭建自己的知识图谱。
三是遇到难题不会解,没关系,先把“三步走”解题思维框架贯彻到位。让自己冷静下来认真读题,圈出已知条件,联系对应知识点,在草稿纸上试着写出自己所能想到的所有解题步骤,反复推导、验证所要求得的结果。人的思路一旦被打开,很可能问题就能迎刃而解了。
四是学习中要注重复盘总结,要善于在错题中发现规律,形成对各类题型明晰的解题思路与答题方法,在脑海中构建不同的思维模型。特别是针对自己在解题中出现的“卡点”,一定要重点突破,不留遗漏和盲区。
学习是件终身的事情,也是件较为个人的事情。我们学习任何一项知识或技能,其实都不能只停留在学习的表面,一定要尝试去挖掘其深层的东西,这样才能真正找到规律、用对方法,在不断地复盘总结中迭代更新,得到真正的提升和成长。