读《怎样解题-数学思维的新方法》

所谓经典,是启发思想,引出原理,介绍方法,实例阐述,总结回顾,反思本源。如此循环不断提升思维能力,《怎样解题》就属于这样一本经典书。

图片发自简书App

之所以会读这本书,是觉得数学是认识这个世界最精确的工具,而作为PM而言,很多时候都是在解决问题,因此想针对性地培养解决问题的数学思维。

早上恰好看到一段话,“对写作而言,你往往需要先能让你的思考和表达变得足够复杂深入,才能更轻而易举地把它描述得简洁浅显”,深以为然,爱因斯坦说过类似一句话,“如果你无法简洁地表达你的想法,那只能说明你还不够了解它”,波利亚作为一名数学家,用简洁的语言描述了解题的方法和思路,而我写下这些文字,是想让自己更好地理解他。

解题的四个步骤:

第一,理解题目

我们需要知道未知量是什么(明确目标),在什么条件下,有哪些可用的数据?最好能将这些罗列出来,然后用符号表示,如果能画图表示会更直观。对比一下,自己是不是一道拿到问题,马上就去思索解决方案的类型?

第二,拟定方案

这块作者提供3个思路:

1、联想

以前碰到过这样的问题吗?与它类似的问题也行,知道一条可能有用的定理吗?观察未知量,尽量想出一道熟悉的具有相同或相似未知量/已知量的题目,你可以以不同的方式叙述它吗?很多问题之间存在一定的联系,解决方案或许也类似,适当联想一下,答案可能就出现在脑海里了。

2、回归定义

这个技巧本质来说就是重新检视题目中出现的名词的概念,从中找到忽略的或理解模糊的性质。如果顺利的话就相当于增加了条件。

3、改变题目

这部分作者做了较为详细的介绍,并举了很多例子,改变题目有不同的方法:普遍化、特殊化、类比以及分解和重组。具体的做法是未知条件与已知条件都可以尝试改变。

第三、执行方案

作者举了一个心理学实验,一道篱笆围成了一个矩形的三边,而第四边是敞开的,如下图所示,将一只狗放在篱笆一边的D点上,把一些食物放在另一边的F点上。对于狗来说,狗在尝试直接扑向食物无效后,很快会选择绕过篱笆到达F点。但是在有些时候,尤其当D点和F点彼此很接近时,要解决这个问题反而没那么顺利,狗会又叫又抓,或者撞篱笆,然后才会“想到好主意”,即绕过去。然而这到题目对于一只鸡来说却很困难,它会在篱笆的一侧激动地奔来奔去,但是时间长了之后,也还是有可能偶然取得成功的。其实解题也会面临这个过程,我们会尝试很多种无效的方法,但是不能轻易放弃,不要放弃尝试,也许答案就出来,当然有的时候可以暂停尝试,把问题置入潜意识中,潜意识也会进行处理,这也是灵感的来源之一。

图片来自该书

第四、检验方案

这部分有三个问题:你能检验这个结果吗 ;你能以不同的方式推导这个结果吗 ;你能应用这个结果吗 。第一个问题是检验解答准确性的。第二个问题提醒自己,可能存在一个更好的解决方案吗?第三个问题表明了实践才是巩固已学知识的最好方法,而且在实践当中可能发掘到其它相联系的新的知识点。


此外,波利亚还提到了探索法。即从结论出发,假设未知量已经知道啦,那么需要什么前提条件才能推导出?再寻找这个而前提又需要什么条件才能推导呢?一步一步推下来,最后遇到了已知条件,分析阶段结束。然后就是综合阶段,即再顺着推导得出答案。并给出了一道题目:如果你只有两个分别是4升和9升的容易,怎样从一条河中恰好取出6升水。探索法思路:假设可以取出6升水,可以将大桶装满9升水,然后到处3升水,为了做到这点,必须要求小桶中正好有1升水……沿着这个思路反推就能得到结果。

当然这本书也有一些不好的地方,比如第后半部分相对散乱,且有重复的部分,似乎是作者的随笔,章节之间的逻辑性不太强。

计划后续每读一本好书都写一遍读书笔记。数学书的读书笔记着实不太好写,一位数学家一生的思想精髓,并非一时就能深刻理解,希望这是一个好的开始。

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