怎样解题表
怎样解题表
第一,你必须弄清问题
弄清问题
未知数是什么?已知数据(指已知数、已知图形和已知事项等的统称)是什么?条件是什么?满足条件是否可能?要确定未知数,条件是否充分?或者它是否不充分?或者是多余的?或者是矛盾的?
画张图。引入适当的符号。
把条件的各个部分分开。你能否把它们写下来?
第二,找出已知数与求知数之间的联系。
如果找不出直接的联系,你可能不得不考虑辅助问题。
你应该最终得出一个求解的计划。
拟定计划
你以前见过它吗?你是否见过相同的问题而形式稍有不同?
你是否知道与此有关的问题?你是否知道一个可能用得上的定理?
看着未知数!试想出一个具有相同未知数或相似未知数的熟悉的问题。
这里有一个与你现在的问题有关,且早已解决的问题,你能应用它吗?
你能不能利用它?你能利用它的结果吗?为了能利用它,你是否应该引入某些辅助元素?
你能不能重新叙述这个问题?你能不能用不同的方法重新叙述它?
回到定义去。
如果你不能解决所提出的问题,可先解决一个与此有关的问题。你能不能想出一个更容易着手的有关问题?一个更普遍的问题?一个更特殊的问题?一个类比的问题?你能否解决这个问题的一部分?仅仅保持条件的一部分而舍去其余部分,这样对于未知能确定到什么程度?它会怎样变化?你能不能从已知数据导出某些有用的东西?你能不能想出适合于确定未知数的其它数据?如果需要的话,你能不能改变未知数和数据,或者二者都改变,以使新未知数和新数据彼此更接近?
你是否利用了所有的已知数据?你是否利用了整个条件?你是否考虑了包含在问题中的所有必要的概念?
第三,实行你的计划。
实现计划
实现你的求解计划,检验每一步骤。
你能否清楚地看出这一步是正确的?你能否证明这一步是正确的?
第四,验算所得到的解。
回顾反思
你能否检验这个论证?你能否用别的方法导出这个结果?你能否一下子看出它来?
你能不能把这结果或方法用于其它的问题?
《怎样解题》表是波利亚在分解解题的思维过程得到的,看似很平常的解题步骤或方法,其实却已包含几代人的智慧结晶和经验总结。在这张包括“弄清问题”、“拟定计划”、“实现计划”和“回顾反思”四大步骤的解题全过程的解题表中,对第二步即“拟定计划”的分析是最为引人入胜的。他把寻找并发现解法的思维过程分解为五条建议和二十三个具有启发性的问题,它们就好比是寻找和发现解法的思维过程进行分解,使我们对解题的思维过程看得见,摸得着,易于操作。波利亚推崇探索法,他认为现代探索法力求了解解题过程,特别是解题过程中典型有用的智力活动。他说《怎样解题》这本书就是实现这种计划的初步尝试,“怎样解题表”实质上就是试图诱发灵感的“智力活动表”。波利亚的《怎样解题》表的精髓是启发你去联想。联想什么?怎样联想?让我们看一看他在表中所提出的建议和启发性问题吧。“你以前见过它吗?你是否见过相同的问题而形式稍有不同?你是否知道与此有关的问题?你是否知道一个可能用得上的定理?……”波利亚说他在写这些东西时,脑子里重现了他过去在研究数学时解决问题的过程,实际上是他解决和研究问题时的思维过程的总结。这正是数学家在研究数学,特别是研究解题方法时的优势所在,绝非“纸上谈兵”。回过头来想一想,我们会发现自己在解决问题时的确或多或少地经历了这样一个过程。我们在解题时,为了找到解法,实际上也思考过表中的某些问题,只不过不自觉,没有意识到这些问题罢了。在解决实际问题时,我们可能又忽略许多解决问题的方法和细节。因此我们需要控制自己的思路,用顽强的意志不断地模仿解决问题的步骤和方法,争取达到灵活运用和创造性地解决问题的程度。按波利亚提出的这些问题和建议去寻找解法,在解题的过程中,必将使自己的思维受到良好的训练,久而久之,不仅提高了解题能力,而且养成了有益的思维习惯。
下面举个例来说明“怎样解题表”的应用。
对于的任意任意实数a,求使不等式恒成立的x 的取值范围。
解题过程如下:
1、弄清问题。重新叙述问题如下:当时,恒成立(即与a的取值无关),求x 的取值范围。换种说法:在上恒成立,求x 的取值范围。
2、制订计划,建立条件与结论之间的联系。为了得到x的取值范围,可分别令和。
3、实现计划。注意到g(a)是关于a的一次函数,将和分别代入,联立两个不等式,可得或。
4、检验反思解题过程,看每一步是否合理、充分。
从上看来,弄清问题的本质就是重新叙述问题;制订计划的关键是将条件与结论进行沟通;实现计划的过程是选择合理、简捷的解法;反思回顾是检验每一个步骤,力求解答简捷、完整。
弄清问题要慎之又慎;拟定计划要盯着未知数,方法取决于目的;实现计划要善于转化;反思回顾要到位,温故而知新,再思则明。
“怎样解题表”中的指导性意见,具有普适性。不仅适用于不能独立解题的人,而且更适用于那些能独立解题的人;不仅适用于数学学科,而且可适用于其他学科。
引自 波利亚与《怎样解题》表——江苏省丹阳高级中学 杨松扣