现在大家都在痛批“题海战术”,但是常言道:“拳不离手,曲不离口”,哪有不做题目而能成为数学家的?
什么样的题目才算好题?见仁见智,大家的看法也各不相同。其实,20世纪的数学教育大师波利亚早就有他的一套成熟看法。他的信世名着《怎样解题》也已成为千锤百炼、颠扑不破的经典名着了。
好的题目应该具有召唤灵感的作用,如果受到这类题目的熏陶,那么久而久之,就必然潜移默化,人也变得越来越聪明,即使不成为名家,也必然是特级教师或解题能手了,这就是所谓“强将手下无弱兵”的道理。
好题目不可多得,贵在重视积累。现在从外文书上引来一题,为了节省篇幅,原文我就省略了。
设x,y,z都是非零正整数(“非零”两字在这里可以删去,写在这里,无非是强调,说得更清楚-一些而已),试问:不定方程x+y+z=20共有多少组解?
这题当然不难,人人得而解之。有一种直截了当的想法是:
若x=l,则y+z=19,于是y有18个数可以选取;由于x,y都已确定,从而z也就随之而定,再无自由变动之余地了。
若x=2,则y+z=18,于是y有17个数可以挑选,同理,z也随之而定。
与上面的想法一样,亦步亦趋。最后,若x=18,则y+z=2,于是只能有y=I,z=1一组答案了。
因此,总的挑选法共有18+17+16+……+1=171种
这种解法平铺直叙,不妨名之为“自由度”法。
第二种解法则异军突起,恍如飞来峰从天外飞来。
请注意:1+1+1+1+……+1=20,式子中间一共含有19个“+”号,如果从中任意选择两个“+”号作为“分水岭”,则等式的左边就被区分为三段,前段作为x,中段作为y,后段作为z。解法不是得出来了吗?于是我们勐然省悟,所提问题的解法实际就等价于从19个“+”号选取2个的组合数,于是马上得出19*18/2=171种,解法自动浮出水面来了,简直是“大彻大悟”呀!
自古以来,东方哲学家们(尤其是印度与中国的古圣先贤们)对瞬间的灵感体会极深,称之为“顿悟”,现在存世的大量禅宗语录,可为明证。可惜它们大都用之于宗教或文学艺术方面,如六祖慧能大师或者唐代大诗人李商隐的“心有灵犀一点通”,科学上的事例非常稀少。爱尔兰大数学家哈米顿(Hamilton,1805-1865)走在桥上时突然触动灵机发现了“四元数”,化学家凯库勒梦见一条蛇咬住自己的尾巴而发现了苯的结构式,这类科学史上的佳话也是风毛麟角,不可多得。
脑中突然闪耀的电火花,也就是压死骆驼的最后一根干草,说到底,其实就是科学发现与技术创新的第一推动力,也就是马丁·伽德纳先生(1914-)所说的洞察力(Clairvoyance)。他的杰作《啊哈!灵机一动》以几十种文字问世,至今风行不衰,成为数学科普书中的头号畅销书,一代又一代的人,都要去认真拜读啊。
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