怎樣解題 (電子書)

怎樣解題 (電子書) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

波利亞
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具體描述

  任何領域的每一個人,都必須學會怎樣解題。

  本書作者波利亞,是數學教育史上極重要的數學教育傢,《怎樣解題》可說是流傳最廣、影響最深遠的代錶作,自齣版以來,已經影響瞭一代又一代的讀者。在書中,波利亞提齣瞭解題的四大步驟,並且穿插瞭範例,你可以跟著波利亞的腳步,學會如何從推理與提問,直搗證明題或求解題的核心,而這樣的數學方法,對解決任何問題都有幫助。

  熟讀《怎樣解題》,你就能成為思考、分析、解題的頂尖高手。
 
好的,這是一份圖書簡介,主角是一本名為《超越迷霧:係統思維與復雜問題解決之道》的電子書。 --- 《超越迷霧:係統思維與復雜問題解決之道》 導讀:在信息洪流中,我們如何看清事物的本質? 在這個快速變化、高度互聯的時代,我們每天都在麵對前所未有的復雜性。無論是宏觀的經濟波動、環境變化,還是微觀的組織管理、個人決策,挑戰往往不再是孤立的“點”,而是相互交織的“網”。傳統的綫性思維和還原論方法,在處理這些錯綜復雜的係統時,往往顯得力不從心。我們或許能解決眼前的癥狀,卻無法觸及問題的根源。 《超越迷霧:係統思維與復雜問題解決之道》正是為應對這一時代挑戰而誕生的指南。本書並非一本枯燥的理論匯編,而是一套結構清晰、高度實用的工具箱,旨在引導讀者從“綫性視角”躍升至“係統視角”,掌握在復雜環境中洞察結構、預見後果和製定有效乾預策略的核心能力。 本書核心理念:從局部到全局的認知重塑 本書的核心論點是:任何復雜的問題都不是孤立事件的簡單疊加,而是特定係統結構下湧現齣的必然結果。理解係統的動態行為,遠比分析孤立的部件更為關鍵。 全書圍繞係統思維的四大支柱展開深度剖析: 第一部分:解構復雜性——係統思維的基石 這一部分緻力於為讀者打下堅實的理論基礎。我們首先探討瞭“係統”的定義,以及它與傳統分析方法的根本區彆。 界定係統的邊界與要素: 如何準確識彆一個問題背後的相關要素、連接點以及作用的循環。我們詳述瞭“因果迴路圖”(Causal Loop Diagrams, CLD)的繪製方法,教你如何將抽象的反饋機製可視化。 延遲與非綫性效應: 復雜係統中,行動與結果之間往往存在顯著的延遲,且影響並非簡單的正比關係。本書深入分析瞭“延遲”在係統行為中的關鍵作用,以及“閾值”和“臨界點”如何引發突變。 湧現性與意外後果: 強調係統作為一個整體所展現齣的,在其組成部分中無法觀察到的新特性。書中通過多個現實案例,剖析瞭“好心辦壞事”的常見模式,揭示瞭乾預措施可能在長期內産生的反作用力(即“係統陷阱”)。 第二部分:診斷與建模——發現隱藏的驅動力 掌握瞭基礎理論後,本書將重點轉嚮實戰工具。我們將係統思維轉化為可操作的分析模型。 存量與流量(Stock and Flow): 這是係統動力學最核心的工具之一。本書詳細介紹瞭如何識彆係統中的“存量”(如庫存、人纔儲備、環境汙染水平)及其變化率(“流量”),並通過建立簡化的“存量-流量圖”來模擬係統的動態演變。 反饋迴路的識彆與分類: 區分“增強迴路”(Reinforcing Loops,如滾雪球效應)和“平衡迴路”(Balancing Loops,如目標導嚮的調節機製)。理解這兩種迴路的交織,是預測係統穩定或失衡狀態的關鍵。 時間延遲的量化影響: 針對管理學中常見的決策延遲,本書提供瞭定性與半定量的分析方法,幫助管理者在製定政策時預估其“滯後效應”。 第三部分:乾預與設計——在係統中施加智慧的影響 解決復雜問題,並非盲目施壓,而是要找到係統的“杠杆點”(Leverage Points)。 杠杆點的尋找策略: 我們藉鑒瞭係統思想傢多尼拉·梅多斯(Donella Meadows)的理論框架,詳細解釋瞭如何從改變規則、目標函數到改變心智模式等不同層級上尋找最有效的乾預點。真正的智慧在於尋找那些能以最小努力産生最大、最持久正麵影響的節點。 政策抗性與係統韌性: 係統總是傾嚮於維持現狀。本書深入探討瞭係統抵抗改變的機製(如“係統僵化”),並提供瞭如何設計具有內在適應性和學習能力的係統結構,以增強其麵對衝擊時的韌性。 從計劃到適應: 復雜的係統無法被完全預測和控製,因此,本書倡導一種“演化式管理”的理念,強調持續監測、快速反饋和靈活調整的重要性。 第四部分:跨學科實踐與應用案例 本書的價值最終體現在其廣泛的應用性上。我們精選瞭多個領域的真實案例,展示係統思維如何從根本上改變問題解決的方式: 商業戰略: 如何利用係統模型理解市場占有率的動態變化,避免陷入“過度推廣-質量下降-客戶流失”的惡性循環。 公共政策: 分析城市交通擁堵、醫療資源分配等社會難題,揭示看似獨立的政策為何會互相抵消甚至加劇問題。 個人效率: 將個人時間管理視為一個“存量-流量”係統,優化精力分配和習慣養成,打破“拖延-焦慮-低效”的怪圈。 為什麼選擇這本導覽? 《超越迷霧》為你提供瞭一套超越直覺和經驗的思維框架。它不是教你如何使用特定的軟件或公式,而是提升你的“結構感知力”。當你讀完此書,你將不再滿足於描述現象,而是渴望探究現象背後的“結構動力學”。 麵對下一個看似無解的睏境時,你將能夠抽絲剝繭,繪製齣驅動問題的循環圖,找到那個最微妙、卻能撬動全局的“杠杆點”,從而真正實現可持續的、有深遠影響的解決方案。 適閤讀者: 麵臨組織轉型和戰略決策的中高層管理者。 緻力於解決復雜社會、環境或技術問題的政策製定者和分析師。 渴望提升決策質量和批判性思維能力的專業人士與終身學習者。 翻開《超越迷霧》,開始繪製你的世界地圖。 ---

著者信息

作者簡介

波利亞G. Polya


  1887年生於匈牙利布達佩斯,父母為猶太人。求學時期攻讀哲學、物理、數學,在布達佩斯大學取得數學博士學位。

  第一次世界大戰期間,波利亞在蘇黎士的瑞士聯邦理工學院(ETH)擔任教職,於1928年升為正教授。1933年曾前往美國普林斯頓大學訪問。

  1940年,由於歐陸政治情勢,被迫移民美國,1943年起獲聘為史丹福大學的教授,直到1953年榮譽退休。退休後,波利亞仍十分忙碌,除瞭繼續在史丹福授課,更熱心數學教育,緻力研究數學問題的解題策略。

  波利亞是二十世紀極重要的數學傢、數學教育傢。在純數學領域,他與Gabor Szego閤寫瞭《分析中的問題與定理》(Problems and Theorems in Analysis)這部傑作;在數學學習及教學方麵,除瞭《怎樣解題》,還陸續齣版瞭《數學與猜想》(Mathematics and Plausible Reasoning,共兩捲)與《數學的發現》(Mathematical Discovery,共兩捲)。

譯者簡介

蔡坤憲


  東海大學物理係畢業,國立交通大學電子物理所碩士,曾在中學服務三年,任教國中理化與高中物理等科目。目前在紐西蘭懷卡托大學(University of Waikato)科學與科技教育研究中心,攻讀科學教育博士學位,研究領域為科學教育、物理教學、師資培育與教育多媒體設計;也在懷大物理係兼任助教的工作。劍道是主要的課餘興趣。

  譯有《觀念物理II:轉動力學、萬有引力》、《怎樣解題》,著有《觀念物理VI:習題解答》(皆為天下文化齣版)。
 

圖書目錄

英文版初版序
初版第七刷序
第二版序
「怎樣解題」提示錶
序 康威(John H. Conway)
前言

第一部:在教室裡
目的
第1節: 幫助學生
第2節: 提問、建議、心智活動
第3節: 普遍性第4節 常識
第5節:老師與學生、模仿與練習
主要步驟及主要提問
第6節: 四個階段
第7節: 瞭解問題
第8節: 例子
第9節: 擬定計畫
第10節: 例子
第11節: 執行計畫
第12節: 例子第
第13節 驗算與迴顧
第14節: 例子
第15節: 不同的做法
第16節: 老師提問的方法
第17節: 好的提問與壞的提問
更多的例子
第18節: 作圖題
第19節: 證明題
第20節: 速率問題

第二部:怎樣解題 一段對話
認識問題
進一步瞭解問題
尋找有用的好想法
執行計畫迴顧

第三部 啟發法小辭典
類比/輔助元素/輔助問題/波爾察諾/靈感/
你能驗算結果嗎?/你能用不同的方法導齣這個結果嗎?/
你能運用這個結果嗎?/執行計畫/條件/矛盾/係理/
你能從已知數中找到什麼線索?/你可以把問題重述一遍嗎?/
分解與重組/定義/笛卡兒/決心、希望與成功/診斷/
你是否使用瞭所有的已知數?/你知道什麼相關的問題嗎?/
畫個圖/檢查你的猜測/圖形/一般化/你以前見過它嗎?/
這裡有個已經解決過的相關問題/啟發法/啟發式推理/
如果不能解決眼前的問題/歸納與數學歸納法/發明者的悖論/
這個解能否滿足所給的條件?/萊布尼茲/引理/仔細看未知數/
現代啟發法/符號與記法/帕普斯/拘泥與精通/實際的問題/
求解題與證明題/進展與成就/字謎/歸謬法與間接證法/多餘的/
例行性的問題/發現的法則/錶達風格的守則/教學的守則/
把條件的各個部分分開/列方程式/進度的象徵/特殊化/潛意識的工作/
對稱/解題的術語/量綱檢驗法/未來的數學傢/聰明的解題高手/
聰明的讀者/傳統的數學教授/改變問題/未知數是什麼?/
為什麼要證明?/諺語的智慧/倒推法

第四部:問題、提示、解答

圖書序言

  • ISBN:9789864177240
  • 規格:普通級 / 初版
  • 齣版地:颱灣
  • 檔案格式:EPUB固定版型
  • 建議閱讀裝置:平闆
  • TTS語音朗讀功能:無
  • 檔案大小:8.2MB

圖書試讀



  《怎樣解題》是很棒的書!早在多年前,當我還是個學生,第一次讀這本書的時候,我就已經知道它是本好書瞭,但是,我卻花瞭很久的時間,纔真正體會這本書有多麼棒!為什麼會這樣?部分的理由,是因為這本書很特別。在我做學生與當老師的這些年裡,我從來沒有讀過另外一本書,像波利亞這本書的書名所說的,教你怎麼樣解題。荀菲爾德(A. H. Schoenfeld)1987年在美國數學協會(MAA)的期刊發錶的文章〈波利亞、解題與教育〉中,正確地描述齣這本書的重要性:「在數學教育以及解題的世界裡,本書為兩個時期清楚地畫下瞭一條界線:波利亞之前的解題活動,與波利亞之後的解題活動。」

  《怎樣解題》是有史以來最成功的數學書。從1945年首次齣版以來,銷售已經超過百萬冊,並譯成十七種語言(編注:根據英文版齣版社的資料,已經不隻十七種瞭)。波利亞稍後還寫瞭兩本關於做數學研究這門藝術的書:《數學與猜想》(Mathematics and Plausible Reasoning)(1954)與《數學的發現》(Mathematical Discovery)(共兩捲,1962與1965)。

  這本書的書名,讓它看起來好像隻是一本為學生所寫的書,但是事實上,它寫給老師的內容,並沒有比較少。誠如波利亞自己在「前言」裡所說的,本書的第一部,大部分是站在老師的觀點來寫的。

  不過,每個人都因此而獲益。如果是學生來讀這本書,將會「偷聽到」波利亞對書中那位事實上並不存在的老師所給的一些建議,彷彿身旁好像真的有這麼位好老師一樣。這就是我自己讀這本書的感覺,而且很自然地,在我幾年後開始教書時,我發現自己也不斷使用那些我認為重要的建議或意見。

  然而一直到不久前,我有機會重讀此書,而且在讀完之後,我忽然瞭解到,這本書的價值比我以前所想像的還高!我自己是學生時,波利亞所給的許多意見,感覺並不太有幫助,然而,這些意見現在卻讓我變成一位比較好的老師,知道怎麼去幫助和我遭遇不一樣問題的人。

  顯然,波利亞教過的學生比我多,而他也一直很努力地在思考,在數學的學習上,怎麼樣纔能對學生最有幫助。也許,他最重要的觀點是:學習必須是「主動的」。誠如他在某一堂課裡提到的:「數學,不是一門讓人用來觀賞的活動。所謂的『瞭解』數學,意思是要有能力去『做』數學。什麼叫作(有能力)『做』數學呢?它的第一個意義就是:有能力去解決一個數學問題。」

  我們常說,若要教好某個科目,教的人懂得的「至少得跟他的學生一樣多」。對教數學來說,有一個很弔詭的事實就是:老師還得知道學生可能會產生什麼樣的誤解!如果老師講述的內容,可以用兩種以上的方式來解讀,那麼必然會導緻有些學生理解到其中一種,另外的學生各有體會,極好或極糟的情形皆有。

  李特伍德(J. E. Littlewood)舉瞭兩個有趣的例子,說明我們可能不自覺地就對假設產生誤解。首先,他提到在藍姆(Lamb)的《力學》這本書裡,對座標軸的描述(「因為Ox與Oy是二維平麵,所以Oz是垂直的」)是錯誤的,因為藍姆總是蹺著腳坐在椅子上工作!其次,藍姆要求他的讀者畫一條封閉麯線,讓它完全位於某條切線的一側,然後他說,總共隻有四種主要不同的可能性(垂直切線的左方或右方,水平切線的上方或下方),而且在沒有圖形解說的情形下,他假定這條封閉麯線位於它的垂直切線的右方,而不知不覺地忽略瞭另外三種可能性。

  因應這類假定的方法,我想不齣有什麼建議比波利亞的更好:在試著解題之前,學生應該要能清楚、明確地展示齣自己對問題的理解;最好是有位真實的老師在眼前,否則,也要自己想像有位老師在身旁。有經驗的數學傢多半知道,數學研究最難的部分,往往就是不容易很明確地瞭解問題究竟在說些什麼。碰到這種狀況,他們通常也都遵循波利亞的建議:「如果你不能解決眼前的問題,試著從簡單一點的問題著手:把這個問題找齣來。」

  各位除瞭可以從這本書的內容學到東西之外,應該也會從作者波利亞的生平事蹟,得到很多啟示。

  喬治‧波利亞(George Polya)於1887年12月13日生於匈牙利的布達佩斯。他齣生時所取的名字是György Pólya,稍後纔略去這些抑音符號。父親是Jakab Pólya,母親是Anna Deutsch。由於Jakab、Anna和他們的三個小孩(Jenő、Ilona和Flóra)於前一年放棄猶太教而改信天主教,所以喬治一齣生就受洗為天主教徒。他們傢的第五個小孩(László)則在四年後齣生。

  父親Jakab在喬治齣生的五年前,把姓氏從Pollák改成聽起來比較像匈牙利文的Pólya,因為他認為,這樣有助於他在大學裡找到工作。他也的確謀得大學裡的教職,但他不幸於1897年突然逝世,所以隻在大學裡服務瞭一段很短的時間。
小波利亞在中學時期,除瞭匈牙利文之外,還選讀瞭希臘文、拉丁文與德文。有點意外的是,他當時對數學並不特別感興趣,與他在文學、地理與其他科目的「傑齣」錶現相比,他在幾何學方麵的錶現隻能算是「及格」而已。在文學之外,生物學則是他最喜歡的科目。

  他於1905年就讀於布達佩斯大學(University of Budapest)法律係,不過,因為覺得很無聊,所以他很快就轉係瞭。之後,他取得瞭教師證書,可以在高中教授拉丁文與匈牙利文;雖然他從來沒有使用過這張教師證書,但這卻是他一直引以為傲的一件事。他之所以最後會學習數學,是因為他的指導教授亞歷桑德(Bernát Alexander)建議他,他應該選讀一些數學與物理的課程,以幫助他在哲學上的學習。後來他曾自嘲說:「我的物理不行,哲學又太好──數學剛好在它們中間。」

  波利亞在布達佩斯大學的物理老師是厄特沃什(Eötvös),數學老師是費耶(Fejér)。1910至1911學年度,他前往維也納大學,受沃廷格(Wirtinger)和梅藤斯(Mertens)兩位老師指導,隨後迴到布達佩斯,取得博士學位。隨後的兩年,他大都留在哥廷根;在那裡,他結識瞭許多數學傢,例如:剋萊因(Klein)、卡拉泰奧多裏(Caratheodory)、希爾伯特(Hilbert)、龍格(Runge)、蘭道(Landau)、魏爾(Weyl)、庫朗(Courant)和托普利茨(Toeplitz)。

  接下來的1914年,他到巴黎訪問研究,並與皮卡(Picard)與阿達瑪(Hadamard)逐漸熟識,並得悉鬍維茲(Adolf Hurwitz)幫他在蘇黎士安排瞭一個工作機會。他接受瞭這個工作機會,並在稍後寫到:「我之所以會到蘇黎士,是為瞭能與鬍維茲就近一起工作。從我於1914年抵達蘇黎士,一直到他辭世〔1919年〕之前,有六年的時間,我們有緊密的閤作關係。我對他印象非常深刻,並編輯他的許多作品。」

  當然,就在此時發生瞭第一次世界大戰。起初,這對波利亞沒有很大的影響,因為早期的足球運動傷害,他已經申請免除從軍,但是後來戰情吃緊,需要更多的新兵加入戰場,匈牙利政府曾要求他迴國從軍,為國而戰。由於他強烈的和平主義觀點,因此拒絕瞭政府的要求,結果導緻他有一段很長的時間被禁止迴國;事實上,他一直到1976年纔再次迴到匈牙利,距離他離開祖國,已經54年瞭。

  在這段期間,他入瞭瑞士國籍,並在1918年和瑞士女孩韋伯(Stella Vera Weber)小姐結婚。在1918和1919這兩年裡,他發錶瞭許多篇的數學論文,涵蓋瞭許多不同的領域,例如:級數、數論、組閤數學、投票錶決係統、天文學,以及機率學等。他於1920年,升等為蘇黎士的瑞士聯邦理工學院(ETH)副教授。稍後幾年,他與澤果(Gábor Szegó)共同齣版瞭《分析中的問題與定理》(Problems and Theorems in Analysis),在亞歷山德森(G. L. Alexanderson)和藍格(L. H. Lange)悼念波利亞而寫的傳記中,把此書描述為「確立他們大師級地位的數學傑作」。

  這本書於1925年問世。之後,波利亞得到洛剋斐勒獎學金(Rockefeller Fellowship)並轉往英國工作,在那裡,他與哈地(G. H. Hardy)和李特伍德(J. E. Littlewood)共同閤作,成果就是稍後齣版的《不等式》(Inequalities,劍橋大學齣版社1936年齣版)。他利用第二次的洛剋斐勒獎學金,於1933年前往普林斯頓大學訪問,當他還在美國的時候,應布利區費爾德(H. F. Blichfeldt)之邀,也到史丹福大學訪問;他非常喜愛史丹福,而史丹福最後也成瞭他的傢。從1943年起,他獲聘為史丹福大學的教授,一直到1953年退休為止,但他繼續授課到1978年,開的最後一門課是組閤數學。他於1985年9月7日逝世,享年97歲。

  有些讀者可能會希望知道波利亞在數學上的貢獻。他大部分的貢獻都與分析學有關,但都是非常專門的數學研究,不在數學領域裡的社會大眾,可能難以理解,不過,有些貢獻還是值得在此一提。

  在機率理論裡,現在已經是公定用語的「中央極限定理」(Central Limit Theorem),就是波利亞的貢獻。此外,他也證明齣機率測度的傅立葉變換是一個特徵函數,以及證明瞭在整數晶格中隨機漫步(random walk)的機率接近1,若且唯若其維度的最大值為2。

  在幾何學上,波利亞獨立地再次列舉齣17個平麵結晶體群(crystallographic groups);首次完成這項工作的人是費多羅夫(E. S. Fedorov),但他的研究工作已經失傳。波利亞還與尼格利(P. Niggli)閤作,發展齣這些結晶體群的記法。

  在組閤數學裡,波利亞的計數定理(Enumeration Theorem)現在已經成為根據對稱性來計數構形的標準方法。裏德(R. C. Read)曾把這個方法描述成「一篇非凡論文中的一個非凡定理,也是組閤分析(combinatorial analysis)歷史上的重要裏程碑」。

  《怎樣解題》是波利亞還在蘇黎士的最後一年(1940年),以德文寫成的。稍後,由於歐洲的情況,他被迫遷往美國。雖然事後證明這本書非常成功,但是在普林斯頓大學齣版社於1945年齣版它的英文版之前,曾遭到四傢齣版社的拒絕。透過普林斯頓大學齣版社,《怎樣解題》迅速且持續地成為有史以來最成功的數學書籍。
 
(本文作者為康威(John H. Conway),
英國數學傢,美國普林斯頓大學馮諾伊曼數學講座教授,生命遊戲(game of life)發明人)

英文版初版序

  大發現解決大問題,然而,並不是隻有大發現纔有存在的價值;每一個問題的解答,都需要有某個「發現」纔行。你所麵臨的也許隻是個小問題,但是如果它能引起你的好奇心,引發你的創造力,而且,如果你是用自己的方法來解決這個問題的,那麼,你一樣會經歷到發現過程中的緊張情緒,以及享受到最後那份「勝利」的喜悅與興奮。這一類的經驗,也許會讓年輕人培養齣智性上的品味,甚至烙印在心裡,成為陪伴終生的一種性格。

  因此,數學老師也就掌握瞭大好良機。如果他(她)在教學過程中總是讓學生不斷做些機械性的計算,那無異於扼殺瞭學生的興趣,阻礙瞭學生的智能發展,同時浪費瞭大好良機。但是,如果他(她)能夠掌握良機,刺激學生的好奇心,能夠因材「齣題」,刺激學生思考,協助他們解決問題,如此一來,也許就能夠讓學生培養齣獨立思考的愛好,也學會獨立思考的方法。

  如果大專院校的學生選修的學科還包括數學的話,可以說他們掌握瞭一個獨特的機會。然而,學生如果將數學單純視為修滿畢業學分所需的一門學科,隻要通過期末測驗就可以立刻把所學拋到腦後、忘得乾乾淨淨的話,那當然可說是坐失良機瞭。就算學生在數理上頗具天分,機會還是可能從指尖溜走,因為這些天賦異稟的學生也跟其他人一樣,必須花點功夫探索自己的天分,培養自己的興趣。想想看,如果沒嚐過覆盆子派,哪裡會知道自己喜不喜歡呢?

  然而,學生最後可能還是會發現,數學問題也許就像填字遊戲一樣好玩,他們還可能發現解數學題時的心智活動,也可以像一場勢均力敵的網球賽一樣讓人嚮往。學生一旦嚐過瞭數學的愉悅之處,就很難再忘記,而這樣一來,數學就有機會在他們的生命中占有一席之地,成為他們的嗜好、未來從事專業工作時必需的工具、成為他們的專業,或幻化成他們的抱負。

  筆者還記得自己的學生時代稱得上是一個有理想、有抱負的有為青年,對於數學與物理相關知識,有強烈的求知慾。他上課聽講、也多方閱讀,試圖廣納老師所教以及書本上的知識,但是有個問題卻一再睏擾著他。「嗯,沒錯,這樣解題似乎行得通,看起來是正確的答案,看起來也像是事實;但是這樣的解或事實是怎麼發現的?我要怎麼樣纔能夠創造這些?就算不能創造,至少能夠自己發現這些解法?」

  多年後的今天,筆者於大學任教,專門教授數學;他也希望自己的眾多學生中,能有一些積極進取的學生提齣雷同的問題,而他則盡量滿足他們的好奇心。他不僅試圖瞭解各種各樣問題的解答,還希望能瞭解這些解答背後的動機和過程;他還試著解釋這些動機和過程讓他人瞭解,而這也是促成他完成這本書的原因。他希望本書能夠為每一位想要培養學生自行解決問題能力的老師,提供一些實用的知識,也為那些想要發展自我解題能力的學生,提供實際的幫助。

  儘管筆者主要是以數學係師生的需求為本書的關注點,但實際上對於每一個關心發明及發現方法的人,這本書應該都能挑起大傢閱讀的興趣。而這樣的人數量之多,可能完全齣乎我們的意料,我們實在不應該未經思索就草率假設。填字遊戲和各種猜謎遊戲常見於報紙或雜誌上,這情形似乎顯示瞭人們也挺喜愛解答一些與日常生活不直接相關、不能帶來任何物質利益的問題。如果深究這種解題的欲望,我們也許能夠推測:人們內心深處應該是有更深切的好奇心,也急於瞭解問題解答的方法、動機及解題過程。

  後麵各章節可說刻意寫得十分精確,但是盡量用淺顯易懂的方式來寫,儘管寫得簡單,仍然根據瞭長期而嚴謹的解題方法研究為基礎。有些作者把這樣的研究稱為「啟發法」(heuristic),這種研究現今已經不再流行,但是由來已久,也許未來還會再領風騷呢。

  在研究解題方法的過程中,我們察覺到數學的另一麵。是的,數學有兩麵,它不僅是嚴謹的歐幾裏得學,還具有其他麵嚮。以歐幾裏得的方式所呈現的數學,看起來像是一門有係統的演繹科學;然而,發展中的數學,又像是一門實驗的歸納科學。這兩個觀點,其實都跟數學本身的歷史一樣久遠,不過,從某個角度來說,第二個觀點顯得比較新鮮一些,因為這種「創造數學的過程」,從來沒有這樣子呈現給學生、老師或社會大眾。

  「啟發法」所涵蓋的範圍,可說是五花八門;數學傢、邏輯學傢、心理學傢、教育學傢,甚至哲學傢,都能在其中找到屬於他們的專精領域。筆者相當瞭解可能來自相反立場的批評,也很願意承認自己所知有限,在此隻想說明一件事:他自己有一些解題的經驗,也有許多不同程度的數學授課經驗。

  筆者也正緻力於另外一本書,希望能對啟發法這門學問,作更進一步的探討。

寫於史丹福大學,1944年8月1日

第二版序

  除瞭一些小修正之外,這一版主要新增瞭第四部「問題、提示與解答」。

  就在本版即將付梓之際,一份由美國教育測驗服務社(ETS)所做的研究適切地指齣一些現象(參考1956年6月18日的《時代》雜誌):「……數學很『光榮地』成為學校課程中,最不受歡迎的一個科目……未來的老師在小學裡,學會怎麼討厭數學……長大之後,他們迴到學校去,教導下一代該怎麼討厭數學。」對圈內人來說,這也許不是什麼新鮮事,但的確是該讓社會大眾知道的時候瞭。

  我希望本書的這一版,能夠更為普及,也可以讓某些讀者瞭解到,學習數學,除瞭是為將來從事工程工作或學習科學知識預作準備之外,也可以是有趣的,還可以開啟高階心智活動的大門。
 
寫於蘇黎士,1956年6月30日

用戶評價

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這本號稱是“電子書”的讀物,說實在的,拿到手的時候,我第一時間的感受就是:這排版,這是真的在搞事情嗎?你知道嗎,颱灣這邊的閱讀習慣,大傢還是習慣那種看得舒服、字號和行距都剛剛好的感覺,結果這本書,我打開之後,感覺就像是被塞進瞭一個超級擁擠的地鐵車廂裏,文字擠在一起,眼神一不小心就迷失瞭方嚮。而且,這電子書的格式處理得非常粗糙,有些地方的符號錯位得莫名其妙,我甚至懷疑是不是隨便拿個舊的Word文檔直接導齣來的。作為一名在電腦前工作瞭二十年的老編輯,我對於閱讀體驗這塊的要求是比較高的,尤其是涉及到“解題”這種需要高度集中注意力的主題,如果載體本身就讓人分心,那內容再好,也會大打摺扣。舉個例子,當你正沉浸在某個復雜的邏輯推演中,突然發現一個頁麵的頁眉頁腳信息錯位,或者圖片加載失敗,那種感覺就像是跑步跑到一半,突然踩到一塊香蕉皮,瞬間的挫敗感是極強的。說真的,齣版社在推齣電子書的時候,能不能稍微重視一下細節,彆光顧著省紙張的成本,結果讓讀者買瞭本“半成品”迴去。我期待的是一種流暢的閱讀旅程,而不是一場充滿技術障礙的探險,尤其是在信息爆炸的時代,閱讀體驗本身就是産品競爭力的一部分,這點真的需要加油啊。

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我必須得提一下這本電子書在“互動性”和“自我檢測”機製上的嚴重缺失。在這個數字時代,一本好的電子學習材料,不應該隻是一個靜態的文本文件,它理應包含一些可以即時反饋的元素。比如,在完成一個章節的學習後,能有一個小測驗,讓我立刻知道自己哪裏沒掌握好;或者,某些關鍵概念可以點擊展開,看到更詳細的解釋或補充圖錶。然而,這本書給我的感覺就是一份“一次性”的消費品。讀完就讀完瞭,沒有留下任何可以讓我停下來反思、檢驗自己學習成果的機製。這對於“解題”這種需要不斷練習和強化的技能來說,是緻命的缺陷。學習是一個螺鏇上升的過程,需要不斷地自我糾錯。如果內容提供方隻是把信息傾倒給你,而不提供任何“工具”讓你來衡量吸收程度,那基本上就等同於無效學習。我更傾嚮於那些能在閱讀界麵內嵌入鏈接、提供外部資源索引,甚至可以讓我做筆記並同步到雲端的工具,但這本電子書,除瞭基本的批注功能外,幾乎沒有任何能提升學習效率的“加值服務”,顯得非常落後和不思進取。

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坦白講,我本來以為這本“怎樣解題”會像市麵上那些知名的解題技巧書一樣,提供一些結構化、有係統的方法論,畢竟名字都這麼直接瞭。結果呢?我翻瞭足足有三分之一的內容,感覺它更像是一本“隨機思考片段集錦”,東拉西扯,缺乏一個明確的主綫索。它似乎在嘗試涵蓋太多不同的領域——從基礎的數學邏輯到一些更偏嚮於抽象思維的訓練,但每部分都蜻蜓點水,沒有深入挖掘。這對於像我這種想要找到一套完整“解題工具箱”的讀者來說,簡直是讓人抓狂。我就像在一傢五星級自助餐裏,每樣菜都擺在那兒,看起來都很誘人,但你吃瞭十樣,最後發現沒有一樣是真正讓你感到滿足的。我希望能看到的是“如何分解問題”、“如何構建模型”、“如何驗證假設”這些核心步驟,而不是一些零散的、像是作者某天心血來潮記下的筆記。如果內容定位是給入門者看的,那它應該更側重於基礎框架的建立;如果是給進階者看的,那它應該提供更深層次的洞見和批判性思考的路徑。現在的狀態,很尷尬,卡在中間,不上不下,讀完後,我腦子裏留下的,隻有一堆互相沒有關聯的知識點碎片,下次遇到問題,我還是得迴去翻我那些老掉牙的教科書。

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從語言風格和語氣上來說,這本書給我的感覺是極其“疏離”的。它讀起來就像是一份官方的技術手冊,充滿瞭被動語態和生硬的術語堆砌,完全沒有一種“引導者”的親切感。你知道嗎,好的教學材料,特彆是關於思維方法的書,應該像一位經驗豐富的前輩在耳邊低語,引導你、鼓勵你,甚至在你感到睏惑時,能用更生活化的比喻來幫你打通任督二脈。但這本書沒有,它就像一塊冰冷的石頭,你隻能對著它,努力去解讀它錶麵的文字,卻感受不到任何溫度和人情味。我在閱讀一些關於“如何剋服解題恐懼”的部分時,尤其能體會到這種落差。如果連作者本身都沒有展現齣對這個主題的熱情和理解,讀者又如何能被激發起來呢?這種“學術化”到令人窒息的文風,極大地阻礙瞭知識的有效傳遞。對於需要靠閱讀來建立學習動力的讀者來說,這本書無疑是幫倒忙。我希望看到的是一些作者自身的反思,一些“我當年也是這麼想的”的共情,而不是這種高高在上、不容置疑的陳述口吻。

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這本電子書在“案例分析”這塊的處理,簡直可以用“敷衍”來形容。所謂“解題”,最核心的價值就在於它能展示理論是如何在實際場景中運作的,對吧?我關注的重點往往是作者如何從一個復雜的問題陳述中,剝離齣關鍵變量,並一步步導嚮解決方案的過程。然而,這本書提供的案例,要麼是過於簡化,簡單到幾乎不需要“解題”技巧就能輕易得齣結論,要麼就是直接跳過瞭最關鍵的推導步驟,直接給齣“答案是X”。這種做法對於學習者來說,是極其有害的。它培養的是一種“死記硬背答案”的思維模式,而不是“理解過程”的能力。我需要看到的是作者的“心路曆程”,是哪個假設被推翻瞭,是哪一步走錯瞭然後又如何修正的“糾錯機製”。舉個例子,如果講到一個關於資源分配的優化問題,我期待看到作者如何用數學規劃來建模,而不是直接亮齣最優解。如果內容隻是這種淺嘗輒止的展示,那麼我們何必花錢買一本書呢?直接上網找標準答案不就得瞭?這種缺乏深度剖析的案例,讓這本書的實用價值直綫下降,感覺就像是給一個想學烹飪的人看瞭一本隻有成品照片的菜譜。

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