cup Образование, наука

Как вести поиск и составлять план решения задач?

Выполнен анализ содержания задачи: установлены искомая и все явно и неявно заданные величины, величины, значения которых нужно было выписать из таблиц в задачнике или из справочников, а также условие, при котором протекает рассматриваемый процесс. Условия и требования задачи переписаны в буквенных выражениях, а процесс изображен схематически. Если с помощью краткой записи и схемы удается полностью восстановить первоначальный текст задачи, то можете считать, что условия и требования задачи Вами поняты правильно. Иначе говоря, Вы завершили первый этап работы над задачей.
Полезно выработать привычку: пока не выполнен глубокий, всесторонний анализ содержания задачи (задачной ситуации), не произведена краткая запись ее условий и требований, не построена, если можно, графическая модель задачной ситуации, не приступать к самому решению задачи. Поспешность в решении задачи вредна!
Теперь нужно приступать к работе над вторым самым интересным, самым сложным этапом, из-за которого, можно сказать, и решают учебные задачи. Он же и самый таинственный этап, ибо единого, универсального метода для его преодоления, к сожалению, нет и не может быть.
И, тем не менее, существуют весьма общие приемы, которые при умелом их использовании заметно облегчают решение многих трудных задач. Разработкой таких приемов занимается эвристика — учение о творческом мышлении человека, учение о тех мыслительных процессах, которые часто оказываются полезными в процессе поиска решения задачи. Истоки эвристики лежат в глубокой древности. Эвристическими приемами — наводящими вопросами — пользовался еще Сократ (469— 399 г. до н. э.) в своих беседах. А название свое эвристика получила по всей вероятности от знаменитого возгласа «Эврика!» Помните? «Эврика!» («Нашел!»)— воскликнул, согласно легенде, Архимед (287— 212 г. до н. э.), выскочил из ванны и выбежал на улицу в тот момент, когда понял, как решить предложенную царем Гиароном задачу. Самостоятельной областью науки эвристика стала благодаря работам таких знаменитых ученых, как Декарт, Паскаль, Лейбниц, Эйлер и другие. В наше время для разработки эвристических идей много сделал известный математик и педагог Д. Пойа. Его книги «Как решать задачу», «Математическое открытие», «Математика и правдоподобные рассуждения» пользуются популярностью во всем мире. Рекомендуем и Вам познакомиться с ними.
Вообще говоря, при решении задач по физике и другим учебным дисциплинам Вы тоже пользуетесь эвристическими приемами. Только делаете это «стихийно» (неосознанно), сами того не подозревая. Если же Вы были бы хорошо знакомы с эвристическими приемами и применяли их к решению задач сознательно и целенаправленно, то эффект был бы куда значительнее.
При решении задач оформлению описания непосредственно самого процесса поиска решения задачи учащиеся обычно уделяют значительно меньше внимания, чем логическому обоснованию и анализу уже найденного решения и их аккуратному и грамотному оформлению. Это и не удивительно. Законы логики больше приспособлены для того, чтобы изложить уже найденное решение, убедить преподавателя и товарищей в верности этого решения. Найти же решение нестандартной задачи по тоэ чаще помогают не доводы логики, а случайно подмеченная аналогия, навеянное примерами предположение (которое в начале вовсе не является логически обоснованным), опыт, интуиция и другие психологические факторы. «Догадка предшествует доказательству» (А. Пуанкаре).
Любой творческий процесс то сути своей является напряженным исканием ответа на поставленный вопрос, т.е. представляет собой применение эвристического приема. «Ключом ко всякой науке, бесспорно, является вопросительный знак; вопросу: Как? — мы обязаны большею частью великих открытий» (О. Бальзак).
Эвристические приемы люди используют не только при поиске решения учебных задач, но и для принятия решений и отыскания выхода из затруднительных ситуаций в жизненных условиях, производственных и научных вопросах.
Путь от понимания постановки задачи до представления себе плана решения нестандартных задач не всегда оказывается прямым. Главный шаг на пути к решению задачи состоит в том, чтобы выработать идею плана. Здесь нужны умения и навыки применения эвристических приемов, приемов целенаправленного поиска, приемов догадки, о которых подробно рассказано в уже упомянутых книгах Д. Пойа. Овладеть такими приемами поможет умение составлять систему целенаправленных вопросов. «Кто ставит вопросы, тот получает ответы. Но он должен ставить разумные вопросы» (У. Рамзай). Для примера приведем несколько таких вопросов.
— Имеется ли между искомой и заданными величинами прямая функциональная связь?
— Имеется ли между искомой и заданными величинами косвенная функциональная связь?
— Не решалась ли мною ранее аналогичная задача?
— Можно ли и в данной задаче применять этот же метод решения?
— Можно ли задачу разбить на несколько более простых?
— Можно ли решить задачу в предельных случаях?
— Нельзя ли задачу сформулировать иначе?
— Можно ли придумать более доступную задачу? Более общую? Более частную?
Такие вопросы, если их глубоко продумать, очень часто помогают правильно направить ход мыслей с самого начала. Они задают верный подход к решению задачи, позволяют выделять существенные моменты, определяют рациональную последовательность действий.
Однако не стоит думать, что они обладают магической силой и в состоянии помочь всегда!
Если эти вопросы Вам не помогли при решении какой-либо конкретной задачи, то постарайтесь придумать более подходящие для ее решения вопросы. Сделайте это обязательно! Таким и только таким образом можно научиться хорошо решать задачи! «Только преодолевая ошибку за ошибкой, вскрывая противоречия, мы получаем все более близкое решение проблемы» (П. Капица).
Подход к поиску решения задачи с помощью системы последовательно и целенаправленно поставленных вопросов позволит Вам овладеть сразу двумя профессионально важными для инженера качествами: умением решать нестандартные задачи и умением грамотно ставить вопросы. Для участия в развитии науки и производства инженер должен уметь осознать и выделить главную задачу, кратко и однозначно сформулировать для себя и окружающих (коллег и подчиненных) вопросы, которые нужно выяснить для ее решения.
Найти решение задачи — это значит установить функциональную связь между искомой и заданными физическими величинами. Поиску такой связи может помочь и использование языка теории графов: величины изображают точками или кругами (вершинами), а связи между ними — направленными стрелками (ребра графа). Изображение хода рассуждений при анализе задачи в виде графа способствует составлению плана решения или системы уравнений. Помощь заключается в том, что, проводя рассуждение и фиксируя их, можно придти к решению задачи более целенаправленно, не сбиваясь на беспорядочный перебор формул.
Применение графов помогает не только найти способ решение задачи, но и выявить скрытые и недостающие величины, а также глубже понять физическую сущность задачи.

Rambler's Top100

© www.botaniks.ru, 2010.