奥数到底训练的是套路还是思维?
即便是全民奥数,在家长中还是非常鲜明地分成两派:一派认为奥数就是为了参加杯赛而去学习的一系列解题套路,大部分的这些解题套路都是超越了孩子年龄的超前知识;另一派则认为,杯赛参加不参加另说,奥数至少对思维的训练有很大的帮助。
这两派的观点并不是对立的。相信绝大多数家长心里也非常清楚,杯赛得奖只是一个附属品,如果能够通过学习奥数达到训练思维的目的,对于孩子的一生其实都是有好处的。不过,这里面最大的问题就是,训练思维这件事情是一个无法用数字进行量化的事情。或许学了5年,甚至10年的数学,最终学到的可能只是一堆套路,而不是思维。
就拿上周陆老师发的一篇有关《牛爸教奥数》的教学修订的文章中的一题来举例说明。
在书中,牛爸给了整数裂项的基本「套路」。陆老师把它称之为套路的原因是:一般人(天赋秉异的除外)是想不到整数裂项的构造方法的。所以从解题的角度来说,「套路」产生的目的,就是为了让孩子牢记这种方法,然后能够解题。
陆老师的考虑是:把「套路」讲给小孩子听,启发小孩子进行记忆,是一件很费劲的事情。因为细心的家长会发现,实际上上面的这种套路,从一开始就缺乏合理的推导性。一个没有推导性的东西,强行记忆是十分困难的。即便记住了,这可能也真的只是一个「套路」,无法起到思维训练的目的。
所以,陆老师通过观察,发现整数裂项实际上和我们的组合运算在形式上非常接近,而组合运算是有很多很好用的性质的,进而我们就可以使用组合运算来解题(这里的前提条件是孩子有一定的奥数基础,在低年级曾经学习过组合运算)。
使用组合运算来解整数裂项的题,实际上属于降维攻击的一种。那为什么陆老师比较推崇始终组合运算来解题呢?这东西看上去和牛爸的方法区别不大啊,不都是套路重重吗?其实仔细去考虑,还是有差别的。因为从形式上看,题面的乘法形式是非常容易让人联想到组合运算的(连续相邻数的乘法),而一旦转化成为了组合运算,又是可以进行推导的。可推导的东西总是比不可推导的东西来的更加容易记忆,也更加能够锻炼思维!
所以,基本结论是:套路有时候是必须的,但套路要让人接受,需要有很明确的推导过程,这种推导过程本身才是训练思维的关键。
到了这里,陆老师本来想要表达的已经基本表达完了,不过上次的文章一发,陆老师的一位好友(网名Trustno1,陆老师一直称他为T神),给出了另外一种更加牛逼的方法。
以上是T神的手稿,或许对于很多人来说理解起来有点困难。陆老师把它翻译一下:
能看明白了吗?T神的解题思路,相当于用了一个三角阵的旋转并求和的方法,一下子就可以把整个通项公式推导出来了。相信这样的解法,如果说给孩子听,基本上90%以上的孩子都能够听明白,并且更加直观的可以进行推导。
为什么陆老师要引入T神的这种解法呢?因为T神的这种解法,从推导过程来讲是非常完美的一种数形结合的思想,而在整个数学构造(数学建模)上也极为便利。所以掌握并领悟这种解法,是真正能够起到训练思维的目的的。
我们再回顾一下陆老师的观点:学习奥数,套路很重要,但更重要的是背后的推导过程和数学构造,这才是思维训练的终极目标。
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