數學應用題怎麼解?一步一步的列式方法

你讀了一遍題目,又讀了一遍。文字很簡單,數字也很小,不知怎麼地你還是完全不知道從哪裡下手。同樣的方程式,如果用符號寫出來,你只要三十秒就能解出來。如果這就是你,這裡有個令人安心的事實:應用題不是比較難的數學,它是附加在數學上的另一種技能,而這種技能和其他技能一樣可以學會。
那種技能就是翻譯。應用題把一個簡單的方程式藏在一個小故事裡,而你的工作就是把它取出來。在應用題上吃力的學生,幾乎都是卡在取出的步驟,而不是求解。這篇文章給你一套取出方程式的五步驟方法、最常見的翻譯模式,以及出題者愛設的陷阱。
為什麼應用題感覺難這麼多
一般的練習題把架構給你:解 3x + 12 = 30。應用題卻要你自己建立架構:「一間健身房收 $12 的報名費,外加每次進場 $3。會員進場幾次之後,總共付了 $30?」數學是完全一樣的。差別在於第二個版本要你在任何代數開始之前,就決定未知數是什麼、哪些數字重要,以及它們如何連結。
這就是為什麼「我不擅長應用題」通常是誤診。計算和理解是兩種分開的技能,其中一個落後於另一個是很正常的。好消息也緊接著而來:你可以單獨練習翻譯這個步驟,而且一旦這麼做,進步會很快。如果方程式本身是不穩的部分,請先用用直覺理解代數把它補強;以下的方法假設你能解出你列的式子。
步驟 1:先讀問題
從結尾開始。應用題的最後一句幾乎總是包含真正的問題,知道它會改變你讀其他部分的方式。沒有目標,題目就是一個你被動吸收的故事;有了目標,文字就變成一份線索清單,你會像偵探一樣閱讀:這些數字中哪些能讓我得到我需要的東西?
這個單一習慣消除了最常見的失敗模式,也就是回答了錯誤的問題。題目常常問的是進場的次數,卻引誘你報出總費用;或是問瑪麗亞的年齡,而你剛剛解出的是她哥哥的年齡。先讀問題,並把確切被問的東西圈起來或寫下來,幾乎就不可能犯這種錯。
步驟 2:為已知數與未知數命名
現在讀完整道題目,擷取每一項給定的資訊,每個數字都附上它的意義。不要寫「12、3、30」,而是寫「報名費 = $12、每次進場費用 = $3、總共付了 = $30」。沒有標籤的數字,就是量在解題途中被弄混的原因。
然後替未知數取個名字。明確寫下「設 v = 進場次數」。當題目很簡單時,這感覺像是繁文縟節,但這個動作正是區分能處理難應用題的人與不能的人的關鍵。有兩、三個量的複雜題目,恰恰是在這些量沒有名字的時候變得無法掌握。標示的紀律是便宜的保險,它也包括單位:讓「公里」和「小時」一直附著在數字上,能抓到純算術永遠抓不到的錯誤。
步驟 3:把句子翻譯成數學
這是整個方法的核心。把用文字描述的關係,一個詞語一個詞語地轉成符號。大多數應用題用的詞彙表小得驚人:
- 「和」、「總共」、「合計」、「全部」通常表示加法
- 「差」、「少」、「剩下」通常表示減法
- 「的」、「倍」、「每」、「各」通常表示乘法
- 「分」、「平分」、「每」(又是它)通常表示除法
- 「是」、「等於」、「會是」、「要價」通常表示等號
注意「通常」這個詞。關鍵字是提示,不是規則,而把它們當成規則,正是出題者所利用的。經典的陷阱是順序:「比 x 少 5」是 x - 5,不是 5 - x,因為這個說法描述的是一個比 x 低 5 的量。同樣地,「安娜的數量是班的 3 倍」意思是 A = 3B,儘管「安娜」緊鄰在「3 倍」旁邊,會引誘你寫成 3A = B。防禦的方法永遠一樣:翻譯完一個詞語之後,重讀它,並用簡單的數字檢查方向。如果班有 2 個,安娜應該有 6 個。你的方程式是這樣說的嗎?
以健身房的題目為例,翻譯後讀起來是:總共付的錢等於報名費加上每次費用乘以次數,所以 30 = 12 + 3v。故事已經變成了方程式,最難的部分結束了。
步驟 4:求解,以及步驟 5:用故事檢查
求解是你已經知道怎麼做的部分,這正是這套方法的重點:它把一個陌生的問題化成熟悉的問題。有一個值得記住的提示:如果代數變得很可怕,出現分數的分數,或數字怎麼也算不整齊,要先懷疑你的列式,而不是更用力地硬算。難看的代數往往是在客氣地提示,步驟 3 出了問題。
最後一步是大多數學生跳過的一步,也是任何考試中最容易拿到的分數。不要只驗證你的數字滿足你的方程式;要驗證它滿足故事。如果 v = 6,進場六次,每次 $3 再加上 $12 的報名費,真的是 $30 嗎?是的。對一道健身房的題目來說,進場六次是合理的答案嗎?是的。把它和這樣的答案比較:負數個蘋果、130% 的折扣,或一位跑者的速率是 400 km/h。每一個都是翻譯錯誤在宣告自己的存在,而用故事檢查,幾秒鐘就能抓到。在 SAT 這類選擇題考試中,這個習慣特別划算,因為錯誤選項是用最常見的列式錯誤編出來的;我們在 SAT 數學備考指南中說明了該考試的特定模式。
練習翻譯,而不只是練習題目
因為翻譯是瓶頸,進步最快的方法就是單獨練習它。拿一組應用題,只寫每一題的列式:已知數、未知數、方程式。什麼都不要解。然後把你的列式與解答比對。你在完整求解只能做三題的時間內,可以做完十題,而你花的每一分鐘,都用在真正需要加強的技能上。這與有效的數學學習背後的原則相同:針對你失敗的那一步,而不是感覺舒服的那些步驟。
第二個很快就會累積效果的習慣,是在做完之後替題型命名。那是速率問題、混合問題、比較問題,還是百分比變化?應用題看起來變化無窮,其實只來自一小串結構,一旦你見過「兩個東西互相靠近」五次,第六次就不再是故事,而變成一個模板。在 Math Zen 的每日練習正是依靠這一點:它的應用題是依據這些反覆出現的結構產生,並會依你的程度調整,所以你會在一個既有挑戰又不至於壓垮你的難度下,反覆遇到每個模板,翻譯的步驟就會變成自動化,而不再令人害怕。
重點整理
應用題是一項翻譯任務,外加釘在上面的一項數學任務,而幾乎所有的困難都在翻譯。先讀問題,這樣你才知道目標。為每個已知數標示清楚,並替未知數命名。一次一個詞語地把語句轉成符號,相信完整的句子勝過關鍵字。解你建立的乾淨方程式,然後用故事檢查結果,而不只是檢查代數。
下一次當一道應用題瞪著你看時,不要試圖看見答案。沒有人看得見答案。真正的技能是看見藏在句子裡的方程式,而這項技能,只差五個小而可以學會的步驟。
常見問題
- 為什麼應用題比一般的數學題難這麼多?
- 因為它同時要求兩種技能:閱讀理解與計算。一般的方程式把題目的架構直接送給你,應用題卻要你自己建立架構:決定未知數是什麼、哪些資訊重要,以及用哪一種運算把各部分連起來。大多數錯誤都發生在這個翻譯的步驟,在任何算術開始之前,所以計算完全沒問題的學生,還是會答錯應用題。
- 解數學應用題有哪些步驟?
- 五個步驟幾乎涵蓋所有題目。第一,先讀最後的問題,這樣你才知道要找的是什麼。第二,找出已知數和未知數,並用一個變數為未知數命名。第三,把文字中的關係翻譯成方程式。第四,解這個方程式。第五,用故事本身來檢查答案:這個數字放在題目所描述的真實情況中說得通嗎?
- 應用題中要不要找「總共」或「少於」這類關鍵字?
- 可以當成提示,但絕不能當成規則。關鍵字大多數時候會指向正確的方向:「總共」常常表示加法,「的」常常表示乘法。但出題者知道學生會找關鍵字,也會故意寫出讓關鍵字誤導的題目,例如「比 x 少 5」是 x 減 5,不是 5 減 x。在相信關鍵字之前,一定要重讀整個句子,確認這個關係合理。
- 怎樣才能快速提升解應用題的能力?
- 單獨練習翻譯這個步驟。拿題目來,只寫方程式,不去解它,然後對照解答中的列式。以這種方式練習十個列式,學到的比從頭到尾解三道題還多,因為困難就在翻譯。每做完一題,問問自己題型是什麼(速率、混合、比較、百分比變化),這樣你就會開始辨認結構,而不是把每道題都當成全新的。
- 對一道應用題完全卡住時該怎麼辦?
- 把問題變小,或變得更具體。把不好處理的數字換成簡單的數字,例如 10 或 100,看看你自然會怎麼處理它們;這會顯示出你需要的運算。把情境畫出來,畫得粗糙也沒關係:每個量畫一條長條,變化用箭頭表示。如果有兩個未知數,試著猜一個合理的值,再對照題目條件檢查。一個你能檢查的錯誤猜測就是資訊,而且常常會讓你看見原本該寫出的方程式。


