物理教學(xué)要關(guān)注直覺思維

屈衛(wèi)東

元學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，思維結(jié)構(gòu)可分為演繹、完全性歸納、非完全性歸納、比喻與聯(lián)想、頓悟和靈感等五種形式。其中頓悟和靈感是直覺思維的重要表現(xiàn)形式。在現(xiàn)實(shí)的物理教學(xué)中，演繹、歸納兩種思維形式被關(guān)注得較多，而直覺思維在教學(xué)理論和實(shí)踐中幾乎沒有什么地位，這與直覺思維在思維結(jié)構(gòu)中的地位極不相稱，一定程度上影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)。為此，面對(duì)新課程改革的要求，為了學(xué)生思維結(jié)構(gòu)的全面改善，物理教學(xué)應(yīng)對(duì)直覺思維能力的培養(yǎng)給予關(guān)注。

一、對(duì)直覺思維的理論和現(xiàn)實(shí)意義的思考

頓悟和靈感都屬于直覺思維，實(shí)踐證明，雖然直覺不一定導(dǎo)致科學(xué)創(chuàng)新，但是科學(xué)創(chuàng)新多出于直覺。直覺和邏輯好比科學(xué)思維的兩翼，它們二者缺一不可。現(xiàn)在，直覺思維越來越被心理學(xué)家、教育心理學(xué)家所關(guān)注，完形心理學(xué)認(rèn)為“直覺能力是人的心理能力高度發(fā)展的表現(xiàn)”?？茖W(xué)家們?cè)诳茖W(xué)實(shí)踐中也對(duì)直覺有頗多感悟。愛因斯坦在談到他創(chuàng)立“相對(duì)論”時(shí)說：“要通向這些定律，并沒有邏輯的道路，只有通過那種以對(duì)經(jīng)驗(yàn)的共鳴的理解為依據(jù)的直覺，才能得到這些定律?！睏钫駥幰苍f過：“在所有物理與數(shù)學(xué)的最前沿的研究工作中，很大一部分力量要花在猜想上?！笔聦?shí)上，如果我們對(duì)物理學(xué)史略加回顧就會(huì)發(fā)現(xiàn)，從牛頓的萬有引力定律到麥克斯韋的電磁理論，從玻爾的量子學(xué)說到薛定諤、海森堡的量子理論，再到狄拉克的相對(duì)論量子力學(xué)理論，哪些理論的建立不是來自直覺思維?缺乏直覺思維就沒有科學(xué)的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造。但是，我們現(xiàn)實(shí)的物理教學(xué)卻只重視所謂的邏輯，很少關(guān)注和有意識(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行直覺思維訓(xùn)練。新課程改革把提高學(xué)生的創(chuàng)新能力提到相當(dāng)重要的位置，我們?nèi)绾翁岣邔W(xué)生的創(chuàng)新能力?顯然，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生直覺思維能力的培養(yǎng)，就是提高學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑之一。

二、對(duì)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生直覺思維習(xí)慣和能力的思考

在教學(xué)過程中，學(xué)生會(huì)自覺或不自覺地使用直覺判斷。學(xué)生的直覺思維是以對(duì)問題的總體把握為前提，以直接的、跨越的方式直接獲取問題答案的思維過程。在物理教學(xué)中，如何引導(dǎo)學(xué)生調(diào)動(dòng)相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，通過豐富的想象作出敏銳的假設(shè)、猜想或判斷，不斷產(chǎn)生思維的火花，提高直覺思維的能力，這應(yīng)是我們物理教師努力的一個(gè)方向。

1．注重學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，奠定直覺思維的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

直覺的產(chǎn)生不是光靠“偶然”和“機(jī)遇”，它必須以扎實(shí)的學(xué)科知識(shí)為基礎(chǔ)，若沒有深厚的基本功，就不會(huì)迸發(fā)出思維的火花。在事物發(fā)展的過程中，往往偶然之中包含著必然，知識(shí)豐富、勤于思考的人更容易產(chǎn)生準(zhǔn)確的直覺。比如在電磁學(xué)中，當(dāng)帶電粒子在正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力或電場力會(huì)引起速度變化，我們的第一直覺就是粒子所受到的電場力與重力相互抵消，這一直覺的獲得基于對(duì)物理的力學(xué)平衡條件、圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式和洛侖茲力特性等基礎(chǔ)知識(shí)的了解?？梢?，豐富而扎實(shí)的學(xué)科知識(shí)是形成正確直覺的基礎(chǔ)。

2．注重與其他思維方式的整合，形成良好的思維品質(zhì)。

直覺能力的增強(qiáng)也需要其他思維方式的補(bǔ)充。物理教學(xué)一要把握好直覺猜測與論證的關(guān)系。猜測在物理教學(xué)過程中經(jīng)常出現(xiàn)，只不過教師有時(shí)過于重視論證而忽視了猜測的積極作用。既然物理學(xué)家能猜，教師也應(yīng)教會(huì)學(xué)生猜測，并要處理好猜測與論證的關(guān)系，一般是先猜后論或者是邊論邊猜。比如，一帶電粒子沿一絕緣桶壁的半徑入射，若沿桶軸線方向加一勻強(qiáng)磁場，粒子與桶壁發(fā)生n次彈性碰撞又返回原處，計(jì)算粒子在桶中的飛行時(shí)間。這一問題若通過力學(xué)原理來論證，就顯得復(fù)雜抽象，如果先引導(dǎo)學(xué)生猜測而后再進(jìn)一步論證，多數(shù)學(xué)生都能理解和掌握。二要把握好直覺思維與邏輯思維的關(guān)系。在直覺過程中結(jié)合一些邏輯思維成分，能有效提高認(rèn)知效果。比如，不帶電小球a、帶電小球b分別在重力場做小角度擺動(dòng)，帶電小球c垂直于磁場做小角度擺動(dòng)，通過直覺和邏輯思維過程的多次穿插與交替，學(xué)生們可以得出三個(gè)小球擺動(dòng)周期相等的結(jié)論。三要把握好直覺思維與遷移能力的關(guān)系。在物理教學(xué)過程中，相當(dāng)一部分問題可以通過直覺思維來實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移，眾多有意義的學(xué)習(xí)都是在此過程中產(chǎn)生的。比如，對(duì)于學(xué)生難以理解的電磁場的相關(guān)問題，學(xué)生一旦將電場力、磁場力視為與重力、彈力和摩擦力具有等同地位的力，就會(huì)直覺地感悟到電磁學(xué)中的綜合問題不過是原有力學(xué)問題的變形、延伸和遷移。四要把握好直覺思維與物理學(xué)學(xué)科特征的關(guān)系。美感和美的意識(shí)是物理直覺的本質(zhì)，審美能力越強(qiáng)，則物理直覺能力越強(qiáng)。狄拉克從對(duì)稱的角度考慮，大膽地提出了反物質(zhì)的假說并預(yù)言正電子的存在，現(xiàn)已得到證實(shí)。因此，我們不妨多留意物理規(guī)律中的對(duì)稱與和諧之美。

3．注重習(xí)題教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生利用直覺思維解決問題的能力。

教學(xué)中，教師要有針對(duì)性地選擇適當(dāng)?shù)念}目類型，著手培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維能力。直覺思維往往要同時(shí)對(duì)若干個(gè)思維方向作出鑒別與選擇，所以，物理選擇題是培養(yǎng)學(xué)生直覺思維快捷性的一個(gè)重要方法。實(shí)施開放性問題教學(xué)，也是培養(yǎng)直覺思維的有效途徑。開放性問題的條件或結(jié)論不夠明確，可以從多個(gè)角度捕捉信息，提出想法，由果尋因，由因索果，提出猜想。在這類習(xí)題教學(xué)中，教師可以通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想，幫助學(xué)生打開思路，促進(jìn)他們直覺思維能力的形成。

4．注重物理情境，創(chuàng)設(shè)有利于直覺思維發(fā)展的環(huán)境。

要想使學(xué)生的直覺思維能力在物理學(xué)習(xí)中得到應(yīng)有發(fā)展，教師就必須盡快轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，按照新課改的要求，把學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生，按照直覺思維發(fā)展的要求，及早改變物理教學(xué)過于偏重原理教學(xué)、偏重演繹的現(xiàn)狀。教師要制定有利于學(xué)生直覺思維的教學(xué)策略，在課堂上鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行直覺思維，保護(hù)學(xué)生直覺思維的積極性，使他們獲得直覺思維帶來的成功和喜悅。教師要多采用與直覺思維發(fā)展相關(guān)的教學(xué)方法，如模型轉(zhuǎn)換法、歸納猜想法、反證法等，積極主動(dòng)地創(chuàng)設(shè)有利于直覺思維發(fā)展的環(huán)境。

科學(xué)創(chuàng)造離不開邏輯，但科學(xué)發(fā)展的歷史和現(xiàn)實(shí)都表明，科學(xué)發(fā)現(xiàn)僅靠邏輯是不行的，物理學(xué)各種理論的創(chuàng)始人都是直覺能力極強(qiáng)的人，對(duì)他們來說，邏輯能核準(zhǔn)直覺是否正確，而創(chuàng)造的靈感卻來自直覺。新課程改革提出要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，所以我們要從“循規(guī)蹈矩”的課堂走出來，注重對(duì)學(xué)生直覺思維能力的培養(yǎng)，讓他們更加全面地成長。

(責(zé)任編輯馮琪)