從認(rèn)知理論看實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc創(chuàng)新能力的關(guān)系

劉 燦，莫友元

（中南大學(xué)，湖南 長沙 410083）

教育學(xué)的認(rèn)知理論認(rèn)為，知識能力的獲得實(shí)際上就信息的輸入和輸出的加工過程，也是對以往掌握經(jīng)驗(yàn)的刺激反應(yīng)過程?，F(xiàn)代大學(xué)教育中，通過實(shí)驗(yàn)課程提高學(xué)生的科研創(chuàng)新力是培養(yǎng)高素質(zhì)人才系統(tǒng)工程過程中的極其重要的手段。這種獨(dú)創(chuàng)性特征表現(xiàn)為：一是思維的獨(dú)立性，二是思維的發(fā)散性，三是思維結(jié)果的新穎性。創(chuàng)新教育就是要求我們培養(yǎng)出來的學(xué)生以科學(xué)理論為指導(dǎo)，面對實(shí)際，敢于提出新問題，解決新問題。創(chuàng)新的一個(gè)表現(xiàn)就是，敢于打破常規(guī)，進(jìn)行逆向思維。尋找新視野、新觀念，改變不符合科學(xué)的思維方式，從實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)的路徑著手，培養(yǎng)其實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，?shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標(biāo)。

1 從認(rèn)知理論尋獲思維與創(chuàng)造力的源泉

從心理學(xué)觀點(diǎn)來說，創(chuàng)造性是指提供新的、第一次創(chuàng)造的、具有社會(huì)價(jià)值的產(chǎn)品的活動(dòng)，它的突出標(biāo)志是生產(chǎn)出某種新穎、獨(dú)特、有新價(jià)值的產(chǎn)品的能力。創(chuàng)造性思維就是不依常規(guī)、尋求變異想出新方法、建立新理論。創(chuàng)造性思維往往與創(chuàng)造性活動(dòng)聯(lián)系在一起才會(huì)產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)意義。

值得注意的是人的認(rèn)知活動(dòng)來源于思維的，普通思維制約了人的行為的方向和方式。創(chuàng)造性思維需要在沒有答案的情況找出答案，甚至在人們以為是錯(cuò)誤答案中找到正確的答案。但人類的思維的發(fā)展，是逐漸由感性向理性、由集體向個(gè)體、由具體向抽象、由低級向高級的進(jìn)化過來。思維方式也是由思維習(xí)慣、知識、觀念等綜合要素組成，這種思維結(jié)構(gòu)能夠正確指導(dǎo)著人們認(rèn)識世界和改造世界，但是這種思維定式往往也限制著人類朝著更高端、更不可測的世界發(fā)展，人類社會(huì)經(jīng)過漫長的發(fā)展已經(jīng)形成了豐富的物質(zhì)和精神產(chǎn)品，每一項(xiàng)創(chuàng)新活動(dòng)都意味著一次思維的突破。思維要經(jīng)過教育訓(xùn)練才能逐漸形成，人們的習(xí)慣、知識、觀念等要素構(gòu)成的思維，也不是生來就有。而創(chuàng)新思維教育要求我們在實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練過程中不是單純簡單的重復(fù)和循規(guī)蹈矩，要允許另類思維，以新穎的思維或獨(dú)特的方式來解決問題?？偠灾?，創(chuàng)新培養(yǎng)沒有固定模式，但淵博的知識是探求新思路的根本源泉?？茖W(xué)家的發(fā)明、詩人的感嘆、探索家的發(fā)現(xiàn)、政治家的膽略、都是人類創(chuàng)造性思維的完美體現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，我們的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排應(yīng)該符合思維認(rèn)知活動(dòng)的機(jī)制，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式方法要有利于開拓學(xué)生的思維能力，鼓勵(lì)學(xué)生抓住細(xì)微的發(fā)現(xiàn)和懷疑，最終目的實(shí)現(xiàn)其創(chuàng)新能力不斷積累。

2 從認(rèn)知理論看實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc智商

我們看學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?yīng)該從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)造性實(shí)驗(yàn)的能力兩方面來衡量。認(rèn)知能力和智商是不能等同的，智商高的不一定實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ω?。沒有扎實(shí)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，怎么又可能具備發(fā)掘出創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)的能力？我們的教育對創(chuàng)新人才的脫穎而出是存在缺陷的，我們培養(yǎng)的人才缺少懷疑自己、逆向思維和多角度多側(cè)面思維的能力，我們的教育可以培養(yǎng)無數(shù)競賽獲獎(jiǎng)的神童，卻培養(yǎng)不出能問鼎諾貝爾獎(jiǎng)的創(chuàng)新大師。大量事實(shí)證明：過分夸大天賦智商在開發(fā)創(chuàng)造性能力上的作用是錯(cuò)誤的。1955年76歲的愛因斯坦逝世后，美國一流的腦外科專家對愛因斯坦的大腦進(jìn)行了解剖，研究表明這位被譽(yù)為超人的大腦，從表面皮層的容積、結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分來分析都與普通人一樣。愛因斯坦自己也說：“我沒有特別的天賦，只有強(qiáng)烈的好奇心”

3 從認(rèn)知理論看實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc知識的積累

美國心理學(xué)家醫(yī)學(xué)博士西瓦諾、阿瑞提歸納了弗洛伊德的精神分析學(xué)理論，提出了創(chuàng)造性思維的三大過程，即原發(fā)過程、繼發(fā)過程和第三級過程。心理學(xué)認(rèn)知理論告訴我們：知識的組合過程是人的知識積累孕育出新的理論的過程。通過低層次的分化組合上升到高層次的組合。創(chuàng)造性思維的形成是以知識和經(jīng)驗(yàn)的積累為前提的，不可能憑空出世，創(chuàng)新思維產(chǎn)生的條件是：豐富知識的準(zhǔn)備、長期的冥思苦想、縝密邏輯思維的進(jìn)一步深化。阿基米德洗澡時(shí)從水盆里溢出來的水而聯(lián)想到物體的比重原理，瓦特見水壺蓋被水氣沖開而發(fā)明蒸汽機(jī)；還有最著名牛頓見蘋果落地聯(lián)想到地心引力問題某些人的直覺已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了他們的時(shí)代。這些典型事例都是科學(xué)家們依靠豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和日積月累的知識導(dǎo)致靈感的產(chǎn)生，機(jī)會(huì)是為有扎實(shí)功底的人準(zhǔn)備的。當(dāng)然還有對事業(yè)的高度熱愛和愉悅的精神狀態(tài)。為此除了學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識的積累外，還要主動(dòng)開拓一些交叉學(xué)科知識面，用淵博的知識尋找創(chuàng)造思維方式的鑰匙去開實(shí)驗(yàn)和科研能力之鎖。

4 從認(rèn)知理論看有利于提高實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的方法

目前，我們的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目普遍重視學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展過程，經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)占據(jù)了主要實(shí)驗(yàn)領(lǐng)地，對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)缺乏必要的手段和方法，筆者認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面加以引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生：強(qiáng)烈的好奇心，大膽的懷疑，逆向思維，多角度多側(cè)面思考、組合思考、想象思維和聯(lián)想。

牛頓少年時(shí)期就有很強(qiáng)的好奇心，他常常在夜晚仰望天上的星星和月亮。星星和月亮為什么掛在天上？星星和月亮都在天空運(yùn)轉(zhuǎn)著，它們?yōu)槭裁床幌嘧材?？這些疑問激發(fā)著他的探索欲望。最終經(jīng)過潛心研究，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。任何新的理論的誕生，都有一個(gè)懷疑的過程，伽利略就是由于對亞里士多德“物體依本身的輕重而下落有快有慢”的結(jié)論產(chǎn)生了懷疑而發(fā)現(xiàn)了自由落體定律，盲從和因循守舊永遠(yuǎn)不會(huì)產(chǎn)生新的理論成果，不要迷信任何權(quán)威；逆向思維就是背逆常人思維的方向去思考。在運(yùn)用逆向思維時(shí)，必須深入了解所否定的理論、學(xué)說是否具片面性或是否錯(cuò)誤。如果懷疑、否定不符合社會(huì)實(shí)踐的理論或?qū)W說，則必然產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果；多角度多側(cè)面思考問題即用多種方法求解，這是發(fā)散性思維的表現(xiàn)。多側(cè)面思維表現(xiàn)了思維的靈活性和深刻性；把對一個(gè)事物各個(gè)方面的認(rèn)識或多個(gè)事物的認(rèn)識，按一定的順序組成一個(gè)系統(tǒng)，這便是組合思考。馬克思把他對資本主義各個(gè)方面的認(rèn)識組合起來，誕生了宏偉巨著《資本論》和他的科學(xué)社會(huì)主義學(xué)說。想象思維有再造想象和創(chuàng)造想象兩類。再造想象是對已存在的事物，根據(jù)對此事物的描述，想象出此事物的外形、結(jié)構(gòu)的想象，創(chuàng)造想象主要憑借大腦右半球的形象思維，其次才是邏輯思維。想象思維是直接參與創(chuàng)造的思維；聯(lián)想有各種形式，如相關(guān)聯(lián)想、類似聯(lián)想、相對、相反聯(lián)想、本質(zhì)聯(lián)想、因果聯(lián)想等。另外我們實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)不僅要有利于學(xué)生運(yùn)用已有的知識，更重要的是能創(chuàng)造性的將所學(xué)用于實(shí)驗(yàn)中。實(shí)驗(yàn)途徑要切合認(rèn)知理論模型，使學(xué)生通過反復(fù)的思考、驗(yàn)證、糾正和改進(jìn)思路及方法，強(qiáng)化認(rèn)知力，提高其創(chuàng)造性能力。

另外，培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)韌不拔的進(jìn)取精神和不怕挫折、不怕困難、不達(dá)到目的決不罷休的頑強(qiáng)品質(zhì)也是創(chuàng)新過程中不可缺少內(nèi)容。教學(xué)中還必須遵循思維發(fā)展的規(guī)律，讓學(xué)生既有一定的壓力也要?jiǎng)?chuàng)造出輕松的實(shí)驗(yàn)氛圍，這樣最大程度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)水平乃至促生操作的靈感，教師有責(zé)任在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中則應(yīng)重視對學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和方法訓(xùn)練，有意識因材施教引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行聯(lián)想思維，尊重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，讓學(xué)生的創(chuàng)造力有充分的發(fā)揮空間，創(chuàng)造出更好條件以培養(yǎng)“杰出人才”。實(shí)驗(yàn)課的設(shè)計(jì)不僅要符合人的認(rèn)知心理模型，還要使實(shí)驗(yàn)課的設(shè)計(jì)更好地為創(chuàng)新能力構(gòu)建提供動(dòng)力。

[1]蘇越.現(xiàn)代思維形態(tài)學(xué)[M].北京：中國政法大學(xué)出版社，1994.

[2]榮開明.現(xiàn)代思維方式探略[M].武漢：華中理工大學(xué)出版社，1998.

[3]陳衡.科學(xué)研究的方法論[M].北京：科學(xué)出版社.

[4]許立言.創(chuàng)造學(xué)基礎(chǔ)[M].長沙：湖南教育出版社，1984.