高中學(xué)生科學(xué)猜想與直覺思維的培養(yǎng)

張東

【摘要】中學(xué)生的思維正處于迅速發(fā)展的時期，形象思維有所增強，邏輯思維大為提高，我們要不失時機地注意培養(yǎng)他們的直覺思維能力。本文探討了怎樣在物理教學(xué)中培養(yǎng)直覺思維能力，并總結(jié)我們的實踐經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】高中物理；科學(xué)猜想；直覺思維

【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）31-0266-02

一、加強基本知識教學(xué)，奠定直覺思維的基礎(chǔ)

直覺、頓悟、靈感雖然是突然而來的潛意識活動，但是，它絕不會光顧無準(zhǔn)備的頭腦。只有具備扎實的知識基礎(chǔ)。透徹地理解物理概念和物理規(guī)律，靈活地掌握物理學(xué)研究方法，才有可能在物理問題面前，從錯綜復(fù)雜的現(xiàn)象中“一眼看穿”內(nèi)在的本質(zhì)和聯(lián)系。

例如，關(guān)于感應(yīng)電流方向的判斷，可用右手定則或楞次定律。運用楞次定律判斷時，一般要經(jīng)過一個中間環(huán)節(jié)，即先找出感應(yīng)電流的磁場方向，然后再結(jié)合安培右手法則（右手螺旋法則），最后確定感應(yīng)電流的方向。然而，如果我們?nèi)裟苈?lián)系自然界的能量守恒定律，揭示楞次定律的因果關(guān)系，抓住“結(jié)果阻礙原因”這一最根本的實質(zhì)，就能使判斷過程壓縮，增大思維的跨度，提高思維的敏捷性。

二、重視物理學(xué)史教育，激勵直覺思維的動因

一個知識扎實豐富的人，如果不去苦苦鉆研、探索問題。也是不會產(chǎn)生直覺、頓悟和靈感的。只有熱愛科學(xué)，全身心地投入學(xué)習(xí)和研究，執(zhí)著地追求事業(yè)成功的人，才與直覺、頓悟、靈感結(jié)下不解之緣，經(jīng)久的思考是—時頓悟的前提。沒有千思萬慮，怎能茅塞頓開？不下苦功鉆研，把成功的希望寄托在頓悟的出現(xiàn)，這無異于“守株待免”。所以，發(fā)展非智力因素，培養(yǎng)對科學(xué)的興趣，增強對事業(yè)的情感，磨煉頑強拼搏的意志，樹立無私奉獻(xiàn)的優(yōu)良品格，是培養(yǎng)直覺思維的條件。

在物理教學(xué)中，結(jié)合知識傳授過程，進行物理學(xué)史教育，以古今中外的物理學(xué)家的光輝事跡感染學(xué)生，有利于發(fā)展學(xué)生的非智力因素，從而促進直覺思維能力的發(fā)展。

如我國著名科學(xué)家錢學(xué)森，得知新中國成立的喜訊后，為了報故祖國，與阻撓他回國的美國當(dāng)局堅持斗爭五年，冒著生命危險，終于回到祖國，為祖國的國防建設(shè)和科學(xué)事業(yè)做出了卓越的貢獻(xiàn)。

再如德國物理學(xué)家倫琴在研究陰極射線管放電現(xiàn)象時，偶然看到管子附近的熒光。倫琴以強烈的好奇心、頑強的毅力和尋根究底的精神，獨自在實驗室里一連七個星期，不分晝夜地進行觀察，終于發(fā)現(xiàn)了新射線（x射線）。這一發(fā)現(xiàn)，是打開微觀世界大門的三大發(fā)現(xiàn)之一，倫琴成為第一個諾貝爾物理學(xué)獎的獲得者。

又如：法拉第用10年的心血發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)。德布羅意經(jīng)歷十裁春秋的苦心研究，把光的波粒二象性推廣到一切物質(zhì)，創(chuàng)立了物質(zhì)波理論。在物理學(xué)發(fā)展史中，類似的事跡不勝枚舉。只要我們在教學(xué)過程中，予以重視，恰當(dāng)引用，科學(xué)巨子的光輝業(yè)績和崇高榜樣，就能化為巨大的精神力量，鼓舞和激勵年輕一代茁壯成長。

三、運用探索教學(xué)法，倡導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)猜想

物理教學(xué)過程與物理學(xué)發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的過程，從認(rèn)識論的觀點來看應(yīng)該是一致的。但是，當(dāng)前物理教學(xué)的現(xiàn)狀表明，不少教師過分注重邏輯程序，在課堂教學(xué)中往往采用歸納一演繹式的傳授方法，掩蓋了物理學(xué)家在發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律過程中的猜想、假說、檢驗等直覺思維活動，挫傷了學(xué)生的主動性，抑制了直覺思維能力的發(fā)展。因此，在深化物理教學(xué)改革中，我們必須推廣探索式教學(xué)方法，大膽提倡和引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)猜想，使學(xué)生感受前人的發(fā)現(xiàn)過程，體驗科學(xué)探索的艱難和樂趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識相直覺思維活動。探索式教學(xué)過程可用下圖表示：

在學(xué)習(xí)“光的電磁說“時，我們首先揭示光的波動說與實驗事實的矛盾：光波需要傳播的媒質(zhì)，而所有實驗都否定了這種媒質(zhì)（“以太“）的存在。然后指出麥克斯韋電磁理論得出的兩個結(jié)果：電磁波與光波一樣，也是橫波，電磁波的傳播速度與光的速度相等。為了克服光的波動說的困難，使光的波動理論與實驗事實協(xié)調(diào)統(tǒng)一，鼓勵學(xué)生大膽地進行猜想，提出自已的假說。這時學(xué)生的思維活動就很活躍，有的學(xué)生就會大膽地提出；“電磁波足電磁場在空間的傳播，不要什么媒質(zhì)。因此可以設(shè)想光波也是電磁波，就能解決光的波動說與‘以太不存在的矛盾了?！碑?dāng)我告訴學(xué)生：你的猜想是對的，這就是當(dāng)年麥克斯韋提出的光的電磁說。因為經(jīng)過20多年后，通過電磁波的反射、折射、干射和俯振等實驗，已獲得證實。學(xué)生聽說自己的猜想是對的，受到很大的鼓舞。

四、通過習(xí)題求解訓(xùn)練，誘導(dǎo)直覺思維的萌發(fā)

在解題時，要尋找已知條件與待求結(jié)論之間的聯(lián)系，確定解題的思路。有的學(xué)生—眼就能看出條件與結(jié)論之間的內(nèi)在聯(lián)系，敏捷地找到解題的思路，而有的學(xué)生則不然。這表明他們的直覺思維能力的差異是存在的。所以，有目的地對學(xué)生進行解題指導(dǎo)和訓(xùn)練，能誘導(dǎo)直覺思維能力的萌發(fā)。

例如，有N個相同的電池，每個電池的內(nèi)電阻為r，外電路的電阻為R。怎樣聯(lián)接組成電池組，才能使外電路獲得最大的功率？

多數(shù)學(xué)生都習(xí)慣于逐步分忻，進行數(shù)學(xué)演算。有的學(xué)生卻能馬上頓悟到解題的思路，提出自己的想法：把電池混聯(lián)，使混聯(lián)電池組的內(nèi)電阻等于外電阻或接近外電阻，就可輸出最大的功率。我肯定學(xué)生這種根據(jù)已知的知識和經(jīng)驗所進行的大膽猜想，井引導(dǎo)學(xué)生進行推導(dǎo)論證，得出正確的結(jié)論。這樣就可使學(xué)生在解題中發(fā)展直覺思維。

參考文獻(xiàn)

[1]李奇云.關(guān)于中學(xué)生猜想與假設(shè)思維活動的初步研究[D].廣西師范大學(xué)，2005.

[2]張志異.中學(xué)物理教育中直覺思維能力的培養(yǎng)[D].福建師范大學(xué)，2005.