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在高中物理教學中培養直覺思維能力
在高中物理教學中培養直覺思維能力重慶市江津區幾江中學 王 勇
【摘 要】直覺思維是以已經獲得的知識和積累的經驗為依據，思維水平達到超常的特殊表現形式，是對客觀現象的詳細內容或所遇問題沒有經過充分邏輯推理和系統論證而作出的一種迅速而“徑直”猜度的認識活動。
【關鍵詞】依據；自信心；能力
在物理教學中，除培養學生的分析思維能力之外還應十分重視學生直覺思維能力的培養，才能進一步提高教學質量，培養富有創造性的人才。
直覺思維是以已經獲得的知識和積累的經驗為依據，思維水平達到超常的特殊表現形式，是對客觀現象的詳細內容或所遇問題沒有經過充分邏輯推理和系統論證而作出的一種迅速而“徑直”猜度的認識活動。比如，當學生遇到難題百思不得其解時，有時卻忽然靈機一動，豁然開朗，猜想出按什么途徑或方法可能將問題解決，這種思維活動便屬直覺思維。
縱觀物理學的發展歷史，便會發現，物理學上的許多重大突破，往往是發端于直覺思維的。1900年普朗克摒棄了經典物理學的觀點，靠直覺思維的幫助，大膽地提出了“量子論”的假說：1934年湯川秀樹完成了“介子學說”的論文，當時也沒有進行系統的論證，而是靠直覺思維的導引而產生的一種“假想”。因此，愛因斯坦認為，在科學研究和創造發明中，“真正可貴的是直覺思維”。
一、物理學科的知識結構，是產生直覺思維的依據
直覺思維不是憑空產生的，必須具有該學科的基本知識，了解該學科的研究方法。所謂物理學科的基本結構，就是指物理學科的基本概念、基本原理、基本方法，以及它們之間的邏輯聯系和理論框架。學科的基本結構，是學生記憶、應用物理知識，從而達到舉一反三，觸類旁通的有力杠桿，也是發現問題、增強興趣、探索發明的重要基礎。因為物理學科的基本結構，是人類智慧活動的結晶，學生只有掌握了具有一定深度與廣度的基本知識及其聯系之后，才能使思維活動具有豐富的科學內容，才有可能從錯綜復雜的現象中直接而迅速地“一眼看穿”事物的本質和聯系，才能避免無根據的想入非非和胡猜亂想。
教師除了幫助學生掌握學科知識結構之外，還應鼓勵學生在課外廣泛地閱讀相關學科的書籍，以求開闊視野，擴大知識面，因為學生的知識越豐富，思維才能越靈活，“直覺猜中”自然奧秘的幾率也就越大。
二、了解前人的創造過程及物理學的發展趨勢，觸發學生的探索精神，培養學生的自信心
發明和創造來自探索，探索又發源于直覺思維，而直覺思維又以科學的自信為基礎。因此，教師在教學中應當注意激發學生的探索精神和培養學生的自信心。教師應當把知識系統與該學科的發展史有機結合起來進行講授，介紹該學科及其原理究竟是如何產生和演進的，使學生了解它的來龍去脈，把學生帶進科學家的思維情境和發明創造的氛圍之中，去感受前人的發現過程和情緒體驗，這樣可使學生的思維處于高度“受激”狀態，打破科學發明高不可攀的神秘感，并激發學生的創造意識和躍躍欲試的探索精神。
此外，教師還應經常向學生介紹本學科的發展趨勢，以及還有哪些尚待解決的理論問題和應用問題，以便把學生帶到科學前沿，從而獲得思考問題和解決問題的較高起點。例如，美國《PSSC物理》在“萬有引力”一章中，介紹了牛頓在伽里略和開普勒等人研究成果的基礎上，通過蘋果落地受到啟發，而直覺地提出“地球作用于蘋果的力可能也作用于月球”的猜想：而后牛頓又提出“引力平方反比定律不僅適用于太陽與行星、地球與月亮，而且也適用于任何兩塊物質”的假設；后來，經過理論研究和數學論證，終于發現了“萬有引力定律”。一百年以后，卡文迪許才給予實驗證明。后來又應用這個定律直覺地預言了海王星由水星軌道的差異而引出了愛因斯坦的“廣義相對論”。該教材的這些敘述，使學生既了解了前人的科研歷程，又明白了學科進一步發展的趨勢，更激發了學生勇于探索和不斷進取的精神，并可使學生認識到，只要認真繼承前人的知識財富，勤于思考和持之以恒，便能有所發現，有所創造。
三、啟發和鼓勵學生大膽猜想，有計劃地培養運用直覺思維解決問題的能力
思維永遠是從問題開始的。在教學中，教師要善于通過實驗、列舉事例或引用已有知識，把有待解決的問題展現在學生面前，以激發學生的興趣和追求真理的愿望。教師要允許學生猜想各種問題，并進行熱情鼓勵和贊揚，使學生感到猜想的價值。布魯納認為，如果學生從來沒有見過他們的長輩有效地利用直覺思維的方法去解決問題，那么，他們就未必會相信和發展自己的直覺思維能力。一個善于運用直覺思維的教師所培養出來的學生，一般來說比較聰明。否則，訓練出來的學生難免思想僵化，思路狹窄，其創造思維活動的速度和效率必然極低，難以適應現代社會的發展。
經常用啟發式教育學生，有助于拓寬學生的直覺思維天地。例如教師可通過“打比方”、“舉例子”等方式把抽象的概念具體化，深奧的道理形象化，枯燥的知識趣味化，這樣不僅可使學生興趣盎然，茅塞頓開，提高直覺思維能力，而且能使被研究的物理現象及其過程在學生腦海中形成物理圖象，構成物理模型，進而使學生產生可貴的直覺猜想。據說大科學家麥克斯韋就養成了把每個問題在大腦中構成圖像的習慣；法拉第在1952年引進了電力線和磁力線來形象地描繪電場和磁場，這啟發人們形象地回答了許多磁學問題，并推廣到其他矢量場。我們也經常發現在解物理題時，往往只有當學生正確地畫出物理過程的示意圖時，他們才能“一眼看到”問題的答案。所以，在物理教學中，我們應當注意通過把問題形象化來啟發學生的直覺思維。
要培養學生運用組塊思維的習慣。直覺思維是知識組塊與當前問題相互作用的產物。知識組塊既可以是一個知識單元，還可以是一個問題類型或一個問題模式，但更多的情況是知識、方法和經驗的濃縮，它作為一個整體被儲存、提取和應用。實踐表明，通過物理系列問題的分析，總結出它們的共性，對訓練學生的組塊思維，提高直覺遷移力是有利的。如，對動生電動勢產生機理和電磁流量計、霍爾效應、磁流體發電機等問題的原理放在一起分析作比較，歸納出它們的共同點，等等。
在物理教學中如何培養學生的直覺思維能力，是一個有意義的課題，有待于廣大物理教學工作者從理論到實踐進行深入地探討。
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