着意物理直觉思维 培养学生创新能力

随着我国改革开放的不断深入，人们越来越认识到，社会的竞争，主要是人才的竞争，而人才竞争的实质就是人才创造力的竞争。江总书记指出：“创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力”。朱总理也指出：“教育和科技事业要走改革创新之路，全面提高全民族的素质和创新能力”。所以，对开拓型、创造型人才的培养就日益受到社会和学校的重视。物理教育作为学校教育的重要内容之一，对学生创新思维能力的形成和发展起着重要作用。那么，如何在物理教学过程中，逐步培养学生的创新能力呢？笔者就着意物理直觉思维的角度出发，谈一点粗浅的看法。

一． 物理直觉思维是创新能力的重要组成部分：

（一）物理直觉思维能力及其在物理科学发现中的重要作用：

什么是直觉思维，美国现代心理学家布鲁纳在其名著《教育过程》中说：“直觉思维与逻辑思维迥然不同，它不是以仔细的，按规定好的步骤前进为其特征的。……直觉思维总是以熟悉的有关的知识领域及其结构为根据，使思维者可能实行跃进、越级和采取捷径。并多少需要以后用比较分析的方法重新检验所作的结论”。所以，直觉思维并不是什么神秘莫测的东西，它不过是一种未经有意识的逻辑思维而直接获得某种知识的能力，或者说是一种通过某种下意识（或潜意识）直接把握对象的思维活动，也可以说,直觉思维是人们在认识过程中，在分析问题和解决问题时，头脑中的某些知识、经验和能力等在无意识的状态下经过加工而突然沟通时所产生的认识上的飞跃，表现为人们对某一问题的突然领悟，某一创造性观念和思想的突然降临，以及对某种难题的突然解决。

在近代物理学发展史上，众多著名的物理学家对直觉思维都有着精辟的论述与深刻的体会。我国著名科学家钱学森认为，直觉是一种人们没有意识到的对信息的加工活动，是在潜意识中酝酿问题，然后与显意识突然沟通，于是一下子得到了问题的答案，而对加工的具体过程，我们则没有意识到，这就是直觉思维。

直觉思维在物理科学的发现中发挥着重要的作用，有了直觉思维过程的结论（猜想或假设），然后再通过逻辑论证和实验验证，才能导致科学的发现。著名物理学家玻恩认为：“实验物理的全部伟大发现都是来源于一些人的直觉”；德布罗意说：“想象力和直觉都是智慧本质上所固有的能力，它们在科学的创造中起过，而且经常起着重要的作用；”凯德沙夫用更鲜明的语言表示：直觉是“创造思维的一个重要组成部分”；“没有任何一个创造性行为能离开直觉活动”。爱因斯坦则明确宣称：“我信任直觉”，“我相信直觉和灵感”。由此看来，物理学的发现、发展与进步过程中都伴随着人类的物理直觉思维活动。直觉思维对科学发展和科学创新起着不可磨灭的作用。

（二）物理直觉思维能力和创新思维的基本过程；

对于创新思维的基本过程，许多科学家和创造学家都提出了不同的模式，其中比较有影响的和有代表性的是约瑟夫•沃拉斯提出的四阶段理论，主要内容可用如下的框图表示：

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  （直觉思维）

1、准备阶段：就是创造者做好一切准备工作。用较自由的方式去思考，收集材料，进行探索，听取建议，让思想漫游；

2、沉思阶段：指在准备阶段与启迪阶段之间所经历的一段时期；在此阶段，原来所收集到的资料按照一种我们所不知道，或很少意识到，或意识不到的方式进行着一种内在的加工和组织。

3、启迪阶段：这一阶段发生在创造者抓住解决问题的契机这一时刻，绝大多数时候它是一种突然产生的直觉、顿悟；也是说，这一阶段是创新思维基本过程中直觉思维起主要作用阶段。

4、求证阶段：这一阶段是对启迪阶段所得结果的检验，以便通过创造者的评价而得到确认。

我们回顾一下物理学史，确实深深体会到，许多著名物理学家的著名创新和发现，都跟这一四阶段理论是相符的。例如：爱因斯坦创立狭义相对论的准备阶段可追溯到他16岁（1895年）在瑞士阿劳上中学时无意中想到的一个光速问题：如果我以真空中的光速追随一条光线运动将是什么样子？他在这以后的十年中，也始终未放弃对这个问题的思考，沉思阶段达10年之久。直到1905年，当他考虑到时间概念时，忽然觉得萦回在头脑中十年的这个问题可能解决了，这时他只用了五周的时间就完成了狭义相对论的奠基工作。这一过程中，时间概念带给爱因斯坦的直觉启发是创立狭义相对论的关键。

又如：著名物理学家法拉第在1821年受奥斯特发现电流磁效应的启发，选择了“磁生电”的创造性的研究课题，他也曾不知疲倦地连续工作近十年去寻找答案。但最后是在他休息了一个假日回到实验室之后，一个偶然的机遇，使他发现了电磁感应现象，并抓住这一线索，总结出电磁感应现象的规律。

由此可见，启迪阶段中的直觉思维过程是创造成功的关键，它在思想上忽然闪出一道光芒，而将朦胧的乌云驱散，有人称之为直觉的跃进。科学创新过程中的每一次重大进展，都包含有一些非理性、非逻辑的、直觉的因素。物理直觉思维是创新思维过程的重要组成部分，是创新思维能力的关键。培养创新能力必须着意物理直觉思维。

二、对学习物理过程中的直觉思维与创新能力的理解；

（一）学生学习物理过程中的直觉思维：

１．直觉思维在学习物理过程中的重要性：

学生学习物理过程中解决探索性的物理问题，与科学家发现科学规律，从认识过程上看是颇为相似的。他们要认识的知识对他们各自来说都是未知的，都必须运用他们已有的知识去探索未知的领域，在探索中都会碰到种种困难，因此也都需要有探索精神，都需要有创造性思维。

在学生学习物理的过程中，某一物理概念的建立，某一物理规律的得出，某一物理问 题的解决，对以前从未涉足过这一领域的学生而言，都是了不起的创新过程。在这些过程中，当学生积累了一定量的感性认识，经过了一定时间的逻辑推理和分析后，某一时刻的直觉和顿悟成了建立物理概念，解决物理问题的关键。在教学过程中，有时我们教师对某一概念、规律和事实还没有解释完毕，或某一题目刚呈现出来，学生就说会了、懂了，因为结论、结果或答案已经过学生的直觉思维过程而判别出来了。所以，和科学发现，科学创新的过程一样，直觉思维在学生学习物理的过程中同样起着非常重要的作用。

２．直觉思维在学习物理过程中还没有引起足够的重视；

现代脑科学的研究表明，大