學生思維能力的培養,其切入點就是直覺思維。筆者在中學物理教學中一直重視對學生直覺思維的培養,收到了較好的效果。
一、勇于伸出直覺的觸角
著名美籍華人物理學家楊振寧在回顧自己的研究工作時說:“……我跟泰勒(楊振寧的導師)學了很多東西,他的想法比較直覺,其好處是觸角伸得非常之遠,往往在沒有看清一個東西的時候就抓住了它的精神,然后再想辦法把中間連接起來。雖然中間的路不見得每次都能連接起來,但是你如果不去伸那個觸角,你就永遠走不遠。”
這段話很有啟發性。無論是科學研究還是中學物理學習,都應該勇敢地伸出直覺的觸角,否則,正如楊振寧所說的“永遠走不遠”。勇于作出直覺的判斷,當然并不是“瞎猜”。沒有一定的知識結構、實踐背景和創造性思維的發揮,是無法擁有深邃的直覺的。
在中學物理教學中,當然不要求也不可能要求學生作出驚人的直覺判斷,我們提倡的是勇于嘗試。為此,學習中應注意知識、經驗的積累。美國著名物理學家溫伯格在談到培養直覺能力時說過,首先要有一個哲學觀點去指導……另一個重要的因素是經驗,你實驗過各種事情,在許多領域里工作過,知道哪些行得通,哪些行不通。除了自己的經驗以外,還有你從別的物理學家的工作過程中了解到的經驗。我有時想,了解一點科學史是很重要的,你可以理解科學家們如何走了那么遠,然后停了下來,沒有走下一步。所有這些你讀的、你試著去做的和想的,形成了你腦力活動的一部分,不管你是否想到它,它總是在起作用,并不神秘。
二、在學習中多思
刀不用要銹,腦不用會變得遲鈍。法國著名的數學力學家、天文學家拉普拉斯回答一位女士問他“怎么會作出這么多的科學發現”時說:“靠多思,夫人,靠多思。”所謂聰明與愚笨之分,很大程度上取決于培養和形成直覺思維的方法。每當學習新知識時,就應該自覺地思考它們與已學過的舊知識間可能的聯系,努力架設溝通各部分知識的橋梁。除了在相互間存在著邏輯聯系的地方需作聯想外,還常需要對超越原有知識的邏輯聯系的方面作更廣泛的聯想。這種聯想,盡管開始時顯得很朦朧、含混,卻不失為一種重要的啟示,在科學發現和發明的征途上,常能折射出絢麗的光華。
例如,照相技術的發明和光的相干性的發現,這是19世紀兩個互不相干的產物。在100多年中,誰也沒有想到把這兩者聯系起來考慮。1947年,匈牙利科學家丹尼斯·伽柏產生了一個大膽的聯想,構思出一種利用光的干涉原理同時記錄和再現景物光波振幅分布和位相分布信息的新型照相技術,這就是現今的全息照相技術。在60年代初具有高度相干性的激光出現后,伽柏的全息照相技術的設想也得到了實現。
英國著名生物學家達爾文,根據他于1831~1836年乘坐貝格爾號航行考察后所整理記載的與物種變化有關的事實,形成了生物進化的思想,明確了“選擇”在人工培育的動植物中的作用。但生活在自然狀態中的生物選擇究竟是怎樣進行的呢?這一點他開始并沒有歸納出來。達爾文自己曾說過,“在相當長的時期內對我來說,依舊是一個謎”,后來,他于1838年10月偶爾翻閱馬爾薩斯的“人口論”時,從生存競爭的觀點上使他對處于自然狀態下的物種選擇作了聯想——在自然環境的條件下,生物的有利的變異有被保存遺傳下來的趨勢,無利的變異則有被消亡的趨勢,從而引發新種的形成。達爾文從人文科學中得來的聯想,使他最終建立了生物進化論的偉大學說。
三、學會集中注意和合理的調節
著名科學家貝弗里奇在談到關于直覺的心理學時指出:擺脫爭奪注意力的其他難題和煩惱,休息一段時間,做到這兩點,有助于直覺的出現。
前者就是要求集中注意,能連接數天(或更多天)自覺地思考,對問題抱有濃厚的興趣,對問題的解決抱有強烈的愿望。這樣,可使頭腦的下意識部分也在考慮這一問題,有益于直覺的產生。他還引用了兩位科學家的話告誡大家:“即使你在上班時間把自覺的思考非常認真地用于工作,但如果對自己的工作沉迷不夠,不能使思想一遇機會就下意識地去想它,或讓一些更緊迫的問題把科學問題擠了出去,那么,得到直覺的希望也是不大的。”
后者是許多科學家的體會。在緊張的思考和工作一段時間以后,悠閑地放松一下,在林間、田野散散步或暫時變換一下去干些不費腦力的輕松活動,容易產生直覺。也有許多時候,直覺是在洗澡或躺在床上及睡夢中產生的。愛因斯坦說,他關于空間時間的深奧概括是在病床上想到的;笛卡爾創立解析幾何,是一個晚上連續做了三個夢的啟示;拉普拉斯這樣說過:“我常注意到,把某個非常復雜的問題擱置幾天不去想它,當我再撿起它重新進行考慮時,它竟變得極其容易。”這也正是我們平時在物理學習中會經常遇到的情況。
四、多和別人討論
不論是帶著問題的有意識的或尋常無意識談心式的廣泛交流,都會有利于獲得啟示。許多科學家認為,與才華橫溢、談笑風生的人交談,是促進腦神經發達的最有趣和最有效的方法。
五、養成隨時記錄感受啟示的習慣
據說愛迪生十分習慣于記下想到的幾乎每一個念頭,不管當時這個想法多么的微不足道。也許,這正是他能創造出一千多項發明的秘訣。因為許多新想法往往轉瞬即逝,過后甚至很難再回憶起來。隨時記下這種出現在意識邊緣的想法,遇到適當時機納入邏輯思維的軌道后,很可能就會結出碩大無比的果實了。
總之,直覺并不神秘,在知識和經驗的積累基礎上,充分發揮你自己自由創造的力量,她也會幸運地降臨到你的身上。
(責 編 再 瀾)