求異思維在物理學(xué)習(xí)中的指導(dǎo)作用

何軍卿

求異思維，是指有創(chuàng)見(jiàn)的思維。求異思維重在培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神，啟發(fā)聯(lián)想，開(kāi)闊思路，從各方面、各角度、各層次思考問(wèn)題，并在各種結(jié)構(gòu)的比較中。選擇富有創(chuàng)造性的異乎尋常的新構(gòu)思。

一、敢于質(zhì)疑

“見(jiàn)人之未見(jiàn)，思人之未思，行人之未行。”一句話，創(chuàng)新的思想源泉就是求異思維，而求異思維的內(nèi)核是敏于生疑，敢于存疑，勇于質(zhì)疑。懷疑是科學(xué)發(fā)展的動(dòng)力。教師要讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。對(duì)傳統(tǒng)的理論不盲從，對(duì)權(quán)威的著作(思想、言論)不迷信，不人云亦云，勇于從被奉為金科玉律的規(guī)律中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，揭示矛盾，從而提出新的見(jiàn)解。笛卡爾(法國(guó)，1596—1650)是近代科學(xué)的奠基人之一，他的科學(xué)思維的出發(fā)點(diǎn)就是懷疑精神。他曾這樣說(shuō)過(guò)：“要追求真理，我們必須把一生中所有事物都來(lái)懷疑一次。”我國(guó)著名地質(zhì)學(xué)家李四光也有一句名言：“不懷疑，不能見(jiàn)真理。”

伽利略(意大利，1564-16421奠定了近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的基礎(chǔ)。他是從懷疑亞里士多德的觀點(diǎn)開(kāi)始的。當(dāng)時(shí)，人們都把亞里±多德的言論當(dāng)成至高無(wú)上的真理，伽利略卻不這么認(rèn)為。他在讀比薩大學(xué)時(shí)就指出，亞里士多德生活在2000年以前，后來(lái)的世界已發(fā)生了很大的變化：亞里士多德一生中沒(méi)有離開(kāi)過(guò)地中海流域，現(xiàn)在人們已能夠環(huán)球航行：亞里士多德只了解世界上的一個(gè)角落，因此他不可能永遠(yuǎn)正確，不犯錯(cuò)誤。正是由于伽利略具有這種科學(xué)的批判精神，才促使他認(rèn)真研究了落體運(yùn)動(dòng)，完成了斜面實(shí)驗(yàn)，糾正了人們對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，熱情捍衛(wèi)和宣傳哥白尼(波蘭，1473-1543)的學(xué)說(shuō)，開(kāi)創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)研究的先河，成為物理學(xué)的一代宗師。

又如，一些學(xué)生觀看過(guò)氣功師的表演：一位氣功師仰臥在釘有許多大鐵釘?shù)哪景迳希砩显賶荷弦粔K大石頭，旁邊的助手掄起大錘猛擊石頭。石塊被打碎，氣功師卻安然無(wú)恙。許多學(xué)生興高采烈地拍手叫好，又暗暗稱(chēng)奇甚至竊竊私語(yǔ)，認(rèn)為其中有詐。其實(shí)，氣功師的表演完全是真實(shí)的，當(dāng)然，掄錘助手的配合也很重要。這樣的表演，表明氣功師確有本領(lǐng)——能仰臥在釘板上不被刺傷、能頂起千斤之重的大石塊，同時(shí)他也借助了物理學(xué)上的原理。

根據(jù)動(dòng)量定理，當(dāng)物體的質(zhì)量m一定，力的作用時(shí)間極短時(shí)，即使作用力F很大，力的沖量仍然很小，由此引起的物理的動(dòng)量變化(或速度變化)也很小，物體在沖量作用的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移極小。如果物體的質(zhì)量m足夠大時(shí)，物體的速度變化幾乎為零，物體不會(huì)產(chǎn)生可覺(jué)察的位移，對(duì)支持體也就不會(huì)產(chǎn)生附加的壓力。這就是說(shuō)，在氣功師有足夠的功力頂起石板時(shí)，石板越重(m越大)，錘擊時(shí)的附加壓力越小，仿佛沒(méi)有敲擊石板一樣。

產(chǎn)生懷疑，繼而用實(shí)驗(yàn)或理論分析消除或解開(kāi)疑問(wèn)，如此循環(huán)往復(fù)，對(duì)知識(shí)的理解就會(huì)更加透徹深入了。

二、勇于探究

不滿足于既有的經(jīng)驗(yàn)和已取得的成果，鍥而不舍，不斷地追究下去，直達(dá)問(wèn)題的本質(zhì)，這就需要有頑強(qiáng)的探究精神和深層次的思維能力。

許多科學(xué)真理不斷得到發(fā)展、更新，正是科學(xué)家們持之以恒的努力所結(jié)出的碩果。開(kāi)普勒(德國(guó)，157l—1630)對(duì)天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的四次探索，就是一個(gè)勇于探究和深刻思維的典型實(shí)例。

開(kāi)普勒是哥白尼學(xué)說(shuō)的擁護(hù)者。但他覺(jué)得哥白尼學(xué)說(shuō)似乎還沒(méi)有充分揭示出宇宙的秘密。

1596年，開(kāi)普勒出版了第一部著作《宇宙的神秘》，提出了用五個(gè)正多面體來(lái)說(shuō)明當(dāng)時(shí)已知的六個(gè)行星運(yùn)行軌道的模型。可是后來(lái)他發(fā)現(xiàn)這個(gè)模型是人為的，并不符合真實(shí)情況，年輕的開(kāi)普勒所做的第一次探索失敗了。不過(guò)，他追求宇宙真理的信念并未動(dòng)搖。1600年，開(kāi)普勒與第谷(丹麥。1546—1601)在布拉格見(jiàn)面，并成了第谷的助手。開(kāi)普勒在整理第谷的觀測(cè)資料時(shí)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論是托勒密模型、還是哥白尼模型，都不能跟第谷長(zhǎng)期的實(shí)際觀測(cè)很好地吻合。于是他就開(kāi)始了揭開(kāi)行星運(yùn)動(dòng)之謎的第二次探索，踏上了以征服戰(zhàn)神馬爾斯(即火星)為突破口的征途。一次次演算，結(jié)果都不理想。即使達(dá)到最好的相差8弧分(0，133度)的誤差，開(kāi)普勒也并未滿足。從一次次的失敗中，開(kāi)普勒終于拋棄了舊模型中認(rèn)為行星沿正圓軌道做勻速運(yùn)動(dòng)這個(gè)沿襲幾千年的傳統(tǒng)觀念，于是在1609年首先發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的第一定律和第二定律。

不過(guò)，開(kāi)普勒并沒(méi)有陶醉于已取得的勝利，他覺(jué)得關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)還有秘密未被發(fā)現(xiàn)。于是，開(kāi)普勒又在已開(kāi)墾的土地上辛勤耕耘，開(kāi)始了他的第三次探索。又經(jīng)過(guò)了9年的苦戰(zhàn)，開(kāi)普勒終于發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，找出了行星運(yùn)動(dòng)的第三定律。至此，行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律才被全面、清楚地揭示出來(lái)，開(kāi)普勒真不愧為“宇宙的立法者”。

那么，行星是依靠怎樣的一種力維系著它的周期運(yùn)動(dòng)呢?開(kāi)普勒馬不停蹄地又在進(jìn)行著第四次探索了。他像吉爾伯特(英國(guó)，1544—1603)一樣做過(guò)磁力的設(shè)想，也提出過(guò)重力的猜想等，雖然開(kāi)普勒的第四次探索尚未成功，他便因積勞成疾、貧困交加，只活了59歲就過(guò)早地去世了，然而，他對(duì)科學(xué)真理執(zhí)著追求的精神將永遠(yuǎn)激勵(lì)著后人。

(責(zé)編涵冰)