探析物理學(xué)與直覺思維

思考一個(gè)問題，通常是一步一步地分析，作出結(jié)論，這種思維形式叫做分析思維，也叫做邏輯思維。有另一種思維與之迥然不同——對(duì)一個(gè)問題，僅依據(jù)內(nèi)隱的感知作出猜想、判斷，甚至未經(jīng)深思便迅速作答；或者，在對(duì)疑難百思不得其解之中，戲劇性地出現(xiàn)突如其來的頓悟或理解。與自覺的邏輯思維相比，它是一種不自覺的思考，而且其結(jié)果正確與否將有待于通過邏輯思維的論證或?qū)嵺`的檢驗(yàn)，這種思維形式，稱為直覺思維，簡(jiǎn)稱直覺?！办`感”、“頓悟”，常用以形容這種思維現(xiàn)象。相對(duì)邏輯思維，直覺思維是一種較為復(fù)雜、較為神秘的思維活動(dòng)?？茖W(xué)史上許多發(fā)現(xiàn)正受惠于這個(gè)似乎是神秘莫測(cè)的“素質(zhì)”。

一、直覺的作用

（一）直覺是科學(xué)理論的始祖

物理學(xué)家?？苏f過：“偉大的、以及不僅是偉大的發(fā)現(xiàn)，多不是按邏輯法則發(fā)現(xiàn)的，而是由猜想得來的；換句話說，大都是憑創(chuàng)造性的直覺得來的。”自古以來，任何一種學(xué)說、理論的產(chǎn)生，都有其孕育過程。一切科學(xué)概念的出現(xiàn)，開頭總是一種大膽的猜想、粗糙的模型，它們都源于一種模糊的直覺。關(guān)于力，古人云“力，形之所以奮也。”關(guān)于光的本性，牛頓微粒說把它比作一種具有完全彈性的球形微粒，惠更斯波動(dòng)說則理解為一種機(jī)械波。這些都是人們對(duì)事物處于萌芽狀態(tài)的看法。正是源于人們對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的內(nèi)隱的感知，卻包含著高度的創(chuàng)造性。

（二）直覺是思維的飛躍

英國哲學(xué)家和數(shù)學(xué)家休厄爾說：“若無其中大膽放肆的猜想，一般是作不出知識(shí)的進(jìn)展的?！笔耸兰o(jì)后期到十九世紀(jì)前期，大部分物理學(xué)家都把電磁力歸于超距作用。唯法拉第憑其敏銳的直覺與非凡的想象，提出帶電體或磁體周圍存在著一種叫做場(chǎng)的特殊物質(zhì)，突破了經(jīng)典力學(xué)的機(jī)械論框架，成了此后電磁場(chǎng)理論的基本出發(fā)點(diǎn)，使電磁學(xué)出現(xiàn)了歷史性的轉(zhuǎn)折。

（三）直覺思維可以發(fā)現(xiàn)邏輯思維所不能發(fā)現(xiàn)的問題

偉大的物理學(xué)家愛因斯坦斷言：光在真空中的速度，無論對(duì)于任何參照系，都是c，令人難以置信。近代物理學(xué)巨人德布羅意在光的二象性啟發(fā)下，為了解決當(dāng)時(shí)物理學(xué)理論在解釋微觀現(xiàn)象時(shí)所面臨的困難，提出了實(shí)體粒子也有波粒二象的假說，爾后為電子的衍射現(xiàn)象所證實(shí)。顯然，這兩個(gè)發(fā)現(xiàn)并非從邏輯思想所能得出，它的產(chǎn)生不能不歸功于大膽放肆的猜想，受賜于神秘的直覺。

當(dāng)然直覺思維的結(jié)果也會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。例如古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為：力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。但是，這種錯(cuò)誤截然不同于愚昧無知的錯(cuò)，若因此而排斥它，決不是科學(xué)的態(tài)度。

二、學(xué)生的直覺思維

“學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體”。學(xué)習(xí)過程不僅是個(gè)知識(shí)積累過程，也是能力——尤其是思維能力的鍛煉過程。因此，教師的教學(xué)，應(yīng)用能力培養(yǎng)于知識(shí)之中。學(xué)生的學(xué)習(xí)，也應(yīng)在鍛煉思維能力的過程中去探求知識(shí)。

學(xué)生是未來的人才。關(guān)于科學(xué)人才，有人把它分為兩種類型：一種是循序漸進(jìn)地發(fā)展知識(shí)，恰如泥瓦匠壘磚砌墻，直至大廈竣工，他們運(yùn)用的是邏輯思維，這樣的人才稱為“條理型”或“邏輯型” ；另一種則是大膽地猜測(cè)，然后訴諸邏輯推理以證之。他們運(yùn)用的是直覺思維，稱之“推測(cè)型”或“直覺型”。顯然，前者宜于發(fā)展性的研究，后者則勝任于探索性的追求。固然，兩型相得益彰，都是科研所必需。但是，若致力于重大突破，就更需要“直覺型” ！為此，在教學(xué)中，應(yīng)注意如下幾個(gè)方面。

（一）潛移默化

建立慣性定律的斜面小車?yán)硐雽?shí)驗(yàn)的后半部：繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，使它最終成為水平面，小球就再也達(dá)不到原來的高度。此時(shí)，球沿水平面將作什么運(yùn)動(dòng)呢？伽利略憑直覺斷言“以恒定速度運(yùn)動(dòng)下去。”法拉第繼奧斯特發(fā)現(xiàn)電能生磁之后，覺得磁也必能生電。正是這種預(yù)感成了他堅(jiān)持十年研究的強(qiáng)大動(dòng)力，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。光本性的麥克斯韋電磁說與愛因斯坦的量子說、原子結(jié)構(gòu)的玻爾模型等都是科學(xué)家們直覺思維的碩果，這些模型無疑對(duì)學(xué)生起了一定的潛移默化的作用。

（二）贊許猜想、怪問和假想

一架天平，左盤放一杯水，右盤放砝碼，已處于平衡。當(dāng)懸吊著的鐵塊浸入水中但不接觸盤底時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象是左盤下降。有人問：“如果改用手指浸入水中呢”？如上所示，我們?nèi)绾螌?duì)待呢？猜想——應(yīng)鼓勵(lì)，鼓勵(lì)他們要有敢猜的膽量、不怕猜錯(cuò)的勇氣和猜后予以分析驗(yàn)證的嚴(yán)肅態(tài)度；怪問——不應(yīng)當(dāng)厭煩，應(yīng)當(dāng)有不怕學(xué)生發(fā)怪問的魄力；假想——我們更應(yīng)當(dāng)珍惜，因?yàn)樗鞘钟袃r(jià)值的。

（三）直覺講解

教師的講課遵循邏輯思維固然必要，但若偏廢了直覺思維也勢(shì)必影響到學(xué)生思維的健全發(fā)展。假若學(xué)生從未見過他的老師有效地使用直覺思維，那么他也未必相信自己能使用這種思維。為了誘發(fā)他們的直覺稟性，教師的授課，在向?qū)W生揭示傳統(tǒng)的方法之前，可在適當(dāng)機(jī)會(huì)作猜想示范。實(shí)踐證明，這樣做，既引導(dǎo)了學(xué)生開展直覺思維活動(dòng)，又能使他們對(duì)知識(shí)有一個(gè)直覺的理解。

（四）指導(dǎo)科學(xué)用腦

讀書必須勤思考，思考務(wù)求縱深，這是產(chǎn)生直覺萌動(dòng)的背景。思路堵塞時(shí)，宜另找思考途徑，擺脫習(xí)慣性程序的束縛，或更換科目，或休息。學(xué)習(xí)既要有不解決問題決不罷休的意志，又要懂得調(diào)節(jié)大腦的科學(xué)立法。另外，討論激勵(lì)思想，同學(xué)間彼此討論甚至爭(zhēng)論，往往是爆發(fā)新思路的導(dǎo)火線。

綜上所述，在科學(xué)研究中，嚴(yán)謹(jǐn)固然是必要的，但不嚴(yán)謹(jǐn)也十分需要。過于嚴(yán)謹(jǐn)只能循規(guī)蹈矩地前進(jìn)，在嚴(yán)謹(jǐn)之中若善于不嚴(yán)謹(jǐn)，則往往會(huì)取得出奇制勝的成功。放眼未來人才，必須在發(fā)展學(xué)生的邏輯思維的同時(shí)，適當(dāng)?shù)刈⒁庵庇X思維的培養(yǎng)，必將見效于學(xué)生未來的創(chuàng)造性活動(dòng)中。