淺析如何在高中物理解題中運用非邏輯思維能力

夏同愷

摘 要：非邏輯思維的重要性已經為越來越多的人所認可，然而對非邏輯思維的研究目前還處于很不成熟的階段，如何有效的提高非邏輯思維能力一直是個沒有很好解決的問題。本文試圖通過高中物理解題培養學生的非邏輯思維能力，并結合實例，提出了一些具體建議。

關鍵詞：非邏輯思維； 物理解題；想象；高中物理

非邏輯思維是相對于邏輯思維而言的，是指用通常的邏輯程序無法說明和解釋的那部分思維活動，主要有想象、聯想、直覺、靈感和逆向思維等表現形式。非邏輯思維是創新思維的重要組成部分，它在創新過程中往往起著關鍵作用。科學史上許多真正的重大發現都離不開非邏輯思維。甚至有人認為，"科學發現是一個非邏輯思維過程"。非邏輯思維的重要作用已經為大多數人所認可。

然而，長期以來我們都高度重視對學生邏輯思維能力的培養，卻忽視了非邏輯思維。培養學生非邏輯思維能力的途徑是多種多樣的。對于高中生來說，解題幾乎是學習物理每天都要做的事情。在解題中運用非邏輯思維，不僅很多時候可以簡單快捷的解決問題，而且可以突破常規，培養學生的非邏輯思維能力，開發學生的創造潛力，提高學生素質，使解題真正成為素質教育的一部分。通過解題培養學生的非邏輯思維能力無疑是一條值得一試的途徑。下面從想象、聯想、直覺、靈感和逆向思維五個方面，分別通過舉例說明如何在高中物理解題中運用非邏輯思維，以培養學生的非邏輯思維能力。

一、發揮想象，變通思路

愛因斯坦說過："想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動著進步，并且是知識進化的源泉。"想象，作為一種直觀的、形象的思維，是科學家從事科學研究的重要手段。在物理解題過程中，想象更是一種不可或缺的思維方式。

物理過程圖景想象就是經常要用到的一種想象。學生對題目所涉及的物理過程，在頭腦中必須有一幅清晰的圖景，才有可能著手解題。

例：從離地面高為h處有自由下落的甲物體，同時在它的正下方的地面上有乙物體以初速度 豎直上拋，要使兩物體在空中相碰，則做豎直上拋運動的物體的初速度 應滿足的條件是？（不計空氣阻力，兩物體均看作質點）若要乙物體在下落過程中與甲物體相碰，應滿足條件是？

該題以自由下落與豎直上拋的兩物體在空中相碰創設物理情景，涉及的可能物理過程圖景有：1.乙物體在上升過程中和甲物體對碰；2.乙物體上升到最高點后又下落，在下落過程中被甲物體追上，和甲物體發生碰撞；3.乙物體上升到最高點又下落，整個過程都沒有和甲物體相碰。

學生如果不能想象出這些物理過程圖景，就無法切入問題進行解答。明白這些物理過程圖景后，運用運動學的知識，就可以對題目進行解答了。

輔助性想象是物理解題過程中可能用到的另一種想象。這種想象比物理過程圖景想象更具有思維跳躍性，也更具有創造性。有些問題用常規的方法解答非常繁雜，適當輔助以想象之后就變得簡單明，可"想"而知。還有些問題按照常規的邏輯思維可能永遠都找不到解答的方法，就不妨大膽想象，說不定會柳暗花明。

二、直覺洞察，直擊結論

直覺思維是個體在面對問題時，以個體的整體知識結構為根據，不經過邏輯思維，而直接地、迅速地獲得結論的思維過程。直覺思維通常以跳躍的、概要的方式跳過邏輯程序，徑直指向最后的結論，從整體上對事物的性質、聯系作出結論性的判斷。科學史上很多重大發現和突破，都發端于直覺思維。愛因斯坦曾說："物理學家的最高使命是要得到那些普通的基本定律，而通向這些定律并沒有邏輯的思路，只有通過那種以對經驗共鳴的理解為依據的直覺，才能得到這些定律。"

當問題的前景錯綜復雜、撲朔迷離的時候，敏銳的直覺往往能夠幫助研究者迅速鎖定目標，指明研究方向。在物理解題過程中，鼓勵學生大膽進行直覺預測，不僅可以高效的解決問題，達到"一望而知"的效果，還可以堅定學生的直覺信念，培養良好的思維品質。

例：有兩個金屬小球，固定在兩個位置上，現給兩個小球提供的總電量為Q. 問兩個小球的電量如何分配時兩球間的庫侖力最大？

對于這道題，很多學生可能先會想到當只有一個小球帶電時，兩球帶電量差異最大，庫侖力為零。至此，有些學生會直覺到兩球電量相等，即兩球帶電量差異最小時庫侖力最大，進而進行邏輯驗證。

"兩球帶電量差異最大，庫侖力為零"和"兩球帶電量差異最小時庫侖力最小"之間并無必然的邏輯關系。但這種直覺是非常可貴的，它直接從無數可能的結果中鎖定了目標，為嚴格的邏輯運算提供了積極的先導作用，使一個求解題變成了求證題。

然而，需要指出的是，并非所有的直覺都是正確的，直覺質量的高低依賴于學生原有的經驗儲備和知識儲備，以及學生已具備的思維品質。只有正確的直覺才能促進問題的解決。于是，對直覺必須進行邏輯驗證或實踐檢驗。

三、靈感啟發，出奇制勝

靈感是指人們在問題面前調動全部智慧進行探索，使精神處于極度緊張狀態 ，再由某種偶然因素的激發 ，而對問題的解決突然產生富有創造性的思路。靈感思維具有很強的突發性和高度的思維跳躍性，其創造性是其他思維所無法比擬的。它往往能使問題的解決發生突破性的進展，對問題的解決起關鍵性作用。

人們在實踐中獲得大量感性認識，經過理性認識的加工處理形成信息儲存起來，以此來"誘導"靈感的發生。當信息儲存到一定程度，某一刺激就會引起靈感的爆發，從而加深對問題的認識和解決。在物理教學中，我們除了要使學生積累豐富的"信息"，還要向學生提供必要的"刺激"，以引起學生"靈感的爆發"。設計一些需要高度的思維跳躍性才能解決的習題，就能產生這樣的"刺激"，從而點燃學生思維的火花，開發學生的創造性。

四、養成良好的解題習慣

1.形成正確的解題程序。無論是何種題型的物理習題，解題過程一般都要有以下幾個基本的環節：讀題、審題、情景、（對象）模型、規律、方程、求解討論。一些同學解題時習慣于讀題，找已知條件，找出要求的物理量，確定所用公式、定律，最后列出方程。其實用這種解題思路來解決物理問題是相當費時費力的。實踐證明，只有規范地按照解決一般物理問題固有的解題程序，或者按照物理解題的基本模式進行操作，才有助于增強自己思維的條理性，最終達到解題程序自動化，有效地提高解題能力的目的。

2.養成畫圖的習慣 。畫示意圖（力學中的受力圖、運動情景圖、v-t圖，電學中的電路圖，光學中的光路圖等）是解決物理問題的重要方法和手段，是解答物理習題的一大法寶。示意圖能直觀清晰地展示物理情景，可將復雜的物理問題變得形象具體。畫示意圖的過程本身就是一種把握題意的思維過程，一條簡單的線段，一幅簡單的圖象，往往就是打開思路的金鑰匙，很多同學問老師問題，當老師畫出了示意圖時，待求問題往往也就迎刃而解便是明證。所以同學們從審題開始就應一邊讀題一邊畫圖，養成習慣，這是學好物理、做好物理習題的“秘笈”之一。

3.學會題后反思。學好物理貴在領悟和理解，重在掌握物理解題思想和方法。解完題后，不能只管答案的對錯，還應解后思考：題目涉及哪些知識點（模塊）？解題的關鍵是什么？有哪些解法？能否將題目變通一下？經過這樣反復思考和總結，同學們解決物理問題的能力定會不斷提高。

總之，在物理解題中注入非邏輯因素，可以使學生在加深理解物理知識的同時，提高非邏輯思維能力，培養良好的思維品質，增強創造力。

參考文獻 ：

[1]陶國富. 馬克思主義創新思維之非邏輯思維[J]. 馬克思主義研究，2010，（6）：86-91.