高中學(xué)生科學(xué)猜想與直覺(jué)思維的培養(yǎng)

張東

【摘要】中學(xué)生的思維正處于迅速發(fā)展的時(shí)期，形象思維有所增強(qiáng)，邏輯思維大為提高，我們要不失時(shí)機(jī)地注意培養(yǎng)他們的直覺(jué)思維能力。本文探討了怎樣在物理教學(xué)中培養(yǎng)直覺(jué)思維能力，并總結(jié)我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】高中物理；科學(xué)猜想；直覺(jué)思維

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）31-0266-02

一、加強(qiáng)基本知識(shí)教學(xué)，奠定直覺(jué)思維的基礎(chǔ)

直覺(jué)、頓悟、靈感雖然是突然而來(lái)的潛意識(shí)活動(dòng)，但是，它絕不會(huì)光顧無(wú)準(zhǔn)備的頭腦。只有具備扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)。透徹地理解物理概念和物理規(guī)律，靈活地掌握物理學(xué)研究方法，才有可能在物理問(wèn)題面前，從錯(cuò)綜復(fù)雜的現(xiàn)象中“一眼看穿”內(nèi)在的本質(zhì)和聯(lián)系。

例如，關(guān)于感應(yīng)電流方向的判斷，可用右手定則或楞次定律。運(yùn)用楞次定律判斷時(shí)，一般要經(jīng)過(guò)一個(gè)中間環(huán)節(jié)，即先找出感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，然后再結(jié)合安培右手法則（右手螺旋法則），最后確定感應(yīng)電流的方向。然而，如果我們?nèi)裟苈?lián)系自然界的能量守恒定律，揭示楞次定律的因果關(guān)系，抓住“結(jié)果阻礙原因”這一最根本的實(shí)質(zhì)，就能使判斷過(guò)程壓縮，增大思維的跨度，提高思維的敏捷性。

二、重視物理學(xué)史教育，激勵(lì)直覺(jué)思維的動(dòng)因

一個(gè)知識(shí)扎實(shí)豐富的人，如果不去苦苦鉆研、探索問(wèn)題。也是不會(huì)產(chǎn)生直覺(jué)、頓悟和靈感的。只有熱愛(ài)科學(xué)，全身心地投入學(xué)習(xí)和研究，執(zhí)著地追求事業(yè)成功的人，才與直覺(jué)、頓悟、靈感結(jié)下不解之緣，經(jīng)久的思考是—時(shí)頓悟的前提。沒(méi)有千思萬(wàn)慮，怎能茅塞頓開(kāi)？不下苦功鉆研，把成功的希望寄托在頓悟的出現(xiàn)，這無(wú)異于“守株待免”。所以，發(fā)展非智力因素，培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的興趣，增強(qiáng)對(duì)事業(yè)的情感，磨煉頑強(qiáng)拼搏的意志，樹(shù)立無(wú)私奉獻(xiàn)的優(yōu)良品格，是培養(yǎng)直覺(jué)思維的條件。

在物理教學(xué)中，結(jié)合知識(shí)傳授過(guò)程，進(jìn)行物理學(xué)史教育，以古今中外的物理學(xué)家的光輝事跡感染學(xué)生，有利于發(fā)展學(xué)生的非智力因素，從而促進(jìn)直覺(jué)思維能力的發(fā)展。

如我國(guó)著名科學(xué)家錢(qián)學(xué)森，得知新中國(guó)成立的喜訊后，為了報(bào)故祖國(guó)，與阻撓他回國(guó)的美國(guó)當(dāng)局堅(jiān)持斗爭(zhēng)五年，冒著生命危險(xiǎn)，終于回到祖國(guó)，為祖國(guó)的國(guó)防建設(shè)和科學(xué)事業(yè)做出了卓越的貢獻(xiàn)。

再如德國(guó)物理學(xué)家倫琴在研究陰極射線(xiàn)管放電現(xiàn)象時(shí)，偶然看到管子附近的熒光。倫琴以強(qiáng)烈的好奇心、頑強(qiáng)的毅力和尋根究底的精神，獨(dú)自在實(shí)驗(yàn)室里一連七個(gè)星期，不分晝夜地進(jìn)行觀察，終于發(fā)現(xiàn)了新射線(xiàn)（x射線(xiàn)）。這一發(fā)現(xiàn)，是打開(kāi)微觀世界大門(mén)的三大發(fā)現(xiàn)之一，倫琴成為第一個(gè)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的獲得者。

又如：法拉第用10年的心血發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)。德布羅意經(jīng)歷十裁春秋的苦心研究，把光的波粒二象性推廣到一切物質(zhì)，創(chuàng)立了物質(zhì)波理論。在物理學(xué)發(fā)展史中，類(lèi)似的事跡不勝枚舉。只要我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中，予以重視，恰當(dāng)引用，科學(xué)巨子的光輝業(yè)績(jī)和崇高榜樣，就能化為巨大的精神力量，鼓舞和激勵(lì)年輕一代茁壯成長(zhǎng)。

三、運(yùn)用探索教學(xué)法，倡導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)猜想

物理教學(xué)過(guò)程與物理學(xué)發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的過(guò)程，從認(rèn)識(shí)論的觀點(diǎn)來(lái)看應(yīng)該是一致的。但是，當(dāng)前物理教學(xué)的現(xiàn)狀表明，不少教師過(guò)分注重邏輯程序，在課堂教學(xué)中往往采用歸納一演繹式的傳授方法，掩蓋了物理學(xué)家在發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律過(guò)程中的猜想、假說(shuō)、檢驗(yàn)等直覺(jué)思維活動(dòng)，挫傷了學(xué)生的主動(dòng)性，抑制了直覺(jué)思維能力的發(fā)展。因此，在深化物理教學(xué)改革中，我們必須推廣探索式教學(xué)方法，大膽提倡和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)猜想，使學(xué)生感受前人的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，體驗(yàn)科學(xué)探索的艱難和樂(lè)趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)相直覺(jué)思維活動(dòng)。探索式教學(xué)過(guò)程可用下圖表示：

在學(xué)習(xí)“光的電磁說(shuō)“時(shí)，我們首先揭示光的波動(dòng)說(shuō)與實(shí)驗(yàn)事實(shí)的矛盾：光波需要傳播的媒質(zhì)，而所有實(shí)驗(yàn)都否定了這種媒質(zhì)（“以太“）的存在。然后指出麥克斯韋電磁理論得出的兩個(gè)結(jié)果：電磁波與光波一樣，也是橫波，電磁波的傳播速度與光的速度相等。為了克服光的波動(dòng)說(shuō)的困難，使光的波動(dòng)理論與實(shí)驗(yàn)事實(shí)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，鼓勵(lì)學(xué)生大膽地進(jìn)行猜想，提出自已的假說(shuō)。這時(shí)學(xué)生的思維活動(dòng)就很活躍，有的學(xué)生就會(huì)大膽地提出；“電磁波足電磁場(chǎng)在空間的傳播，不要什么媒質(zhì)。因此可以設(shè)想光波也是電磁波，就能解決光的波動(dòng)說(shuō)與‘以太不存在的矛盾了。”當(dāng)我告訴學(xué)生：你的猜想是對(duì)的，這就是當(dāng)年麥克斯韋提出的光的電磁說(shuō)。因?yàn)榻?jīng)過(guò)20多年后，通過(guò)電磁波的反射、折射、干射和俯振等實(shí)驗(yàn)，已獲得證實(shí)。學(xué)生聽(tīng)說(shuō)自己的猜想是對(duì)的，受到很大的鼓舞。

四、通過(guò)習(xí)題求解訓(xùn)練，誘導(dǎo)直覺(jué)思維的萌發(fā)

在解題時(shí)，要尋找已知條件與待求結(jié)論之間的聯(lián)系，確定解題的思路。有的學(xué)生—眼就能看出條件與結(jié)論之間的內(nèi)在聯(lián)系，敏捷地找到解題的思路，而有的學(xué)生則不然。這表明他們的直覺(jué)思維能力的差異是存在的。所以，有目的地對(duì)學(xué)生進(jìn)行解題指導(dǎo)和訓(xùn)練，能誘導(dǎo)直覺(jué)思維能力的萌發(fā)。

例如，有N個(gè)相同的電池，每個(gè)電池的內(nèi)電阻為r，外電路的電阻為R。怎樣聯(lián)接組成電池組，才能使外電路獲得最大的功率？

多數(shù)學(xué)生都習(xí)慣于逐步分忻，進(jìn)行數(shù)學(xué)演算。有的學(xué)生卻能馬上頓悟到解題的思路，提出自己的想法：把電池混聯(lián)，使混聯(lián)電池組的內(nèi)電阻等于外電阻或接近外電阻，就可輸出最大的功率。我肯定學(xué)生這種根據(jù)已知的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)所進(jìn)行的大膽猜想，井引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推導(dǎo)論證，得出正確的結(jié)論。這樣就可使學(xué)生在解題中發(fā)展直覺(jué)思維。

參考文獻(xiàn)

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