關(guān)于量子力學(xué)建立中的創(chuàng)新思維的思考

摘 要：本文結(jié)合量子力學(xué)的發(fā)展情況，重點(diǎn)論述了在學(xué)習(xí)量子力學(xué)中的形象思維、發(fā)散思維以及集中思維等方面的問(wèn)題，希望對(duì)今后的創(chuàng)新學(xué)習(xí)和發(fā)展能夠有所幫助，以便能更好地符合未來(lái)的創(chuàng)新社會(huì)的發(fā)展要求。

關(guān)鍵詞：量子力學(xué)；創(chuàng)新學(xué)習(xí)；創(chuàng)新思維；思維能力

一、 前言

在理解量子的過(guò)程中，普朗克通過(guò)能量子的角度來(lái)說(shuō)明了黑體輻射實(shí)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，愛(ài)因斯坦成功地對(duì)光電效應(yīng)進(jìn)行了解釋，能夠說(shuō)明光的波粒二象性。此后，科學(xué)家們談?wù)摰慕裹c(diǎn)則是量子，從而牛頓力學(xué)在微觀世界領(lǐng)域中則不再使用，應(yīng)該具有相應(yīng)的理論來(lái)描述量化微觀系統(tǒng)。在量子力學(xué)理論的發(fā)展中，德布羅意的實(shí)物粒子具有波粒二象性的觀點(diǎn)，通過(guò)波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋能夠說(shuō)明粒子空間部分的概率性問(wèn)題，同時(shí)，海森堡通過(guò)矩陣變換能夠更好地解釋力學(xué)量在不同表象中的表示問(wèn)題，也能說(shuō)明其呈現(xiàn)概率發(fā)布等。

隨著量子力學(xué)的不斷發(fā)展，其能夠有效對(duì)于微觀位置運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行描述，具有明顯的近代物理交叉學(xué)科的理論特點(diǎn)，能夠有效推動(dòng)全面的自然科學(xué)的發(fā)展，能進(jìn)一步提升科技水平的快速發(fā)展，也有利于實(shí)現(xiàn)相關(guān)研究工作的方法創(chuàng)新、思維創(chuàng)新。當(dāng)前，基于量子力學(xué)的量子通信、量子計(jì)算等發(fā)展，已經(jīng)深入到人們的生活領(lǐng)域中。創(chuàng)新思維的發(fā)展能更為有效地對(duì)于客觀事物的本質(zhì)和其內(nèi)部聯(lián)系進(jìn)行探索，并能據(jù)此結(jié)合自身的體系結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)新穎、獨(dú)創(chuàng)以及具有創(chuàng)新意義的思維成果。其中，獨(dú)有的物理學(xué)理論更能體現(xiàn)出創(chuàng)新思維的發(fā)展。

二、 形象思維的應(yīng)用

對(duì)于形象思維來(lái)說(shuō)，其往往優(yōu)于其他思維情況，并在其一定的發(fā)展層面上影響著其他思維的發(fā)展情況。對(duì)于如何有效表達(dá)形象思維來(lái)說(shuō)，則是通過(guò)人們的感官來(lái)對(duì)于形象性問(wèn)題進(jìn)行感知，其往往具有整體性、生動(dòng)性、直線性等特點(diǎn)。相比于抽象思維，形象思維的信息加工并非一步接一步或者線性地開(kāi)展，而是通過(guò)多種形象性材料的調(diào)用，能夠整合成為新形象，往往呈現(xiàn)立體性、平行的信息加工特點(diǎn)，以便迅速?gòu)恼w進(jìn)行問(wèn)題把握。

根據(jù)愛(ài)因斯坦的觀點(diǎn)來(lái)看，其對(duì)于思維的認(rèn)識(shí)表現(xiàn)在，“具體進(jìn)行思考的過(guò)程中，并非通過(guò)語(yǔ)言來(lái)思考，而是進(jìn)行跳躍且活動(dòng)的形象來(lái)思考，這種思考完成之后，則需要更大的力氣來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)化成語(yǔ)言。”為了幫助學(xué)習(xí)者對(duì)于量子力學(xué)進(jìn)行理解，可以充分利用相應(yīng)的多媒體技術(shù)，能夠?qū)?nèi)容進(jìn)行展示，這樣不僅能認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)對(duì)于量子力學(xué)發(fā)展中的作用，還能有利于學(xué)生形象思維的提升。

比如，結(jié)合黑體輻射理論的相關(guān)內(nèi)容，充分借助于多媒體技術(shù)來(lái)進(jìn)行黑體輻射的理想模型和特點(diǎn)的演示，并能結(jié)合日常生活進(jìn)行說(shuō)明；在波函數(shù)的物理意義的講解中，可以通過(guò)多媒體對(duì)于單電子演示實(shí)驗(yàn)和多電子衍射實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，來(lái)闡述電子的波動(dòng)性。這樣就能通過(guò)形象地演示相關(guān)抽象的理論，幫助學(xué)習(xí)者較好地理解原來(lái)晦澀難懂的問(wèn)題。

三、 發(fā)散思維的激發(fā)

對(duì)于發(fā)散思維來(lái)說(shuō)，主要就是有效進(jìn)行創(chuàng)新思路進(jìn)行擴(kuò)散，為了追求問(wèn)題的本質(zhì)則應(yīng)該實(shí)現(xiàn)多角度、多層次以及多方面的探索，能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)視野的不斷擴(kuò)大，實(shí)現(xiàn)思路的開(kāi)拓。發(fā)散思維具有獨(dú)特性、靈活性以及流暢性的特點(diǎn)。獨(dú)特性，主要表現(xiàn)為發(fā)散的“獨(dú)到”“奇特”等方面，能夠從嶄新的角度來(lái)認(rèn)識(shí)事物，并能保障具有創(chuàng)新的想法，以有助于獲得創(chuàng)造性的成果；靈活性，人們需要對(duì)于傳統(tǒng)的思維框架進(jìn)行突破，按照新思路結(jié)合問(wèn)題的情況來(lái)進(jìn)行思考；流暢性，要求實(shí)現(xiàn)思想的自由發(fā)揮，能在較短時(shí)間內(nèi)盡可能進(jìn)行思維觀念的表達(dá)，從而進(jìn)行新的思想觀念的消化。隨著科技的快速發(fā)展，量子力學(xué)在諸多領(lǐng)域中有著成功的應(yīng)用，這就應(yīng)該重視學(xué)習(xí)中的滲透以及講解相關(guān)知識(shí)，能夠在學(xué)習(xí)中，結(jié)合量子力學(xué)中的前沿理論和高科技的應(yīng)用等，進(jìn)一步開(kāi)展量子力學(xué)原理的闡明。

比如，在進(jìn)行隧道貫穿理論的學(xué)習(xí)中，可以介紹應(yīng)用量子理論中的隧道效應(yīng)理論探測(cè)物質(zhì)表面結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備掃描隧道顯微鏡，以及其相應(yīng)的工作原理。在分析量子隧道貫穿效應(yīng)過(guò)程中，應(yīng)了解隧穿電流變化的原因是原子間距離的遠(yuǎn)近情況。在不斷移動(dòng)探針的過(guò)程中，可以利用物質(zhì)的表面與針尖間的隧道貫穿電流，能夠?qū)崿F(xiàn)反饋出來(lái)物質(zhì)表面某個(gè)原子間電子的躍遷問(wèn)題，利用上述設(shè)備，能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的探針操縱單個(gè)原子的實(shí)驗(yàn)。對(duì)于一維無(wú)限深勢(shì)阱理論來(lái)說(shuō)，可以結(jié)合相關(guān)的量子力學(xué)理論對(duì)量子力學(xué)與量子計(jì)算機(jī)、量子保密通信的關(guān)系進(jìn)行適當(dāng)拓展，能夠進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣，保證其具有更為活躍的思維。

四、 集中思維的拓展

集中思維主要是相對(duì)發(fā)散思維來(lái)說(shuō)，其也稱為求同思維，主要是通過(guò)已知信息來(lái)獲得相應(yīng)的結(jié)論，可以從眾多現(xiàn)成材料中獲得結(jié)果。其往往具有全面性、分析性、獨(dú)立性、策略性以及正確性等特點(diǎn)。具體的思維中，思維主體則是結(jié)合相應(yīng)的問(wèn)題情況，分析解決問(wèn)題的依據(jù)，以及相應(yīng)驗(yàn)證解決問(wèn)題的方法，結(jié)合自身的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)以及思維水平來(lái)進(jìn)行解決問(wèn)題方法的思考，保證其方法具有應(yīng)有的預(yù)期作用，能充分考慮相應(yīng)正反兩個(gè)方面的論據(jù)，便于相應(yīng)解決問(wèn)題方案的調(diào)整。在進(jìn)行量子力學(xué)的學(xué)習(xí)中，也應(yīng)該充分發(fā)揮上述這種思維方式，進(jìn)行有效的集中思維的拓展。

五、 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，從量子力學(xué)的建立到發(fā)展，無(wú)不體現(xiàn)出創(chuàng)新思維的特點(diǎn)，在相應(yīng)的量子力學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，則應(yīng)該重視相關(guān)的創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，能在實(shí)際的生活和學(xué)習(xí)中來(lái)有效應(yīng)用相應(yīng)的創(chuàng)新思維，符合未來(lái)創(chuàng)新社會(huì)的發(fā)展要求。

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作者簡(jiǎn)介：蘇杭，河南省鄭州市，鄭州市實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)。