關于量子力學建立中的創新思維的思考

摘 要：本文結合量子力學的發展情況，重點論述了在學習量子力學中的形象思維、發散思維以及集中思維等方面的問題，希望對今后的創新學習和發展能夠有所幫助，以便能更好地符合未來的創新社會的發展要求。

關鍵詞：量子力學；創新學習；創新思維；思維能力

一、 前言

在理解量子的過程中，普朗克通過能量子的角度來說明了黑體輻射實驗。在此基礎上，愛因斯坦成功地對光電效應進行了解釋，能夠說明光的波粒二象性。此后，科學家們談論的焦點則是量子，從而牛頓力學在微觀世界領域中則不再使用，應該具有相應的理論來描述量化微觀系統。在量子力學理論的發展中，德布羅意的實物粒子具有波粒二象性的觀點，通過波函數的統計解釋能夠說明粒子空間部分的概率性問題，同時，海森堡通過矩陣變換能夠更好地解釋力學量在不同表象中的表示問題，也能說明其呈現概率發布等。

隨著量子力學的不斷發展，其能夠有效對于微觀位置運動規律進行描述，具有明顯的近代物理交叉學科的理論特點，能夠有效推動全面的自然科學的發展，能進一步提升科技水平的快速發展，也有利于實現相關研究工作的方法創新、思維創新。當前，基于量子力學的量子通信、量子計算等發展，已經深入到人們的生活領域中。創新思維的發展能更為有效地對于客觀事物的本質和其內部聯系進行探索，并能據此結合自身的體系結構來實現新穎、獨創以及具有創新意義的思維成果。其中，獨有的物理學理論更能體現出創新思維的發展。

二、 形象思維的應用

對于形象思維來說，其往往優于其他思維情況，并在其一定的發展層面上影響著其他思維的發展情況。對于如何有效表達形象思維來說，則是通過人們的感官來對于形象性問題進行感知，其往往具有整體性、生動性、直線性等特點。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展，而是通過多種形象性材料的調用，能夠整合成為新形象，往往呈現立體性、平行的信息加工特點，以便迅速從整體進行問題把握。

根據愛因斯坦的觀點來看，其對于思維的認識表現在，“具體進行思考的過程中，并非通過語言來思考，而是進行跳躍且活動的形象來思考，這種思考完成之后，則需要更大的力氣來進行轉化成語言?！睘榱藥椭鷮W習者對于量子力學進行理解，可以充分利用相應的多媒體技術，能夠將內容進行展示，這樣不僅能認識到實驗對于量子力學發展中的作用，還能有利于學生形象思維的提升。

比如，結合黑體輻射理論的相關內容，充分借助于多媒體技術來進行黑體輻射的理想模型和特點的演示，并能結合日常生活進行說明；在波函數的物理意義的講解中，可以通過多媒體對于單電子演示實驗和多電子衍射實驗進行，來闡述電子的波動性。這樣就能通過形象地演示相關抽象的理論，幫助學習者較好地理解原來晦澀難懂的問題。

三、 發散思維的激發

對于發散思維來說，主要就是有效進行創新思路進行擴散，為了追求問題的本質則應該實現多角度、多層次以及多方面的探索，能夠實現相關視野的不斷擴大，實現思路的開拓。發散思維具有獨特性、靈活性以及流暢性的特點。獨特性，主要表現為發散的“獨到”“奇特”等方面，能夠從嶄新的角度來認識事物，并能保障具有創新的想法，以有助于獲得創造性的成果；靈活性，人們需要對于傳統的思維框架進行突破，按照新思路結合問題的情況來進行思考；流暢性，要求實現思想的自由發揮，能在較短時間內盡可能進行思維觀念的表達，從而進行新的思想觀念的消化。隨著科技的快速發展，量子力學在諸多領域中有著成功的應用，這就應該重視學習中的滲透以及講解相關知識，能夠在學習中，結合量子力學中的前沿理論和高科技的應用等，進一步開展量子力學原理的闡明。

比如，在進行隧道貫穿理論的學習中，可以介紹應用量子理論中的隧道效應理論探測物質表面結構的實驗設備掃描隧道顯微鏡，以及其相應的工作原理。在分析量子隧道貫穿效應過程中，應了解隧穿電流變化的原因是原子間距離的遠近情況。在不斷移動探針的過程中，可以利用物質的表面與針尖間的隧道貫穿電流，能夠實現反饋出來物質表面某個原子間電子的躍遷問題，利用上述設備，能進一步實現相應的探針操縱單個原子的實驗。對于一維無限深勢阱理論來說，可以結合相關的量子力學理論對量子力學與量子計算機、量子保密通信的關系進行適當拓展，能夠進一步激發學習者的興趣，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發散思維來說，其也稱為求同思維，主要是通過已知信息來獲得相應的結論，可以從眾多現成材料中獲得結果。其往往具有全面性、分析性、獨立性、策略性以及正確性等特點。具體的思維中，思維主體則是結合相應的問題情況，分析解決問題的依據，以及相應驗證解決問題的方法，結合自身的知識經驗以及思維水平來進行解決問題方法的思考，保證其方法具有應有的預期作用，能充分考慮相應正反兩個方面的論據，便于相應解決問題方案的調整。在進行量子力學的學習中，也應該充分發揮上述這種思維方式，進行有效的集中思維的拓展。

五、 結語

綜上所述，從量子力學的建立到發展，無不體現出創新思維的特點，在相應的量子力學的學習過程中，則應該重視相關的創新思維能力的培養，能在實際的生活和學習中來有效應用相應的創新思維，符合未來創新社會的發展要求。

參考文獻：

[1]劉偉偉，賀天平.量子力學多世界解釋的語境論歸宿[J].南京大學學報（哲學·人文科學·社會科學），2015（3）.

[2]賀天平，劉偉偉.整體性：“多世界解釋”的方法論原則[J].江海學刊，2017（5）.

[3]李愛君，周戰榮，朱海飛.大學物理課程中“波函數薛定諤方程”的教學探討[J].物理與工程，2018（4）.

[4]楊延玲.《量子力學》教學對學生創新性思維的培養[J].考試周刊，2010（8）.

作者簡介：蘇杭，河南省鄭州市，鄭州市實驗高級中學。