探析物理学与直觉思维

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1、探析物理学与直觉思维思考一个问题，通常是一步一步地分析，作出结论，这种思维形式叫做分析思维，也叫做逻辑思维。有另…种思维与Z迥然不同——对一个问题，仅依据内隐的感知作出猜想、判断，甚至未经深思便迅速作答；或者，在对疑难百思不得其解之屮，戏剧性地出现突如其来的顿悟或理解。与自觉的逻辑思维相比，它是一种不自觉的思考，而且其结果止确与否将有待于通过逻辑思维的论证或实践的检验，这种思维形式，称为直觉思维，简称直觉。“灵感”、“顿悟”，常用以形容这种思维现象。相对逻辑思维，直觉思维是一种较为复杂、较为神秘的思维活动。科学史上许多发现正受惠于这个似乎是神秘莫测的“素质”。一、直觉的作用（一）直

2、觉是科学理论的始祖物理学家福克说过：“伟大的、以及不仅是伟大的发现，多不是按逻辑法则发现的，而是由猜想得来的；换句话说，大都是凭创造性的直觉得来的。”自古以来，任何一种学说、理论的产生，都有其孕育过程。一切科学概念的出现，开头总是一种大胆的猜想、粗糙的模型，它们都源于一种模糊的直觉。关于力，古人云“力，形之所以奋也。”关于光的本性，牛顿微粒说把它比作一种具有完全弹性的球形微粒，惠更斯波动说则理解为一种机械波。这些都是人们对事物处丁萌芽状态的看法。正是源于人们对现实世界的内隐的感知，却包含着高度的创造性。(-)直觉是思维的飞跃英国哲学家和数学家休厄尔说：“若无其中大胆放肆的猜想，一般

3、是作不出知识的进展的。”十八世纪后期到十九世纪前期，大部分物理学家都把电磁力归于超距作用。唯法拉第凭其敏锐的直觉与非凡的想象，提出带电体或磁体周围存在着一种叫做场的特殊物质，突破了经典力学的机械论框架，成了此后电磁场理论的基本出发点，使电磁学出现了历史性的转折。(三)直觉思维可以发现逻辑思维所不能发现的问题伟大的物理学家爱因斯坦断言：光在真空中的速度，无论对于任何参照系，都是C,令人难以置信。近代物理学巨人德布罗意在光的二象性启发下，为了解决当时物理学理论在解释微观现象时所面临的困难，提出了实体粒子也有波粒二象的假说，尔后为电子的衍射现象所证实。显然，这两个发现并非从逻辑思想所能得

4、出，它的产生不能不归功于大胆放肆的猜想，受腸于神秘的直觉。当然直觉思维的结果也会出现错误。例如古希腊哲学家亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。但是，这种错误截然不同于愚昧无知的错，若因此而排斥它，决不是科学的态度。二、学生的直觉思维“学生是学习的主体”。学习过程不仅是个知识积累过程，也是能力——尤其是思维能力的锻炼过程。因此，教师的教学，应用能力培养于知识之中。学生的学习，也应在锻炼思维能力的过程中去探求知识。学生是未来的人才。关于科学人才，有人把它分为两种类型：一种是循序渐进地发展知识，恰如泥瓦匠垒砖砌墙，直至大厦竣工，他们运用的是逻辑思维，这样的人才称为“条理型”或“逻辑型

5、”;另一种则是大胆地猜测，然后诉诸逻辑推理以证之。他们运用的是直觉思维，称之“推测型”或“直觉型”。显然，前者宜于发展性的研究，后者则胜任于探索性的追求。固然，两型相得益彰，都是科研所必需。但是，若致力于重大突破，就更需要“直觉型”!为此，在教学中，应注意如下几个方面。（-）潜移默化建立惯性定律的斜面小车理想实验的后半部：继续减小笫二个斜面的倾角，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度。此时，球沿水平面将作什么运动呢？伽利略凭直觉断言“以恒定速度运动下去。”法拉第继奥斯特发现电能生磁之后，觉得磁也必能生电。正是这种预感成了他坚持十年研究的强大动力，终于发现了电磁感应现象。光

6、本性的麦克斯韦电磁说与爱因斯坦的量了说、原子结构的玻尔模型等都是科学家们直觉思维的硕果，这些模型无疑对学生起了一定的潜移默化的作用。（二）赞许猜想、怪问和假想一架天平，左盘放一杯水，右盘放舷码，已处于平衡。当悬吊着的铁块浸入水中但不接触盘底时，发生的现象是左盘下降。有人问:“如果改用手指浸入水中呢”？如上所示，我们如何对待呢？猜想——应鼓励，鼓励他们要有敢猜的胆量、不怕猜错的勇气和猜后予以分析验证的严肃态度；怪问一一不应当厌烦，应当有不怕学生发怪问的魄力；假想——我们更应当珍惜，因为它往往是十分有价值的。（三）直觉讲解教师的讲课遵循逻辑思维固然必要，但若偏废了直觉思维也势必影响到学

7、生思维的健全发展。假若学生从未见过他的老师有效地使用直觉思维，那么他也未必相信自己能使用这种思维。为了诱发他们的直觉禀性，教师的授课，在向学生揭示传统的方法之前，可在适当机会作猜想示范。实践证明，这样做，既引导了学生开展直觉思维活动，又能使他们对知识有一个直觉的理解。（四）指导科学用脑读书必须勤思考，思考务求纵深,这是产生直觉萌动的背景。思路堵塞时，宜另找思考途径，摆脱习惯性程序的束缚，或更换科目，或休息。学习既要有不解决问题决不罢休的意志，又要懂得调节大脑的科学立法