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物理解题中“直觉思维”的妙用

　　什么叫做直觉?这是一个使人感到神秘的问题吔是一个众说纷坛的问题。我国著名科学家钱学森认为：直觉是一种人们没有意识到的对信息的加工活动是在潜意识中酝酿问题然后与顯意识突然沟通，于是一下子得到了问题的答案美国教育家布鲁纳说：直觉是指没有明显地依*个人技巧的分析器官掌握问题或借境的意義、重要性或结构的行为。英国著名病理学家见弗里奇认为：直觉是指对情况的一种突如其来的顿悟或理解美国现代著名认知心理学家HA覀蒙说：直觉实际上是一种再认。他把专家遇到问题时可以很快地分析情景并做出反应的能力称为专家的直觉以上各种论述都从不同的角度阐述了直觉思维的意义，各种论述的差异表明直觉是人们尚未完全达成共识的思维形式，它有待于我们作进一步的深入研究但各種论述也都包含了一个共同的思想，即直觉思维是一种客观存在的思维形式它具体表现为思维主体在解决问题时，运用已有的经验和知識对问题从总体上直接加以认识和把握，以一种高度省略、简化、浓缩的方式洞察问题的实质并迅速解决问题或对问题作出某种猜测。北京市166中学高中分班考试考什么

　　直觉在科学发现中具有极为重要的作用普朗克说。每一种假说都是想象力发挥作用的产物而想潒力又是通过直觉发挥作用的。例如安培从电流磁效应现象直觉到磁的成因应是电流，提出了分子电流的假说揭示了磁现象的电本质;法拉第由电能产生磁的现象，根据审美直觉提出了磁也能产生电的假说，然后通过大量的实验发现了电磁感应现象;德布罗意根据作为波动的光具有位移性的事实，在审美直觉的驱动下大胆地提出了实物粒子也应当具有波动性的科学假说，从而建立了物质波的重要概念;愛因斯坦更是一个具有极强直觉能力的科学大师他在26 岁和37岁时分别创立的狭义相对论和广义相对论，并不是在已有的理论体系基础上通過逻辑推理产生的而是在很大程度上*他自己的丰富的想象力、直觉和灵感。对于直觉爱因斯坦可谓推崇至极，他说：真正可贵的因素昰直觉我相信直觉和灵感。他还说：物理学家的最高使命是要对得到那些普遍的基础定律要通向这些定律，并没有逻辑的道路只有通过那种以对经验的共鸣的理解为依据的直觉，才能得到这些定律美国著名科学史家库恩在论述科学革命结构时谈到，从旧规范到新规范的变化离不开直觉新规范是经过直觉的闪光出现的。这种直觉在深深的危机中的一个人的思想中突然出现从上述论述中，我们可以概括出直觉思维的几个基本特点

　　非逻辑性是直觉思维的本质特征。首先直觉思维的形式并不是概念和严谨的逻辑推理，而是联想、猜测和洞察力;其次直觉思维并不按部就班地遵循逻辑规则，首尾衔接地进行而往往突破逻辑规则的束缚，跳跃地进行北京市166中学高中分班考试考什么

　　直觉思维是一种十分简略的思维形式，是人的思维过程的高度浓缩其产物往往突如其来，思维的过程难以被主體以慢镜头重现正如前苏联生理学家巴甫洛夫所说的我正确地理解并回答了结果，但是所有早些的思维途径本身全忘记了这就是为什麼说这是直觉的原故。我发觉所有直觉都需要这样来理解：人明白了最终的东西但是人所经过的准备过的全部过程，则不可能被作为某個因素而考虑

　　直觉往往是从事物整体入手，对问题从总体上加以把握它是对问题总体概略的反映，而对思维过程的细节并不十分清晰它从问题的已知的信息入手，直接触及到问题的目标或问题的要害无论是对问题信息的感知，还是对经验知识的提取、通常都是塊式地进行的北京市166中学高中分班考试考什么

　　直觉思维通常来源于对问题的直感，它要受到思维主体原有经验知识、审美情感、态喥倾向等诸多因素的影响但却缺乏逻辑上的支持。直觉思维的成果往往只是一种猜测不一定能保证正确无误，其正确性有待于进一步嘚检验和证明

　　二、直觉思维与物理解题

　　物理解题，尤其是求解探索性的物理问题是一个创造性的智力活动在进行过程中，直覺思维总是起着重要的作用在解题中解题者不存在有无直觉思维参与的差别，只有直觉思维参与的数量多少与质量高低的差别

　　物悝问题的解决可分为三个思维层次，即：1.战略性解决层次这个层次主要是为解题确定方向或制定策略以及对解题作出总的提示。这种对問题的解决只是一种抽象意义的解决(或猜测性的解决)而不是具体意义的解决。

　　2.战术性解决层次即从具体确定与问题相关的各事物之間的关系列出有关方程，作出有关图形等

　　3.战果性解决层次即具体地解决问题，并获得问题的答案北京市166中学高中分班考试考什麼

　　在问题的战略性解决层次，解题者只是概略地解决问题他也许只是闪现出一个念头、一条思路、一个猜想、一种尝试的方案等，洏不是真正地解决了问题这念头、思路、猜想，方案主要是根据物理规律经过分析而得出的。

　　因为任何探索性问题的解决一般都偠经过以上三个层次所以，从这个意义上说任何探索性问题的解决都多少有直觉思维的参与。

　在物理解题中直觉思维所起的作用主要有两点。

　　对问题的直觉判断对问题结果及中间状态的猜测，能够给解题活动以动力解题的思维主要是逻辑的，但是逻辑思维需要用非逻辑的直觉思维来启动如：

　　例2　质量为M的小车静止在光滑的水平面上，现有一质量为m的物块静止开始从A点出发沿小车的咣滑孤面下滑到B点，然后再沿粗糙的水平面BC滑到C点而为止若BC面的摩擦系数为u，求BC的长度北京市166中学高中分班考试考什么

　　对本题，囿学生采用如下的解法：

　　以系统为研究对象由动量守恒定律可知m到C点时，系统处于静止状态由能量守恒定律可列出mgh=mguBC所以BC=h/u

　　这是┅种十分简便的解法，但它并不是唯一的解法学生为什么选择整体系统和整体过程作为研究对象，运用两个守恒定律单刀直入获得结果，而不选择别的(更为繁复的)解法呢?这是由学生优良的直觉品质所决定的这种直觉来源于他们已有的经验储备和对问题整体的深刻的洞察力。正是这种直觉才使他们的解题活动得到有效的启动。

　　问题的解决通常需要经历先定性后定量两个阶段定性分析可以为定量汾析提供导向作用。如果定性的分析与直觉思维相联系分析的过程往往跳跃式地进行，分析的结果往往表现为一种猜测并不十分令人使用，有待于进一步的逻辑证明和检验如：

　　例3有两个金用小球，固定在两个位置上现给两个小球提供的总电量为Q。问两个小球的電量如何分配时两球间的库仑力最大?

　　定性分析：当只有一只小球带电时两球带电量差异最大，库仑力为零由此可推测，两球带电量相等即两球带电量差异最小时库仑力最大。北京市166中学高中分班考试考什么

　　前提两球带电量差异最大库仑力为零与结论两球带電量差异最小时库仑力最大之间并不存在逻辑的必然。但这种直觉是十分可贵的它为问题的结果提供了有益的猜测。这种猜测是问题解決的先遣兵它能为严格的运辑运算起到积极的先导作用，使一个求解题变成了求证题

　　三、审美情感与直觉思维

　　一般认为，直覺往往是受思维主体的审美情感所支配的爱因斯坦认为理论前提的简单性应当是评价理论价值的重要标准。数学家阿达玛认为科学美感这种特殊的美感，是我们必须信任的向导英国著名病理学家贝弗里奇也认为，有相当部分的科学思维并无足够可*的知识作为有效推理嘚依据而势必只能凭借鉴赏力的作用来作出判断。可以说由美感产生的直觉是最高层次的直觉。

　　科学奖的表现形式是简单性、和諧性、对称性和奇异性对学生来说，科学美的因素对他们思维活动的影响是潜在的、不被觉察的但这种审美情感却是驱动学生直觉思維的一股强大的力量，如：

　　例5有一小球从高为h处由静止开始释放当下落到地面时被地面弹起作返回运动，然后再往下掉如此反复進行。若空气阻力为重力的1/5小球与地面碰撞时动能没有损失。试求小球从开始下落到最后静止在地面所通过的路程

　　本题中，小球丅降和上升的运动性质不同所经历的过程是由无限多个上升和下降的阶段构成的。对此有的学生能排除复杂过程诸多细节的纠缠，高屋建瓴总邀全局，选择全过程为一整体来加以考察利用动能定理，建立方程mgh-fs=0解得s=mgh/f=5h.学生为什么不将过程分解为无限多阶段然后分阶段栲察，原因在于他们直觉到那样做将十分繁复对简单性的追求驱使他们选择了一条迈向问题目标的简捷的路径。北京市166中学高中分班考試考什么

　　四、如何法并学生的直宽思维能力

　　直觉是一种富有意义的思维方式但不同的人，直觉思维的习惯和品质存在着很大的差异对同一个事物或同一个问题，不同的人可能会作出完全不同的直觉判断那么，在物理教学中我们究竟应当怎样培养学生直觉思維能力呢?

　　(一)重视经验的积累和对知识的彻悟

　　直觉是主体先前积累和储备的经验、知识与当前问题相碰撞而进发出的思维火花，虽嘫有时我们说不清究竟是哪些经验、知识在起作用但是，主体已有的经验知识的数量和质量实实在在是产生直觉思维的基础布洛赫说：我认为直觉和经验二者是密切相关的，所谓直觉是把那些你已经了解得很充分的事物的认识拼起来形成一个完整的认识。西蒙说：直覺是利用了已有的知识认识了当前的情景一般说来，对某一领域中的经验越丰富对该领域的知识理解得越透彻，就越容易对该领域中嘚问题产生直觉专家对本专业的问题比之新手具有强得多的直党能力，就是这个道理离开了已有的经验、知识，直觉便会成为无源之沝无本之木。

　　另一方面直觉离不开对面临问题的感知，它是对问题信息迅速加工的产物但是，主体能从问题中感知到什么信息昰与他已有的潜意识知识直接相关的布鲁纳将这种潜意识知识称为内在模式。布鲁纳认为：人的思想上有这样的一些理论和模式它们鈳在一定程度上决定我们有什么知觉，甚至决定我们有多少知觉知觉是我们把假设加在收到的信息上的结果而产生这些假设的内在模式昰一种省劳力的手段，使我们避免逐项处理感性信息这样的繁杂工作由此可见，直觉与人的记忆信息密切相关无论是哪种直觉形式，無论是什么内容的直觉它的心理素材都来源于通过主体在先前学习中获得的储存在记忆中的信息。记忆的检索功能在直觉产生的心理机淛中占有极其重要的地位北京市166中学高中分班考试考什么

　　因此，在物理教学中应当重视双基的教学，要使学生对物理概念和规律忣典型问题有尽可能具体、透彻的理解例如，对楞次定律课本中给出的叙述其基本思想是阻碍原来磁通量的变化，教学时应当通过具体实例，使学生了解定律的各种不同表述如阻碍相对运动和阻碍原电流的变化等等，这样学生才容易在碰到各种相关问题时，能够迅速作出反应产生直觉。

　　(二)完善认知结构培养组块思维

　　物理直觉是主体将物理知识组块与当前问题相互作用的产物。知识组塊是知识数量的单位它可以是一个知识单元，或是一个问题类型或问题模式组块是知识和经验的浓缩，它作为一个整体被储存、提取囷应用组块思维是直觉思维整体性的逻辑基础，人们在解决问题产生直觉时为什么常常感到有些思维加工的过程十分简略，其中许多細节没有明确地被意识到原因就在于主体的直觉思维是一种组块式的思维。

　　因此在物理教学中，应当重视基本问题的教学要使學生熟悉基本问题的情境、解法和结论。注意经常对知识进行比较和归类使之形成完善的结构;注意新旧问题的比较和沟通，善于将新问題转化为旧问题将旧问题的结论用于新问题。在解决问题时要重视问题从宏观上作整体的考察，重视定性分析以期在总体和本质上對问题加以把握。北京市166中学高中分班考试考什么

　　(三)鼓励学生广泛联想大胆猜测

　　联想是不受逻辑约束的思维方法，它具有极大嘚跳跃性和自由性可以极为迅速地将不同事物建立起联系。所以联想是直觉思维的翅膀。问题解法的猜测可以启动解题的思维问题結论的猜测可以为解题导向，所以猜测是直觉思维的重要武器因此，在物理教学中应当积极鼓励学生针对面临问题，开阔思路广泛聯想，以已有的经验知识及感知到的问题信息为依据由研究对象的部分信息推测它所具有的全部信息。既要重视思维的逻辑性和严谨性又要重视思维的探索性和发现性，重视直觉猜测的必要性和合理性注意直觉思维与逻辑思维的有机结合和协调统一。

由于篇幅原因鉯上只是部分内容。

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