一、直覺思維概述
什么叫做直覺?這是一個使人感到神秘的問題，也是一個眾說紛壇的問題。我國著名科學(xué)家錢學(xué)森認(rèn)為：“直覺是一種人們沒有意識到的對信息的加工活動，是在潛意識中醞釀問題然后與顯意識突然溝通，于是一下子得到了問題的答案。”美國教育家布魯納說：“直覺是指沒有明顯地依*個人技巧的分析器官掌握問題或借境的意義、重要性或結(jié)構(gòu)的行為。”英國著名病理學(xué)家見弗里奇認(rèn)為：“直覺是指對情況的一種突如其來的頓悟或理解。”美國現(xiàn)代著名認(rèn)知心理學(xué)家H·A·西蒙說：“直覺實際上是一種再認(rèn)。”他把“專家遇到問題時可以很快地分析情景并做出反應(yīng)的能力”稱為“專家的直覺”。以上各種論述都從不同的角度闡述了直覺思維的意義，各種論述的差異表明，直覺是人們尚未完全達(dá)成共識的思維形式，它有待于我們作進(jìn)一步的深入研究。但各種論述也都包含了一個共同的思想，即直覺思維是一種客觀存在的思維形式，它具體表現(xiàn)為思維主體在解決問題時，運用已有的經(jīng)驗和知識，對問題從總體上直接加以認(rèn)識和把握，以一種高度省略、簡化、濃縮的方式洞察問題的實質(zhì)，并迅速解決問題或?qū)栴}作出某種猜測。
直覺在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中具有極為重要的作用，普朗克說。“每一種假說都是想象力發(fā)揮作用的產(chǎn)物，而想象力又是通過直覺發(fā)揮作用的。”例如，安培從電流磁效應(yīng)現(xiàn)象直覺到磁的成因應(yīng)是電流，提出了分子電流的假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì);法拉第由電能產(chǎn)生磁的現(xiàn)象，根據(jù)審美直覺，提出了磁也能產(chǎn)生電的假說，然后通過大量的實驗，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象;德布羅意根據(jù)作為波動的光具有位移性的事實，在審美直覺的驅(qū)動下，大膽地提出了實物粒子也應(yīng)當(dāng)具有波動性的科學(xué)假說，從而建立了物質(zhì)波的重要概念;愛因斯坦更是一個具有極強直覺能力的科學(xué)大師，他在26 歲和37歲時分別創(chuàng)立的狹義相對論和廣義相對論，并不是在已有的理論體系基礎(chǔ)上通過邏輯推理產(chǎn)生的，而是在很大程度上*他自己的豐富的想象力、直覺和靈感。對于直覺，愛因斯坦可謂推崇至極，他說：“真正可貴的因素是直覺。”“我相信直覺和靈感。”他還說：“物理學(xué)家的最高使命是要對得到那些普遍的基礎(chǔ)定律，……要通向這些定律，并沒有邏輯的道路，只有通過那種以對經(jīng)驗的共鳴的理解為依據(jù)的直覺，才能得到這些定律。”美國著名科學(xué)史家?guī)於髟谡撌隹茖W(xué)革命結(jié)構(gòu)時談到，從舊規(guī)范到新規(guī)范的變化離不開直覺。新規(guī)范是經(jīng)過“直覺的閃光”出現(xiàn)的。這種直覺在“深深的危機中的一個人的思想中突然出現(xiàn)。”從上述論述中，我們可以概括出直覺思維的幾個基本特點。
(一)非邏輯性
非邏輯性是直覺思維的本質(zhì)特征。首先，直覺思維的形式并不是概念和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评恚锹?lián)想、猜測和洞察力;其次，直覺思維并不按部就班地遵循邏輯規(guī)則，首尾銜接地進(jìn)行，而往往突破邏輯規(guī)則的束縛，跳躍地進(jìn)行。
(二)突發(fā)性
直覺思維是一種十分簡略的思維形式，是人的思維過程的高度濃縮，其產(chǎn)物往往突如其來，思維的過程難以被主體以“慢鏡頭”重現(xiàn)。正如前蘇聯(lián)生理學(xué)家巴甫洛夫所說的“我正確地理解并回答了結(jié)果，但是所有早些的思維途徑本身全忘記了。這就是為什么說這是直覺的原故。我發(fā)覺所有直覺都需要這樣來理解：人明白了最終的東西，但是人所經(jīng)過的準(zhǔn)備過的全部過程，則不可能被作為某個因素而考慮。”
(三)整體性
直覺往往是從事物整體入手，對問題從總體上加以把握，它是對問題總體概略的反映，而對思維過程的細(xì)節(jié)并不十分清晰。它從問題的已知的信息入手，直接觸及到問題的目標(biāo)或問題的要害。無論是對問題信息的感知，還是對經(jīng)驗知識的提取、通常都是“塊式”地進(jìn)行的。
(四)或然性
直覺思維通常來源于對問題的直感，它要受到思維主體原有經(jīng)驗知識、審美情感、態(tài)度傾向等諸多因素的影響，但卻缺乏邏輯上的支持。直覺思維的成果往往只是一種猜測，不一定能保證正確無誤，其正確性有待于進(jìn)一步的檢驗和證明。
二、直覺思維與物理解題
物理解題，尤其是求解探索性的物理問題是一個創(chuàng)造性的智力活動，在進(jìn)行過程中，直覺思維總是起著重要的作用。在解題中解題者不存在有無直覺思維參與的差別，只有直覺思維參與的數(shù)量多少與質(zhì)量高低的差別。
物理問題的解決可分為三個思維層次，即：1.戰(zhàn)略性解決層次這個層次主要是為解題確定方向或制定策略，以及對解題作出總的提示。這種對問題的解決只是一種抽象意義的解決(或猜測性的解決)，而不是具體意義的解決。
2.戰(zhàn)術(shù)性解決層次即從具體確定與問題相關(guān)的各事物之間的關(guān)系，列出有關(guān)方程，作出有關(guān)圖形等。
3.戰(zhàn)果性解決層次即具體地解決問題，并獲得問題的答案。
在問題的戰(zhàn)略性解決層次，解題者只是概略地“解決”問題，他也許只是閃現(xiàn)出一個念頭、一條思路、一個猜想、一種嘗試的方案等，而不是真正地解決了問題。這“念頭”、“思路”、“猜想”，“方案”主要是根據(jù)物理規(guī)律，經(jīng)過分析而得出的。
因為任何探索性問題的解決一般都要經(jīng)過以上三個層次，所以，從這個意義上說，任何探索性問題的解決都多少有直覺思維的參與。
在物理解題中，直覺思維所起的作用主要有兩點。
(一)啟動作用
對問題的直覺判斷，對問題結(jié)果及中間狀態(tài)的猜測，能夠給解題活動以動力。解題的思維主要是邏輯的，但是邏輯思維需要用非邏輯的直覺思維來啟動。如：
例2 質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的物塊靜止開始從A點出發(fā)，沿小車的光滑孤面下滑到B點，然后再沿粗糙的水平面BC滑到C點而為止，若BC面的摩擦系數(shù)為u，求BC的長度。
對本題，有學(xué)生采用如下的解法：
以系統(tǒng)為研究對象，由動量守恒定律可知m到C點時，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，由能量守恒定律可列出mgh=mguBC所以BC=h/u
這是一種十分簡便的解法，但它并不是唯一的解法。學(xué)生為什么選擇整體系統(tǒng)和整體過程作為研究對象，運用兩個守恒定律單刀直入，獲得結(jié)果，而不選擇別的(更為繁復(fù)的)解法呢?這是由學(xué)生優(yōu)良的直覺品質(zhì)所決定的，這種直覺來源于他們已有的經(jīng)驗儲備和對問題整體的深刻的洞察力。正是這種直覺，才使他們的解題活動得到有效的啟動。
(二)導(dǎo)向作用
問題的解決通常需要經(jīng)歷先定性后定量兩個階段，定性分析可以為定量分析提供導(dǎo)向作用。如果定性的分析與直覺思維相聯(lián)系，分析的過程往往跳躍式地進(jìn)行，分析的結(jié)果往往表現(xiàn)為一種“猜測”，并不“十分”令人使用，有待于進(jìn)一步的邏輯證明和檢驗。如：
例3有兩個金用小球，固定在兩個位置上，現(xiàn)給兩個小球提供的總電量為Q。問兩個小球的電量如何分配時兩球間的庫侖力最大?
定性分析：當(dāng)只有一只小球帶電時，兩球帶電量差異最大，庫侖力為零。由此可推測，兩球帶電量相等，即兩球帶電量差異最小時庫侖力最大。
前提“兩球帶電量差異最大，庫侖力為零”與結(jié)論“兩球帶電量差異最小時庫侖力最大之間并不存在邏輯的必然。但這種直覺是十分可貴的，它為問題的結(jié)果提供了有益的“猜測”。這種猜測是問題解決的“先遣兵“，它能為嚴(yán)格的運輯運算起到積極的先導(dǎo)作用，使一個求解題變成了求證題。