直覺思維在物理科學(xué)的發(fā)現(xiàn)中發(fā)揮著重要的作用，有了直覺思維過程的結(jié)論，然后再通過邏輯論證，才能導(dǎo)致科學(xué)的發(fā)現(xiàn)。物理學(xué)家玻恩認為：實驗物理的全部偉大發(fā)現(xiàn)都是來源于一些人的直覺。德布羅意說：想象力和直覺都是智慧本質(zhì)上所固有的能力，它們在科學(xué)的創(chuàng)造中起著而且經(jīng)常起著重要的作用。凱德沙夫有更鮮明的語言表示：直覺是創(chuàng)造思維的一個重要組成部分，沒有任何一個創(chuàng)造性行為能離開直覺活動。愛因斯坦則宣稱：我信任直覺，我相信直覺和靈感。物理學(xué)的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展與進步過程中都伴隨著人類的物理直覺思維活動。直覺思維對科學(xué)發(fā)展和創(chuàng)新起著不可磨滅的作用。
2、物理直覺思維與創(chuàng)新能力的整合
2．1物理直覺思維與創(chuàng)新思維的基本過程
對于創(chuàng)新思維的基本過程，許多科學(xué)家和創(chuàng)造學(xué)家提出了不同的模式，其中比較有影響的和有代表性的是約瑟夫·沃拉斯提出的四階段理論：
1、準備階段：就是創(chuàng)造者做好一切準備工作。用比較自由的方式去思考，收集材料，進行探索，聽取建議，讓思想漫游。
2、沉思階段：指在準備階段與啟迪階段之間所經(jīng)歷的一段時期；在此階段，原來所收集的資料按照一種我們所不知道，或者很少意識到，或意識不到的方式進行著一種內(nèi)在的加工和組織。
3、啟迪階段：這一階段發(fā)生在創(chuàng)造者抓住解決問題的契機這一時刻，絕大多數(shù)時候它是一種突然產(chǎn)生的直覺、頓悟；也就是說，這一階段是直覺思維起主要作用的階段。
4、求證階段：這一階段是對啟迪階段所得結(jié)果的檢驗，以便通過創(chuàng)造者的評價而得到確認。
許多著名物理學(xué)家的創(chuàng)新和發(fā)現(xiàn)，都跟這一四階段理論是相符的。如愛因斯坦創(chuàng)立狹義相對論的準備階段可追溯到他對16歲在瑞士阿勞上中學(xué)時無意想到的一個光速問題：如果我以真空中光速追一條光線運動將是什么樣子？他在這以后的十年中，也始終未放棄對這個問題的思考，沉思了不起10年之久，直到現(xiàn)在1905年，當他考慮到時間概念時，忽然覺得縈回在頭腦中十年的這個問題可能解決了，這時他只用五年的時間就完成了狹義相對論的奠基工作。這一過程中，時間概念帶給愛因斯坦的直覺啟發(fā)是創(chuàng)立狹義相對論的關(guān)鍵。
2．2學(xué)生學(xué)習(xí)物理過程中的直覺思維與創(chuàng)新思維的整合
2．2．1學(xué)生學(xué)習(xí)物理過程中的創(chuàng)新思維
盡管學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的過程和科學(xué)家研究物理問題的過程是相似的，但我們不可能也沒有必要要求學(xué)生在學(xué)習(xí)階段就作出類似量子理論和狹義相對論的偉大創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)，著名教育家劉佛年先生曾提出：學(xué)生只要在學(xué)習(xí)過程中，有點新思想、新意思、新觀念、新設(shè)計、新意圖、新做法、新方法等，都可以稱得上創(chuàng)造。
對每一個學(xué)生而言，在學(xué)習(xí)過程中的創(chuàng)新思維也只能是初級階段的，是一種虛擬創(chuàng)新，即對學(xué)生本人來說是前所未有的，是創(chuàng)新過程，但不一定是涉及社會和科學(xué)價值的創(chuàng)造思維。如學(xué)生通過學(xué)習(xí)形成某一概念，建立某一規(guī)律，或在解決實際物理問題中，運用了某種新的方法都可以稱為創(chuàng)新。
2．2．2學(xué)習(xí)過程中創(chuàng)新思維與直覺思維的整合
按照前面約瑟夫·沃拉斯提出的創(chuàng)新思維的基本過程，對學(xué)生學(xué)習(xí)物理過程中創(chuàng)新思維基本過程作如下的嘗試：
預(yù)備過程：指學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、聽課或練習(xí)的過程，在這一過程中，學(xué)生有意識地收集信息，挑選資料，積累有關(guān)物理概念或規(guī)律的感性材料；經(jīng)過探索發(fā)現(xiàn)問題或確立目標，也經(jīng)過了一定的邏輯思維過程，但不一定能得出結(jié)果。
醞釀過程：這一過程主要以無意識或潛意識的方式對收集到的資料進行加工和組織。
直覺整合過程：經(jīng)過直覺的判斷、直覺的想象和直覺的啟發(fā)得出結(jié)論、構(gòu)思或假說；
驗證過程：直覺過程所得的假設(shè)、結(jié)論等，通過邏輯推理進行理論論證或?qū)嶒烌炞C。若結(jié)果錯誤，則返回前述過程，若結(jié)果正確，則形成正確的物理概念，建立正確的物理理論，得出了創(chuàng)新成果。
所以，學(xué)生在學(xué)習(xí)中，物理直覺思維是創(chuàng)新思維基本過程的重要組成部分，只有把直覺思維和創(chuàng)新思維結(jié)合起來，培養(yǎng)直覺思維，整合創(chuàng)新能力。
3、在中學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生直覺思維的方法和途徑
3．1營造一種和諧民主的課堂教學(xué)氣氛
這是教學(xué)過程中培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生直覺思維中最重要的一點。只有這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的得出的直覺判斷、直覺想象和猜測才能表達出來。才能對學(xué)生的直覺思維進行訓(xùn)練，教師自由施教，學(xué)生自由學(xué)習(xí)，使學(xué)生的潛在創(chuàng)造力充分的挖掘出來。愛因斯坦多次說過：教學(xué)的自由及書報上的言論自由是任何民族健全的自然界發(fā)展的基礎(chǔ)，他曾在一次關(guān)于教育的演說中呼吁學(xué)校的目標應(yīng)當是培養(yǎng)獨立行動和獨立思考的人，不應(yīng)該把獲得專業(yè)知識放在首位上。可見只有在自由寬松的環(huán)境中，才能真正培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維。
3．2在教學(xué)中安排一定的直覺階段
在物理教學(xué)中安排一定的直覺思維階段，讓學(xué)生順著知識發(fā)生的過程去想象、猜想，從中感悟到創(chuàng)新過程，使學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚興趣，情緒高漲，享受創(chuàng)新的快樂。如在進行密度的教學(xué)中，在學(xué)生測量鐵塊1和鐵塊2后安排一個直覺階段，讓學(xué)生提出初步的實驗結(jié)論，并提出“是不是所有物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比？再讓學(xué)生自己設(shè)計后續(xù)實驗，測量木塊的質(zhì)量和體積，學(xué)生帶著強烈的求知欲，發(fā)揮邏輯思維和直覺思維去嘗試創(chuàng)新，體現(xiàn)知識的形成過程，獲得成功的喜悅。
3．3及時引導(dǎo)學(xué)生猜想
布魯納說：在自然科學(xué)和普遍生活中，我們常常被迫根據(jù)不完全的知識去行動，我們不得不去猜想。牛頓說：沒有大膽的猜想，就不可能做出偉大的發(fā)現(xiàn)。在物理學(xué)教學(xué)中，要對學(xué)生進行思維的非形式邏輯的訓(xùn)練，鼓勵學(xué)生不受形式邏輯的約束而自由地進行思考，包括進行機靈的猜測。直覺的猜想是合理的、必要的其原因有兩個：一是當學(xué)生找不到答案時，與其閉口不言，不如讓他猜想，二是知識條件不充分時，只有采用猜想的辦法，否則無法進行解題活動。比如在“阿基米德原理”的一節(jié)中，原理的得出并不是靠邏輯的推理，而是依靠直覺發(fā)現(xiàn)的。因此在教學(xué)中，在做了幾次測量木塊、石塊的重力、浮力和排開水的重力之后，引導(dǎo)學(xué)生及時猜想：這些量之間有什么關(guān)系？浮力等于什么？然后對學(xué)生的猜想再用實驗驗證，最后從理論上用壓力差證明，培養(yǎng)學(xué)生直覺思維。
3．4加強物理教學(xué)的直觀性
物理學(xué)家楊振寧教授說：“物理本身就是現(xiàn)象”，物理教學(xué)就是讓學(xué)生‘識物樹理、悟物窮理，’沒有物就沒有‘識’與‘悟’。法國著名的教育家Ｇ·紹蓋曾說“一堆沒有實驗和直觀所支持的定義，不能開發(fā)智力，只能關(guān)閉思路”。在物理教學(xué)中，通過觀察實驗，對物理現(xiàn)象物理事實有清晰而明確的印象，積累大量的感性認識和數(shù)據(jù)，發(fā)掘出有待探討的問題才能為直覺思維提供思考的線索和依據(jù)，在“阿基米德原理”教學(xué)中，如果沒有實驗的直觀性作為認識的基點，學(xué)生很難提出‘浮力等于排開的水的重力’這一大膽的猜想的。在物理教學(xué)中，加強教學(xué)內(nèi)容的直觀性，即加強語言直觀，、實驗、模型、掛圖、板書和板畫、計算機輔助教學(xué)，為學(xué)生提供豐富的直觀內(nèi)容，從而激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維。
3．5加強物理學(xué)史教學(xué)
在物理教學(xué)中，改進教學(xué)方法，加強物理知識的產(chǎn)生和形成過程的教學(xué)，讓學(xué)生體會到過程和方法的教學(xué)，通過物理學(xué)史的教學(xué)，讓學(xué)生了解物理學(xué)家發(fā)明、發(fā)現(xiàn)的真相知道他們成功的經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn)，使學(xué)生學(xué)習(xí)到科學(xué)家的科學(xué)作風(fēng)、持之以恒的精神和自然科學(xué)的研究方法，并使學(xué)生認識到科學(xué)創(chuàng)造過程中的直覺思維的普遍存在，為主動養(yǎng)成直覺思維的習(xí)慣奠定心理基礎(chǔ)？茖W(xué)創(chuàng)造不是一蹴而就的，直覺思維的產(chǎn)生也不是呼之即出的。在現(xiàn)代物理學(xué)中，玻爾從設(shè)身處地研究金屬的電子論，到悟出原子結(jié)構(gòu)的量子化模型，思索了近四年的時間，德布羅意從開始思考光的波粒二象性，到悟出物質(zhì)波的波粒二象性，花了十年的心血……加強物理學(xué)史的教育，以科學(xué)家堅忍不拔、奮力拼搏的創(chuàng)造精神熏陶學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生持之以恒的優(yōu)良品質(zhì)，這是發(fā)展學(xué)生直覺思維能力的必要步驟。
3．6向?qū)W生灌輸科學(xué)美思想，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)美感
在物理新理論的建立和選擇中，科學(xué)家對美的考慮，往往決定著理論的取舍，這就是人們所說的以真取美。我們知道，德布羅意關(guān)于物質(zhì)波的理論，因為缺乏實驗驗證，開始并沒有受到物理界的重視。但當其導(dǎo)師將他的論文交給愛因斯坦后，立即引起愛因斯坦的重視。其中原因是愛因斯坦喜歡對稱美。當人們發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)后，便普遍直覺到磁生電的必然性。帶著這種想法，人們?nèi)パ芯，因此便產(chǎn)生了法拉第電磁感應(yīng)定律。如果學(xué)生對物理知識的美感產(chǎn)生了共鳴，就可能使他們在物理學(xué)習(xí)和探索中產(chǎn)生可貴的直覺思維。正因為科學(xué)美感影響人們的直覺思維。所以科學(xué)美學(xué)應(yīng)作為一種世界觀和方法論納入我們的教學(xué)中來。
只要我們在物理教學(xué)中保持傳統(tǒng)的邏輯思維能力培養(yǎng)的同時，注意到直覺思維的重要性。重視和加強直覺思維的培養(yǎng)。就完全可以培養(yǎng)出社會主義建設(shè)所需的創(chuàng)新型、開拓型人才。
參考文獻：
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