1、培養直覺思維 整合創新能力 重慶市豐都中學付紅周摘要：直覺思維是一種非邏輯思維，有三種表現形式：直覺的判斷、直覺的想象、直覺的啟發。直覺思維是一種創新思維，在創新過程中起著關鍵作用。創新思維的基本過程包括：準備階段，沉思階段，啟迪階段，求證階段。在中學物理教學中與其它的創新思維整合，培養學生的創新能力。在中學物理教學中，培養學生直覺思維的方法和途徑。 關鍵詞：培養直覺整合創新 素質教育的核心是培養學生的創新精神和創新能力。“創新是一個民族的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力”。“教育和科技事業要走改革創新之路，全面提高全民族的素質和創新能力”。教育要體現以人為本，全面提高提

2、高學生的素質。直覺思維作為一種創新思維，在教學中培養直覺思維，可以整合學生的創新能力。下面從直覺思維和創新思維的關系，談在物理教學中培養學生的直覺思維，以整合學生的創新能力。 1直覺思維的含義及其表現形式 11、直覺的含義 直覺思維是人腦對客觀世界及其關系的一種非常迅速的識別和猜想。它不是分析性的、按部就班的邏輯推理，而是從整體上作出的直接把握。在直覺思維過程中，跳過了許多中間步驟，作出了許多省略，是從總體上進行的識別和猜想。美國現代心理學家布魯納在其名著教育過程中說：“直覺思維與邏輯思維迥然不同，它不是仔細的，按照規定好的步驟為其特征。是人們在認識活動過程中，在

3、分析問題和解決問題時，頭腦中的某些知識、經驗和能力在下意識的狀態下經過加工而突然溝通時產生的認識上的飛躍。表現為人們對某一問題的突然領悟。 12、直覺的表現形式 121、直覺的判斷 直覺的判斷是人腦對客觀存在的實體，現象，過程，語言符號及其他相互關系的一種迅速的識別、直接的理解、綜合的判斷。這種直覺的判斷和識別，也常常在學習過程或科學家的日常工作中表現出來的。在學生的學習過程中，表現為對某一概念、命題、問題直接的理解、領會。常常有這種情況，教師還沒有解釋完畢，或者題目剛剛出來，學生就懂了，會了，因為結論、結果或答案已經被直覺地判斷出來，顯示出來了。如平行板電容器充

4、電后斷開電源，將兩板之間的距離錯開一半或增大一倍，電場強度如何變化？學生直接回答出增加一倍和不變的結論，實際上就是在電荷不變，電場線條數不變條件下的一種直覺的判別。1904年湯姆生提出“電子浸浮在均勻正電球中”的模型后，盧瑟福與蓋革一起做了粒子散射實驗，對實驗中大多數粒子散射角很小，只有少數偏角很大，甚至有個別粒子被反彈回去的現象，蓋革總試圖以湯姆生模型加以牽強附會的解釋，盧瑟福則果然決斷，只有承認原子有核，才能解釋粒子散射。就這樣，嶄新的原子核式結構模型便誕生了。 122、直覺的想象 當人們已知的信息不夠充分的情況下，不能根據實物、符號及圖像做出上述直覺的判斷時，就要求助

5、想象、猜測，才能形成一個大致的判斷，然后再尋找證據以肯定或否定自己的初步的判斷，就是直覺的想象。直覺的想象力可以把人腦中的“潛知”充分調動起來，進行嶄新的組合，從而把一個未曾料到的關系、模型構想起來，物理學中很多模型及理想實驗都是由直覺的想象構造起來的。如愛因斯坦的升降機實驗、追光實驗等。牛頓發明微積分，曾經得力于他的幾何與運動的直覺想象，愛因斯坦在創建狹義相對論的過程中也想象過人以光速運動，在建立廣義相對論的過程中，也想象過光線彎曲，他的理想實驗就是想象的產物。威爾遜云室的制造也是直覺想象的產物。 123、直覺的啟發 當研究者沉思于某一問題而許久不得其解時，突然在某一時刻

6、，由于某種偶然的突發事件的出現，在他思考的問題之外猛然傳來一個信息，有時竟會茅塞頓開，于是思路通了，這就是直覺的啟發，這種“突然點破”心理學叫原型啟發。歷史上，阿基米德為了檢驗希洛王的金冠中是否摻假，在浴缸中悟出了排水法，并進而發現了浮力的規律，在科學史上有許多類似的例子，牛頓看到蘋果總是落地發現了萬有引力、凱庫勒夢見蛇咬住自己的尾巴，從而發現苯環的結構等，都是從直覺中得到的啟發。 直覺思維在物理科學的發現中發揮著重要的作用，有了直覺思維過程的結論，然后再通過邏輯論證，才能導致科學的發現。物理學家玻恩認為：實驗物理的全部偉大發現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

7、本質上所固有的能力，它們在科學的創造中起著而且經常起著重要的作用。凱德沙夫有更鮮明的語言表示：直覺是創造思維的一個重要組成部分，沒有任何一個創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。物理學的發現、發展與進步過程中都伴隨著人類的物理直覺思維活動。直覺思維對科學發展和創新起著不可磨滅的作用。 2、物理直覺思維與創新能力的整合 21物理直覺思維與創新思維的基本過程 對于創新思維的基本過程，許多科學家和創造學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：就是創造者做好一切

8、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在的加工和組織。 3、啟迪階段：這一階段發生在創造者抓住解決問題的契機這一時刻，絕大多數時候它是一種突然產生的直覺、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果的檢驗，以便通過創造者的評價而得到確認。 許多著名物理學家的創新和發現，都跟這一四階段理論是相符的。如愛因斯坦創立狹義相

9、對論的準備階段可追溯到他對16歲在瑞士阿勞上中學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是創立狹義相對論的關鍵。 22學生學習物理過程中的直覺思維與創新思維的整合 221學生學習物理過程中的創新思維 盡管學生學習物理知識的過程和科學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

10、求學生在學習階段就作出類似量子理論和狹義相對論的偉大創造和發現，著名教育家劉佛年先生曾提出：學生只要在學習過程中，有點新思想、新意思、新觀念、新設計、新意圖、新做法、新方法等，都可以稱得上創造。 對每一個學生而言，在學習過程中的創新思維也只能是初級階段的，是一種虛擬創新，即對學生本人來說是前所未有的，是創新過程，但不一定是涉及社會和科學價值的創造思維。如學生通過學習形成某一概念，建立某一規律，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新。 222學習過程中創新思維與直覺思維的整合 按照前面約瑟夫·沃拉斯提出的創新思維的基本過程，對學生學習物理

11、過程中創新思維基本過程作如下的嘗試： 預備過程：指學生學習過程中的預習、復習、聽課或練習的過程，在這一過程中，學生有意識地收集信息，挑選資料，積累有關物理概念或規律的感性材料；經過探索發現問題或確立目標，也經過了一定的邏輯思維過程，但不一定能得出結果。 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：經過直覺的判斷、直覺的想象和直覺的啟發得出結論、構思或假說； 驗證過程：直覺過程所得的假設、結論等，通過邏輯推理進行理論論證或實驗驗證。若結果錯誤，則返回前述過程，若結果正確，則形成正確的物理概念，建立正確的物理理論

12、，得出了創新成果。 所以，學生在學習中，物理直覺思維是創新思維基本過程的重要組成部分，只有把直覺思維和創新思維結合起來，培養直覺思維，整合創新能力。 3、在中學物理教學中培養學生直覺思維的方法和途徑 31營造一種和諧民主的課堂教學氣氛 這是教學過程中培養和訓練學生直覺思維中最重要的一點。只有這樣學生在學習過程中的得出的直覺判斷、直覺想象和猜測才能表達出來。才能對學生的直覺思維進行訓練，教師自由施教，學生自由學習，使學生的潛在創造力充分的挖掘出來。愛因斯坦多次說過：教學的自由及書報上的言論自由是任何民族健全的自然界發展的基礎，他曾在一次關于教育的演說中呼吁

13、學校的目標應當是培養獨立行動和獨立思考的人，不應該把獲得專業知識放在首位上。可見只有在自由寬松的環境中，才能真正培養學生的直覺思維。 32在教學中安排一定的直覺階段 在物理教學中安排一定的直覺思維階段，讓學生順著知識發生的過程去想象、猜想，從中感悟到創新過程，使學生對學習產生濃厚興趣，情緒高漲，享受創新的快樂。如在進行密度的教學中，在學生測量鐵塊1和鐵塊2后安排一個直覺階段，讓學生提出初步的實驗結論，并提出“是不是所有物質的質量與體積成正比？再讓學生自己設計后續實驗，測量木塊的質量和體積，學生帶著強烈的求知欲，發揮邏輯思維和直覺思維去嘗試創新，體現知識的形成過程，獲得成功的

14、喜悅。 33及時引導學生猜想 布魯納說：在自然科學和普遍生活中，我們常常被迫根據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現。在物理學教學中，要對學生進行思維的非形式邏輯的訓練，鼓勵學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”的一節中，原理的得出并不是靠邏輯的推理，而是依靠直覺發現的。因此在教學中，在做了幾次測量木塊、石塊的重力、浮力和排開水的

15、重力之后，引導學生及時猜想：這些量之間有什么關系？浮力等于什么？然后對學生的猜想再用實驗驗證，最后從理論上用壓力差證明，培養學生直覺思維。 34加強物理教學的直觀性 物理學家楊振寧教授說：“物理本身就是現象”，物理教學就是讓學生識物樹理、悟物窮理，沒有物就沒有識與悟。法國著名的教育家·紹蓋曾說“一堆沒有實驗和直觀所支持的定義，不能開發智力，只能關閉思路”。在物理教學中，通過觀察實驗，對物理現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據，發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，在“阿基米德原理”教學中，如果沒有實驗的直觀性作為認識的基點，學

16、生很難提出浮力等于排開的水的重力這一大膽的猜想的。在物理教學中，加強教學內容的直觀性，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，為學生提供豐富的直觀內容，從而激發和培養學生的直覺思維。 35加強物理學史教學 在物理教學中，改進教學方法，加強物理知識的產生和形成過程的教學，讓學生體會到過程和方法的教學，通過物理學史的教學，讓學生了解物理學家發明、發現的真相知道他們成功的經驗和失敗的教訓，使學生學習到科學家的科學作風、持之以恒的精神和自然科學的研究方法，并使學生認識到科學創造過程中的直覺思維的普遍存在，為主動養成直覺思維的習慣奠定心理基礎。科學創造不是一蹴

17、而就的，直覺思維的產生也不是呼之即出的。在現代物理學中，玻爾從設身處地研究金屬的電子論，到悟出原子結構的量子化模型，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，到悟出物質波的波粒二象性，花了十年的心血加強物理學史的教育，以科學家堅忍不拔、奮力拼搏的創造精神熏陶學生，培養學生持之以恒的優良品質，這是發展學生直覺思維能力的必要步驟。 36向學生灌輸科學美思想，培養學生的科學美感 在物理新理論的建立和選擇中，科學家對美的考慮，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，德布羅意關于物質波的理論，因為缺乏實驗驗證，開始并沒有受到物理界的重視。但當其導師將他的論文交給