摘要：我國物理教育缺乏對直覺思維的重視是歷史上一直存在的問題，而對直覺思維認(rèn)知機(jī)制的模糊認(rèn)識(shí)是其重要原因。基于此，我們依據(jù)布魯納的智力發(fā)展過程理論，提出了直覺思維認(rèn)知機(jī)制的解釋模型。通過理論與經(jīng)驗(yàn)的比較，表明該模型很好地解釋了直覺思維的認(rèn)知特點(diǎn)，并得出結(jié)論：直覺思維采取的是圖像把握的認(rèn)知方式，它本質(zhì)上是非邏輯的。在此基礎(chǔ)上，通過研究物理直覺思維的認(rèn)識(shí)功能與教育功能，歸納了物理直覺思維的創(chuàng)造教育價(jià)值，從而為在物理教育中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維提供了有益的啟示。

關(guān)鍵詞：直覺思維；創(chuàng)造性思維；認(rèn)知機(jī)制

直覺思維的創(chuàng)造性教育價(jià)值，如同物理教育研究中的其他基本問題一樣，總是隨著人們對其本質(zhì)認(rèn)識(shí)的深入而逐步發(fā)展的。在物理學(xué)研究和物理教育中，直覺思維及其所具有的獨(dú)特、甚至是不可取代的重要作用，日益受到人們的重視。著名物理學(xué)家愛因斯坦高屋建瓴地道出了直覺思維的創(chuàng)造價(jià)值：“物理學(xué)家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律，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(yàn)共鳴的理解為依據(jù)的直覺，才能得到這些定律。”[1]（102）縱觀我國的物理教育，不難發(fā)現(xiàn)，重視對學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)是好的教育傳統(tǒng)。然而，忽視對直覺思維的培養(yǎng)卻也是歷史上一直存在的問題。比如，中學(xué)物理教學(xué)大綱在對學(xué)生思維能力培養(yǎng)的要求中就指出：“要通過概念的形成、規(guī)律的得出、模型的建立、知識(shí)的運(yùn)用等，培養(yǎng)學(xué)生抽象和概括、分析和綜合、推理和判斷等思維能力以及科學(xué)的語言文字表達(dá)能力和口頭交流能力”。[2]可見，我國物理教育比較重視邏輯思維而忽視直覺思維。

針對我國物理教育中過分強(qiáng)調(diào)邏輯性的傾向，諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者楊振寧教授指出：“中國的物理教學(xué)中有一個(gè)傾向，使人覺得物理就是邏輯。邏輯，沒有問題是物理的一部分，可是只有邏輯的物理是不會(huì)前進(jìn)的，必須還要能夠跳躍。這種跳躍當(dāng)然不是隨隨便便的跳躍，而是要依據(jù)許許多多的不斷延續(xù)下來的與實(shí)際的事物發(fā)生的聯(lián)系。由這些聯(lián)系出發(fā)才可以使一個(gè)人有膽量作出一些邏輯上還不能推演出來的這種跳躍。”[3]“直覺的下意識(shí)的推理，是所有理論物理和實(shí)驗(yàn)物理的一個(gè)基本的環(huán)節(jié)。沒有這個(gè)環(huán)節(jié)，不太容易作出真正最重要的貢獻(xiàn)。許許多多最最重要的工作，是先經(jīng)過很多思考，后來在沒有經(jīng)過邏輯推演而得出來的新的想法之下產(chǎn)生出來的。”[3]

其實(shí)，早在1959年，美國著名教育心理學(xué)家布魯納就提出了這樣的觀點(diǎn)：“直覺思維、預(yù)感的訓(xùn)練，是正式的學(xué)術(shù)學(xué)科和日常生活中創(chuàng)造性思維的很受忽視而重要的特征。機(jī)靈的預(yù)測、豐富的假說和大膽迅速地作出的試驗(yàn)性結(jié)論，這些是從事任何一種工作的思想家極其珍貴的財(cái)富。”[4]（33）這充分說明，無論是物理學(xué)家還是教育心理學(xué)家，盡管他們的專業(yè)各不相同，研究視角各異，但他們卻都不約而同地對直覺思維給予高度的評價(jià)。有鑒于此，本文從現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的已有成果出發(fā)，深入研究了直覺思維的認(rèn)知機(jī)制、認(rèn)識(shí)功能與教育功能，并提出了培養(yǎng)學(xué)生直覺思維能力的教學(xué)建議，希望能對物理教育中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維以有益的啟示。

二、直覺思維的認(rèn)知機(jī)制

何謂直覺思維？一般認(rèn)為，直覺思維是直接領(lǐng)悟的思維，是人腦對于突然出現(xiàn)在面前的新事物、新現(xiàn)象、新問題及其關(guān)系的一種迅速識(shí)別、敏銳而深入的洞察、直接的本質(zhì)理解和綜合的整體判斷。對于直覺思維的認(rèn)知機(jī)制，國內(nèi)外心理學(xué)家和教育學(xué)家有著不同的理解。其中，一種“知識(shí)組塊說”的觀點(diǎn)引起了我們的深入思考。

這種觀點(diǎn)認(rèn)為，“直覺思維的實(shí)質(zhì)是運(yùn)用有關(guān)知識(shí)組塊對當(dāng)前問題進(jìn)行分析及推理，以便迅速發(fā)現(xiàn)解決問題的方向或途徑的思維方式。在某種程度上說直覺是一種邏輯性推理。從組塊的產(chǎn)生來看，它是通過一步步推理而得到的，因此直覺的結(jié)果往往可以通過邏輯推理來驗(yàn)證。從直覺的產(chǎn)生來看，人們以組塊作為推理的根據(jù)（組塊起著大前提的作用），推理才一蹴而就，迅速完成。”［5］“人們普遍認(rèn)為直覺是一種非邏輯性加工。其實(shí)所謂的非邏輯性加工，不過是由于組塊內(nèi)的推理經(jīng)反復(fù)練習(xí)而熟練，并濃縮成了一個(gè)整體（組塊）。這個(gè)知識(shí)是個(gè)人心目中的‘定律’，運(yùn)用這個(gè)定律進(jìn)行推理似乎是一種非邏輯性加工，展開這個(gè)非邏輯性推理的過程，即是嚴(yán)密的一步步推理。”[5]

我們認(rèn)為，“知識(shí)組塊說”把直覺思維看作是“一種邏輯性推理”的觀點(diǎn)是值得商榷的。因?yàn)檫@種觀點(diǎn)既與科學(xué)家的科研過程有較大出入，又與大多數(shù)科學(xué)家的觀點(diǎn)相左。包括楊振寧在內(nèi)的許多著名科學(xué)家，在總結(jié)自己的研究體會(huì)后都確認(rèn)，直覺思維在本質(zhì)上是非邏輯的。費(fèi)米發(fā)現(xiàn)慢中子作用的過程便是一個(gè)生動(dòng)的例證。

1932年，費(fèi)米和他的學(xué)生在做中子實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到一個(gè)非常奇特的現(xiàn)象：他們用一個(gè)屏蔽物希望把中子流擋住，然而他們發(fā)現(xiàn)，屏蔽物放的越多，后面的中子好像越多。費(fèi)米后來回憶說，當(dāng)時(shí)是一個(gè)他不知道的道理，促使他作了一個(gè)完全是下意識(shí)的決定。他對大家說：“我們不要用重的物質(zhì)做屏蔽，而用一個(gè)非常輕的物質(zhì)試一試。”[3]結(jié)果發(fā)現(xiàn)，后面的中子效應(yīng)大大增加了。這是因?yàn)橐粋€(gè)輕的東西放上去以后，中子的速度更慢了，反應(yīng)截面變得非常之大。對于這一現(xiàn)象，費(fèi)米思考了一個(gè)晚上之后，就完全弄懂了。

顯然，對于直覺思維認(rèn)知機(jī)制的認(rèn)識(shí)還有待深入。關(guān)于這個(gè)問題，美國教育心理學(xué)家布魯納的智力發(fā)展過程理論可以為我們提供一個(gè)較好的解釋模型。

布魯納認(rèn)為，兒童的認(rèn)知發(fā)展不是刺激與反應(yīng)結(jié)合的漸次復(fù)雜化的量的連續(xù)過程，而是由結(jié)構(gòu)上迥異的三個(gè)階段組成的階段性的質(zhì)的過程。這三個(gè)階段是：行為把握，圖像把握，符號(hào)把握。其中，行為把握是從動(dòng)作中認(rèn)知的階段，圖像把握是把事物當(dāng)做視覺的或聽覺的想象進(jìn)行掌握。圖像把握以視覺圖像為主，以聽覺圖像為輔。圖像把握比行為把握的認(rèn)知機(jī)制更復(fù)雜。在行為把握中，一個(gè)刺激只產(chǎn)生一個(gè)反應(yīng)（認(rèn)知），而在圖像把握中，對一個(gè)刺激可以同時(shí)作出兩個(gè)以上的反應(yīng)；符號(hào)把握是依靠語言符號(hào)表現(xiàn)的認(rèn)知。在符號(hào)把握中，物體所具有的諸要素已分別語言化了，可以依據(jù)語言所具有的作用認(rèn)識(shí)事物諸要素間的關(guān)系，所以能夠達(dá)到邏輯把握。依據(jù)智力發(fā)展過程理論，布魯納建構(gòu)了關(guān)于直覺思維的認(rèn)知解釋。

首先，直覺思維多數(shù)采取圖像的認(rèn)知方式。一般來說，邏輯思維相當(dāng)于符號(hào)把握，而直覺思維則相當(dāng)于圖像把握。在圖像把握中，可以同時(shí)浮現(xiàn)事物的所有因素，所以是同時(shí)把握的。如果說，行為把握受“時(shí)間順序”的束縛，同一時(shí)刻只能把握一個(gè)因素；符號(hào)把握受“邏輯順序”的束縛，只能以規(guī)定好的步驟前進(jìn)；那么，圖像把握既不受“時(shí)間順序”的束縛，也不受“邏輯順序”的束縛，可以一覽無余地把握構(gòu)成事物的各種要素。

其次，直覺思維的過程是非語言的認(rèn)知過程。由于直覺思維大多是圖像把握或圖像之前的情緒性的感知，而圖像通常具有非語言的性質(zhì)，是難于言傳的。正是因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)，在直覺思維中，用語言表述其思維結(jié)果并不太困難，而用語言表述其思維的過程就極其困難。直覺思維是一閃念的思維，飛躍的思維。它是一種深層知覺的過程，是缺乏語言媒介的直接過程。所以，直覺思維是無算法的過程。所謂算法是指一步一步逼近解決目標(biāo)的邏輯步驟。邏輯思維與算法之間存在著緊密的相關(guān)關(guān)系，而直覺思維原則上是無算法的過程。[6]（19）

第三，直覺思維是對不確鑿情境的感知。直覺思維是在所研究的客觀事物細(xì)節(jié)尚未分明的情形下對整個(gè)事物的內(nèi)隱的感知。它具有跨越時(shí)間和空間的性質(zhì)，因此，這種內(nèi)隱的感知不同于我們通常所說的感知。通常所說的感知，一般是指人腦對直接作用于感覺器官的事物個(gè)別屬性和整體屬性的反應(yīng)，這種屬性通常是對事物表面的認(rèn)知。而直覺思維雖然在具有生動(dòng)的圖像這一點(diǎn)上與通常所說的感知相類似，但在掌握事物本質(zhì)結(jié)構(gòu)這一點(diǎn)上卻有根本不同。

由于直覺思維是黑箱性質(zhì)的心理成分，目前對其進(jìn)行研究還缺乏有效的方法。但是，我們所有的人都曾有過自己的直覺體驗(yàn)，因此，用內(nèi)省方法分析自己的直覺并印證直覺思維的理論是一種可以采用的策略。此外，更有必要引入科學(xué)家運(yùn)用直覺思維獲得重大科學(xué)突破后的成功體驗(yàn)來檢驗(yàn)直覺思維的理論，從而使之趨向某種程度的客觀化。運(yùn)用此種方法來印證布魯納的直覺思維認(rèn)知機(jī)制解釋模型，我們發(fā)現(xiàn)，該模型與科學(xué)家的成功體驗(yàn)非常吻合。

布魯納認(rèn)為，直覺思維多數(shù)采取圖像的認(rèn)知方式。對此，愛因斯坦也有基本一致的觀點(diǎn)，他說：“在我的思維結(jié)構(gòu)中，書面的或口頭的文字似乎不起任何作用。作為思想元素的心理的東西，是一些記號(hào)和有一定明晰程度的意象，它們可以由我‘隨意地’再生和組合。……在進(jìn)行可以傳達(dá)給別人的、由文字或別的記號(hào)建立起來的任何邏輯之前，上述的這些元素就我來說是視覺的，有時(shí)也是動(dòng)覺的。通用的文字或其他記號(hào)只有在第二階段才能很費(fèi)勁地找出來，此時(shí)上述的聯(lián)想活動(dòng)已經(jīng)充分建立，而且可以隨意地再生出來。”[1]（416）可以看出，理論和經(jīng)驗(yàn)較好地達(dá)到統(tǒng)一。

布魯納直覺思維理論的關(guān)鍵在于，他提出了圖像把握既不受“時(shí)間順序”的束縛，也不受“邏輯順序”的束縛，可以一覽無余地把握構(gòu)成事物的各種要素的觀點(diǎn)。而這一觀點(diǎn)與楊振寧關(guān)于直覺思維的論述十分吻合。楊振寧認(rèn)為：“從每一個(gè)方向來看，規(guī)律是邏輯性的。可是科學(xué)的創(chuàng)造不只是從每一個(gè)方向去發(fā)現(xiàn)與了解那個(gè)方向的規(guī)律，更重要的是，要通過想象、通過直覺（靈感），一下子同時(shí)了解每一個(gè)方向的規(guī)律。這種更高一層的了解就不只是邏輯思考所能達(dá)到的了。”[7]可見，圖像把握的同時(shí)性特點(diǎn)與直覺思維的整體性特點(diǎn)非常吻合。

按照布魯納的見解，直覺思維是在所研究的客觀事物細(xì)節(jié)尚未分明的情形下對整個(gè)事物的內(nèi)隱的感知，它具有跨越時(shí)間和空間而直達(dá)事物本質(zhì)的性質(zhì)，愛因斯坦提出狹義相對論的過程生動(dòng)地說明了這一點(diǎn)。

1895年，當(dāng)愛因斯坦還是一個(gè)16歲的中學(xué)生時(shí)，他就提出了一個(gè)樸素的理想實(shí)驗(yàn)──“追光實(shí)驗(yàn)”。當(dāng)一個(gè)人以光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，他應(yīng)該看到被“凍結(jié)”的光的波峰和波谷的圖像。然而，這個(gè)結(jié)果卻不是麥克斯韋理論應(yīng)有的解。當(dāng)時(shí)大多數(shù)物理學(xué)家認(rèn)為牛頓力學(xué)是正確的，應(yīng)該對麥克斯韋理論進(jìn)行修改。愛因斯坦以他自己的直覺認(rèn)為，為了保持物理學(xué)定律在邏輯上的一致性和麥克斯韋電磁理論的有效性，必須對以牛頓力學(xué)為基礎(chǔ)的相對論原理做出修改。經(jīng)過十年的努力，愛因斯坦終于在嶄新的時(shí)空觀上建立了狹義相對論。

通過上述理論與經(jīng)驗(yàn)的比較，我們認(rèn)為布魯納的直覺思維認(rèn)知機(jī)制解釋模型是一個(gè)較好的模型。同時(shí)，由布魯納的直覺思維認(rèn)知機(jī)制解釋我們可以認(rèn)為，直覺思維和邏輯思維是截然不同性質(zhì)的思維形式。

三、直覺思維的認(rèn)知功能

為什么在物理學(xué)研究和物理教育中特別強(qiáng)調(diào)要重視直覺思維？其理由在于，直覺思維具有邏輯思維所不具備的獨(dú)特的認(rèn)識(shí)功能。直覺思維的跳躍性、整體性和猜測性的特點(diǎn)，使其在物理學(xué)研究和物理教育中具有以下認(rèn)知功能。

（一）創(chuàng)造功能

直覺思維是物理研究中的重要因素，它既不同于邏輯思維，也不同于形象思維和辯證思維，它是一種重要的創(chuàng)造性思維方法。在經(jīng)典物理時(shí)代，從特殊到一般，是人們得出理性認(rèn)識(shí)的主要過程，而歸納法是常被采用的一種科學(xué)方法。與培根重視歸納法不同的是，愛因斯坦卻更加重視直覺。他說：“從特殊到一般的道路是直覺性的，而從一般到特殊的道路則是邏輯性的”。[1]（490）由此，愛因斯坦提出了科學(xué)形成和發(fā)展的兩條途徑：一是無意識(shí)方面，即通過非邏輯的直覺和想象；二是有意識(shí)方面，即通過邏輯思維。（而且是先運(yùn)用直覺思維，然后才是邏輯思維。）比如，20世紀(jì)的杰出物理學(xué)家狄拉克，就是在沒有任何實(shí)驗(yàn)證據(jù)的情況下，僅僅基于他對物理美的直覺欣賞，進(jìn)而天才地在1928年寫出了具有里程碑意義的狄拉克方程。該方程的奧妙雖然當(dāng)時(shí)立刻被人們所認(rèn)識(shí)，可是其中狄拉克憑直覺引入的“負(fù)能”現(xiàn)象卻是大家絕對不能接受的。然而，狄拉克不顧玻爾、海森堡、泡利等著名物理學(xué)家的冷嘲熱諷，于1931年又大膽地憑直覺提出了“反粒子”來解釋負(fù)能現(xiàn)象。這個(gè)理論更不能為人們所接受，因而流傳了許多半是羨慕半是嘲諷的故事。直到1932年安德森發(fā)現(xiàn)了電子的反粒子，人們才深刻地領(lǐng)會(huì)了狄拉克直覺思維的悠遠(yuǎn)高深。

（二）選擇功能

直覺思維是面對各種可能性做出正確選擇的重要能力。因?yàn)樵诳茖W(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)中，科學(xué)家常常會(huì)面臨各種可能做出抉擇的局面。特別是在各種可能結(jié)果出現(xiàn)的概率差不多，一時(shí)難以分出高低的情況下，科學(xué)家就會(huì)處于一種所謂“布里丹的驢子”的困境：一頭驢子站在兩個(gè)同樣大小的干草堆連線的中點(diǎn)處，如果它日復(fù)一日地?zé)o法決定吃哪一堆干草，那么最后只會(huì)餓死。當(dāng)然，實(shí)際上驢子是不至于如此的。但是當(dāng)科學(xué)家處于這種情景的時(shí)候，能否做出正確的決定，這主要取決于他的直覺思維能力。[8]

（三）聯(lián)系功能

直覺思維具有聯(lián)系事物的功能。當(dāng)人們研究某一物理問題時(shí)，外界提供的信息常常是不充分的，有很多空白點(diǎn)，僅憑邏輯思維根本無法窺探事物的本質(zhì)，此時(shí)，直覺思維不受“邏輯順序”束縛的特點(diǎn)便可發(fā)揮作用。直覺思維的特點(diǎn)在于其思維的觸角可以伸出非常遠(yuǎn)，往往在還沒有看清楚一個(gè)事物的時(shí)候就抓住了它的精神，然后再想辦法把中間的路徑聯(lián)系起來。雖然并不能保證每一次都能把中間的路徑聯(lián)系起來，但如果不去伸出直覺思維的觸角，就永遠(yuǎn)也走不遠(yuǎn)。愛因斯坦曾高度評價(jià)物理直覺思維聯(lián)系事物的重要意義，他指出：“在法拉第—麥克斯韋這一對和伽利略—牛頓這一對之間有非常值得注意的內(nèi)在相似性──每一對中的第一位都直覺地抓住了事物的直接聯(lián)系，而第二位則嚴(yán)格地用公式把這些聯(lián)系表述了出來，并且定量地應(yīng)用了它們。”[1]（102）這很好地說明了物理直覺思維的聯(lián)系功能。

（四）預(yù)見功能

物理學(xué)家在科學(xué)創(chuàng)造過程中，當(dāng)邏輯思維還不能起作用的時(shí)候，首先要對研究對象做出判斷，提出自己獨(dú)立的見解，做出科學(xué)的預(yù)見。這種預(yù)見是在經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，依靠科學(xué)洞察力和想象而來。即使在邏輯思維起作用的時(shí)候，直覺思維也還是非常重要的。深與遠(yuǎn)是直覺思維最為重要的特色。這是因?yàn)椋谛碌念I(lǐng)域內(nèi)，由于研究對象的復(fù)雜和深?yuàn)W，人們已不能隨意構(gòu)造實(shí)驗(yàn)去發(fā)現(xiàn)或建立方程、規(guī)律，也不能隨時(shí)隨意用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論的正確性，而必須借助于越來越復(fù)雜的數(shù)學(xué)，尤其是借助于科學(xué)家的直覺去推進(jìn)科學(xué)的發(fā)展。

四、直覺思維的教育功能

在物理教育中，直覺思維不僅具有獨(dú)特的認(rèn)識(shí)功能，而且在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維品質(zhì)方面也具有獨(dú)特的教育功能。

思維是能力的核心，而思維品質(zhì)是判斷思維能力高低的主要指標(biāo)。物理學(xué)研究中的思維品質(zhì)則是人們在研究和學(xué)習(xí)物理過程中逐漸形成和發(fā)展起來的個(gè)體思維特征，主要包括思維的深刻性、思維的靈活性、思維的批判性、思維的獨(dú)創(chuàng)性和思維的敏捷性。這樣，物理教育中直覺思維的教育功能就有如下幾個(gè)方面。

（一）有助于學(xué)生思維深刻性的培養(yǎng)

思維的深刻性反映了思維活動(dòng)的深度、廣度和難度。它表現(xiàn)為善于深入地思考物理問題，把握物理事物的本質(zhì)和規(guī)律；善于開展系統(tǒng)的、全面的物理思維活動(dòng)；善于從整體上認(rèn)識(shí)物理事物，掌握物理知識(shí)。思維的深刻性是思維品質(zhì)的基礎(chǔ)，其發(fā)展水平的高低必然會(huì)影響到其他思維品質(zhì)的發(fā)展。[9]而直覺思維則在一定程度上反映了思維深刻性的本質(zhì)。人們借助于直覺思維的高級表現(xiàn)形式──科學(xué)洞察力，往往能透過事物的現(xiàn)象而直達(dá)事物的本質(zhì)。

（二）有助于學(xué)生思維靈活性的培養(yǎng)

思維的靈活性是指思維活動(dòng)的靈活程度，能夠根據(jù)客觀情況的變化而變化，能夠從不同角度、不同方面去思考問題。直覺思維是以整個(gè)知識(shí)為背景的直接而迅速的認(rèn)識(shí)，它的跳躍性、猜測性的特點(diǎn)，使其可以不經(jīng)過詳盡的邏輯推理，不經(jīng)過分析的演繹步驟而提出一個(gè)假設(shè)或法則等去試圖解決問題，當(dāng)問題不能解決時(shí)，又可以提出新的假設(shè)，從而表現(xiàn)出它的靈活性。

（三）有助于學(xué)生思維批判性的培養(yǎng)

思維的批判性是指在進(jìn)行思維時(shí)，善于發(fā)現(xiàn)問題，提出質(zhì)疑，不人云亦云，不盲從附和。因此，即使是學(xué)生理解科學(xué)知識(shí)的內(nèi)容，同樣也離不開思維的批判性。比如，現(xiàn)行教材中的許多物理量是通過比值法來定義的，如R=U/I，學(xué)生憑直覺提出質(zhì)疑──為什么要用兩個(gè)物理量相比來定義一個(gè)新的物理量？這就是思維的批判性。進(jìn)一步，教師可以告訴學(xué)生：比較的關(guān)鍵是選取相同的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)橹挥羞x取相同的標(biāo)準(zhǔn)，才能使比較的結(jié)果有意義。所以，比值定義法采用兩個(gè)物理量相比，就是在比較時(shí)選取相同標(biāo)準(zhǔn)。不講清楚這一點(diǎn)，學(xué)生就不可能明白比值定義法的意義。而重要的是，物理直覺思維在這里起到了思維批判性的先導(dǎo)作用。

（四）有助于學(xué)生思維獨(dú)創(chuàng)性的培養(yǎng)

思維的獨(dú)創(chuàng)性表現(xiàn)為善于獨(dú)立思考，善于創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。而物理直覺思維在思維獨(dú)創(chuàng)性方面的突出表現(xiàn)形式之一就是直覺的想象，它通常是一種創(chuàng)造性想象。它按照一定的目的、任務(wù)，不依賴現(xiàn)成的描述，而在頭腦中獨(dú)立創(chuàng)造新形象。創(chuàng)造性想象具有獨(dú)特性、新穎性和發(fā)散性的特點(diǎn)。正如愛因斯坦所說：“想象力比知識(shí)更重要，因?yàn)橹R(shí)是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動(dòng)著進(jìn)步，并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉。嚴(yán)格地說，想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素。”[1]（284）比如，高中物理的楞次定律學(xué)生就難以理解，一個(gè)學(xué)生憑直覺把感應(yīng)電流的磁場的磁力線想象成彎曲為一個(gè)“磁力線彈簧”。這樣，當(dāng)磁鐵插入或拔出線圈時(shí)，感應(yīng)電流組成的“磁力線彈簧”總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。這正是思維獨(dú)創(chuàng)性品質(zhì)的表現(xiàn)。

（五）有助于學(xué)生思維敏捷性的培養(yǎng)

思維的敏捷性，是指思維過程的迅速程度。在處理和解決問題的過程中，能夠積極思維，正確判斷并迅速地得出結(jié)論。

物理學(xué)習(xí)中思維的敏捷性是指在學(xué)習(xí)物理知識(shí)時(shí)，快速、準(zhǔn)確地領(lǐng)會(huì)所學(xué)內(nèi)容，在頭腦中予以內(nèi)化；在運(yùn)用物理知識(shí)解決問題時(shí)，迅速、準(zhǔn)確地將物理信息輸入頭腦中，利用原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，找出問題的關(guān)鍵所在從而正確地解決問題。由于直覺思維是從物理現(xiàn)象直達(dá)結(jié)論的思維，它具有跨越時(shí)空的特性，不需要從頭至尾一步步地推理，從而大大縮短了思維的過程。因此，是否具有直覺思維，往往是一個(gè)人思維敏捷性的標(biāo)志。

五、培養(yǎng)學(xué)生直覺思維能力的教學(xué)建議

首先，賦予直覺思維以合理的地位。

為了培養(yǎng)學(xué)生的物理直覺思維能力，在物理教學(xué)中必須推崇直覺思維。教師應(yīng)當(dāng)告訴學(xué)生，在科學(xué)創(chuàng)造過程中，邏輯思維和直覺思維是同等重要的，不能厚此薄彼。通過創(chuàng)造自由民主的課堂教學(xué)氣氛，鼓勵(lì)學(xué)生大膽地推測，引導(dǎo)學(xué)生深化直覺思維而不去追究推測的理由。因?yàn)橹挥袑W(xué)生具有直覺的自信和勇氣，才會(huì)發(fā)展自己的直覺思維。[6]（20）教師還應(yīng)當(dāng)通過物理學(xué)史的介紹，使學(xué)生相信科學(xué)創(chuàng)造過程中直覺思維普遍存在的客觀性，為學(xué)生主動(dòng)養(yǎng)成直覺思維的習(xí)慣奠定心理基礎(chǔ)。

其次，有結(jié)構(gòu)地呈現(xiàn)教材。

要使學(xué)生形成物理直覺思維能力，很重要的一點(diǎn)就是要有結(jié)構(gòu)地呈現(xiàn)教材。布魯納提出：“結(jié)構(gòu)的理解，能使學(xué)生從中提高他直覺處理問題的效果。”[4]（70）無結(jié)構(gòu)的零亂的信息是難以形成直覺思維的，當(dāng)有秩序、有結(jié)構(gòu)的信息從提供的信息中忽隱忽現(xiàn)時(shí)，就會(huì)活躍直覺思維。例如，阿基米德定律的表述為“浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力”。按照力的三要素來呈現(xiàn)阿基米德定律的結(jié)構(gòu)，不難發(fā)現(xiàn)，定律只有浮力的方向和大小而沒有作用點(diǎn)，此時(shí)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用直覺思維來作出推測。這樣，學(xué)生就可以從教材賦予的信息的狹隘性中解放出來，向著同這種信息相關(guān)的直覺思維的境界展翅飛翔。

第三，使學(xué)生在頭腦中建立豐富的物理圖像。

在有結(jié)構(gòu)地呈現(xiàn)教材之后，教師在指導(dǎo)工作中還要注意防止過早的語言化，因?yàn)橹庇X思維的本性是圖像性的，它的過程是非語言性的。[6]（21）像的特點(diǎn)就是一時(shí)間浮現(xiàn)出事物的各種要素。強(qiáng)化對各種要素的同時(shí)性（共時(shí)性）的掌握，有助于活躍學(xué)生頭腦中的物理圖像，從而有助于活躍物理直覺思維。比如，像“交流電在導(dǎo)線中傳輸時(shí)電子是如何運(yùn)動(dòng)”的問題，就能很好地使學(xué)生在頭腦中形成典型的物理圖景，從而有助于發(fā)展物理直覺思維。

第四，鼓勵(lì)有組織的推測。

直覺思維是組合部分信息（幾個(gè)線索），利用一閃念感知事物結(jié)構(gòu)全貌的思維。直覺思維的這種進(jìn)程，正因?yàn)椴皇沁壿嫷匾徊揭徊较蚯暗乃惴ǎ圆灰酥笇?dǎo)。然而，從部分信息進(jìn)行推測，達(dá)到對事物全貌的感知，這既是直覺思維的特點(diǎn)，同時(shí)又是非常重要的。例如，可以做一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在一個(gè)試管內(nèi)加入一些沙子后把它豎直放入水中，當(dāng)加入的沙子較少時(shí)，試管在水中會(huì)翻倒；當(dāng)加入的沙子較多時(shí)，則試管在水中就不會(huì)翻倒。然后組織學(xué)生利用給定的部分信息，進(jìn)行有組織的推測──試管在水中翻倒與不翻倒的本質(zhì)是什么？這樣的問題就能較好地開拓學(xué)生的物理直覺思維。

第五，利用原始物理問題培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維。

為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的物理直覺思維能力，非常重要的一個(gè)問題是訓(xùn)練材料的選取。因?yàn)橹挥邢驅(qū)W生提供與物理學(xué)家研究物理相類似的問題，才有可能使學(xué)生產(chǎn)生直覺的體驗(yàn)。比如，1995年10月28日，加拿大人科克倫手握長桿走鋼絲跨越長江三峽。這樣的問題我們稱之為原始物理問題。科克倫如何使用手中的長桿？其物理原理是什么？解決這樣的問題正是直覺思維大顯身手的舞臺(tái)。相反，目前物理教學(xué)中廣泛采用的物理習(xí)題卻很難為直覺思維提供這樣的舞臺(tái)。這是因?yàn)椋恳坏懒?xí)題都是從原始物理問題抽象而來，已經(jīng)把原始物理問題的一些次要細(xì)節(jié)、非本質(zhì)的聯(lián)系舍去，也就是說，直覺思維的過程已經(jīng)被習(xí)題編制人員“越俎代庖”地完成了。因此，在一定意義上說，我國學(xué)生直覺思維能力的匱乏正是“題海戰(zhàn)術(shù)”的直接后果，這應(yīng)當(dāng)引起我們的深思。

［1］愛因斯坦.愛因斯坦文集［M］.許良英，李保恒，趙中立，譯.北京：商務(wù)印書館，1977.

［2］中華人民共和國教育部.全日制普通高級中學(xué)物理教學(xué)大綱［S］.北京：人民教育出版社，2002.

［3］楊振寧.楊振寧文集［M］.上海：華東師范大學(xué)出版社，1998.534—535.

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［6］鐘啟泉，黃志成.美國教學(xué)論流派［M］.西安：陜西人民出版社，1993.

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