1 直觉思维概述
什么叫做直觉?这是一个使人感到神秘的问题, 也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显意识突然沟通, 于是一下子得到了问题的答案。美国现代著名认知心理学家H·A·西蒙说:“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。但各种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识, 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, 我们可以概括出直觉思维的几个基本特点。
1.1 非逻辑性
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。
1.2 突发性
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体以“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。这就是为什么说这是直觉的原故。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, 则不可能被作为某个因素而考虑。”
1.3 整体性
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“块式”地进行的。
2 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, 直觉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。
2.1 物理问题的解决可分为三个思维层次
物理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。这种对问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间的关系, 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。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, 而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要经过以上三个层次, 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。
2.2 在物理解题中, 直觉思维所起的作用
2.2.1 启动作用
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。
2.2.2 导向作用
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分析提供导向作用。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。
3 审美情感与直觉思维
一般认为, 直觉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的知识作为有效推理的依据, 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、和谐性、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维的一股强大的力量, 如: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, 如此反复进行。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, 小球下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, 然后分阶段考察, 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。
摘要：直觉思维是不通过详尽的逻辑推理, 不通过分析演绎步骤而达到似乎是正确的但却又是试验性的说明、推测性的结论的思维过程, 是创造性的第一步。本文对直觉思维在高中物理解题中的应用进行了探索。
关键词：直觉思维,高中物理教学,学生,培养,逻辑推理,思维过程,知识结构