求異思維在物理學習中的指導作用

何軍卿

求異思維，是指有創見的思維。求異思維重在培養學生的質疑精神，啟發聯想，開闊思路，從各方面、各角度、各層次思考問題，并在各種結構的比較中。選擇富有創造性的異乎尋常的新構思。

一、敢于質疑

“見人之未見，思人之未思，行人之未行。”一句話，創新的思想源泉就是求異思維，而求異思維的內核是敏于生疑，敢于存疑，勇于質疑。懷疑是科學發展的動力。教師要讓學生充分認識到這一點。對傳統的理論不盲從，對權威的著作(思想、言論)不迷信，不人云亦云，勇于從被奉為金科玉律的規律中發現問題，揭示矛盾，從而提出新的見解。笛卡爾(法國，1596—1650)是近代科學的奠基人之一，他的科學思維的出發點就是懷疑精神。他曾這樣說過：“要追求真理，我們必須把一生中所有事物都來懷疑一次。”我國著名地質學家李四光也有一句名言：“不懷疑，不能見真理。”

伽利略(意大利，1564-16421奠定了近代實驗科學的基礎。他是從懷疑亞里士多德的觀點開始的。當時，人們都把亞里±多德的言論當成至高無上的真理，伽利略卻不這么認為。他在讀比薩大學時就指出，亞里士多德生活在2000年以前，后來的世界已發生了很大的變化：亞里士多德一生中沒有離開過地中海流域，現在人們已能夠環球航行：亞里士多德只了解世界上的一個角落，因此他不可能永遠正確，不犯錯誤。正是由于伽利略具有這種科學的批判精神，才促使他認真研究了落體運動，完成了斜面實驗，糾正了人們對力和運動關系的錯誤觀點，熱情捍衛和宣傳哥白尼(波蘭，1473-1543)的學說，開創了實驗研究的先河，成為物理學的一代宗師。

又如，一些學生觀看過氣功師的表演：一位氣功師仰臥在釘有許多大鐵釘的木板上，身上再壓上一塊大石頭，旁邊的助手掄起大錘猛擊石頭。石塊被打碎，氣功師卻安然無恙。許多學生興高采烈地拍手叫好，又暗暗稱奇甚至竊竊私語，認為其中有詐。其實，氣功師的表演完全是真實的，當然，掄錘助手的配合也很重要。這樣的表演，表明氣功師確有本領——能仰臥在釘板上不被刺傷、能頂起千斤之重的大石塊，同時他也借助了物理學上的原理。

根據動量定理，當物體的質量m一定，力的作用時間極短時，即使作用力F很大，力的沖量仍然很小，由此引起的物理的動量變化(或速度變化)也很小，物體在沖量作用的時間內發生的位移極小。如果物體的質量m足夠大時，物體的速度變化幾乎為零，物體不會產生可覺察的位移，對支持體也就不會產生附加的壓力。這就是說，在氣功師有足夠的功力頂起石板時，石板越重(m越大)，錘擊時的附加壓力越小，仿佛沒有敲擊石板一樣。

產生懷疑，繼而用實驗或理論分析消除或解開疑問，如此循環往復，對知識的理解就會更加透徹深入了。

二、勇于探究

不滿足于既有的經驗和已取得的成果，鍥而不舍，不斷地追究下去，直達問題的本質，這就需要有頑強的探究精神和深層次的思維能力。

許多科學真理不斷得到發展、更新，正是科學家們持之以恒的努力所結出的碩果。開普勒(德國，157l—1630)對天體運動規律的四次探索，就是一個勇于探究和深刻思維的典型實例。

開普勒是哥白尼學說的擁護者。但他覺得哥白尼學說似乎還沒有充分揭示出宇宙的秘密。

1596年，開普勒出版了第一部著作《宇宙的神秘》，提出了用五個正多面體來說明當時已知的六個行星運行軌道的模型。可是后來他發現這個模型是人為的，并不符合真實情況，年輕的開普勒所做的第一次探索失敗了。不過，他追求宇宙真理的信念并未動搖。1600年，開普勒與第谷(丹麥。1546—1601)在布拉格見面，并成了第谷的助手。開普勒在整理第谷的觀測資料時，發現無論是托勒密模型、還是哥白尼模型，都不能跟第谷長期的實際觀測很好地吻合。于是他就開始了揭開行星運動之謎的第二次探索，踏上了以征服戰神馬爾斯(即火星)為突破口的征途。一次次演算，結果都不理想。即使達到最好的相差8弧分(0，133度)的誤差，開普勒也并未滿足。從一次次的失敗中，開普勒終于拋棄了舊模型中認為行星沿正圓軌道做勻速運動這個沿襲幾千年的傳統觀念，于是在1609年首先發現了行星運動的第一定律和第二定律。

不過，開普勒并沒有陶醉于已取得的勝利，他覺得關于行星的運動還有秘密未被發現。于是，開普勒又在已開墾的土地上辛勤耕耘，開始了他的第三次探索。又經過了9年的苦戰，開普勒終于發現了行星運動的規律，找出了行星運動的第三定律。至此，行星的運動規律才被全面、清楚地揭示出來，開普勒真不愧為“宇宙的立法者”。

那么，行星是依靠怎樣的一種力維系著它的周期運動呢?開普勒馬不停蹄地又在進行著第四次探索了。他像吉爾伯特(英國，1544—1603)一樣做過磁力的設想，也提出過重力的猜想等，雖然開普勒的第四次探索尚未成功，他便因積勞成疾、貧困交加，只活了59歲就過早地去世了，然而，他對科學真理執著追求的精神將永遠激勵著后人。

(責編涵冰)