高中學生科學猜想與直覺思維的培養

張東

【摘要】中學生的思維正處于迅速發展的時期，形象思維有所增強，邏輯思維大為提高，我們要不失時機地注意培養他們的直覺思維能力。本文探討了怎樣在物理教學中培養直覺思維能力，并總結我們的實踐經驗。

【關鍵詞】高中物理；科學猜想；直覺思維

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）31-0266-02

一、加強基本知識教學，奠定直覺思維的基礎

直覺、頓悟、靈感雖然是突然而來的潛意識活動，但是，它絕不會光顧無準備的頭腦。只有具備扎實的知識基礎。透徹地理解物理概念和物理規律，靈活地掌握物理學研究方法，才有可能在物理問題面前，從錯綜復雜的現象中“一眼看穿”內在的本質和聯系。

例如，關于感應電流方向的判斷，可用右手定則或楞次定律。運用楞次定律判斷時，一般要經過一個中間環節，即先找出感應電流的磁場方向，然后再結合安培右手法則（右手螺旋法則），最后確定感應電流的方向。然而，如果我們若能聯系自然界的能量守恒定律，揭示楞次定律的因果關系，抓住“結果阻礙原因”這一最根本的實質，就能使判斷過程壓縮，增大思維的跨度，提高思維的敏捷性。

二、重視物理學史教育，激勵直覺思維的動因

一個知識扎實豐富的人，如果不去苦苦鉆研、探索問題。也是不會產生直覺、頓悟和靈感的。只有熱愛科學，全身心地投入學習和研究，執著地追求事業成功的人，才與直覺、頓悟、靈感結下不解之緣，經久的思考是—時頓悟的前提。沒有千思萬慮，怎能茅塞頓開？不下苦功鉆研，把成功的希望寄托在頓悟的出現，這無異于“守株待免”。所以，發展非智力因素，培養對科學的興趣，增強對事業的情感，磨煉頑強拼搏的意志，樹立無私奉獻的優良品格，是培養直覺思維的條件。

在物理教學中，結合知識傳授過程，進行物理學史教育，以古今中外的物理學家的光輝事跡感染學生，有利于發展學生的非智力因素，從而促進直覺思維能力的發展。

如我國著名科學家錢學森，得知新中國成立的喜訊后，為了報故祖國，與阻撓他回國的美國當局堅持斗爭五年，冒著生命危險，終于回到祖國，為祖國的國防建設和科學事業做出了卓越的貢獻。

再如德國物理學家倫琴在研究陰極射線管放電現象時，偶然看到管子附近的熒光。倫琴以強烈的好奇心、頑強的毅力和尋根究底的精神，獨自在實驗室里一連七個星期，不分晝夜地進行觀察，終于發現了新射線（x射線）。這一發現，是打開微觀世界大門的三大發現之一，倫琴成為第一個諾貝爾物理學獎的獲得者。

又如：法拉第用10年的心血發現了電磁感應。德布羅意經歷十裁春秋的苦心研究，把光的波粒二象性推廣到一切物質，創立了物質波理論。在物理學發展史中，類似的事跡不勝枚舉。只要我們在教學過程中，予以重視，恰當引用，科學巨子的光輝業績和崇高榜樣，就能化為巨大的精神力量，鼓舞和激勵年輕一代茁壯成長。

三、運用探索教學法，倡導學生進行科學猜想

物理教學過程與物理學發現物理規律的過程，從認識論的觀點來看應該是一致的。但是，當前物理教學的現狀表明，不少教師過分注重邏輯程序，在課堂教學中往往采用歸納一演繹式的傳授方法，掩蓋了物理學家在發現物理規律過程中的猜想、假說、檢驗等直覺思維活動，挫傷了學生的主動性，抑制了直覺思維能力的發展。因此，在深化物理教學改革中，我們必須推廣探索式教學方法，大膽提倡和引導學生進行科學猜想，使學生感受前人的發現過程，體驗科學探索的艱難和樂趣，激發學生的創新意識相直覺思維活動。探索式教學過程可用下圖表示：

在學習“光的電磁說“時，我們首先揭示光的波動說與實驗事實的矛盾：光波需要傳播的媒質，而所有實驗都否定了這種媒質（“以太“）的存在。然后指出麥克斯韋電磁理論得出的兩個結果：電磁波與光波一樣，也是橫波，電磁波的傳播速度與光的速度相等。為了克服光的波動說的困難，使光的波動理論與實驗事實協調統一，鼓勵學生大膽地進行猜想，提出自已的假說。這時學生的思維活動就很活躍，有的學生就會大膽地提出；“電磁波足電磁場在空間的傳播，不要什么媒質。因此可以設想光波也是電磁波，就能解決光的波動說與‘以太不存在的矛盾了。”當我告訴學生：你的猜想是對的，這就是當年麥克斯韋提出的光的電磁說。因為經過20多年后，通過電磁波的反射、折射、干射和俯振等實驗，已獲得證實。學生聽說自己的猜想是對的，受到很大的鼓舞。

四、通過習題求解訓練，誘導直覺思維的萌發

在解題時，要尋找已知條件與待求結論之間的聯系，確定解題的思路。有的學生—眼就能看出條件與結論之間的內在聯系，敏捷地找到解題的思路，而有的學生則不然。這表明他們的直覺思維能力的差異是存在的。所以，有目的地對學生進行解題指導和訓練，能誘導直覺思維能力的萌發。

例如，有N個相同的電池，每個電池的內電阻為r，外電路的電阻為R。怎樣聯接組成電池組，才能使外電路獲得最大的功率？

多數學生都習慣于逐步分忻，進行數學演算。有的學生卻能馬上頓悟到解題的思路，提出自己的想法：把電池混聯，使混聯電池組的內電阻等于外電阻或接近外電阻，就可輸出最大的功率。我肯定學生這種根據已知的知識和經驗所進行的大膽猜想，井引導學生進行推導論證，得出正確的結論。這樣就可使學生在解題中發展直覺思維。

參考文獻

[1]李奇云.關于中學生猜想與假設思維活動的初步研究[D].廣西師范大學，2005.

[2]張志異.中學物理教育中直覺思維能力的培養[D].福建師范大學，2005.