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一、引言

直覺思維和邏輯思維是認識論的兩大重要基本過程。作為分支認識的協同認知，直覺思維是不受某種固定的邏輯規則約束而直接領悟事物本質的一種思維形式，是以知識的整體結構為根據的直接而迅速的認識，其特點是整體的、跳躍的、猜測的、非邏輯的[1]。在人類社會的科學活動中，物理學是整個自然科學的基礎，也是現代高新技術的原動力。作為一個理工科大學生，物理思維能力的高低直接決定著他的科學素養水平。但大學生主要是在感性思維的基礎上再通過抽象思維的提升來形成對物理學客體的認識的。因此，直覺思維能力的高低就直接反映了學生對精確科學規律的認知程度。愛因斯坦指出：“物理學的最高使命是要得到那些普遍的基本規律，由此世界體系就能用單純的演繹法建立起來。要通向這些定律，并沒有邏輯的道路，只有通過那種以對經驗的共鳴的理解為依據的直覺，才能得到這些定律。”[2]直覺思維和邏輯思維之間的關系是互補的，但是作為理工科重要基礎的大學物理課程，無論是在教材編寫[3-5]，還是課堂教學、成績考核等環節，其主要側重點都是放在邏輯思維能力的培養和考查上，而與之相關的直覺思維能力的培養卻沒有得到足夠的重視，這不能不說是一個較大的弊端。因此，在教學活動中有意識地發掘直覺思維的典型案例，強化直覺思維能力和邏輯思維能力的互補，引導學生注重直覺思維能力的培養，對提升學生的綜合素質是十分必要的。

二、大學物理教學中直覺思維能力培養的典型案例

物理學作為一門最基礎的自然學科，其主要發展歷程是一個繼承與突破交互作用的辯證過程，既包含進化式的量的積累，又包含飛躍式的質的變革。作為高等學校理工科學生一門重要的通識性必修基礎課程[6]，大學物理涵蓋了力、熱、電、光、原等基本物理理論和內容，是直覺思維能力提升的極好課堂。筆者在實際的授課過程中，根據物理內容的展開，結合物理學史及相應的研究資料，收集了大量的案例，有的放矢地進行直覺思維訓練。比如，關于萬有引力定律的發現，大多數科普文章都說，牛頓躺在蘋果樹下，看到蘋果下落，靈機一動就得到了萬有引力定律。我們在講授萬有引力定律時，強調指出，一個物理規律的形成不可能靈機一動而得到，但可以理解為牛頓躺在蘋果樹下，看到蘋果下落，這個現象觸發了他直覺思維的升華，觸發了他對引力探求的靈感，從而由蘋果落地這一現象聯想到物體之間定會存在一種相互作用的力，而蘋果亦是受到地球對它的這種力的作用而下落。以此為契機，再加上通過對前人有關天體運行情況研究的進一步分析以及充分運用微積分這一數學思想，從而建立了萬有引力定律。在這里，我們強調牛頓看到蘋果落地引起的這一直覺思維的升華是建立萬有引力定律的先決條件或第一要素，強調直覺思維的提升是科學研究、技術發明的原動力。再比如，在講授電流的磁效應時，1820年是一個極具直覺思維創造的典型年代。首先，在當年4月，丹麥物理學家奧斯特在為學生上課時，用一個伽伐尼電池，讓電流通過很細的鉑絲，鉑絲下面放置了一個封閉在罩中的小磁針，當他接通電源時，卻意外發現小磁針發生了偏轉。嚴格的科學積累及當時偶發的物理現象極大地觸發了奧斯特對科學研究的感性認識，他突然意識到通過這個實驗有可能探究到電和磁之間的某種內在聯系。于是到了晚上，他就把導線與磁針都沿子午線方向平行放置，毫不猶豫地接通了電源。經過反復實驗，奧斯特終于查明電流的磁效應是沿著圍繞導線的螺旋方向[7]。電和磁相統一的偉大發現就這樣得到了，由此奧斯特第一次成功揭示了電和磁相互作用的辯證關系。在此基礎上，畢奧、薩伐爾、安培等人又依據這一原理進一步加大了對電和磁物理圖像及轉換的研究，提出了著名的畢奧-薩伐爾定律、安培定律及安培分子電流假說等系列重大成果，為物理學中一個新的重大綜合的發現開辟了一條寬廣的道路。而這一寬廣道路的開辟卻又是以奧斯特感性思維的重大突破而作為第一前提的。物理學上另一個感性思維研究的典型例子是x射線的發現。1895年11月8日晚，為了防止外界對放電管的影響并不致光線外漏，同往常一樣，倫琴用黑紙板把放電管完全包了起來，整個房間也是完全遮光的暗室。但這一次他在實驗時，卻意外發現在一米以外涂有亞鉑氰化鋇的熒光屏發出了微弱的熒光。這一現象使他十分驚奇，強烈的直覺思維促使他意識到這可能是一種新的從未見過的光。進一步反復實驗后，倫琴確認這種現象是無法用陰極射線來解釋的，是一種全新的射線，并將之命名為x射線。1901年，倫琴因x射線的發現而成為諾貝爾物理學獎的首位獲得者。倫琴發現x射線是有一定偶然性的，但是，只有專心且細心的觀察者，在捕捉到瞬間的“偶然發現”之后，直覺思維觸發他對問題的升華，才可能利用這種偶然性做出重大成果。這種通過直覺思維升華而做出重大發現的事例很多，它為我們在大學物理教學中提高學生的直覺思維能力提供了大量的典型案例和豐富的素材資源。

三、在大學物理教學中提升學生直覺思維能力的幾點做法

（一）學好物理知識的結構體系是提升直覺思維能力的先決條件。直覺思維不是憑空臆造出來的，要想通過直覺思維對某個問題做出迅速而準確的判斷，必須對該學科的知識結構有較深入的理解和掌握。以大學物理為例，其知識體系就是以力、熱、電、光、原為代表的不同種的物質運動形式，而每一種運動形式都由其滿足自身規律的基本物理理論所約束，這些理論用一條主線所串聯，形成了自身的框架體系和結構。這個體系掌握了，架構清楚了，基礎知識就厚實了，直覺思維能力的底蘊也就夯實了。大量的科學實踐告訴我們：沒有厚實知識結構的感性思維只能是空中樓閣。（二）用典型直覺思維做引導，激發自信，勇于探索。發現和創造源自探索，探索就得依靠直覺思維。而直覺思維的形成首先要有對科學的興趣和迷戀，有強烈的探求欲和自信心，以及對科學問題打破砂鍋問到底的鉆研精神。因此，在大學物理教學中，一定要充分注意培養學生的求知欲和自信心，同時適當介紹物理學進一步發展的趨勢以及還有哪些尚待解決的理論和應用問題[8-9]，以破除學生對科學研究的神秘感，使之建立起強烈的自信心、好奇心和探求欲，并使他們充分認識到只要勤于觀察和實驗、敢于提出問題、善于從細枝末節和蛛絲馬跡中找出問題并判斷解決這些問題的方法和途徑，持之以恒，就有可能有所發現、有所創造、有所建樹。（三）有計劃地訓練學生自覺運用直覺思維。在教學中培養學生的直覺思維能力，首先要在教學計劃中有意識、有目的地安排相關內容，把直覺思維能力培養作為學生綜合素質訓練的一個重要組成部分。同時在實際的教學過程中，要注意運用啟發式教學，善于把有待于探索的問題展現在學生面前，進而根據學生的知識水平選擇恰當的內容，有計劃地訓練學生從整體出發，相信直覺和靈感，充分運用感性思維的特點，突破思維定勢和邏輯規則的束縛，從而使思維過程實現突破和躍變；要鼓勵學生敢于提出各種問題，勇于充分表達自己的觀點，在與同學和教師的討論中促使感性思維升華，最終得出合理而正確的結果，從而達到全面提高學生科學素養之目的。

四、結語

大學物理由于其課程地位的基礎性和科學理論的完備性，為我們在課堂教學中提高學生的直覺思維能力提供了極好的教學場所和豐富的教學內容。在大學物理教學中有意識、有計劃地努力提高學生的直覺思維能力，這對健全學生的科學素養體系，培養學生善于發現問題、敢于解決問題的良好科學習慣，全面提高大學物理教學質量，都起著十分重要的作用。

參考文獻：

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[9]孫昌璞，李勇，張芃.探測和操縱量子世界中的個體———2012年諾貝爾物理學獎科學貢獻評述[J].現代物理知識，2012，（6）.

作者:鄭文珍 單位:衢州學院