夏同愷
摘 要:非邏輯思維的重要性已經(jīng)為越來(lái)越多的人所認(rèn)可,然而對(duì)非邏輯思維的研究目前還處于很不成熟的階段,如何有效的提高非邏輯思維能力一直是個(gè)沒(méi)有很好解決的問(wèn)題。本文試圖通過(guò)高中物理解題培養(yǎng)學(xué)生的非邏輯思維能力,并結(jié)合實(shí)例,提出了一些具體建議。
關(guān)鍵詞:非邏輯思維; 物理解題;想象;高中物理
非邏輯思維是相對(duì)于邏輯思維而言的,是指用通常的邏輯程序無(wú)法說(shuō)明和解釋的那部分思維活動(dòng),主要有想象、聯(lián)想、直覺(jué)、靈感和逆向思維等表現(xiàn)形式。非邏輯思維是創(chuàng)新思維的重要組成部分,它在創(chuàng)新過(guò)程中往往起著關(guān)鍵作用。科學(xué)史上許多真正的重大發(fā)現(xiàn)都離不開(kāi)非邏輯思維。甚至有人認(rèn)為,"科學(xué)發(fā)現(xiàn)是一個(gè)非邏輯思維過(guò)程"。非邏輯思維的重要作用已經(jīng)為大多數(shù)人所認(rèn)可。
然而,長(zhǎng)期以來(lái)我們都高度重視對(duì)學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng),卻忽視了非邏輯思維。培養(yǎng)學(xué)生非邏輯思維能力的途徑是多種多樣的。對(duì)于高中生來(lái)說(shuō),解題幾乎是學(xué)習(xí)物理每天都要做的事情。在解題中運(yùn)用非邏輯思維,不僅很多時(shí)候可以簡(jiǎn)單快捷的解決問(wèn)題,而且可以突破常規(guī),培養(yǎng)學(xué)生的非邏輯思維能力,開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛力,提高學(xué)生素質(zhì),使解題真正成為素質(zhì)教育的一部分。通過(guò)解題培養(yǎng)學(xué)生的非邏輯思維能力無(wú)疑是一條值得一試的途徑。下面從想象、聯(lián)想、直覺(jué)、靈感和逆向思維五個(gè)方面,分別通過(guò)舉例說(shuō)明如何在高中物理解題中運(yùn)用非邏輯思維,以培養(yǎng)學(xué)生的非邏輯思維能力。
一、發(fā)揮想象,變通思路
愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò):"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。"想象,作為一種直觀的、形象的思維,是科學(xué)家從事科學(xué)研究的重要手段。在物理解題過(guò)程中,想象更是一種不可或缺的思維方式。
物理過(guò)程圖景想象就是經(jīng)常要用到的一種想象。學(xué)生對(duì)題目所涉及的物理過(guò)程,在頭腦中必須有一幅清晰的圖景,才有可能著手解題。
例:從離地面高為h處有自由下落的甲物體,同時(shí)在它的正下方的地面上有乙物體以初速度 豎直上拋,要使兩物體在空中相碰,則做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體的初速度 應(yīng)滿足的條件是?(不計(jì)空氣阻力,兩物體均看作質(zhì)點(diǎn))若要乙物體在下落過(guò)程中與甲物體相碰,應(yīng)滿足條件是?
該題以自由下落與豎直上拋的兩物體在空中相碰創(chuàng)設(shè)物理情景,涉及的可能物理過(guò)程圖景有:1.乙物體在上升過(guò)程中和甲物體對(duì)碰;2.乙物體上升到最高點(diǎn)后又下落,在下落過(guò)程中被甲物體追上,和甲物體發(fā)生碰撞;3.乙物體上升到最高點(diǎn)又下落,整個(gè)過(guò)程都沒(méi)有和甲物體相碰。
學(xué)生如果不能想象出這些物理過(guò)程圖景,就無(wú)法切入問(wèn)題進(jìn)行解答。明白這些物理過(guò)程圖景后,運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí),就可以對(duì)題目進(jìn)行解答了。
輔助性想象是物理解題過(guò)程中可能用到的另一種想象。這種想象比物理過(guò)程圖景想象更具有思維跳躍性,也更具有創(chuàng)造性。有些問(wèn)題用常規(guī)的方法解答非常繁雜,適當(dāng)輔助以想象之后就變得簡(jiǎn)單明,可"想"而知。還有些問(wèn)題按照常規(guī)的邏輯思維可能永遠(yuǎn)都找不到解答的方法,就不妨大膽想象,說(shuō)不定會(huì)柳暗花明。
二、直覺(jué)洞察,直擊結(jié)論
直覺(jué)思維是個(gè)體在面對(duì)問(wèn)題時(shí),以個(gè)體的整體知識(shí)結(jié)構(gòu)為根據(jù),不經(jīng)過(guò)邏輯思維,而直接地、迅速地獲得結(jié)論的思維過(guò)程。直覺(jué)思維通常以跳躍的、概要的方式跳過(guò)邏輯程序,徑直指向最后的結(jié)論,從整體上對(duì)事物的性質(zhì)、聯(lián)系作出結(jié)論性的判斷??茖W(xué)史上很多重大發(fā)現(xiàn)和突破,都發(fā)端于直覺(jué)思維。愛(ài)因斯坦曾說(shuō):"物理學(xué)家的最高使命是要得到那些普通的基本定律,而通向這些定律并沒(méi)有邏輯的思路,只有通過(guò)那種以對(duì)經(jīng)驗(yàn)共鳴的理解為依據(jù)的直覺(jué),才能得到這些定律。"
當(dāng)問(wèn)題的前景錯(cuò)綜復(fù)雜、撲朔迷離的時(shí)候,敏銳的直覺(jué)往往能夠幫助研究者迅速鎖定目標(biāo),指明研究方向。在物理解題過(guò)程中,鼓勵(lì)學(xué)生大膽進(jìn)行直覺(jué)預(yù)測(cè),不僅可以高效的解決問(wèn)題,達(dá)到"一望而知"的效果,還可以堅(jiān)定學(xué)生的直覺(jué)信念,培養(yǎng)良好的思維品質(zhì)。
例:有兩個(gè)金屬小球,固定在兩個(gè)位置上,現(xiàn)給兩個(gè)小球提供的總電量為Q. 問(wèn)兩個(gè)小球的電量如何分配時(shí)兩球間的庫(kù)侖力最大?
對(duì)于這道題,很多學(xué)生可能先會(huì)想到當(dāng)只有一個(gè)小球帶電時(shí),兩球帶電量差異最大,庫(kù)侖力為零。至此,有些學(xué)生會(huì)直覺(jué)到兩球電量相等,即兩球帶電量差異最小時(shí)庫(kù)侖力最大,進(jìn)而進(jìn)行邏輯驗(yàn)證。
"兩球帶電量差異最大,庫(kù)侖力為零"和"兩球帶電量差異最小時(shí)庫(kù)侖力最小"之間并無(wú)必然的邏輯關(guān)系。但這種直覺(jué)是非??少F的,它直接從無(wú)數(shù)可能的結(jié)果中鎖定了目標(biāo),為嚴(yán)格的邏輯運(yùn)算提供了積極的先導(dǎo)作用,使一個(gè)求解題變成了求證題。
然而,需要指出的是,并非所有的直覺(jué)都是正確的,直覺(jué)質(zhì)量的高低依賴于學(xué)生原有的經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備和知識(shí)儲(chǔ)備,以及學(xué)生已具備的思維品質(zhì)。只有正確的直覺(jué)才能促進(jìn)問(wèn)題的解決。于是,對(duì)直覺(jué)必須進(jìn)行邏輯驗(yàn)證或?qū)嵺`檢驗(yàn)。
三、靈感啟發(fā),出奇制勝
靈感是指人們?cè)趩?wèn)題面前調(diào)動(dòng)全部智慧進(jìn)行探索,使精神處于極度緊張狀態(tài) ,再由某種偶然因素的激發(fā) ,而對(duì)問(wèn)題的解決突然產(chǎn)生富有創(chuàng)造性的思路。靈感思維具有很強(qiáng)的突發(fā)性和高度的思維跳躍性,其創(chuàng)造性是其他思維所無(wú)法比擬的。它往往能使問(wèn)題的解決發(fā)生突破性的進(jìn)展,對(duì)問(wèn)題的解決起關(guān)鍵性作用。
人們?cè)趯?shí)踐中獲得大量感性認(rèn)識(shí),經(jīng)過(guò)理性認(rèn)識(shí)的加工處理形成信息儲(chǔ)存起來(lái),以此來(lái)"誘導(dǎo)"靈感的發(fā)生。當(dāng)信息儲(chǔ)存到一定程度,某一刺激就會(huì)引起靈感的爆發(fā),從而加深對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和解決。在物理教學(xué)中,我們除了要使學(xué)生積累豐富的"信息",還要向?qū)W生提供必要的"刺激",以引起學(xué)生"靈感的爆發(fā)"。設(shè)計(jì)一些需要高度的思維跳躍性才能解決的習(xí)題,就能產(chǎn)生這樣的"刺激",從而點(diǎn)燃學(xué)生思維的火花,開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。
四、養(yǎng)成良好的解題習(xí)慣
1.形成正確的解題程序。無(wú)論是何種題型的物理習(xí)題,解題過(guò)程一般都要有以下幾個(gè)基本的環(huán)節(jié):讀題、審題、情景、(對(duì)象)模型、規(guī)律、方程、求解討論。一些同學(xué)解題時(shí)習(xí)慣于讀題,找已知條件,找出要求的物理量,確定所用公式、定律,最后列出方程。其實(shí)用這種解題思路來(lái)解決物理問(wèn)題是相當(dāng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的。實(shí)踐證明,只有規(guī)范地按照解決一般物理問(wèn)題固有的解題程序,或者按照物理解題的基本模式進(jìn)行操作,才有助于增強(qiáng)自己思維的條理性,最終達(dá)到解題程序自動(dòng)化,有效地提高解題能力的目的。
2.養(yǎng)成畫(huà)圖的習(xí)慣 。畫(huà)示意圖(力學(xué)中的受力圖、運(yùn)動(dòng)情景圖、v-t圖,電學(xué)中的電路圖,光學(xué)中的光路圖等)是解決物理問(wèn)題的重要方法和手段,是解答物理習(xí)題的一大法寶。示意圖能直觀清晰地展示物理情景,可將復(fù)雜的物理問(wèn)題變得形象具體。畫(huà)示意圖的過(guò)程本身就是一種把握題意的思維過(guò)程,一條簡(jiǎn)單的線段,一幅簡(jiǎn)單的圖象,往往就是打開(kāi)思路的金鑰匙,很多同學(xué)問(wèn)老師問(wèn)題,當(dāng)老師畫(huà)出了示意圖時(shí),待求問(wèn)題往往也就迎刃而解便是明證。所以同學(xué)們從審題開(kāi)始就應(yīng)一邊讀題一邊畫(huà)圖,養(yǎng)成習(xí)慣,這是學(xué)好物理、做好物理習(xí)題的“秘笈”之一。
3.學(xué)會(huì)題后反思。學(xué)好物理貴在領(lǐng)悟和理解,重在掌握物理解題思想和方法。解完題后,不能只管答案的對(duì)錯(cuò),還應(yīng)解后思考:題目涉及哪些知識(shí)點(diǎn)(模塊)?解題的關(guān)鍵是什么?有哪些解法?能否將題目變通一下?經(jīng)過(guò)這樣反復(fù)思考和總結(jié),同學(xué)們解決物理問(wèn)題的能力定會(huì)不斷提高。
總之,在物理解題中注入非邏輯因素,可以使學(xué)生在加深理解物理知識(shí)的同時(shí),提高非邏輯思維能力,培養(yǎng)良好的思維品質(zhì),增強(qiáng)創(chuàng)造力。
參考文獻(xiàn) :
[1]陶國(guó)富. 馬克思主義創(chuàng)新思維之非邏輯思維[J]. 馬克思主義研究,2010,(6):86-91.