袁 珍 周詩(shī)文

（海南大學(xué)理學(xué)院，海南 ?？?570228）

曾經(jīng)愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)“真正可貴的是直覺(jué)”“我信任直覺(jué)”“我相信直覺(jué)和靈感”[1]。那么，“什么是直覺(jué)思維”“其認(rèn)知機(jī)制是怎樣的”“有沒(méi)有教育價(jià)值”“如何開(kāi)展直覺(jué)思維的培養(yǎng)”等等一系列問(wèn)題，一直是教育學(xué)家、心理學(xué)家和科學(xué)家所關(guān)注的問(wèn)題。當(dāng)前關(guān)于直接思維的機(jī)制有兩種代表性的學(xué)說(shuō)，一是“知識(shí)組塊說(shuō)”，這種觀點(diǎn)認(rèn)為直覺(jué)思維的實(shí)質(zhì)是運(yùn)用有關(guān)知識(shí)組塊對(duì)當(dāng)前問(wèn)題進(jìn)行分析及推理，以便迅速發(fā)現(xiàn)解決問(wèn)題的方向或途徑的思維方式[2]。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為直覺(jué)思維實(shí)際上是圖像把握或圖像把握之前的情緒認(rèn)知，即“圖像說(shuō)”[3]。為此，筆者通過(guò)文獻(xiàn)和教學(xué)實(shí)踐研究，認(rèn)為直覺(jué)思維是一種邏輯和非邏輯相互交織的量子化行為。

一、直覺(jué)思維的認(rèn)知機(jī)制

直覺(jué)思維是人們對(duì)所需解決的物理問(wèn)題在積累了豐富的物理知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，并且進(jìn)行了超常規(guī)的過(guò)量思考，因而能在一閃念間對(duì)困惑不解的問(wèn)題以高度省略、簡(jiǎn)化、濃縮的方式洞察到事物的本質(zhì)，并且迅速作出猜測(cè)或突然領(lǐng)悟的思維。部分學(xué)者認(rèn)為這種瞬間解決問(wèn)題的操作方式，實(shí)質(zhì)上是運(yùn)用有關(guān)知識(shí)組塊得以完成的。知識(shí)組塊是人們經(jīng)過(guò)反復(fù)練習(xí)而熟練、具有極易激活性能、集成了的程序化知識(shí)和技能。由于集成度極高因而解決問(wèn)題的過(guò)程表面看無(wú)須邏輯加工，推理能一蹴而就。可是從知識(shí)組塊的產(chǎn)生來(lái)看，它是通過(guò)一步步推理而得到的。因此，從一定意義上來(lái)說(shuō)，直覺(jué)思維是一種邏輯性推理。邢紅軍教授對(duì)這種非邏輯性的推理觀點(diǎn)提出了質(zhì)疑，提出了“圖像說(shuō)”，他認(rèn)為直覺(jué)思維是采取圖像的認(rèn)知方式來(lái)解決問(wèn)題。由于圖像把握既不受“時(shí)間順序”的束縛，又不受“邏輯順序”的束縛，可以一覽無(wú)余地把握構(gòu)成事物的各種要素。因此，在客觀事物細(xì)節(jié)尚未分明的情形下利用直覺(jué)思維具有跨時(shí)空的性質(zhì)能對(duì)整個(gè)事物內(nèi)隱地感知而直達(dá)事物的本質(zhì)。由此可見(jiàn)，直覺(jué)思維本質(zhì)上是一種非邏輯推理。

仔細(xì)分析兩種對(duì)直覺(jué)思維認(rèn)知機(jī)制[4]的觀點(diǎn)，不難發(fā)現(xiàn)兩種觀點(diǎn)都承認(rèn)直覺(jué)思維具有整體性，采取整體把握的方式來(lái)解決問(wèn)題，因而能簡(jiǎn)約急速地把握解決問(wèn)題的方向和途徑。其次，直覺(jué)思維具有突發(fā)性和隨機(jī)性，通常是意識(shí)無(wú)法控制和預(yù)測(cè)其發(fā)生時(shí)空和結(jié)果的。兩種觀點(diǎn)的焦點(diǎn)在于對(duì)直覺(jué)思維認(rèn)知機(jī)制的解釋相異，因而對(duì)其實(shí)質(zhì)的判定也相異。筆者認(rèn)為“知識(shí)組塊說(shuō)”解決了直覺(jué)思維處理問(wèn)題的運(yùn)行程序——高度集成的“知識(shí)組塊”，從邏輯上講符合我們的期望；但其調(diào)用方式、集成狀況極其復(fù)雜，難以明確化，因而我們又陷入非理性的認(rèn)識(shí)之中。“圖像說(shuō)”解決了直覺(jué)思維運(yùn)作信息表征編碼的形式——知識(shí)技能圖像化；但對(duì)圖像形成的根源還有待于深入。綜合兩種認(rèn)知機(jī)制筆者假定，直覺(jué)思維是大腦運(yùn)用有關(guān)“知識(shí)組塊”程序?qū)ξ锢憩F(xiàn)象或問(wèn)題進(jìn)行以圖像編碼式的信息處理加工過(guò)程，其中包括“知識(shí)組塊”程序在內(nèi)的大部分信息都是以圖像方式進(jìn)行表征的。由于圖像具有三維性、動(dòng)態(tài)性能同時(shí)蘊(yùn)含大量信息，因而便于對(duì)事物進(jìn)行整體和動(dòng)態(tài)把握；而處理問(wèn)題的程序“知識(shí)組塊”也圖像化了，因此大腦調(diào)用程序時(shí)迅速快捷，以至于解決問(wèn)題時(shí)或產(chǎn)生新的聯(lián)想時(shí)我們無(wú)法把其過(guò)程顯現(xiàn)出來(lái)，這一信息處理過(guò)程可稱為邏輯處理過(guò)程。另一方面，直覺(jué)思維是在人腦內(nèi)部?jī)?chǔ)存信息與外部信息相互作用和影響且雙方滿足一定邊界條件時(shí)，人腦潛意識(shí)與顯意識(shí)由于獲得某種“能量”能夠相互涌現(xiàn)、滲透達(dá)到相互交融的糾纏狀態(tài)，從而發(fā)生的一種思維躍遷，這一過(guò)程可稱為非邏輯處理過(guò)程。當(dāng)然，發(fā)生這種躍遷是需具備量子化躍遷條件的，這需要我們進(jìn)一步研究。

二、直覺(jué)思維認(rèn)知機(jī)制的教育價(jià)值

“知識(shí)組塊說(shuō)”指出直覺(jué)思維地產(chǎn)生源于主體對(duì)與其研究的物理問(wèn)題相關(guān)的知識(shí)和技能積累過(guò)較熟練的經(jīng)驗(yàn)和豐富的體驗(yàn)，以至于集成為知識(shí)組塊?？梢?jiàn)，知識(shí)組塊的迅速靈活調(diào)用是直覺(jué)思維形成的載體。這一點(diǎn)為我們?cè)诮逃^(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的直覺(jué)思維能力指明了訓(xùn)練方向——構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)、組建知識(shí)模塊、形成整體功能；同時(shí)還給直覺(jué)思維“天生論”有力地回?fù)?。這將更加堅(jiān)定我們對(duì)學(xué)生進(jìn)行直覺(jué)思維能力培養(yǎng)的信心。而“圖像說(shuō)”則豐富了我們對(duì)直覺(jué)思維認(rèn)知方式的理解。我們知道人接收的信息大約70%來(lái)自視覺(jué)，圖像能承載的信息量極大，可同時(shí)容納事物的各個(gè)要素，主要引發(fā)視覺(jué)圖像思維。這就啟示我們教學(xué)時(shí)可以采用圖像表征知識(shí)和技能，并且要求學(xué)生在大腦中形成豐富的物理圖景，養(yǎng)成運(yùn)用物理圖像進(jìn)行思維的習(xí)慣。另一方面，兩種認(rèn)知機(jī)制都認(rèn)為直覺(jué)思維是從整體上來(lái)把握事物，進(jìn)而洞察其本質(zhì)，從而解決問(wèn)題。而解決問(wèn)題的過(guò)程中，當(dāng)人們具有多個(gè)選擇時(shí)，或邏輯思維中斷時(shí)，或在分析認(rèn)為所未知的領(lǐng)域時(shí)，直接思維都可以幫助人們掙脫慣性思維的束縛，搭起解決問(wèn)題的橋梁，迅速地對(duì)物理問(wèn)題作出選擇。這種“高屋建瓴”的思維方式實(shí)際上啟迪我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中可以加強(qiáng)整體分析，把研究對(duì)象整體化、物理處理過(guò)程全程化，以便增強(qiáng)宏觀直覺(jué)調(diào)控能力。

三、直覺(jué)思維能力培養(yǎng)的方法和策略

“知識(shí)組塊說(shuō)”提出的直覺(jué)思維能力培養(yǎng)的方法和教學(xué)策略有三點(diǎn)：重視結(jié)構(gòu)教學(xué)，形成合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)知識(shí)組塊思維能力；重視整體分析，加強(qiáng)發(fā)散思維、優(yōu)化思維的訓(xùn)練，增強(qiáng)直覺(jué)調(diào)控能力；鼓勵(lì)大膽猜測(cè)，打破思維定式，提高直覺(jué)敏銳性和創(chuàng)造性。而“圖像說(shuō)”提出的教學(xué)建議有：賦予直覺(jué)思維以合理的地位，有結(jié)構(gòu)地呈現(xiàn)教職工材，使學(xué)生在頭腦中建立豐富的物理圖像，鼓勵(lì)有組織的推測(cè)。綜合兩種觀點(diǎn)，個(gè)人認(rèn)為直覺(jué)思維能力的培養(yǎng)可以具體從以下幾個(gè)方面來(lái)實(shí)施。

（一）滲透物理學(xué)史，啟發(fā)學(xué)生的直覺(jué)思維

回顧物理學(xué)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)每次的重大突破都離不開(kāi)直覺(jué)思維。因此在講解物理問(wèn)題時(shí)，我們可以借助于物理學(xué)史的一些典型規(guī)律的發(fā)現(xiàn)中直覺(jué)思維的所起的重大作用，逐步引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生培養(yǎng)直覺(jué)意識(shí)。例如，我們?cè)陂_(kāi)展近代物理學(xué)教學(xué)時(shí)，可以回顧光學(xué)中“波粒”二象性之爭(zhēng)的幾百年歷史。光的干涉和衍射現(xiàn)象證明了光的波動(dòng)性，光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)卻與波動(dòng)性是相違背的，然后普朗克高度集成的“知識(shí)組塊”，大膽地提出了能量子的概念，隨后愛(ài)因斯坦在普朗克的“知識(shí)組塊”的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出了光量子的概念，恢復(fù)了光的粒子性。在他的啟發(fā)下，德波羅意進(jìn)一步提出了物質(zhì)的波，使人們認(rèn)清了微觀世界的波粒二象性，從而建立量子力學(xué)。通過(guò)像這樣的物理規(guī)律發(fā)現(xiàn)過(guò)程的引導(dǎo)，有助于幫助學(xué)生形成對(duì)直覺(jué)思維具體直觀的認(rèn)識(shí)，從中領(lǐng)會(huì)直覺(jué)思維的猜想是依托于深厚的知識(shí)底蘊(yùn)的，促使學(xué)生從方法論的高度進(jìn)行構(gòu)建知識(shí)、整合知識(shí)，并且從科學(xué)家的直覺(jué)智慧中受到熏陶，為自己主動(dòng)養(yǎng)成直覺(jué)思維的習(xí)慣奠定良好的心理基礎(chǔ)。

（二）運(yùn)用探究式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)猜想

不管是研究性學(xué)習(xí)，還是探索性學(xué)習(xí)，人的大腦思維都經(jīng)歷了“問(wèn)題—假設(shè)—推演—驗(yàn)證—反饋”思維過(guò)程。在這一過(guò)程中，問(wèn)題和假設(shè)的提出實(shí)際上就是一個(gè)大膽的猜想過(guò)程。猜想也是直覺(jué)思維的一種表現(xiàn)方式，猜想能力的培養(yǎng)既可以訓(xùn)練學(xué)生的直覺(jué)推理能力，也可以培養(yǎng)學(xué)生直覺(jué)思維能力。但是猜測(cè)能力的培養(yǎng)不是一蹴而就的，它是在對(duì)研究的對(duì)象或問(wèn)題進(jìn)行邏輯的分析，比較、聯(lián)想、類比、歸納等一系列的思維活動(dòng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合已有的規(guī)律，并作出一直符合情理的推測(cè)。這是一個(gè)高級(jí)的直覺(jué)認(rèn)知過(guò)程，通常與邏輯思維相輔相成。這就需要教師在教學(xué)過(guò)程中，要改變傳統(tǒng)的物理教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生從問(wèn)題出發(fā)，讓其思維與問(wèn)題相關(guān)聯(lián)，引入探究式教學(xué)法。例如，在講萬(wàn)有引力定律時(shí)，我們知道物體與地球之間存在引力作用，月球與地球之間也存在引力作用，那么這是否是同一種性質(zhì)的力呢？引導(dǎo)學(xué)生比較思維，大膽猜想，讓學(xué)生突然間頓悟：哦，原來(lái)這就是同一種性質(zhì)的力呀！而在學(xué)習(xí)完萬(wàn)有引力之后，我們進(jìn)入電磁學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)，我們可以試圖引導(dǎo)學(xué)生分析：既然萬(wàn)有引力的大小是與兩個(gè)物體的質(zhì)量成正比，而與兩個(gè)物體之間距離的平方成反比，那么兩個(gè)靜止的電荷之間又有怎樣的規(guī)律呢？是否具有相似的規(guī)律？通過(guò)一系列的設(shè)問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生從問(wèn)題出發(fā)，讓其思維與問(wèn)題相關(guān)聯(lián)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽的猜想，引導(dǎo)學(xué)生積極地參與到教學(xué)中來(lái)，從而促進(jìn)直覺(jué)思維能力地提高。

（三）增強(qiáng)學(xué)生物理審美意識(shí)，促進(jìn)直覺(jué)思維的產(chǎn)生和提高

物理問(wèn)題中的物理美感無(wú)處不在，探究事物的美感，不僅可以愉悅?cè)说纳硇?，陶冶情操，還可以促進(jìn)直覺(jué)思維的產(chǎn)生和提高。70%的科學(xué)家認(rèn)為現(xiàn)代科學(xué)研究是有美感直覺(jué)的，正是這種美感直覺(jué)推動(dòng)著他們不斷地開(kāi)展直覺(jué)思維，從而產(chǎn)生聯(lián)想、猜想、類比等一系列的思維活動(dòng)。許多物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)也是在審美意識(shí)中產(chǎn)生的，例如馮．卡門就是意大利的博物館觀看一幅畫著圣．克里斯朵夫掮著幼年耶穌過(guò)河的油畫時(shí)，帶來(lái)了突然而現(xiàn)的靈感，從而解決了困擾普朗特多時(shí)的問(wèn)題，得出了卡門渦街理論問(wèn)題。因此，物理學(xué)的教育中，應(yīng)該包括審美能力教育。審美能力的提高能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，反過(guò)來(lái)會(huì)促進(jìn)直覺(jué)思維能力地提高。實(shí)際上，“圖像說(shuō)”也反映的美感教育在物理教學(xué)中的重要性。

（四）提高教師自身素質(zhì)，正確認(rèn)識(shí)直覺(jué)

以上三個(gè)方面策略能夠?qū)嵤┑那疤釛l件是教師在培養(yǎng)學(xué)生的直覺(jué)思維方面要起到領(lǐng)導(dǎo)性的榜樣作用。因?yàn)閷W(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際上是從模仿開(kāi)始的，教師在課堂中刻意地運(yùn)用直接思維，從而能夠引導(dǎo)學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí)能夠首先對(duì)知識(shí)進(jìn)行檢索、遷移和應(yīng)用。而教師的直覺(jué)思維的應(yīng)用需要自身首先具備堅(jiān)實(shí)的理論功底，專業(yè)的科學(xué)素養(yǎng)以及對(duì)日常美的發(fā)現(xiàn)和欣賞，大膽地嘗試直覺(jué)思維，并且驗(yàn)證直覺(jué)思維過(guò)程的正確性。而這些都不是一日之功，需要教師通過(guò)長(zhǎng)年的日積月累，自我體驗(yàn)和反省，不斷提高自身的科學(xué)素養(yǎng)，最終實(shí)現(xiàn)教師的教法向?qū)W生的學(xué)法轉(zhuǎn)化，真正意義實(shí)現(xiàn)了直覺(jué)思維的培養(yǎng)。

總之，直覺(jué)思維的培養(yǎng)要從教師的教和學(xué)生的學(xué)兩方面來(lái)實(shí)施。首先，教師要善于適時(shí)搭建直覺(jué)思維的平臺(tái)，學(xué)生則要勇于抓住機(jī)會(huì)鍛煉和展示自己的直覺(jué)推斷力，不怕犯錯(cuò)誤，師生雙方對(duì)運(yùn)用直覺(jué)思維得出的結(jié)論要執(zhí)寬容平和之心。其次，教師要勤于有結(jié)構(gòu)地組織和呈現(xiàn)知識(shí)，啟發(fā)學(xué)生利用類比遷移、聯(lián)想等方法同化和順應(yīng)各類知識(shí)；學(xué)生則要通過(guò)建構(gòu)形成知識(shí)鏈和知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，使同類知識(shí)模塊化、異類知識(shí)集成化，養(yǎng)成運(yùn)用知識(shí)組塊進(jìn)行思維的習(xí)慣。只有兩者互相配合、融合，才能真正意義上實(shí)現(xiàn)直覺(jué)思維的培養(yǎng)，并與邏輯思維相互補(bǔ)充，最終達(dá)到解決物理問(wèn)題的目的。