物理教學(xué)中直覺思維及其能力培養(yǎng)策略

1、物理教學(xué)中直覺思維及其能力培養(yǎng)策略梁 新 燦浙 江 省 新 昌 中 學(xué) 12004年浙江省教研室立項(xiàng)課題、紹興市教科所立項(xiàng)課題高中物理學(xué)科思維結(jié)構(gòu)及其能力培養(yǎng)方法的研究教學(xué)調(diào)查 2 項(xiàng)目 評(píng)價(jià) 最重要 次重要 不重要 1、知識(shí)教學(xué)（概念、規(guī)律的內(nèi)涵與外延） 588% 318% 18%2、過程教學(xué)（概念、規(guī)律的由來與應(yīng)用方向） 564% 344% 3%3、物理學(xué)研究方法（觀察、模擬、理想化、實(shí)驗(yàn)歸納法、演繹推理法、類比推理法等） 588% 288% 25%高三教學(xué)調(diào)查（8個(gè)班）34、思維方法（1）抽象思維（分析與綜合；抽象與概括；分類與比較等）； 688% 264% 0%（2）形象思維（比喻、直

2、觀教具、圖象、模型、電腦動(dòng)畫、想象等）； 270% 565% 12%（3）直覺思維（直覺、靈感）； 270% 522%12%（4）創(chuàng)造性思維（包括發(fā)散思維、會(huì)聚思維、順逆思維、縱橫思維、辨證思維等） 656% 264%18%45、解題程序與方法（分解法與合成法；整體法與隔離法；物理方法與數(shù)學(xué)方法） 700%129%25%6、物理學(xué)觀點(diǎn)（運(yùn)動(dòng)和力的觀點(diǎn)、能量的觀點(diǎn)、動(dòng)量的觀點(diǎn)、場(chǎng)的觀點(diǎn)、波的觀點(diǎn)等） 398%499%58%7、物理科學(xué)美（簡(jiǎn)單、對(duì)稱、和諧、多樣統(tǒng)一） 160%521%24%8、情感教育（1）以情動(dòng)人：關(guān)愛、鼓勵(lì)；（2）理想教育：學(xué)好物理學(xué)，為人類科技事業(yè)作貢獻(xiàn)。 312%509%

3、92%5 從上表1可見，學(xué)生認(rèn)為知識(shí)教學(xué)對(duì)學(xué)好物理（應(yīng)試分?jǐn)?shù)高）最重要的占588%，次重要的占318%，；從上表2可見，學(xué)生認(rèn)為過程教學(xué)對(duì)學(xué)好物理最重要的占564%，次重要的占344%，與傳統(tǒng)教學(xué)觀和新課程教學(xué)觀相符合（重知識(shí)與技能、重過程，新課程和傳統(tǒng)教學(xué)都是強(qiáng)調(diào)的）； 6 而方法教育（表中的3、4、5）中認(rèn)為對(duì)學(xué)好物理最重要的：物理學(xué)研究方法占588%，思維方法中（1）抽象思維（分析與綜合、抽象與概括、分類與比較等）占688%，（4）創(chuàng)造性思維（包括發(fā)散思維、會(huì)聚思維、順逆思維、縱橫思維、辨證思維等）占656%，解題程序與方法（分解法與合成法；整體法與隔離法；物理方法與數(shù)學(xué)方法等）占700

4、%，均較高；而形象思維（比喻、直觀教具、圖形、圖象、模型、電腦動(dòng)畫、想象等）和直覺思維（直覺、靈感）對(duì)學(xué)好物理學(xué)最重要的比例卻較低，均為270%。為什么？ 7 究其原因是傳統(tǒng)應(yīng)試教育注重掌握知識(shí)的數(shù)量和熟練程度，重方法也是為了更好地掌握知識(shí)，而不是改造、創(chuàng)新知識(shí)和發(fā)展探究、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造能力。形象思維和直覺思維均具有創(chuàng)造性，而長(zhǎng)期以來我國(guó)的教學(xué)忽視學(xué)生想象能力、直覺能力和探究發(fā)現(xiàn)能力的培養(yǎng)，所以，形象思維和直覺思維的創(chuàng)造性未能凸現(xiàn)出來，學(xué)生也就難以認(rèn)識(shí)到其重要性了。物理科學(xué)美屬于高層次情感認(rèn)識(shí)領(lǐng)域，中學(xué)生認(rèn)識(shí)不到其獨(dú)特重要性。 8 國(guó)家新課改，改革傳統(tǒng)教學(xué)過程中過分注重接受、記憶、模仿學(xué)習(xí)的傾向，

5、倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，交流、合作、探究、發(fā)現(xiàn)等多種學(xué)習(xí)活動(dòng)，改進(jìn)學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)，形成科學(xué)態(tài)度，經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)會(huì)科學(xué)探究方法，把學(xué)生培養(yǎng)成具有獨(dú)立思考、自主探究的精神和求實(shí)創(chuàng)新的意識(shí)與能力、具有為振興中華民族和為人類進(jìn)步而獻(xiàn)身的高素質(zhì)人才。 9 在第三屆中外大學(xué)校長(zhǎng)論壇上，中國(guó)科技大學(xué)校長(zhǎng)朱清時(shí)指出，以高考為導(dǎo)向的應(yīng)試教育，已經(jīng)使基礎(chǔ)教育畸形。這種情況如不改變，創(chuàng)新型人才培養(yǎng)就沒有希望。到了大學(xué)階段再開始從頭培養(yǎng)創(chuàng)新精神創(chuàng)新能力，已經(jīng)晚矣！ 復(fù)旦大學(xué)黨委書記秦紹德表示，高考指揮棒不改變，“唯分?jǐn)?shù)論”的培養(yǎng)人才模式不改變，中國(guó)的素質(zhì)教育將成為一句空話。“一張?jiān)俸玫脑嚲硪矡o法考查考生

6、的綜合素質(zhì)”。 為什么新中國(guó)成立57周年，在國(guó)內(nèi)竟沒有一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者？！10 中國(guó)新一代物理教師，應(yīng)牢固樹立新課程理念，借鑒世界發(fā)達(dá)國(guó)家的教學(xué)思想，探求既符合中國(guó)國(guó)情，又迎合國(guó)際教育發(fā)展趨勢(shì)的新的物理教育模式，使自己的教學(xué)行為突出體現(xiàn)學(xué)生的主體性、探究性、發(fā)展性、創(chuàng)造性，為培養(yǎng)大批“重知識(shí)、會(huì)思維、勇創(chuàng)造”的物理學(xué)人才，為未來中國(guó)出現(xiàn)世界頂尖科學(xué)家作出奠基性貢獻(xiàn)！11 教知識(shí)不是目的，教育家昆體良提出：“教是為了不教”。 讓學(xué)生知道科學(xué)探究的過程，掌握探究學(xué)習(xí)的基本環(huán)節(jié)。12科學(xué)家科學(xué)探究的一般過程發(fā)現(xiàn)或提出問題提出猜想或假設(shè)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)或修正猜想或假設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)（實(shí)驗(yàn)、

7、調(diào)查等）13學(xué)生探究學(xué)習(xí)的基本環(huán)節(jié)提出問題猜想或假設(shè)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)分析與論證評(píng)估交流與合作14 我的認(rèn)識(shí)是：物理教學(xué)過程應(yīng)遵循科學(xué)家探究發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的基本過程和方法，重視物理方法教育、科學(xué)探究過程的指導(dǎo)和物理深層次理性思維的培養(yǎng)，使學(xué)生逐步掌握符合物理學(xué)科本質(zhì)的探究發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)方法，形成科學(xué)的學(xué)習(xí)觀，發(fā)展學(xué)生智力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、終身學(xué)習(xí)能力和類科研能力，樹立正確的人生觀、價(jià)值觀和科學(xué)觀，具有為人類創(chuàng)造美好生活的精神意境和物質(zhì)環(huán)境、為人類科技進(jìn)步事業(yè)而獻(xiàn)身的崇高理想。這是物理教學(xué)的真正目的和最高境界！15 今天我就直覺思維的有關(guān)問題與大家交流，主要內(nèi)容和目的是： 首先，給出

8、直覺思維的定義，以著名物理學(xué)家創(chuàng)造成果為例說明直覺思維在探索、發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律和發(fā)展物理學(xué)理論起著重要作用，以引起大家的興趣，增強(qiáng)時(shí)代賦予我們的責(zé)任感。16 其次，簡(jiǎn)述直覺思維的特性（整體性、三維性、突發(fā)性、隨機(jī)性）和表現(xiàn)形式（直覺、靈感）的內(nèi)涵，目的之一是豐富一點(diǎn)直覺思維學(xué)理論的基礎(chǔ)；目的之二是使大家通過直覺思維理論與教學(xué)實(shí)踐中直覺思維閃念的碰撞，引發(fā)大家對(duì)培養(yǎng)學(xué)生直覺思維方法的思考和教學(xué)策略的遄摸。 然后，介紹培養(yǎng)直覺思維能力的實(shí)踐探索、教學(xué)策略和經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，以引起大家的深思、借鑒和聯(lián)想。 17你見過優(yōu)秀的師傅炒菜嗎？案板上擺著幾十種佐料，他想都不想，看都不看，信手拈來，放下鍋去，恰到好處。他憑

9、的是什么？是多年廚師生涯培養(yǎng)出來的靈感和直覺。打鐵師傅用三錘子敲打把一塊鐵板敲平了。你問他三錘子敲在何處，用力如何？他回答是憑直覺敲打的。 可見，直覺是長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累而形成的。18其實(shí)，不僅是科學(xué)家、藝術(shù)家需要靈感才有偉大的建樹，三百六十行，行行出狀元。狀元在其從事的專業(yè)領(lǐng)域必定是具有敏銳的直覺和靈感（靈氣）的人。19物理直覺思維的定義是什么？ 物理直覺思維是“以物理概念和物理表象結(jié)合而成的、具有整體功能的、以知識(shí)組塊為思維材料而進(jìn)行的思維，是人腦不借助于邏輯推理而綜合運(yùn)用已有知識(shí)、表象和經(jīng)驗(yàn)知覺，以高度省略、簡(jiǎn)化、濃縮的方式洞察事物的物理實(shí)質(zhì)，并迅速作出猜測(cè)、設(shè)想或突然領(lǐng)悟的思維”。 20直

10、覺思維的重要作用 1、安培從電流磁效應(yīng)現(xiàn)象直覺到磁的成因是電流，提出了分子電流的假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)； 2、法拉第由電能產(chǎn)生磁的現(xiàn)象，根據(jù)審美直覺提出了磁也能產(chǎn)生電的假說，然后通過大量的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象； 21 3、德布羅意根據(jù)作為波動(dòng)的光具有位移性的事實(shí)，在審美直覺的驅(qū)動(dòng)下大膽地提出了實(shí)物粒子也應(yīng)具有波動(dòng)性的科學(xué)假說，從而建立了物質(zhì)波的重要概念； 4、愛因斯坦更是一個(gè)具有極強(qiáng)直覺能力的科學(xué)大師，他在26歲和37歲時(shí)分別創(chuàng)立的狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論，并不是在已有的理論體系基礎(chǔ)上通過邏輯推理產(chǎn)生的，而是靠他豐富的想象力、直覺和靈感。22 愛因斯坦說： “真正最可貴的因素是直覺?！?

11、“我相信直覺和靈感?！?中國(guó)科學(xué)院心理研究所有關(guān)腦部活動(dòng)研究結(jié)果表明，靈感并不為少數(shù)“天才”所獨(dú)有，它是邏輯思維和非邏輯思維的有機(jī)結(jié)合。 23 中國(guó)科學(xué)院心理研究所研究員羅躍嘉、羅勁領(lǐng)導(dǎo)的課題組，以傳統(tǒng)的謎語做實(shí)驗(yàn)材料，用事件相關(guān)腦電位（ERP）和功能磁共振成像（FMRI）技術(shù)記錄實(shí)驗(yàn)參加者的腦部活動(dòng)，對(duì)直覺作了相關(guān)的研究。實(shí)驗(yàn)中繪就了分別表示“困難”（或有頓悟）和“容易”（或無頓悟）的腦電波形，相減后得到一個(gè)波峰為380毫秒的負(fù)波，并找到這條“N380”波線在頭皮上的分布區(qū)域。偶極子分析表明，“N380”起源大腦“扣帶前回”區(qū)域，這與他們的FMRI腦成像結(jié)果完全一致。研究結(jié)果表明，靈感并不為

12、少數(shù)“天才”所獨(dú)有，它是邏輯思維和非邏輯思維的有機(jī)結(jié)合。 24一、物理直覺思維的特性（一）整體性 直覺思維是綜合運(yùn)用已有知識(shí)、表象、經(jīng)驗(yàn)感覺，從整體上研究物理問題，從整體上把握物理對(duì)象和物理過程，把注意力和著力點(diǎn)放在物理問題的整體對(duì)外效應(yīng)上。在對(duì)物理問題作總體分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行一種簡(jiǎn)約的、緊縮的、有選擇、急速的推理思維，然后，以一種敏銳的觀察力、有根據(jù)的想象力和判斷力，以單刀直入的方式，一次從整體上揭示物理事物的本質(zhì)。 25（二）三維性 直覺思維是一種直覺式、頓悟式的思維，它既不是物理經(jīng)驗(yàn)和命題的簡(jiǎn)單歸納和總結(jié)，也不依據(jù)形式邏輯的規(guī)則進(jìn)行思維，它沒有固定的思維程序與格式，而是跳躍式的考察物理問

13、題。著名科學(xué)家錢學(xué)森指出：“如果邏輯思維是線性的，形象思維是二維的，那么，靈感思維是三維的?！膘`感思維的三維性，可理解為靈感思維比抽象思維和形象思維具有更大的自由度，具有以各種不同的方式加工處理頭腦中信息材料的可能性，獲得物理抽象思維和形象思維活動(dòng)所不能得到的思維成果。26 （三）瞬時(shí)性 直覺和靈感的產(chǎn)生往往是瞬間突發(fā)的，即所謂靈感既可以發(fā)生在為解決物理問題進(jìn)行苦思冥想時(shí)那種受主體指揮和控制的“現(xiàn)實(shí)思維”中，也可以發(fā)生在主體當(dāng)時(shí)并不在思考所要想解決的問題，甚至在某種漫無目的的、不受主體控制的“潛意識(shí)”中。靈感的出現(xiàn)一閃而過，稍縱即逝，中國(guó)古代偉大的文學(xué)家蘇軾說過：“作詩火急追之逋，情景一失永難

14、摹。”所以，很多詩人和科學(xué)家隨身帶著筆和紙，以便記下突如其來的靈感創(chuàng)意！27（四）隨機(jī)性 直覺思維的隨機(jī)性具有兩方面的含義，首先，靈感的出現(xiàn)常常是人們預(yù)料不到的；其次，直覺思維的結(jié)果可能是正確的，也可能是錯(cuò)誤的，它是對(duì)物理問題的直覺的猜測(cè)，其結(jié)論的正確性要靠實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)。 28 但隨機(jī)中有必然。知識(shí)、方法、經(jīng)驗(yàn)和思想的融合+持續(xù)思考，往往產(chǎn)生靈感。愛因斯坦說過：“過量思考是促成靈感到來的必經(jīng)階段?！?科學(xué)史上任何一個(gè)靈感的產(chǎn)生都是長(zhǎng)期艱苦探索的結(jié)果。不花費(fèi)“踏破鐵鞋無覓處”，絕對(duì)不會(huì)“得來全不非工夫”。研究物理問題當(dāng)“山重水復(fù)疑無路”時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)“柳暗花明又一村”，靈感是對(duì)艱苦勞動(dòng)者的一種獎(jiǎng)賞！

15、29（五）創(chuàng)造性 靈感的創(chuàng)造性表現(xiàn)在它在解決問題的時(shí)候是不拘一格地進(jìn)行思維的，打破常規(guī)考慮，所以，往往能得到一些出乎意料的新觀點(diǎn)、新發(fā)現(xiàn)，引起認(rèn)識(shí)上的一種新的飛躍。德國(guó)著名物理學(xué)家愛因斯坦在少年時(shí)就思考著這樣一個(gè)問題：假如一個(gè)人坐在一道光線上，看另一道光線，將會(huì)有什么樣的結(jié)果呢？這便是日后相對(duì)論中的慣性系等效賴以產(chǎn)生的理想實(shí)驗(yàn)。30 二、物理直覺思維的形式 1、直覺 是運(yùn)用有關(guān)知識(shí)組塊和形象直感對(duì)當(dāng)前問題進(jìn)行敏銳的分析、推理，并能迅速發(fā)現(xiàn)解決問題的方向或途徑的思維形式。在物理學(xué)中，直覺又有三種表現(xiàn)形式：31（1）直覺的判斷：指人腦對(duì)客觀存在的物理對(duì)象、物理現(xiàn)象、物理過程、物理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特征、

16、規(guī)律等的一種迅速的識(shí)別、直接的理解和整體的判斷。（2）直覺的啟示：當(dāng)主體沉思于某一物理問題而百思不得其解時(shí)，突然某一時(shí)刻，由于一個(gè)偶然的外部刺激，使他“茅塞頓開”，直覺得出問題的答案或解決問題的方法或途徑。（3）直覺的想象：當(dāng)研究某一物理問題時(shí)，外界提供的信息不充分，那么，主體充分發(fā)揮想象力，把大腦中的所有知識(shí)組塊和“潛知”調(diào)動(dòng)起來，并進(jìn)行重新組合、加工，然后與原有的信息結(jié)合，從而把一個(gè)未曾料到的關(guān)系、模型、形象構(gòu)想出來。732 2、靈感 英國(guó)著名病理學(xué)家貝弗里奇認(rèn)為：“靈感是指對(duì)情況的一種突如其來的頓悟或理解。” 錢學(xué)森認(rèn)為，靈感是潛意識(shí)，當(dāng)醞釀成熟時(shí)突然溝通涌現(xiàn)于意識(shí)成為靈感。8 我覺得，

17、靈感是以已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，在意識(shí)高度集中之后產(chǎn)生的一種極為活躍的精神狀態(tài)，這時(shí)人的思維會(huì)對(duì)百思不得其解的問題，產(chǎn)生突發(fā)性飛躍和敏銳的頓悟，從而解決問題，或產(chǎn)生新的見解或新的思想。33 引發(fā)物理靈感大致有兩種情形： 一是外界偶然的刺激，包括得到哲學(xué)的啟發(fā)，得到大自然或生活經(jīng)驗(yàn)的啟示，得到相鄰學(xué)科的啟示，受到某種情景的觸發(fā)。 二是物理概念、物理表象、物理方法、物理學(xué)觀點(diǎn)和思想等在大腦內(nèi)的相互作用，使得潛意識(shí)獲得足夠的“能量”，躍遷到顯意識(shí)。 34直覺是創(chuàng)造的先導(dǎo)，靈感是創(chuàng)造活動(dòng)的頓悟。35 三、物理直覺思維能力的培養(yǎng)方法和 教學(xué)策略 1、重視結(jié)構(gòu)教學(xué)，形成合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)組塊思維能力。 首

18、先，要掌握物理學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)。 心理學(xué)上的格式塔學(xué)派認(rèn)為：知識(shí)的整體由部分構(gòu)成，但整體比部分之和的意義更大。布魯納倡導(dǎo)結(jié)構(gòu)教學(xué)法，他說“無論選教什么學(xué)科，務(wù)必使學(xué)生理解該學(xué)科的結(jié)構(gòu)?！?什么是物理學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)呢？物理學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)就是指物理學(xué)的基本概念、基本原理和基本方法、觀念以及它們之間的相互聯(lián)系所構(gòu)成的理論框架。36 知識(shí)結(jié)構(gòu)：知識(shí)的形成、內(nèi)涵、外延、聯(lián)系及應(yīng)用方向等； 認(rèn)知結(jié)構(gòu)：認(rèn)知過程（具體抽象具體）、認(rèn)知方法（觀察實(shí)驗(yàn)法、演繹推理法、類比法、等效法、模型法、理想化法、模擬研究和數(shù)學(xué)方法等）和認(rèn)知層次（識(shí)記、理解、運(yùn)用、綜合、評(píng)價(jià)）； 布魯納指出：“結(jié)構(gòu)的理解，能使學(xué)生從中提高他直覺

19、處理問題的效果?！睙o結(jié)構(gòu)零亂的信息難以形成直覺思維，當(dāng)有秩序、有結(jié)構(gòu)的信息從提供的信息中忽隱忽現(xiàn)時(shí)，就會(huì)活躍直覺思維。37內(nèi)涵和意義：合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化；即合外力做功是物體動(dòng)能變化的原因和量度。特點(diǎn)外延內(nèi)涵由來動(dòng)能定理W合=EK2-EK1定理是演繹規(guī)律：在恒力直線運(yùn)動(dòng)中，可根據(jù)牛頓第二定律F合=ma和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v22-v12=2as推導(dǎo)而來。適用范圍和成立條件：對(duì)低速、宏觀物體，相對(duì)慣性參照系，不論受力和軌跡的情況如何，均成立。應(yīng)用的最佳方向：對(duì)解已知空間位移關(guān)系（“位移類”）動(dòng)力學(xué)問題最方便；在電學(xué)中有它的重要地位。38 例1、如圖1所示，一小木塊以初速v0從A點(diǎn)進(jìn)入粗糙

20、水平軌道AB段，然后沿光滑豎直半圓軌道BC段運(yùn)動(dòng)，最后落到D點(diǎn)。已知AB=s，半圓軌道半徑為R，小木塊與AB段之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。求小木塊最后落到D點(diǎn)時(shí)的速率。 解：對(duì)小木塊從ABCD全過程，因AB段粗糙機(jī)械能不守恒，而動(dòng)能定理適用,列式為： -mgs=mvD2/2-mv02/2， 于是 vD=（v02-2gs）1/2。Av0DBC圖139 其次，要全面訓(xùn)練物理思維方法和物理學(xué)研究方法，形成方法場(chǎng)。 直覺思維是一種瞬間思維，它是形象思維與抽象思維的凝結(jié)、簡(jiǎn)縮或躍進(jìn)。因此，整個(gè)高中教學(xué)要有計(jì)劃地全面介紹、系統(tǒng)訓(xùn)練學(xué)生的形象思維、抽象思維和直覺思維的各種方法與物理學(xué)研究方法。不懂得方法，就只能永遠(yuǎn)

21、被關(guān)在科學(xué)的門外。 40 高中物理教材的特點(diǎn) 高中物理教材(包括新課標(biāo)教材）主要以知識(shí)邏輯發(fā)展為主線編寫，物理思維方法、科學(xué)研究方法和辨證哲學(xué)方法都是穿插于其間的，教師應(yīng)對(duì)這些方法進(jìn)行系統(tǒng)地總結(jié)和歸納，使學(xué)生獲得較系統(tǒng)的方法論知識(shí)，形成“方法場(chǎng)”。41 如，研究物理事實(shí)用實(shí)驗(yàn)觀察法； 物理研究對(duì)象用抽象模型法； 物理概念用總結(jié)歸納法； 物理量定義用比值法或乘積法； 發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律用實(shí)驗(yàn)歸納法、演繹 推理法和類比推理法等； 分析復(fù)雜問題用等效法、理想化方法、假設(shè)方法、模擬研究和數(shù)學(xué)方法等； 相似問題用類比法； 臨界問題用辯證法； 認(rèn)識(shí)未知對(duì)象用黑箱法 42 1、研究對(duì)象用抽象模型法：如質(zhì)點(diǎn)、理想氣

22、體、點(diǎn)電荷、點(diǎn)光源、輕彈簧、彈簧振子、單擺、理想變壓器等； 2、物理概念用總結(jié)歸納法：如力（通過實(shí)例歸納出力是物體對(duì)物體的作用）、機(jī)械運(yùn)動(dòng)（物體位置發(fā)生改變）、勻變速直線運(yùn)動(dòng)（在相等的時(shí)間內(nèi)速度變化相等）、勻速圓周運(yùn)動(dòng)（在相等的時(shí)間內(nèi)通過的弧長(zhǎng)相等）、機(jī)械波（機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播），等等。 3、物理量定義用比值法或乘積法：如加速度、電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、介質(zhì)的折射率等用比值法，功、沖量、動(dòng)量等用乘積法。43 4、發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律用實(shí)驗(yàn)歸納法、演繹推理法和類比推理法等： 實(shí)驗(yàn)歸納法：如胡克定律、牛頓第二定律、機(jī)械能、動(dòng)量守恒定律、光的反射、折射定律、光電效應(yīng)規(guī)律等； 演繹推理法：動(dòng)能定理、動(dòng)量定理

23、、功能原理等； 類比推理法：歐姆定律(類比傅立葉的熱流規(guī)律而發(fā)現(xiàn)）、電場(chǎng)力做功規(guī)律（類比重力做功規(guī)律）等。 44 5、等效法：力的合成與分解、運(yùn)動(dòng)的合成與分解（平拋運(yùn)動(dòng)可分解為兩種簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)來研究）、把恒定重力場(chǎng)與恒定電場(chǎng)合成為一個(gè)新的等效重力場(chǎng)來研究； 6、模擬法：電場(chǎng)中等勢(shì)線的描繪（用恒定電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)）； 7、相似問題用類比法：安培根據(jù)磁鐵的磁場(chǎng)與通電螺線管磁場(chǎng)的相似性，通過類比法提出分子電流的假說。 45 8、數(shù)學(xué)方法：麥可斯韋根據(jù)電磁場(chǎng)理論建立了麥可斯韋方程組，推出電磁波在真空中的傳播速度與光在真空中的傳播速度相等，提出光是電磁波的假說，后來被赫茲實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。 9、未知對(duì)象用黑箱法：

24、認(rèn)識(shí)原子的核式結(jié)構(gòu)采用了黑箱法。用 粒子射線打擊金薄片，根據(jù) 粒子轟擊金薄片前后的行為變化，猜測(cè)金原子的結(jié)構(gòu)。46 10、臨界問題用辯證法：接觸與分離是一對(duì)矛盾，接觸與分離的臨界條件是彈力為零；物體受最大靜摩擦力的臨界狀態(tài)是受力物體相對(duì)于施力物體處于“即要滑沒有滑，很快就要滑，但就是還沒滑”這樣一個(gè)量質(zhì)轉(zhuǎn)變的特殊狀態(tài)。 47 再次，要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用組塊思維的習(xí)慣。 組塊思維是直覺思維的主要表現(xiàn)，要在學(xué)生形成知識(shí)組塊的基礎(chǔ)上，訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用組塊思維的習(xí)慣： 重視基本問題的教學(xué)，使學(xué)生掌握基本問題的類型、物理情景以及解法和結(jié)論； 注意新舊問題的比較和聯(lián)想，將新問題轉(zhuǎn)化為舊問題，將舊問題的結(jié)論和方法遷移

25、應(yīng)用于新問題； 解決問題時(shí)通過理想模型的構(gòu)建，提供直覺思維突變的模塊，訓(xùn)練快速、正確解決問題并進(jìn)行組塊思維的習(xí)慣。48 通過物理系列問題的分析，總結(jié)出它們的共性，對(duì)訓(xùn)練學(xué)生的組塊思維，提高直覺遷移力是很有利的。如，對(duì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生機(jī)理和電磁流量計(jì)、霍爾效應(yīng)、磁流體發(fā)電機(jī)等問題的原理放在一起分析作比較，歸納出它們的共同點(diǎn)，等等。491、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 當(dāng)eE=evB時(shí)，自由電子沿棒方向不再定向移動(dòng)，ab間的電勢(shì)差即為電動(dòng)勢(shì)： =Uab=El=Blv 。 ablvBveEevB50 2、電磁流量計(jì) 當(dāng)穩(wěn)定時(shí)，正負(fù)離子受力平衡 qE=qvB，這時(shí)=BDv，因此流量為： Q=vS=D/4B 。 aBbDv

26、vvqEqvBqEqvB513、磁流體發(fā)電機(jī) 當(dāng)qE=qvB時(shí)，正負(fù)離子不再偏移，ab兩極間電勢(shì)差保持恒定，此電勢(shì)差即為電動(dòng)勢(shì)： =Uab=Ed=Bdv。 S閉合： I=Bdv/（R+r），方向： cRd 。 qvBqEvvqEqvBbavdBRdc52 4、霍爾效應(yīng) 實(shí)驗(yàn)表明，在磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，霍爾電勢(shì)差為 UAA=KIB/d 當(dāng)eE=evB時(shí)，下側(cè)面和上側(cè)面 AA之間的電勢(shì)差保持恒定 UAA=Eh=Bhv。 qEqvBvvbIAABh53 上述四個(gè)物理問題的共同點(diǎn)是： 自由電子或正、負(fù)離子受洛侖茲力，開始階段發(fā)生偏移，當(dāng)qE=qvB時(shí)自由電子或正負(fù)離子不再偏移，電動(dòng)勢(shì)或電勢(shì)差恒定：=Bdv或

27、 U= Bdv。 54 2、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)直覺調(diào)控能力。 第一、重視過程教學(xué)，增加對(duì)物理知識(shí)理解的深度、厚度和長(zhǎng)度。 要重視物理概念、規(guī)律和物理問題的提出、形成或發(fā)現(xiàn)的過程教學(xué)，注意運(yùn)用理想模型、理想條件、理想實(shí)驗(yàn)來啟發(fā)學(xué)生的想象力。解決問題時(shí)，要建立物理過程示意圖，幫助學(xué)生發(fā)揮直觀想象力。如力學(xué)要畫受力分析圖、過程展示圖，電學(xué)要畫等效電路圖，光學(xué)要畫光路圖等等，逐步積累學(xué)生直覺思維的經(jīng)驗(yàn)。 55 如，對(duì)碰撞過程的微觀展示與分析，如圖2所示，有助于學(xué)生對(duì)“彈性碰撞、非彈性碰撞和完全非彈性碰撞定義、所遵循規(guī)律”的正確理解： 彈性碰撞兩小球經(jīng)歷壓縮階段和恢復(fù)階段，

28、從狀態(tài)變化到狀態(tài)，兩小球完全恢復(fù)形狀，碰撞過程中不僅動(dòng)量守恒，而且機(jī)械能守恒（壓縮階段有部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，恢復(fù)階段這部分彈性勢(shì)能又逐漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能），所以碰撞前后動(dòng)能相等；v1v1vV2v2v壓縮階段恢復(fù)階段21m1m2圖256 非彈性碰撞從狀態(tài)變化到狀態(tài)，不能完全恢復(fù)原狀，碰撞過程中只有動(dòng)量守恒； 完全非彈性碰撞只有壓縮階段，從狀態(tài)變化到狀態(tài)，動(dòng)量守恒，但絲毫不能恢復(fù)形狀，壓縮階段減少的動(dòng)能不是儲(chǔ)存為彈性勢(shì)能，而是由于內(nèi)摩擦全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能了，因此，碰撞過程中機(jī)械能不守恒，而且動(dòng)能損失最大。（物理方法：根據(jù)碰撞模型，從物理過程、物理意義角度理解與分析，得出結(jié)論） 57 設(shè)v2=0，由動(dòng)量守

29、恒得 m1v1= m1v1+m2 v2 碰撞前后動(dòng)能損失為E=m1v12 /2-( m1v12 /2+m2 v22/2) = m1v12 /2- m1v12 /2 +m2(m1v1 -m1v1)2/m222 =m1v12 /2- m1v12 /2+( m12v12-2 m1v1 m1v1+ m12v12)/2 m2= m1v12 /2-m12v12/2 m2- m1v12 /2+m1v1m1v1/m2 -m12v12/2 m2 根據(jù)數(shù)學(xué)，2次函數(shù)求極值可得 v1=-b/2a=- (m12v1/m2)/2 (-m1/2-m12/2 m2) =(m12v1/m2)/(m1+m12/ m2) =(m

30、12v1/ m2)/(m1 m2+m12)/ m2 = m12v1/(m1 m2+m12)= m1v1/(m2+m1) （數(shù)學(xué)方法：根據(jù)物理過程所遵循物理規(guī)律列出數(shù)學(xué)方程，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題，得出結(jié)論）58 第二、重視整體分析，增強(qiáng)宏觀直覺調(diào)控力。 在解決物理問題時(shí)，從宏觀上對(duì)問題作整體分析，抓住物理問題的框架結(jié)構(gòu)和本質(zhì)關(guān)系，確定解決問題的總體思路和途徑，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行大跨度、大步驟的整體思維，培養(yǎng)跳躍式思維能力。如研究對(duì)象整體化、物理過程全程化解題方法的應(yīng)用，有利于增強(qiáng)宏觀直覺調(diào)控力。 59 例2、如圖3所示，固定斜面AB下端與光滑圓弧軌道BCD的B端相切，圓弧軌道半徑為R，圓心O與A、

31、D在同一水平面上，COB=。現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m的小物體，從斜面上的A點(diǎn)無初速滑下，已知小物體與AB斜面的動(dòng)摩擦因素為。求小物體在斜面上能夠通過的總路程。 圖3RODCBA60 解：從全過程出發(fā)，每當(dāng)小物體在斜面上滑動(dòng)時(shí)，由于摩擦發(fā)熱均要消耗機(jī)械能，使小物體的最大高度不斷降低，當(dāng)在B點(diǎn)以下光滑圓弧軌道上滑動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，小物體左右振動(dòng)的最大高度不再降低。根據(jù)能量守恒定律可知 EP減少=E內(nèi)增加 即 mgRcos=mgcoss總 ， 所以 s總=R/。這是全過程直覺洞察、調(diào)控的表現(xiàn)。61 第三、重視變式分析，增強(qiáng)思維發(fā)散力。 在物理概念、物理規(guī)律教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生多方位理解概念、規(guī)律的內(nèi)涵，多角度體驗(yàn)

32、研究方法。習(xí)題教學(xué)中，經(jīng)常選擇富有啟發(fā)性的問題，或者對(duì)某一問題采用多種知識(shí)途徑和方法求解，或者改變提問的角度、改變問題的條件、改變習(xí)題的類型等方式，把一個(gè)問題變化成多個(gè)問題，讓學(xué)生思考、分析，有利于培養(yǎng)思維的發(fā)散力。62 例3、從不高的空中O1點(diǎn)，以相等的速率v0朝著一切可能的方向，同時(shí)拋出若干個(gè)小球，試證：這些小球在落地前的任何時(shí)刻都處在同一個(gè)球面上。O1(0, -b) Oxya圖463 解法一：以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在一個(gè)豎直面上建立平面直角坐標(biāo)系，如圖4所示。研究該豎直平面上運(yùn)動(dòng)的小球在任意時(shí)刻都處在同一圓周上，命題即證。 設(shè)某個(gè)小球拋出時(shí)初速方向斜向上與x軸正向的夾角為，則它在時(shí)刻t 的坐

33、標(biāo)為 x= v0cost y=v0sint-gt2/264 設(shè)v0t=a，gt2/2=b；在任意確定時(shí)刻t，a 、b均有確定值，代入上述兩式，可得 x=acos y + b= asin上述兩式是圓心坐標(biāo)為（0，- b）、半徑為a的圓的參數(shù)方程。表明圓心的位置沿y軸向下以加速度g作自由落體運(yùn)動(dòng)，而圓的半徑（a=v0t）隨時(shí)間成正比例增大（節(jié)日的焰火，從遠(yuǎn)處看有的象一個(gè)球的形狀，便是上述所證明的道理）。65 解法二：設(shè)想各小球從O點(diǎn)拋出的同一時(shí)刻，從O點(diǎn)自由落下一物體P，以物體P為參照物，則因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)，斜上拋、斜下拋運(yùn)動(dòng)，豎直上拋、豎直下拋運(yùn)動(dòng)均可看作是初速方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)

34、動(dòng)，以物體P為參照物，各小球自由落體分運(yùn)動(dòng)與參照物自身的自由落體運(yùn)動(dòng)抵消了，在P上觀察，各個(gè)小球向空間各個(gè)方向均作速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以，任意時(shí)刻各個(gè)小球均處在以P為圓心，v0t為半徑的球面上。66 第四、加強(qiáng)優(yōu)化訓(xùn)練，增強(qiáng)直覺思維選優(yōu)力。 愛因斯坦認(rèn)為，直覺是面對(duì)各種可能性作出正確選擇的重要能力。 67 通過力學(xué)教學(xué)，要使學(xué)生從整體上掌握力學(xué)主規(guī)律之間的聯(lián)系和特點(diǎn)（右圖表所示）。同時(shí)通過實(shí)例的分析與探究，總結(jié)出解題優(yōu)選原則：“解決滿足守恒定律條件的過程題選用守恒定律；解決與加速度直接相關(guān)的瞬時(shí)題選用牛頓第二定律；解決與時(shí)間直接相關(guān)的過程題選用動(dòng)量定理；解決與對(duì)地位移直接相關(guān)的過程題選

35、用動(dòng)能定理；解決與相對(duì)位移直接相關(guān)的過程題選用能量守恒定律；一條規(guī)律解決不了時(shí)，再考慮其它規(guī)律和臨界條件、隱含條件以及幾何關(guān)系等?！?8 能量規(guī)律牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律牛頓定律 萬有引力定律 F=Gm1m2/r2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)慣性定律 F合=ma F=F vt=v0+at s=v0t+at2/2 vt2v02=2as s=(v0+vt)t/2 動(dòng)能定理 W 合=EK2-EK1= m v22/2- m v12/2 變 形 W其他力= E2-E1 機(jī)械能守 恒 定 律 能量守恒 定 律 條件：只有重力或 彈力作功 結(jié)論：E2=E1任何物理過程，各種形式能的總和保持不變動(dòng)量規(guī)律動(dòng)量定理 F合t=pp

36、= m v- m v 系 統(tǒng) F合t=pp動(dòng)量守恒定 律 條件：F外=0結(jié)論：p= p1、平拋運(yùn)動(dòng) vx= v0（勻變速曲線運(yùn)動(dòng)） vy=gt x= v0t y=gt2/2 2、勻速圓周運(yùn)動(dòng) v=2r/T，(變加速運(yùn)動(dòng)) =2/TF =m v2/r= m r23、人造衛(wèi)星 Gm/r2= m v2/r= m r2重力加速度 g = G/R24、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) F= -（變加速運(yùn)動(dòng)）69 例4、如圖5所示，質(zhì)量為M的木板B放在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的物體A（可視為質(zhì)點(diǎn)）在B的左端以速度v0開始運(yùn)動(dòng)。A、B之間的動(dòng)摩擦因素為，要使A剛好不滑離B的右端，則B的長(zhǎng)度應(yīng)是多少？ v0BA 圖 570 解：物

37、體A受B給予的方向向左的滑動(dòng)摩擦力，在B上作勻減速運(yùn)動(dòng)速度逐漸減小，而木板B則受A對(duì)它的方向向右的滑動(dòng)摩擦力在光滑水平面上作加速運(yùn)動(dòng)，其速度逐漸增大，A不滑離B的臨界條件是，A剛滑到B的右端時(shí)，A、B速度恰相同（設(shè)為v），則根據(jù)動(dòng)量守恒定律，得 71 mv0=（M+m）v 設(shè)木板B的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，根據(jù)能量守恒定律得 mv02/2=（M+m）v2/2+mgL 聯(lián)立式解得 L=M v02/2g（M+m）。 本題也可以選擇其他力學(xué)規(guī)律列式解，但選擇動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律解是最簡(jiǎn)單的，在一次測(cè)驗(yàn)中，有90的學(xué)生都采用了上述方法解題，表現(xiàn)出了學(xué)生較強(qiáng)的直覺思維選優(yōu)能力。72 3、鼓勵(lì)大膽猜測(cè)，打破思維定

38、勢(shì)，提高直覺思維的敏銳性、前瞻性和創(chuàng)造性。 （1）鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測(cè)。 牛頓說過，沒有大膽的猜測(cè)就不可能有偉大的發(fā)現(xiàn)。73 當(dāng)人們普遍接受牛頓關(guān)于光的粒子說時(shí)，惠更斯提出了光的波動(dòng)說，被很多人認(rèn)為是“胡說八道”。當(dāng)后來所有的實(shí)驗(yàn)都證明了光是波動(dòng)時(shí)，愛因斯坦又提出一種新的粒子說光量子說，當(dāng)時(shí)也引起許多人的大驚小怪。在愛因斯坦證明了波動(dòng)的光具有粒子性以后，法國(guó)年輕物理學(xué)家德布羅意進(jìn)一步提出一個(gè)大膽的驚天動(dòng)地的學(xué)說：一切實(shí)物粒子都具有波動(dòng)性，當(dāng)時(shí)世人為之嘩然。但后來的電子衍射實(shí)驗(yàn)證明了其學(xué)說的合理性。74 猜測(cè)是一種合情推理，屬于綜合程度較高的直覺認(rèn)識(shí)過程。布魯納說：“應(yīng)該給學(xué)生一定的訓(xùn)練，使之認(rèn)清猜

39、想的合理性?！?第一，類比猜測(cè)。 在物理學(xué)的發(fā)展過程中，類比明顯地起著啟示、探索、開路和創(chuàng)新的作用，許多新概念、新規(guī)律、新理論的提出借助于類比猜測(cè)。如類比水波、聲波猜測(cè)光波的性質(zhì)；盧瑟福將原子結(jié)構(gòu)與太陽系模型類比，猜測(cè)原子的核式結(jié)構(gòu)模型，等等。在物理教學(xué)中，可以通過類比引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)。 75 例如,萬有引力定律F=Gm1m2/r2和庫侖定律F=kQ1Q2/r2表達(dá)形式完全相同，因此，可讓學(xué)生猜測(cè)，萬有引力場(chǎng)與庫侖力場(chǎng)所具有的一些相同性質(zhì)：重力場(chǎng)中因?yàn)橹亓ψ龉εc路徑無關(guān)，所以可以引入重力勢(shì)能的概念，物體在重力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，如果只有重力做功，那么動(dòng)能與重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，但總機(jī)械能守恒。電場(chǎng)中因?yàn)殡妶?chǎng)

40、力做功也有與路徑無關(guān)的特點(diǎn)，所以，也可引入電勢(shì)能的概念，如果只有電場(chǎng)力做功，那么，動(dòng)能與電勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，但它們的總和不變（即兩種場(chǎng)都具有能的性質(zhì)）。在電場(chǎng)的教學(xué)中，精心設(shè)計(jì)教學(xué)過程，類比重力場(chǎng)讓學(xué)生猜測(cè)電場(chǎng)所具有的性質(zhì)，實(shí)踐表明，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的直覺猜測(cè)、類比遷移能力是很有效的。 76 有學(xué)生通過類比探索發(fā)現(xiàn)： 浮力做功也有與路徑無關(guān)的特點(diǎn)，他引入了浮力勢(shì)能的概念，直覺地建立了包括浮力勢(shì)能在內(nèi)的“類機(jī)械能守恒定律：物體在液體中運(yùn)動(dòng)，如果不考慮液體的阻力，只有重力和浮力做功，那么，動(dòng)能、重力勢(shì)能和浮力勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，但它們的總和保持不變”。浮力勢(shì)能概念本身并不重要，但學(xué)生這種類比能力和直覺

41、創(chuàng)新精神是值得贊揚(yáng)的。77 第二，審美猜測(cè)。 從物理學(xué)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)上看，以物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)為研究對(duì)象的物理學(xué)理論體系，呈現(xiàn)了異乎尋常的“對(duì)稱、和諧、簡(jiǎn)潔、多樣統(tǒng)一”等形式美。如運(yùn)用“對(duì)稱性”解題，簡(jiǎn)潔明快，直覺猜測(cè)、對(duì)稱美感蘊(yùn)涵其中。在物理學(xué)中，物理模型、物體的運(yùn)動(dòng)、場(chǎng)的分布、電路和光路等，往往具有對(duì)稱的特點(diǎn)。這些都能促成直覺顯現(xiàn)，突破常規(guī)，開拓思路，使問題迅速而簡(jiǎn)捷地得到解決，有時(shí)甚至一眼看出問題答案。 78 例4、 如圖5所示，一條長(zhǎng)為l的細(xì)線上端固定，下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球，置于方向水平、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知當(dāng)細(xì)線離開豎直位置為角時(shí)，小球處于平衡狀態(tài)。求小球帶何種電荷，帶電量為多

42、少？如果使細(xì)線的偏角由增大到 ，然后將小球由靜止釋放，則角多大時(shí)，才能使細(xì)線到達(dá)豎直位置時(shí)小球速度剛好為零？mg qEFAAOE圖579 學(xué)生利用三力平衡特點(diǎn)很容易求出小球帶正電，電量為q=mgtg /E。但利用功能關(guān)系求時(shí)感到比較困難。應(yīng)提示學(xué)生注意單擺運(yùn)動(dòng)對(duì)稱特點(diǎn)，促成直覺顯現(xiàn)，一下看出的大小。因?yàn)樾∏蛴葾點(diǎn)靜止釋放后，將以O(shè)點(diǎn)為平衡位置振動(dòng)（O點(diǎn)是重力場(chǎng)與電場(chǎng)合場(chǎng)的最低點(diǎn)）。根據(jù)振動(dòng)的對(duì)稱性，小球在速度為零的兩振幅位置A和A 時(shí)，偏離平衡位置的角度相等，所以 =2 。80 在物理教學(xué)中，考察物理問題、物理對(duì)象、物理過程、物理規(guī)律、物理理論的美學(xué)特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行審美教育，使學(xué)生具有鑒賞科學(xué)

43、美的能力，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理的猜測(cè)。直覺往往受思維主體的審美情感所支配。愛因斯坦認(rèn)為理論前提的簡(jiǎn)單性應(yīng)當(dāng)是評(píng)價(jià)理論價(jià)值的重要標(biāo)準(zhǔn)。貝弗里奇認(rèn)為，有相當(dāng)部分的科學(xué)思維并無足夠可靠的知識(shí)作為有效推理的依據(jù)，而勢(shì)必只能憑借鑒賞力的作用來作出判斷。81 可以說，由美感產(chǎn)生的直覺是最高層次的直覺。數(shù)學(xué)家阿達(dá)瑪也認(rèn)為，科學(xué)美感這種特殊的美感，是我們必須信任的向?qū)А?什么是科學(xué)美？ 科學(xué)美就是人類對(duì)自然的情感，人類認(rèn)識(shí)自然的一種境界，人類改造自然的一種進(jìn)程！ 82 （2）采用多種教學(xué)方法，開展多種課外創(chuàng)新活動(dòng)。 在課堂教學(xué)中，針對(duì)學(xué)生的實(shí)際情況和具體教學(xué)內(nèi)容，選擇便于學(xué)生探索問題和發(fā)表見解的教學(xué)方法，如探索發(fā)現(xiàn)法、討論法等。探索發(fā)現(xiàn)法是通過學(xué)生探究、以再發(fā)現(xiàn)的方式，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑺季S能力、問題解決能力和探究能力等，它的運(yùn)用有利于學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，大膽猜測(cè)、提出問題、探索解決問題的途徑和方法，提高探究發(fā)現(xiàn)能力。83 討論法是由教師根據(jù)教學(xué)需要提出問題，由學(xué)生事先準(zhǔn)備，課堂上進(jìn)行討論，再由教師總結(jié)的一種教學(xué)方法，它的運(yùn)用有利于學(xué)生通過深入思考，在有充分準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上，發(fā)表自己的看法和見解。另外，通過豐富多彩的課外活動(dòng)（小實(shí)驗(yàn)、小論文、物