徐政龍
Thought is the kernel of intelligence. The creative thought is the most important aspect of the thought. The insight thought, which is also called inspiration, is one of principal characteristics of creative thought. Development of creative thought is the kernel content of quality education, so fostering the insight thought is very important content to develop the creativity. Therefore, it is necessary that setting up concernments ingeniously to foster the insight thought.
思維是智力的核心，創(chuàng)造思維是思維最重要的方面。頓悟思維，又稱靈感，是創(chuàng)造思維的一個特點。人們通常把創(chuàng)造思維跟發(fā)明、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造、革新等聯(lián)系起來。素質(zhì)教育的核心內(nèi)容之一是培養(yǎng)創(chuàng)造力?？茖W家的發(fā)明、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造、革新離不開頓悟思維。在教育中培養(yǎng)頓悟思維，是培養(yǎng)創(chuàng)造力的重要內(nèi)容。要培養(yǎng)創(chuàng)造力，就要培養(yǎng)創(chuàng)造思維，也就是要重視頓悟思維的培養(yǎng)。在物理教育中，巧設懸念是培養(yǎng)頓悟思維的一條重要途徑。
懸念，就是給人們的心里造成一種強烈的想念或掛念。它具有很大的誘惑力，給人們造成一種躍躍欲試和急于求知的緊迫感。
在創(chuàng)造思維中，新形象和新假設的產(chǎn)生帶有突然性，常稱為頓悟思維或稱靈感。靈感是長期的思考、探索中，由于受到啟發(fā)而突然閃現(xiàn)出來的。沒有懸念，人就不可能處于長期的思考和探索中，靈感就不可能出現(xiàn)。
敘古拉國王的皇冠是純金還是摻銀，對阿基米德來說是一個不解之謎。阿基米德日思夜想，試盡一切辦法，用了兩個多月還未解開這個謎。終于有一天，去浴室洗澡，當他仰躺在浴盆的一瞬間，盆里的水往外溢，他的腦海中突然閃現(xiàn)出一個奇妙的念頭，立刻找到了解決的辦法。這就出現(xiàn)了靈感。
皇冠之謎解決的同時，實際上發(fā)現(xiàn)了液體靜力學的基本原理，這就是阿基米德原理。后來出現(xiàn)了船只為什么會浮沉的懸念，從而發(fā)現(xiàn)了阿基米德定律。
哥白尼提出了地球繞太陽公轉(zhuǎn)和地球自轉(zhuǎn)的理論時，遭到了來自各方面的反對。然而要證明地球自轉(zhuǎn)的觀點，首先要證明地球是球形的。這在當時是個難題，是哥白尼解不開的謎，是哥白尼長期的懸念。他常到波羅的海岸邊，觀察航行中的帆船。有一次，哥白尼突然產(chǎn)生了一個靈感，他請求一位水手，讓他在即將出海的船桅頂上，綁一個閃光的物體。船慢慢地駛遠了，哥白尼站在岸邊高高的崖石上，注視著船的逐漸消失，……。桅桿頂上那最后一點亮光消失了，哥白尼激動地寫下了這次觀察的情形：“隨著帆船的遠去，那個閃光的物體也慢慢降落，最后完全隱沒，如象太陽下山一樣?！?/span>
這次觀察是他得出一個結(jié)論：“就連海面也是圓形的”。
水面是圓形的，地球就是球形的，這有力地支持了地球的自轉(zhuǎn)學說。
1609年，德國天文學家開普勒寫了一本《新天文學》，宣傳哥白尼學說。伽利略以很大的興趣讀了它。他了解到，哥白尼學說尚缺乏觀察資料加以證明。這為伽利略設置了一個懸念。有一天，伽利略得知，一個名叫利帕希的人用一種鏡片制造了一個“鏡管。伽利略由“鏡管”這個提示得到啟發(fā)，發(fā)明了天文望遠鏡。用它觀察到了月球的形狀和月相，太陽的黑子和太陽的自轉(zhuǎn)，地球和行星繞日公轉(zhuǎn)等現(xiàn)象。
牛頓上中學的時候很喜歡讀書，并喜歡做風車、風箏等小實驗。被自然科學中的一個個謎所吸引。腦海中出現(xiàn)一系列的問題：天是個什么東西？是什么力量推動著太陽從東方升起又從西方落下？黑夜里太陽躲在哪里？地有多大？在他的下面又是什么東西？等等。
經(jīng)過大學的學習，牛頓對這些問題想得更深了：太陽周圍的行星為什么不會向四面八方飛去，卻被什么東西拉住似的，沿著一定的軌道繞太陽運行？是什么原因使行星繞太陽運行的軌道都是橢圓形狀？這些懸念一直掛在牛頓心里。
由此，牛頓發(fā)現(xiàn)了天體的引力。但引力有多大？蘋果落地現(xiàn)象的啟示，使牛頓想到地球?qū)ξ矬w的引力在大小上就是物體的重力，由此，根據(jù)開普勒第三定律，逐漸推導出了萬有引力定律。
愛因斯坦小時候不善于說話，卻善于思考。5歲的愛因斯坦仿佛對生活中的一切都懷有好奇心，對大自然的各種現(xiàn)象，什么風啊、雨啊，還有月亮為什么不會從天上掉下來等問題有濃厚興趣，總是刨根問底，問個不停。
后來，愛因斯坦一直在思考著，羅盤為何會指向南北？磁力是什么？
上中學后，他自學了物理，他在思考這么一個問題：如果一個人以光速運動，將會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？萬有引力是怎樣產(chǎn)生的？等等。常常想入非非，這就是懸念。
終有一天，荷蘭物理學家洛倫茨提出了空間和時間坐標的變換式，也就提出了相對性原理。可是，洛倫茨企圖把新理論納入牛頓力學的舊框架。愛因斯坦卻深受啟發(fā)，提出了狹義相對論的兩條基本原理，建立了狹義相對論。后來，又提出了廣義相對論的兩條基本原理，建立了廣義相對論。
這樣的例子不勝牧舉。總之，懸念是激發(fā)靈感的動力。沒有懸念，就沒有靈感。
為了培養(yǎng)學生的頓悟思維，教師可以在課堂上設置懸念，也可以針對課本設置懸念。
要引發(fā)學生的興趣，就要在學生的心里造成一種期待的情境，使他們帶著一種高漲激動的情緒從事學習和思考。而這當中，很好的方法就是要善于創(chuàng)設懸念。在課堂教學中，可以分三種情境創(chuàng)設懸念。
（1） 在引出課題時
在引出課題時，設懸念提問，激起學生急切追根問底的懸念心理，以引發(fā)興趣。
上課的開頭，尤其是新課本的序言部分，各章的引言部分，多創(chuàng)設一些問題情境，使學生獲得新情境與舊知識之間的沖突，而不是由教師直接陳述所要講的內(nèi)容，以引起學生的好奇心，再引發(fā)學生的自由討論和爭辯。教師可以避而不談結(jié)論如何，反而明知故問，以激起學生的懸念，讓他們形成一種饑餓感，再引入課題。
（2） 在課堂教學的中途
在課堂教學的中途，從一些不易理解的情節(jié)上提出問題，或者故意造成一些內(nèi)容的矛盾與沖突，以引起學生情緒的激蕩和懸念，引發(fā)興趣。
例如，在講到重力和萬有引力一節(jié)時可以提出，設想地球的萬有引力突然消失，將會發(fā)生什么情況？如果萬有引力是萬有斥力，世界將怎樣？學生中一定會引起一場大討論。教師不要把課本上關于萬有引力的作用告訴學生，而是讓學生自己去想象、思考、探索，學生將有說不完的話。這樣，學生對萬有引力的認識比教師講解要深刻得多，教師可以引導學生討論。
同樣，可以提出，如果物體間不存在摩擦力，情況如何？如果靜電力突然消失，世界將會怎樣？等等。
（3） 課堂教學結(jié)束時
在課堂教學結(jié)束時，根據(jù)教材內(nèi)容設置懸念，以激起對課堂教學的回憶和對教材的再認識，擴展思路，也為以后的內(nèi)容設下懸念。如果在講到牛頓運動定律的應用及其閱讀材料“失重和宇宙開發(fā)”的內(nèi)容后，針對失重，可以提出這樣的問題：人在失重狀態(tài)下有許多不適。據(jù)說，人在失重狀態(tài)下懷孕，生下的孩子總是女的，不知是否真的？失重與生育性別到底有什么關系？目前還是個謎？
正如上一節(jié)所述，科學家和發(fā)明家之所以具有創(chuàng)造力，具有靈感，是因為心中有懸念。心中解不開的謎越多，對科學的好奇心越強，興趣越大。謎越深越難，對學科的專研也有勁。專研越深入，思考越多。在一定的條件啟發(fā)下，靈感忽然出現(xiàn)。
如果把我國的高中物理課本和美國高中物理課本比較，除了其它差異外，有這么一個差異：中國的課本里，似乎大多以提問開始，經(jīng)過分析、討論、實驗，得出新原理、新規(guī)律、新結(jié)論，再用新原理新規(guī)律圓滿解決問題而告結(jié)束。當學生學完畢業(yè)的時候，帶走的是一個圓滿的句號。而美國教材，同樣以設疑開始，幾乎總是以提出問題結(jié)束，給學生以一個個的謎。學習越多，謎也越多越深，課程結(jié)束，就留下一連串的謎團。學完課程畢業(yè)的時候，帶走的是一個巨大的問好。這就是說，中國的課本是解決問題的，美國的課本是創(chuàng)設懸念的?；蛘哒f，中國的課本是用來傳授知識的，美國的課本是用來培養(yǎng)創(chuàng)造力的。
為此，針對教材，應該把自然之謎交給學生，以創(chuàng)設眾多的懸念，以作為創(chuàng)設眾多的懸念。舉例如下：
（1）在學習牛頓第二定律的時候，可以這樣問：如果一個物體受到一個力作用，不斷加速，這個物體能否達到并超過光速？
（2）在講到失重時可以提出，宇航員在失重時，在飛船里如何吃喝拉撒穿行睡？
（3）在講到力、電磁力、萬有引力等方面問題，尤其是比較牛頓的萬有引力定律公式和庫侖定律公式時，可以提出，現(xiàn)在已把電和磁統(tǒng)一起來，自然界還存在著強相互作用力、弱相互作用力，那么萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力能不能象電磁力一樣統(tǒng)一起來呢？
（4）在講到宇宙速度、人造衛(wèi)星、火箭等方面的問題時，可以這樣提出問題：離太陽最近的一顆恒星大約有4.3光年的距離，如果我們發(fā)射一艘載人宇宙飛船，速度為30km/s，要達到那顆恒星附近的一顆行星上，請問，人能否到達？如果不行，怎樣解決？
這樣的例子也不勝枚舉，我們可以隨時根據(jù)教材的具體內(nèi)容需要插入一些世界之謎。例如，把當今世界各國正在研究的課題，有必要向?qū)W生作一些簡單介紹。高溫下如何制成超導體？如何把太陽能直接轉(zhuǎn)變成電能？地磁場是怎樣產(chǎn)生的？太陽黑子活動有何規(guī)律，黑子是怎樣形成的？太陽核磁爆是怎樣產(chǎn)生的？超新星為何會爆炸？地球、太陽、銀河系是怎樣形成的？宇宙真的會膨脹嗎？怎樣利用海水里的氘發(fā)電？低溫核聚變行嗎？等等。
總而言之，教師應該打破教材體系的束縛，多給學生提出問題的機會，少給學生講解現(xiàn)成答案。讓學生直接闖入自然之謎、世界科技難題，了解科技發(fā)展前沿，面臨新課題挑戰(zhàn)。教師應該故意多回答一些“不知道”、并說“這是科學家還不知道的問題”，或鼓勵學生怎樣去找答案，鼓勵學生自由想象、自由思考、自主探索，讓學生成為科學的探索者，使學生成為滿腦子有問題、有懸念的人，總有一天，頓悟思維會出現(xiàn)，阿基米德、哥白尼、伽利略、牛頓、愛因斯坦式的創(chuàng)造型人才會出現(xiàn)。
說明：本文是作者的教學論文習作，于1998年寫成，觀點較陳舊。
發(fā)表：市級同行交流論文，收集于1999年度高中物理教育論文集
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