求异思维在物理学习中的指导作用

何军卿

求异思维，是指有创见的思维。求异思维重在培养学生的质疑精神，启发联想，开阔思路，从各方面、各角度、各层次思考问题，并在各种结构的比较中。选择富有创造性的异乎寻常的新构思。

一、敢于质疑

“见人之未见，思人之未思，行人之未行。”一句话，创新的思想源泉就是求异思维，而求异思维的内核是敏于生疑，敢于存疑，勇于质疑。怀疑是科学发展的动力。教师要让学生充分认识到这一点。对传统的理论不盲从，对权威的著作(思想、言论)不迷信，不人云亦云，勇于从被奉为金科玉律的规律中发现问题，揭示矛盾，从而提出新的见解。笛卡尔(法国，1596—1650)是近代科学的奠基人之一，他的科学思维的出发点就是怀疑精神。他曾这样说过：“要追求真理，我们必须把一生中所有事物都来怀疑一次。”我国著名地质学家李四光也有一句名言：“不怀疑，不能见真理。”

伽利略(意大利，1564-16421奠定了近代实验科学的基础。他是从怀疑亚里士多德的观点开始的。当时，人们都把亚里±多德的言论当成至高无上的真理，伽利略却不这么认为。他在读比萨大学时就指出，亚里士多德生活在2000年以前，后来的世界已发生了很大的变化：亚里士多德一生中没有离开过地中海流域，现在人们已能够环球航行：亚里士多德只了解世界上的一个角落，因此他不可能永远正确，不犯错误。正是由于伽利略具有这种科学的批判精神，才促使他认真研究了落体运动，完成了斜面实验，纠正了人们对力和运动关系的错误观点，热情捍卫和宣传哥白尼(波兰，1473-1543)的学说，开创了实验研究的先河，成为物理学的一代宗师。

又如，一些学生观看过气功师的表演：一位气功师仰卧在钉有许多大铁钉的木板上，身上再压上一块大石头，旁边的助手抡起大锤猛击石头。石块被打碎，气功师却安然无恙。许多学生兴高采烈地拍手叫好，又暗暗称奇甚至窃窃私语，认为其中有诈。其实，气功师的表演完全是真实的，当然，抡锤助手的配合也很重要。这样的表演，表明气功师确有本领——能仰卧在钉板上不被刺伤、能顶起千斤之重的大石块，同时他也借助了物理学上的原理。

根据动量定理，当物体的质量m一定，力的作用时间极短时，即使作用力F很大，力的冲量仍然很小，由此引起的物理的动量变化(或速度变化)也很小，物体在冲量作用的时间内发生的位移极小。如果物体的质量m足够大时，物体的速度变化几乎为零，物体不会产生可觉察的位移，对支持体也就不会产生附加的压力。这就是说，在气功师有足够的功力顶起石板时，石板越重(m越大)，锤击时的附加压力越小，仿佛没有敲击石板一样。

产生怀疑，继而用实验或理论分析消除或解开疑问，如此循环往复，对知识的理解就会更加透彻深入了。

二、勇于探究

不满足于既有的经验和已取得的成果，锲而不舍，不断地追究下去，直达问题的本质，这就需要有顽强的探究精神和深层次的思维能力。

许多科学真理不断得到发展、更新，正是科学家们持之以恒的努力所结出的硕果。开普勒(德国，157l—1630)对天体运动规律的四次探索，就是一个勇于探究和深刻思维的典型实例。

开普勒是哥白尼学说的拥护者。但他觉得哥白尼学说似乎还没有充分揭示出宇宙的秘密。

1596年，开普勒出版了第一部著作《宇宙的神秘》，提出了用五个正多面体来说明当时已知的六个行星运行轨道的模型。可是后来他发现这个模型是人为的，并不符合真实情况，年轻的开普勒所做的第一次探索失败了。不过，他追求宇宙真理的信念并未动摇。1600年，开普勒与第谷(丹麦。1546—1601)在布拉格见面，并成了第谷的助手。开普勒在整理第谷的观测资料时，发现无论是托勒密模型、还是哥白尼模型，都不能跟第谷长期的实际观测很好地吻合。于是他就开始了揭开行星运动之谜的第二次探索，踏上了以征服战神马尔斯(即火星)为突破口的征途。一次次演算，结果都不理想。即使达到最好的相差8弧分(0，133度)的误差，开普勒也并未满足。从一次次的失败中，开普勒终于抛弃了旧模型中认为行星沿正圆轨道做匀速运动这个沿袭几千年的传统观念，于是在1609年首先发现了行星运动的第一定律和第二定律。

不过，开普勒并没有陶醉于已取得的胜利，他觉得关于行星的运动还有秘密未被发现。于是，开普勒又在已开垦的土地上辛勤耕耘，开始了他的第三次探索。又经过了9年的苦战，开普勒终于发现了行星运动的规律，找出了行星运动的第三定律。至此，行星的运动规律才被全面、清楚地揭示出来，开普勒真不愧为“宇宙的立法者”。

那么，行星是依靠怎样的一种力维系着它的周期运动呢?开普勒马不停蹄地又在进行着第四次探索了。他像吉尔伯特(英国，1544—1603)一样做过磁力的设想，也提出过重力的猜想等，虽然开普勒的第四次探索尚未成功，他便因积劳成疾、贫困交加，只活了59岁就过早地去世了，然而，他对科学真理执著追求的精神将永远激励着后人。

(责编涵冰)