摘 要:本文結(jié)合量子力學(xué)的發(fā)展情況,重點(diǎn)論述了在學(xué)習(xí)量子力學(xué)中的形象思維、發(fā)散思維以及集中思維等方面的問題,希望對(duì)今后的創(chuàng)新學(xué)習(xí)和發(fā)展能夠有所幫助,以便能更好地符合未來的創(chuàng)新社會(huì)的發(fā)展要求。
關(guān)鍵詞:量子力學(xué);創(chuàng)新學(xué)習(xí);創(chuàng)新思維;思維能力
一、 前言
在理解量子的過程中,普朗克通過能量子的角度來說明了黑體輻射實(shí)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上,愛因斯坦成功地對(duì)光電效應(yīng)進(jìn)行了解釋,能夠說明光的波粒二象性。此后,科學(xué)家們談?wù)摰慕裹c(diǎn)則是量子,從而牛頓力學(xué)在微觀世界領(lǐng)域中則不再使用,應(yīng)該具有相應(yīng)的理論來描述量化微觀系統(tǒng)。在量子力學(xué)理論的發(fā)展中,德布羅意的實(shí)物粒子具有波粒二象性的觀點(diǎn),通過波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋能夠說明粒子空間部分的概率性問題,同時(shí),海森堡通過矩陣變換能夠更好地解釋力學(xué)量在不同表象中的表示問題,也能說明其呈現(xiàn)概率發(fā)布等。
隨著量子力學(xué)的不斷發(fā)展,其能夠有效對(duì)于微觀位置運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行描述,具有明顯的近代物理交叉學(xué)科的理論特點(diǎn),能夠有效推動(dòng)全面的自然科學(xué)的發(fā)展,能進(jìn)一步提升科技水平的快速發(fā)展,也有利于實(shí)現(xiàn)相關(guān)研究工作的方法創(chuàng)新、思維創(chuàng)新。當(dāng)前,基于量子力學(xué)的量子通信、量子計(jì)算等發(fā)展,已經(jīng)深入到人們的生活領(lǐng)域中。創(chuàng)新思維的發(fā)展能更為有效地對(duì)于客觀事物的本質(zhì)和其內(nèi)部聯(lián)系進(jìn)行探索,并能據(jù)此結(jié)合自身的體系結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)新穎、獨(dú)創(chuàng)以及具有創(chuàng)新意義的思維成果。其中,獨(dú)有的物理學(xué)理論更能體現(xiàn)出創(chuàng)新思維的發(fā)展。
二、 形象思維的應(yīng)用
對(duì)于形象思維來說,其往往優(yōu)于其他思維情況,并在其一定的發(fā)展層面上影響著其他思維的發(fā)展情況。對(duì)于如何有效表達(dá)形象思維來說,則是通過人們的感官來對(duì)于形象性問題進(jìn)行感知,其往往具有整體性、生動(dòng)性、直線性等特點(diǎn)。相比于抽象思維,形象思維的信息加工并非一步接一步或者線性地開展,而是通過多種形象性材料的調(diào)用,能夠整合成為新形象,往往呈現(xiàn)立體性、平行的信息加工特點(diǎn),以便迅速?gòu)恼w進(jìn)行問題把握。
根據(jù)愛因斯坦的觀點(diǎn)來看,其對(duì)于思維的認(rèn)識(shí)表現(xiàn)在,“具體進(jìn)行思考的過程中,并非通過語(yǔ)言來思考,而是進(jìn)行跳躍且活動(dòng)的形象來思考,這種思考完成之后,則需要更大的力氣來進(jìn)行轉(zhuǎn)化成語(yǔ)言?!睘榱藥椭鷮W(xué)習(xí)者對(duì)于量子力學(xué)進(jìn)行理解,可以充分利用相應(yīng)的多媒體技術(shù),能夠?qū)?nèi)容進(jìn)行展示,這樣不僅能認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)對(duì)于量子力學(xué)發(fā)展中的作用,還能有利于學(xué)生形象思維的提升。
比如,結(jié)合黑體輻射理論的相關(guān)內(nèi)容,充分借助于多媒體技術(shù)來進(jìn)行黑體輻射的理想模型和特點(diǎn)的演示,并能結(jié)合日常生活進(jìn)行說明;在波函數(shù)的物理意義的講解中,可以通過多媒體對(duì)于單電子演示實(shí)驗(yàn)和多電子衍射實(shí)驗(yàn)進(jìn)行,來闡述電子的波動(dòng)性。這樣就能通過形象地演示相關(guān)抽象的理論,幫助學(xué)習(xí)者較好地理解原來晦澀難懂的問題。
三、 發(fā)散思維的激發(fā)
對(duì)于發(fā)散思維來說,主要就是有效進(jìn)行創(chuàng)新思路進(jìn)行擴(kuò)散,為了追求問題的本質(zhì)則應(yīng)該實(shí)現(xiàn)多角度、多層次以及多方面的探索,能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)視野的不斷擴(kuò)大,實(shí)現(xiàn)思路的開拓。發(fā)散思維具有獨(dú)特性、靈活性以及流暢性的特點(diǎn)。獨(dú)特性,主要表現(xiàn)為發(fā)散的“獨(dú)到”“奇特”等方面,能夠從嶄新的角度來認(rèn)識(shí)事物,并能保障具有創(chuàng)新的想法,以有助于獲得創(chuàng)造性的成果;靈活性,人們需要對(duì)于傳統(tǒng)的思維框架進(jìn)行突破,按照新思路結(jié)合問題的情況來進(jìn)行思考;流暢性,要求實(shí)現(xiàn)思想的自由發(fā)揮,能在較短時(shí)間內(nèi)盡可能進(jìn)行思維觀念的表達(dá),從而進(jìn)行新的思想觀念的消化。隨著科技的快速發(fā)展,量子力學(xué)在諸多領(lǐng)域中有著成功的應(yīng)用,這就應(yīng)該重視學(xué)習(xí)中的滲透以及講解相關(guān)知識(shí),能夠在學(xué)習(xí)中,結(jié)合量子力學(xué)中的前沿理論和高科技的應(yīng)用等,進(jìn)一步開展量子力學(xué)原理的闡明。
比如,在進(jìn)行隧道貫穿理論的學(xué)習(xí)中,可以介紹應(yīng)用量子理論中的隧道效應(yīng)理論探測(cè)物質(zhì)表面結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備掃描隧道顯微鏡,以及其相應(yīng)的工作原理。在分析量子隧道貫穿效應(yīng)過程中,應(yīng)了解隧穿電流變化的原因是原子間距離的遠(yuǎn)近情況。在不斷移動(dòng)探針的過程中,可以利用物質(zhì)的表面與針尖間的隧道貫穿電流,能夠?qū)崿F(xiàn)反饋出來物質(zhì)表面某個(gè)原子間電子的躍遷問題,利用上述設(shè)備,能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的探針操縱單個(gè)原子的實(shí)驗(yàn)。對(duì)于一維無限深勢(shì)阱理論來說,可以結(jié)合相關(guān)的量子力學(xué)理論對(duì)量子力學(xué)與量子計(jì)算機(jī)、量子保密通信的關(guān)系進(jìn)行適當(dāng)拓展,能夠進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣,保證其具有更為活躍的思維。
四、 集中思維的拓展
集中思維主要是相對(duì)發(fā)散思維來說,其也稱為求同思維,主要是通過已知信息來獲得相應(yīng)的結(jié)論,可以從眾多現(xiàn)成材料中獲得結(jié)果。其往往具有全面性、分析性、獨(dú)立性、策略性以及正確性等特點(diǎn)。具體的思維中,思維主體則是結(jié)合相應(yīng)的問題情況,分析解決問題的依據(jù),以及相應(yīng)驗(yàn)證解決問題的方法,結(jié)合自身的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)以及思維水平來進(jìn)行解決問題方法的思考,保證其方法具有應(yīng)有的預(yù)期作用,能充分考慮相應(yīng)正反兩個(gè)方面的論據(jù),便于相應(yīng)解決問題方案的調(diào)整。在進(jìn)行量子力學(xué)的學(xué)習(xí)中,也應(yīng)該充分發(fā)揮上述這種思維方式,進(jìn)行有效的集中思維的拓展。
五、 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,從量子力學(xué)的建立到發(fā)展,無不體現(xiàn)出創(chuàng)新思維的特點(diǎn),在相應(yīng)的量子力學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,則應(yīng)該重視相關(guān)的創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),能在實(shí)際的生活和學(xué)習(xí)中來有效應(yīng)用相應(yīng)的創(chuàng)新思維,符合未來創(chuàng)新社會(huì)的發(fā)展要求。
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作者簡(jiǎn)介:蘇杭,河南省鄭州市,鄭州市實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)。