钱学森的灵感思维论及其教学意义

钱学森的灵感思维论及其教学意义

孙永清

[摘要] 灵感是人类领悟宇宙的突破性的认知方式之一。钱学森教授对灵感思维的涵义、特征、探索与培养等诸多方面进行了开拓性的探讨，这些成果对现今的课堂教学仍具有借鉴和启发价值。

[关键词] 钱学森，灵感思维，大成智慧学，直觉思维，课堂教学

以研究应用力学、喷气推进与航天技术学等著称的我国科学家钱学森，在思维科学领域也颇有建树。他于1980年第一次科学地、系统地提出现代思维科学基础理论，将灵感现象作为人类的一种基本思维形式。在此基础上，他又提出“大成智慧学”，旨在使人们面对浩瀚的宇宙和神秘的微观世界,面对新世纪各种飞速发展、变幻莫测而又错综复杂的事物时,能迅速做出科学、准确而又灵活、明智的判断与决策。钱学森对灵感思维的认识，不仅是他的“思维科学”和“大成智慧学”所需要的思维方式和思维体系，而且还启迪着教师在课堂教学中对学生原创力的关注，对理性与非理性关系的重新理解,对复杂性和非线性规律的认识和把握。

一、钱学森的灵感思维论

（一）灵感思维的涵义

灵感思维是与直觉思维相近的一种思维形式。相对直觉而言，人们对灵感的了解更少，甚至对它的界定还不甚明了，往往把灵感思维与直觉思维、特异思维等同起来，对灵感现象的描述长期没有脱离原始宗教主义、神赐论、天启论、唯心主义和不可知论的束缚。然而，钱学森强调创立一门“灵感学”加以研究，并以系统的、比较的方式对灵感现象做了很好的解释，开拓了灵感思维研究的新视野。

1.什么是灵感思维

钱学森认为，灵感思维是与抽象思维、形象思维并列的一种思维形式。它介乎于抽象思维与形象思维之间，是以一定的抽象思维、形象思维为基础，通过显意识和潜

意识的自觉沟通而产生认识作用的一种突发性的思维方式【1】。灵感和直觉的产生过程都有“黑箱”运作的特点，但直觉多以形象的、视觉的手段，对问题迅速做出猜想、设想或突然顿悟，尤其对在某个领域十分熟悉的人，无需任何外界事物刺激。钱学森认为，灵感往往是人们完全把意识放开了以后的产物，都是来去无踪的，特别是对知识与经验都缺乏的中学生，所以，心理学家把灵感现象称之为“啊哈反应” [2]；灵感思维与特异思维则迥然不同。钱学森认为，灵感思维是人们在社会实践活动的过程中，由于平时的悉心观察，深入探微，自然的水到渠成。而特异思维只垂青身体上有特异功能的人，其培养与训练要从特异功能入手。比如，佛家所说的“定能生慧”，即练气功可以增进人的智慧【3】。但灵感与一般意义上的智慧有很大的区别。通过水平测试，人们看到，一个人的智商可能相当高，但产生灵感的能力却很低；反之，有的人在许多方面表现并不出色，但这并不排斥他可能妙招迭出。

由此可见，钱学森肯定灵感“不是什么神灵的感受，而是人类的感受，还是人，所以，并不是什么很神秘的事。”他说:“对灵感的研究不应仅仅只限于美学、心理学和文学艺术领域，还可以从科学领域进行研究。”他还指出：“灵感与其他思维形式不同的是:由于灵感的孕育与潜意识、又与非线性规律相对应,因此灵感是以突发性、瞬息性、独创性为特征的一种非理性、非逻辑、非线性的思维形式,这便是灵感思维的本质。”因而，这种思维在操作上是潜伏的，表现上是顿悟的，在创新与发现中具有很强的突破性，应当更好地发挥其在教学中的效能。

2.灵感思维在教学中的重要性

一个小灵感，在学生的头脑里就可能产生一个小设想、一个小发明、一个小意念、一个小猜想、一个小动机、一个小愿望、一个小方案。就教学本身而言，灵感思维有哪些作用呢？首先，灵感可以开启学生的创造活动。钱学森指出:“凡是有创造经验的同志都知道光靠形象思维和抽象思维是不能创造,不能突破的;要创造、要突破得有灵感”。事实上，善于创造的人，喜欢向问题提出挑战，就像着迷于足球或象棋一样，闲暇游玩的愉悦形成了灵感的氛围。但是灵感与创造思维之间的关系，现在还没有人能说得很清楚，可喜的是，美国西北大学和德雷克塞尔大学科学家已揭开大脑“顿悟”之谜，这一研究有助于消除笼罩在人类创造性思维过程之外的神秘色彩。

其次，灵感思维法对于开展科学探究教学意义重大。冥思法、讨论法、暗示法、启发法、迁移法、猜想法、情境创设法、问题悬想法等又被人们称之为灵感思维法，这些方法在科学探究教学中的运用，一是有助于科学探究的选题，二是有助于探究方案的构思与设计，三是有助于探究结论的分析和突破。再次，灵感为学生解决某些复杂问题提供了方向。在学习中，有些问题潜在的信息，往往从这个角度、这个侧面看，荆棘丛生，异常复杂；而换一个角度、换一个侧面看，别开洞天，妙趣横生。在此过程中，大脑中的有序与无序并存，经过对立和斗争，无序向有序转化，当人脑这个开放的非平衡系统产生负熵流的情况下，有可能出现耗散的有序化结构——灵感产生[4]。最后，培养灵感思维能够同时开发脑资源。钱学森指出：“灵感的孕育有一个过程,只不过不在意识范围之内,而在意识范围之外，在潜意识之中,当酝酿成熟,却突然沟通,涌现于意识,成为灵感。”美国著名神经心理学家斯佩里关于“裂脑”研究表明，大脑两半球具有不同的功能，潜意识活动区域多居于“沉默”的右半球,右半球还具有音乐、绘图、综合、整体性的几何空间鉴别实验室和相关实验室资源。灵感的培养与训练要充分调动学生的右脑，而一个半脑的发展明显有助于另一半脑机能的改善。

在肯定灵感思维在教学中的重要性时，不能片面地夸大其功效，更不能将其神秘化，而应抱实事求是的态度。任何灵感的闪现和灵感思维活动，都仅仅只给人们提供了对于解决问题的某种提示，或者提供了有关问题的“毛胚”，决非是对问题的彻底解决或完备的理论。同时，灵感往往带有一定的模糊性、片面性，甚至有可能把人们引向错误的方向。从灵感出现到问题解决，往往还需要一个艰苦探索的过程。（二）灵感思维的特征

1.思维的饱和性。前苏联学者在对灵感的心理研究中提出了一个“优势灶”理论【5】。认为人们对某一问题的专注或思考，在一段时间内虽然没有想出解决办法，但却由于收集了有关问题的各种信息，并进行了一些解题的尝试，这就在头脑中或心理上建立了一个“优势灶”。钱学森认为，对某个问题思虑成熟是迸发灵感的前提。因为当人们对某一问题孜孜不倦的求索和深刻的思考时，在大脑皮层形成了一触即发的兴奋中心的优势，容易偶然诱发灵感的机缘而豁然贯通。

2.情境的触发性。钱学森曾经说过：“我们在日常生活中也常常一时记不起某一个人名、某一地名、某一数字,左想右想也记不起来了。这时,如果思想放开,不去想它,

偶然受到某一事物的启发，倒会突然想起来了,记起来了。”说明了灵感的情境性。根据300名中学生的统计资料表明（2007年12月～2008年8月），灵感思维的产生在不同的环境中出现的频率是有区别的：心平气和时占46％；精神激昂时占47%；乐观向上时占20％；悠闲散步时占46％；奇思妙想或异想天开时占52％；争辩时占28％；实验时占16％；听讲时占18％；做题时占13％；看书时占17％；活动时占9％；受到表扬时占11％；松驰时占34％；户外静坐时占44％；放学回家时占28％；听音乐时占37％；沐浴时占23％；入厕时占20％；半睡半醒时占36%；理发时占8％；刷牙时占7％；其他情境占10％。说明触发灵感的情境因素是多种多样的，灵感的产生需要某一种，甚至是几种因素的触发，但灵感是完全出于“Eureka”(偶然)。

3.突发性和瞬息性。灵感的发生，从开始到结果，是在显意识的参与下进行的，显意识对所思考的问题，发散式地提供相近的问题信息，在若干个信息中，说不上有哪个信息的闪现，一下打开思维的大门，获得了灵感。同时，灵感袭来时，犹如闪烁的流星划破寂静的夜空一样，既给百思不得其解的思维带来一线曙光，又经常是一闪而过，稍纵即逝，非人力所能挽留。

4.情绪的控制性。灵感潜期的情绪表现为焦虑不安，灵感显现时情绪表现为惊喜若狂。所以，情绪控制着灵感活跃的阀门。研究表明，灵感常常发生在精神状态最良好，思维最敏捷、想象力最丰富的时候。因此，使学生精神舒畅、心旷神怡、勤于思考，避免使学生忧心忡忡，萎靡不振，心烦意乱。

5.模糊性和片面性。钱学森认为，模糊性和片面性是灵感的一种特殊特征。因为灵感在发生的过程中，要受知觉经验信息、问题信息、潜意识同显意识不时出现的交替信息，以及大脑神经中枢独特的活动机制的影响，只要其中的某一项信息不准确，其思维的结果就难以精确。因此，由灵感而产生的新线索、新想象、新模型和新结论都必须经过多次修正，而且要在形象思维和抽象思维的辅佐加工后才能逐渐精确。

6.珍贵的独创性。灵感是在创造性地解决本人从未经历、思索过的困难问题时，经过不断的探索、追求而产生的。灵感总是与创新和发现联系在一起的，没有创新，就不会产生灵感。独创性是灵感的最可贵的特征，是它和一般的回忆、联想以及单独的情绪紧张之类的心理现象的本质区别。

（三）灵感思维的培养和训练

1.有意识的追求灵感

钱学森认为，在显意识与潜意识相互交融产生灵感的过程中,首先必须有意识地追求灵感，即在显意识的指导下,再通过潜意识酝酿,在潜意识中萌发、酝酿灵感。在教学中，如果学生从未见到过自己的老师有意识地运用灵感来解决问题，他似乎未必会发展或相信自己的这种思维能力。所以，教师除了有意识的追求灵感之外，还要鼓励学生在灵感一旦出现时，要迅速将其推向高潮，并向纵深发展，不达目的绝不罢休。

2.从形象思维入手，总结一些捕获方法

钱学森教授曾预言:“看来,现在突破口是形象思维。形象思维清楚了,灵感思维的内涵、规律也就差不多了。”因此，在教学中，教师鼓励学生勤奋思考、直觉思考，经常联想、猜想和想象。布鲁纳认为：“凡是乐愿猜测班上提出问题的各种答案，而后对他的猜测作严格分析的那种教师，恐怕比预先给全班分析一切的教师，更易于养成学生的这种思维习惯”。另外，暗示右脑法、问题搁置法、随时记录法等都是捕获灵感的有效方法。

3.熟练掌握学科知识，建立合理的知识结构

灵感思维的发生看似很偶然，但却深深跟植于“积学以储宝、酌理以富才、研阅以穷照”的心理基础之上。首先，在教学中，整体把握学科教材，使学生明确要学哪些知识，学到什么程度，哪些先学，哪些后学，这样，学生就可以驾驶思维的汽车，提高灵感的创造力。其次，让学生拥有大量的信息，尤其是不规则的信息。大量的信息有利于学生触类旁通，开拓视野，在思维堵塞之后联系到其他学科，从更广阔、

更深刻、更新颖的领域发现新事实，捕捉新信息，导致灵感的迭起。事实表明，具有相邻或相距较远的知识与方法的人，将会更有条件使人跨入、跨越或涉足科学的无人区。因此，在教学中，要重视向学生输入书本以外的信息，鼓励学生多观察、多实验、多实践，多体验。还要让学生广泛地阅读课外书籍，以学科知识为核心，形成宽广的知识面和丰厚的实践经验。提倡“宏观”法，学生由于关注，由于倾心，把书中的某一观点、某一结论，甚至某一探究过程刻印在脑海中，成为记忆的一部分，并加以品味，加以理解，而逐渐成为丰厚的知识沉淀。再次，为学生创设和谐的课堂教学环境。通过建立师生之间、学生之间、认知客体与认知主体之间的良好情感氛围，使教学活动在积极的情感中和优美的环境下展开，以激发学生的灵感。

4.加强潜科学分析、科学史教育和科学美感的培育

灵感起源于悬而不决的问题。事实上，一个有经验的研究者，总是善于选择那些实际意义大并且解决可能性也大的问题作为自己的研究课题，并将其作为“种子”，精心地培育，通过对其内在潜力即想象、记忆和直觉等的总发动，往往会闪现出科学新思想的火花，萌发出科学新理论、新技术的幼芽。这其中，下意识、顿悟、灵感等起着特殊的作用。同时，潜科学具有隐变性，它在事实和实践的推动下，忽隐忽现，若明若暗，由潜到显，闪现着明亮的智慧浪花，经过大脑思维的调整与强化，渐渐形成科学的概念和判断。因此，在教学中，对学生进行潜科学的思想渗透，是运用潜思维调动潜意识酝酿产生灵感的一条有效途径。

科学史记载了人类揭开世界奥秘和令人兴奋的探索过程，包含了极其丰富的认识论和方法论的经验知识，是培养学生灵感思维的极佳载体。在学习中，“不仅要以史为鉴，更要以史为器”[6]，要以科学家认识世界本来面目的方式认识世界，充分展示科学家在探索过程中是如何以质疑和批判的态度分析原有的理论，以及是如何熟练而巧妙地运用类比、发散等思维方式取得重大成果的。当然，学生对科学史的学习，不是对科学史进行简单的罗列和整理，而是要学习渗透在目前新课程、教材和教法中的有血有肉的思想和方法。

科学规律中蕴藏着愉悦人们内心的科学美，其基本特征有：简洁性、对称性、和谐性、抽象性、统一性、相对性、有序性、奇异性和守恒性等。美感是灵感产生的一种因素，在科学新理论的建立和选择中，科学家对美的考虑，往往决定着理论的取舍，这就是人们所说的以美取真。科学美推动着科学思维所研究的对象向着适应它的形式靠拢，这就是通过美感而产生了认识事物本质的灵感的过程。比如，在学习《万有引力定律》一节时，教师可以设疑：谁能把天上的星球与地上的物体统一起来？同学们议论纷纷，觉得这肯定是异想天开。然而，当教师告诉学生，牛顿是如何从“苹果落地”的现象中受到启发，然后集前人之大成，把长期以来人们认为天上的星球与地上的物体这两个截然无关的方面统一起来的时候，学生即感到吃惊，被物理学中闪烁着的和谐统一美的兴趣所吸引，产生了较强的情感震撼，就会豁然顿悟，产生可贵的灵感。

以上就是钱学森对灵感思维所持的一些基本观点。钱学森教授不仅将灵感现象看作人类的一种基本思维形式,而且还为科学地揭示灵感之谜指明了方向,这些成果在今天听来仍然是振聋发聩、颇受启发。

二、钱学森灵感思维论的教学意义

钱学森对灵感思维的研究，虽然是从科学领域出发的，却与教学活动密切相关，他的“大成智慧学”是直接针对改进教学提出来的。我们认为，在实际的教学中，它具有以下几方面的意义。

（一）转变教育观念，植入灵感成分

传统的课堂教学十分强调“句句而论，字字而议”的繁琐“支离”的教学方法，以及追求片面的教学成绩，把学生当作高速运转的记忆机器和考试机器强行灌输的做法，非常注重清晰的系统陈述以及用言语或数字形式进行复现的能力的培养和考察，从而抑制了学生灵感思维的运用和发挥。因此，现今的课堂教学提倡“简易直截”的教学风格，采用“点悟”教学法，用最简单的刺激，准确地点出问题的关键，不要把问题捅到底，将预设好的问题的各种解法和盘托给学生，应视学生的思维发展程度，留给学生酝酿触发灵感的时间和余地。这样以来，教师的课堂教学语言虽然减少了，

学生思维跳跃的跨度却增大了；教师在课堂上的指示虽然简单了，学生却能认识到比教师具体讲解更丰富的内容。

钱学森认为，要想真正把握事物，特别是复杂事物的整体关系，得到一个全面、正确、本质的认识，要从整体上去全面掌握所学材料。

（二）使学生精通所学材料，重视培育灵感产生的心理素质

灵感是一种潜在的思维，它有赖于大脑无意识地对信息的梳理和加工。学生对所学内容掌握的越扎实，越容易使大脑中有的回路突然接通，萌发灵感。同时，灵感是对信息和情境的整体把握，需要各种思维的辅佐加工。

灵感产生的心理素质，最早可以追溯至庄子的“虚静”说和刘勰的“养气”说。庄子把虚心静默地体悟宇宙万物的本质和规律作为认识客观外在事物的途径，使主体与自然相融为一，有利于洞鉴事理、探赜发微、诱发灵感；刘勰从人的生理条件出发，说明主体要保持心平气和、神清气爽的状态，做到“率志委和”，灵感的心理就会顺着主体的生理和心理的运行机制而生成。因此，在教学中，既要管教有要管导，从“松”、“静”、“辩”、“积”四个方面入手，即“保持心情愉悦、情绪放松”、“培养静态冥思的习惯”、“ 经常组织智慧的交流”、“储备学识、能力和经验”，培养学生产生灵感的心理素质。

（三）教给学生一些培养灵感创造力的方法

1.多元思路迂回激发法

在解决问题时，引导学生多用启发式、讨论式，使学生大脑中的概念和表象像分子、原子一样在脑海内游动，时而碰撞，时而合成，时而分离，在多元思路的迂回激发下，忽然洞开思维的闸门，产生灵感。

2. 原型和形象启发法

学生在解决某一问题时，先联想到与之相似但思路比较明确的问题，以那个问题为原型，往往会给目前的问题解决带来曙光。有时，学生在解决问题时会停滞在关键

的临界点上，这时先回想一下与之相似但较为简单的实用模型或外观设计，从中可以获得启发，重启灵感的创造活动。

3.系统思维法

灵感不是孤立存在的。任何单一思维的结果，都不可产生灵感。因此，在教学中，通过抽象思维与形象思维相结合，直觉思维与分析思维相结合，横向思维与纵向思维相结合，发散思维与收敛思维相结合，顺向思维与逆向思维相结合等，从结构、动态和功能等方面，根据某一性质把思维激活起来，摆脱常规思维的干扰、惯性思维的束缚以及逻辑思维的障碍，换一种思路，灵感就可能降临。

（四）加强对学生问题意识的培养

“为学患无疑，疑则有进”，“小疑则小进，大疑则大进”。灵感起源于对问题的长期思考，科学发现起源于对问题的精心培育，教育目的之一是为了让学生保持不间断的问题状态。因此，教师除在课堂上为学生创设问题情境以外，还可以在课外利用办公室或校园的某一场所，为学生开辟一个“茶会”休息场所，实行“讲会”制度。在这里，让学生放下课堂里的作业，带着久思不解、求之甚切的问题，通过无拘无束的讨论寻求解答问题的出路，使学生新的观念和思路不断迸发出来。

[参考文献]

[1] 钱学森.开展思维科学的研究.关于思维科学[M].上海:上海人民出版

社,1986:153.

[2] (美)马丁·伽德纳,李建臣、刘正新（译）.Aha!Insight(啊哈，灵机一动)[M].科学出版社,2007.08

[3] 钱学森.开展思维科学的研究.关于思维科学[M].上海:上海人民出版

社,1986:143.

[4] 张学龙、孙显耀.灵感思维产生的物理机制(初探) [J].四川师范大学学报(自然科学版),1989(1):43.

[5] 段建军、李伟.写作思维学导论[M].北京:中国社会科学出版社,2004:350.

[6] 朱鋐雄.物理教育展望[M].上海:华东师大出版社,2002:48.