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我們學習時，表面看天天在和概念和原理打交道，實際上我們是在學習有關事物本質和規律的知識。 要想掌握事物的本質和規律，僅靠感覺、知覺、表象是不行的，需要在感覺和知覺的基礎上，借助于思維才能完成。 人正是因為有能夠進行思維活動的大腦，所以才能揭示事物的本質和規律，從而間接地、概括地、更加深刻地認識世界。
1869年人們已經掌握了63種元素的物理性質和化學性質，當時的化學家們都在考慮，元素的性質究竟和什么有關系？元素之間又有什么內在聯系？

俄國化學家門捷列夫在這方面的工作是杰出的。他用厚紙片做了63個方形卡片。卡片上記錄著元素的名稱、性質和原子量，又通過反復的思考最后發現：元素的性質隨著原子量的遞增而呈周期性的變化。這就是門捷列夫發現的元素周期律。根據這個規律，他把自己已經知道的63種元素排列在一張表里，這張表就叫元素周期表。他還在表中留下空位，預言了某些未知元素的性質，還指出已測定過的元素原子量的錯誤，隨著科學的發展，以后的科學事實證實了門捷列夫的預言。
由于受到當時科學技術水平的限制，門捷列夫沒有發現元素性質周期性變化的根本原因是元素核電荷數（原子序數）的遞增，或者說是核外電子排列的周期性變化。但門捷列夫這個偉大的發現，還是為人類進一步揭示元素性質和物質結構之間的關系開辟了道路。
門捷列夫的這種認識，是由于沒有停留在對個別元素的認識上，而是以某一類事物的整體（63種元素）為研究對象，所以抓住了某一類事物的本質特征，發現了事物之間的內在聯系。這種認識，只有通過大腦思維活動才能最終實現，不然是很難抓住事物的本質和規律的。
門捷列夫在回答彼得堡小報記者的提問時說：“這個問題我大約考慮了20年，而您卻認為坐著不動，5個戈比（俄國貨幣單位）一行，5個戈比一行地寫著，突然就成了。事情并不是這樣！”“考慮了20年”，說明了長期而艱苦的思維活動在探索事物規律中的重大作用。
丹麥科學家第谷·布拉赫花了30年時間積累了行星運動的大量觀察材料，但沒有發現什么重要的規律。而他的學生，德國的刻卜勒在第谷的感性認識的基礎上，終于發現了行星運動三定理，使感性認識上升為理性認識。這種認識的上升、飛躍靠什么呢？靠的是艱苦的思維活動。牛頓從刻卜勒的三定律的引力概念中，通過思維活動又發現了“萬有引力定律”。一般人總認為牛頓是看到蘋果落地，才偶然發現這個定律的，因此，把這棵樹視為珍寶，樹倒了以后還把樹砍為若干段，妥為保管。事實上，萬有引力定律的發現，是牛頓在多年觀察和學習的過程中，經過艱苦思考的成果。他說：“我并沒有什么方法，只是對一些問題用了很長的時間去思考罷了。”“我一直在思考、思考、思考……”這里，牛頓說出了他發明創造的兩條秘訣：一要繼承前人的科學成果，二要在研究中勤于思考。

可見，在創造發明的過程中，如果離開了思維活動，就無法揭示出事物的本質和規律，創造和發明也就成了空話。同樣，在學習活動中也不能離開思維活動，否則就無法掌握事物的本質和規律，概念和原理也就無法建立起來。例如，在化學課上，經過一系列實驗與觀察，掌握了氫氧化鈉和氫氧化鈣的很多理化性質，然后，從不同的角度，通過分析、比較、抽象、概括等思維活動，去掉個別的非本質的特征，找出它們的本質特征，也就是決定該事物之所以成為該事物，并區別于其他事物的特有屬性：電離時所生成的陰離子全部是氫氧根的電解質。把這種電解質稱為“堿”，從而確立了“堿”的概念。

在生物課上，通過顯微鏡看到了口腔上皮細胞、洋蔥表皮細胞、蕃茄果肉細胞、草履蟲等，獲得了大量的感性認識。通過思維活動，就會進一步發現：細胞形狀雖然各式各樣，但它們基本上都有細胞膜、細胞質和細胞核。以后進一步學習又知道，細胞通過分裂可以增殖，細胞是組成生物體的基本結構單位，也是生物體進行新陳代謝的基本功能單位。抓住了這些共同的、本質的特征，細胞的概念就初步建立起來了。
可以說，數學中的正數、負數、虛數、實數、微分、積分……，物理學中的質量、重量、速度、加速度、沸點、熔點、矢量……，化學中的化合、分解、氧化、還原、化合價、原子量、摩爾……，生物學中的同化、異化、光合作用、呼吸作用、遺傳、變異、生長等等，這些概念的確立，要經歷從個別到一般，從具體到抽象，從個性到共性，從感性認識到理性認識的飛躍過程，這個過程的實現，必須通過思維活動才能實現。
總之，思維活動使我們在學習活動中能繼承人類的知識，并能運用知識來解決學習中的各種問題。離開了思維活動，感性認識就無法上升到理性認識，理性認識也無法指導實踐活動。
正因為思維可以對現實的對象和現象做出概括的、間接的反映，所以恩格斯在《自然辯證法》的導言中，把思維著的心譽為“地球上最美的花朵”。
怎樣在學習的過程中不斷地發展思維能力呢？

（一）把自己置身于問題之中

要使自己的思維積極活動起來，最有效的辦法是把自己置身于問題之中。當有了問題和需要解決問題時，思維才能活動起來，思維能力才可能在解決問題的過程中發展起來。
問題可以分為科研問題和學習問題兩類。
科研問題是為了解決社會需要的未知而提出的課題。例如，怎樣檢查癌癥？癌癥的原因是什么？怎樣預防癌癥？這些問題正是人類沒有解決或沒有很好解決的問題，也是人類急需解決的問題。
學習問題是為了解決個人未知而提出的課題。例如在地上滾動的小球，為什么越滾越慢？為什么水壺里會有水垢？為什么飯后不要從事激烈的活動？
可以這么說，由未知向已知的轉化，就意味著問題的解決。科研問題的解決意味著發明創造的到來；學習問題的解決意味著知識由社會向個人的轉移，即知識的繼承。可見，真理的發現和繼承，是在不斷地發現問題、分析問題和解決問題的過程中實現。正是解決問題的思維活動，導致了科研的進展和學習的深入。
正因為問題在學習和科研中十分重要，所以古今中外的學者都十分重視它。
巴爾扎克說：“打開一切科學的鑰匙都毫無疑問是問號，我們的大部分的偉大發現都應當歸功于如何，而生活的智慧就在于逢事問個為什么。”愛因斯坦由于對人們經常談論而從未推敲過的時間和空間提出了疑問，經過不懈地努力，建立了相對論，用愛因斯坦的話說：“我沒有什么特別的才能，不過喜歡尋根刨底地追究問題罷了”。華羅庚教授在青年時期，不迷信權威，經過獨立思考，對蘇家駒教授的論文提出了疑問，寫了《蘇家駒之代數的五次方程式解法不能成立的理由》一文，震動了數學界。
可見，要想推動思維的發展，就要自覺地使自己進入提出問題、分析問題和解決問題的思維活動中去。如果認識到這個問題是社會或個人所急需解決的，即認識到問題的意義以后，會大大提高解決問題的積極性。
怎樣才能把自己置身于問題之中呢？

（1）要善于自己發現問題
善于自己發現問題很重要。從1978年發表的一份科研成果報告中可以看出，美國論文的數量占了第一，占世界論文總數的 41.91％。形成這個結果的原因很多，其中有一條是美國學校鼓勵學生獨立地提出問題，這對促進思維能力的發展起了很好的作用。據吳健雄教授講，在中國，家長往往這樣問孩子：“你今天得了幾個A（即5分）？”在美國，家長往往是問孩子：“你今天向老師提了幾個有意義的問題？”有一個中國留學生到了美國，參加了數學競賽，獲得了好成績，信心大增。在美國的課堂氣氛下，他講話大膽，喜歡指出老師講課中的問題，他一再指出老師的問題，老師不但不生氣，反而承認自己的錯誤，并表示感謝，還帶領全班同學一起鼓掌，因為老師認為培養出一個能創新的學生是他的光榮。
作為一個中學生，在學習的全過程中，都要通過思維給自己提出問題。就是在預習、上課、復習、作業、總結、課外活動時，甚至對考題的合理性，都要通過思考給自己提出問題，進行鉆研，這樣，學業才能大大長進。明代陳獻章說得好：“小疑則小進，大疑則大進，疑者覺悟之機也。一番覺悟，一番長進。”
在學習過程中，只要肯動腦，有些問題會自然產生。例如，因為舊知識沒有掌握好而出現問題；因為突然出現一些新概念或現成的結論，使人容易產生問題；因為出現了相近的概念，混淆不清而出現問題；當舊知識不夠用時，會出現問題；當從另一個角度重新理解同一事物時，會出現問題；當老師講的或書上寫的與自已掌握的知識發生矛盾時，也會出現問題等等。
經過思維自己發現問題，經過思維自己解決問題，這才是高級的、具有創造性的學習活動。會不會給自己提出問題，是學習有沒有進入高級階段的重要標志，正像諾貝爾獎獲得者李政道所說：“最重要的是自己會不會提出正確的問題。”德國物理學家海森堡說：“提出正確的問題，往往等于解決了問題的大半。”愛因斯坦也有精辟的見解：“提出一個問題，往往比解決一個問題更重要，因為解決問題也許僅是一個數學上或實驗上的技能而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題卻需要有創造性的想象力，而且標志著科學的真正進步。”可以這么說，學習上提不出問題，意味著學習的停止；科學上提不出問題，意味著科學的止步。

（2）上課要積極考慮老師提出的問題
一個善于啟發學生思考的老師，在課上總是引出頗有趣味的問題開展教學活動。有時從舊知識中引出新問題；有時從實驗現象中引出問題；有時從生活實踐中引出問題等等。面對老師創設的問題情景，不要身在教室，心在課外，也不要采取等待的態度，消極地去聽同學的解答或老師的說明，而要主動參與討論并力求想得迅速，想得正確。由于是上課，自己想得對或錯都可以及時得到老師的肯定或糾正，這對于不斷提高思維能力是大有好處的。
不少學生學習水平低，突出表現在課堂學習效率低，課外的負擔重。原因之一是上課時自己退出了解決問題的思維活動，成為思維活動的旁觀者。
當然，有的學生也想回答問題，但缺乏信心，害怕答得不對讓同學笑話，其實大可不必，作為一個中學生，在學習中答錯問題本是正常現象。答得不對，引起爭論也有利于對問題的深入探討，再說在全班同學面前回答問題，正是培養自己口頭表達能力的難得機會，不應輕易放過。

（3）敢提問，會提問
自己發現問題以后，經過獨立思考，問題仍然得不到解決時怎么辦？只有請教別人，向老師、同學、家長請教，向一切在這個問題上比自己強的人請教。在學習過程中，有的學生明明有問題，卻不敢問人，原因是虛榮心在作怪。他們怕老師和同學看不起自己，這種現象在一些學習較好的學生中比較多。在他們看來，似乎在學習中從來不提問的人，才是好學生；就是下了決心問同學和老師時，也是別人一講就懂，其實并沒真懂，只是怕別人說自己腦筋反應太慢。當然他們也就不會深入地追問，更不敢與人辯論了。
其實，一個經過深思熟慮的學生，提出的問題本身就會有一定的深度，在請教別人時，別人不僅不會看不起自己，反而會另眼相待。從老師角度來講，學生有問題不敢問，就不知學生在學習中存在什么問題，因此，也很難給以針對性的幫助。
可以這么說：敢于提出問題，敢于暴露自己的問題，并能虛心向別人學習的人，才有可能成為真正的學習上的強者。

什么叫會問呢？
首先，要在獨立鉆研的基礎上發問。敢問不等于依賴。有一位優秀生給自己規定了“五不問”：已學過的基礎知識未經復習不問，教科書或主要的參考書沒有看過不問，老師留的問題未經深入思考不問，找不到自己問題的關鍵不問，提不出自己的思路和看法不問。
有時，有的學生去找老師請教問題，剛一問，就被老師“頂”了回來。原因很簡單，老師從他提出的問題就可以迅速地做出判斷：他一沒有認真看書，二沒有認真思考。因此老師先不回答，而是讓他自己先看書，自己去思考。可以說，沒有經過自己的獨立思考是沒有資格提問的。
其次，在提問過程中，也要堅持獨立思考，自己提問只是要求別人稍加啟發，或點撥一下。盧嘉錫說：“學習中總難免有些問題自己搞不懂，就要請教別人，有什么疑難大家一起討論，各抒己見，互相啟發，也是一件樂事。不過還要提倡獨立思考。請教時不要把問題問透，請人在關鍵的地方點一下，然后自己思考，這樣費力些但收獲會大得多。”懂得了上述的道理，當再請教老師，老師沒有直接告訴你答案，卻讓你回去看書的某一部分內容時，你就不會反感或自卑了。直接告訴現成答案的老師，不見得是高明的老師，而能給你指出門路，讓你經過自己的思考求得答案的老師才是高明的。
第三，要認真分析自己發生問題的原因，分析自己不能獨立解決問題的原因，還要分析別人在解決這個問題時的高明之處。這樣做，可以使自己學習的自覺性逐步提高，使自己獨立解決問題的能力不斷加強，從而使得以后提出的問題越來越有深度，有價值。

（二）要堅持獨立思考
有人談到學習的獨立性時說，小學階段是老師扶著走，中學階段是老師牽著走，大學階段是老師領著走。
這個看法說明了一點，在校學習期間，學習的獨立性是逐步加強的。畢業后，走上工作崗位，學習和工作就基本上要靠“自己走了”，也就是要靠自己獨立地去發現問題和分析問題，獨立地去解決問題了。因此，在校學習期間，特別要注意克服依賴性，堅持獨立思考，要在老師的引導下，經過獨立思考，經過自己付出的腦力勞動，獲得真知；也只有在獨立思考的過程中，自己的思維能力才能迅速地發展起來。在學校學習期間，有老師的指導，同學的幫助，更應當大膽地進行獨立思考，因為想得不對的話，也比較容易得到及時糾正，如果長期依賴別人，只能使自己的思維能力一天天退化。
堅持獨立思考，才可以使思維能力發展到創造的水平。所謂創造或創造性的活動，指的是提供新的、首創的、具有社會意義的產物。科學就是在繼承的基礎上，通過不斷地創造而發展起來的，我們今天學習的知識就是前人的創造。
創造或創造性活動主要依靠創造性的思維活動，這種思維的特點是新穎性和獨創性。創造性思維只有在獨立思考的過程中才能形成。而接受人家思考的成果只能叫學習或模仿。思維達不到創造的水平，那就只能永遠跟在人家后頭跑。
中學生將來要肩負起把祖國建設成為世界強國的重擔，因此必須從小堅持獨立思考，將來才有可能從事創造或創造性的勞動。
獨立思考在學習中的表現應當是：善于獨立地發現問題，獨立地分析問題，獨立地解決問題，還能獨立地檢查判斷學習結果的正誤。
如果能獨立地解決人家已經解決了的問題，雖然對社會沒有什么創造性的意義，但這本身卻孕育著創造思維的才能，這種創造思維能力的發展，有可能促使真正的發明創造的實現。
獨立思考在學習中的另一種表現應當是不盲從、不輕信、不依賴，凡事都問個為什么，都經過自己頭腦思考明白以后再接受。在自己沒有獨立想通之前，決不輕易死記死套現成的結果。愛因斯坦的老師海因里希·韋貝爾對愛因斯坦說：“你是一個十分聰明的小伙子，可是你有一個毛病，就是你什么都不愿讓任何人告訴。”在這里海因里希·韋貝爾老師說的“毛病”，正是愛因斯坦可貴的優點——獨立思考，正是這個優點，才使得愛因斯坦取得了劃時代的發明創造。
不少學生上課時懶于思考，只等著老師講解，自己抄抄現成的結論；看書時，不善于發現問題，有時即使發現了問題，也不愿意經過自己的獨立思考去解決，而喜歡依賴別人的幫助；做作業時，遇困難就問同學，甚至抄同學的作業成果。這種缺乏獨立思考的學習態度，使他們陷入了學習落后的境地。
數學家趙訪熊教授說，有些學生學習效率所以不高，主要原因是缺乏思考。古語說得好：“學而不思則罔。”我們看書時要養成邊看書邊思考的習慣，有時用來思考的時間往往比看的時間還要長些。譬如說，書上常常是先有定理，然后再從頭推演出來。我們看的時候，就應當倒過來想一想：為了得出定理，先需要解決哪個問題？為了解決這個問題，又需要解決哪個問題？依此類推，步步追根，最后引出證明這個定理的方法，這樣就能更好地理解定理的關鍵所在。
堅持獨立思考，一旦學習上獲得了成功，就會進一步增強獨立思考的信心，使思維能力發展到一個新高度。

（三）要學點思維科學
人類在長期的實踐中，通過成功的經驗和失敗的教訓，對思維形式、規律和方法已經有了一些科學的總結，由于思維的復雜性，這種總結盡管還只是初步的，但它是人類社會極其寶貴的財富。繼承下這份財富，就可以使自己的思維早日納入科學的軌道，這會使中學生的學習發生質的飛躍，進入一個更高的境界。
應當學習哪些內容呢？
（1）思維的基本形式
對于一個中學生來講，應當了解什么是概念，概念是怎么形成的，概念的外延和內涵指的是什么，怎樣區分相近的概念，怎樣給概念下定義，概念和語言、符號的關系是什么等等；還應當了解什么叫判斷，判斷的分類是什么，如何應用等等；還應當了解什么叫推理，什么叫演繹推理、歸納推理和類比推理，不同類別的推理之間有什么異同，怎樣使推理科學嚴密等等。
（2）思維的規律
所謂思維規律指的是思維的同一律、矛盾律和排中律等。此外還有辯證邏輯及辯證邏輯的思維規律，如對立統一思維規律、量變質變思維規律、否定之否定思維規律等。思維規律實質上是客觀規律在人腦中的反映，應當自覺地掌握它。
（3）思維的方法
主要指分析、綜合、比較、抽象、概括、分類、系統化、具體化、歸納、演繹等基本思維方法。
應用正確的思維方法，對于知識的掌握和知識的運用，往往能起到很大的促進作用。因為思維方法指導著學習方法，學習方法是思維方法在學習中的具體表現。
思維形式、思維規律、思維方法，都不是什么神秘的東西，一個人只要在思維著，就離不開一定的思維形式、規律和方法，只是自己沒有自覺地意識到而已。因此，學點思維科學是很有必要的。

（四）要研究具體的思維過程
思維的形式、規律和方法總是在具體的思維過程中體現出來的，因此，也只有在具體的思維活動中才能把握它，使它成為有血有肉的具體的東西，而不是幾條抽象的規律或定義。
研究思維過程的途徑有三條：
（1）通過學習科學史來研究前人的思維過程，從中汲取營養，掌握思維的科學
在我們的課本中，前人尋找真理的曲折的思維過程被略去了，看到的只是通向成功的簡捷的思維過程，這對學習思維科學和發展思維能力有不利的一面，因為這不符合科學發展歷史的本來面貌。
通過科學史的學習來了解形成科學成果的思維過程，有三點好處：可以學習如何科學地思維，可以加深對所學知識的理解，還可以學習科學家百折不撓地探索和創造的精神。例如，學習孟德爾發現遺傳規律的過程，可以充分看到科學的思維方法在研究中的重大作用，也可以學到孟德爾堅持 8年搞豌豆雜交實驗的頑強精神。當然，由于時間有限，不可能研究課本上涉及的每一項科學成果的歷史，但要力求了解科學史上某些重大發現的探索過程，這對學習會有所幫助。
（2）通過上課研究思維的過程
上課時，要有意識地研究老師或同學的思維過程，具體分析他們的思維方法。
聽完課以后，可以回味一下老師是怎么提出問題的，怎么分析問題的，又是怎么解決問題的，復習課時，老師的比較表是怎樣設計的，又是怎么把知識整理成有內在聯系的有機整體的。總之，認真學習老師在課堂上成功的啟發、引導和講解，有助于提高我們的思維能力。至于上課時同學回答問題，有的論證得頭頭是道，有的回答得非常簡捷，有的解題方法非常高明，有的反駁非常有力……面對這些科學思維的精彩之作，千萬不要輕易放過，要認真地回味一下，想想同學在思維過程中的高明之處在什么地方，從中學習思維科學。
（3）回憶自己的思維過程，從中尋找成功的經驗和失敗的教訓
每個學生每天都在思維著。例如上課思考問題、討論發言、課后復習、解題、作文、考試答卷、考前復習、做實驗等等。但一般學生只滿足于完成學習任務，至于完成學習任務過程中的思維形式、規律和方法，往往很少顧及。
有的學生答題簡要、清楚、無懈可擊，老師表揚一下，給個好成績也就完了。如果自己不滿足這一點，再從思維的方法上分析一下自己的思維過程，也許會意識到這次答題成功的原因在于采用了嚴密的歸納推理或演繹推理，或是運用了比較的思維方法，經過這樣認真地分析，使自己能夠更加自覺地運用邏輯知識。
（五）不斷豐富知識，提高所掌握知識的質量
知識和能力是互相促進的關系，豐富而深刻的知識，無疑會促進思維能力的發展。
人們常說，概念是思維的細胞。如果不掌握概念，不掌握原理，那么頭腦中就會因為缺少思維所必須的“原材料”而使思維無法進行下去。例如學習物理時，如果不掌握原理、公式、解題的思維活動，就無法進行。試想一個不掌握三角形全等判定公理知識的人，面對有關三角形全等的證明題，怎么能開展思維活動呢？不少學生思維能力低的原因就是基礎知識太差。澳大利亞有一位科學家說得好：“科學上成年人思維程度的發展只能達到青年時期所打基礎能夠支持的高度。”這里說的基礎，當然包括基礎知識在內。
但是也有這種情況，有的人知道的也不少，記憶力也不差，但運用知識解決問題的思維能力卻很弱。造成這種情況的原因是頭腦中貯存的知識質量太差。所謂太差，一是不理解，二是不系統。因此在進行思維活動時，就無法“取用”，這必然會影響到思維能力的提高。

（六）要提高語言能力
當認識到一類事物的本質特性而形成概念時，用什么來確定和表示呢？用詞語來表示。而用詞語所表達的概念則是“思維的細胞”。詞按照一定的方式組合起來并表示一定的意思，就成了句子，句子再進一步組成句群、段落和文章。人們就是依靠語言文字將獲取的各類知識保存下來。而學生又是依靠語言文字把這些保存下來的知識繼承下來的，從而使社會知識轉化為個人知識。人與人之間交流思想、經驗也要依靠語言和文字，并且經常借助它進行記憶、思維和想象，從而使智力活動成為可能。

語言直接影響到知識的貯存、流傳和繼承，關系到思想的交流和思維的進行。語言和思維密切相關。馬克思和恩格斯在《德意志意識形態》中指出：“語言是思維的直接現實。”愛因斯坦說：“一個人的智力發展和他形成概念的方法，在很大程度上是取決于語言的。”上海復旦大學著名數學家蘇步青在上海舉行的語文教學研究會上講話時說：“如果允許復旦大學單獨招生的話，我的意見是第一堂先考語文，考后就判卷子。不合格的，以下功課就不要考了。語文你都不行，別的是學不通的。”這位著名數學家講的話很有道理。

當前值得重視的問題是不少中學生輕視語文，忽視語言能力的提高，聽說讀寫水平很低，這阻礙了中學生思維能力的發展，例如審題時看錯題目，閱讀和聽講效率低，解答問題時表達不清，實驗報告表達不準，不能確切表達自己的思想等等。因此，努力提高語言能力不可忽視。

總之，要想積極發展思維能力，從思想上要認識到發展思維能力的重要性，從行動上要注意做到：把自己置身于問題之中，堅持獨立思考，要學點思維科學，注意研究具體的思維過程，不斷豐富知識，提高所掌握知識的質量，以及提高語言能力等等。思想上有了認識就能提高行動的自覺性，行動跟上了，提高思維能力的愿望才有可能變成現實。