静待“牛顿苹果”的到来
许多名人在研究问题的过程中，都有愁眉不展、进退无门的境地，此时难免产生厌恶和逃避心理，有些甚至会想不通而自杀。其中一些人经过一段时间的困扰，最后一下子豁然开朗，找到了苦思的结果。即所谓“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”。中国古人管这个叫作顿悟。
科学史上不乏在电光火石的刹那悟出惊世发现的传奇。传说2000多年前，古希腊学者阿基米德在泡澡时突然悟出可以用浮力原理，来处理耶罗王提出的鉴定新造金冠是否被掺假的棘手难题。
千百年来，“顿悟”成为人类处理科学和其他问题的一种独特的思维方式。它具有一些与常规解题方法不同的特征，例如说“顿悟”前常有百思不得其解的、十分苦恼和困倦的阶段；灵感突如其来的时候，自己往往并没有意识到在想问题，事后也无法说清究竟是怎么得到答案的。
顿悟是一种突然的颖悟。格式塔派心理学家指出人类处理问题的过程就是顿悟。当人们对问题百思不得其解、到处碰壁的时候，突然看出问题情境中的各种关系并产生了顿悟和理解，有如“踏破铁鞋无觅处，得来全不费工夫”。其特点是突发性、诱发性、偶然性、极度快乐或豁然开朗等。甚至，有许多现代心理学家还发现顿悟与人的非记忆性的潜意识有关。
牛顿看到从树上掉下的苹果而想出万有引力定律的故事，也是一个经典例子。
苹果树下的牛顿
世界上有一个著名的苹果，这个苹果之所以与众不同，是因为它砸中了大物理学家牛顿的脑袋而几百年来为人所传诵，至少在传说中是这样。
英国皇家学会在庆祝成立350周年时，以数码形式对外公开了一批珍贵的文稿，其中包括William Stukeley写于1752年的关于牛顿生活的手稿。Stukeley是一位考古学家，也是牛顿的传记作者，他的这份手稿为我们揭开了牛顿苹果的真相。
Stukeley是这样写的：
“晚餐后，天气很暖和，我们走进花园，在苹果树的阴凉下聊天，只有他和我。他告诉我，他还在思考地心引力的问题。当时他坐在那沉思冥想，恰巧一个苹果落下来，他就想，为什么苹果总是垂直落下来？为什么不侧向一边或向上，而是不断地朝向地球中心？原因必须是地球在拉着它……”
接下来的事情是地球人都知道的了。
因此当我们处在信息饱和、厌学的情绪之中时，必须要少安勿躁，不要轻易放弃，因为那只神秘的“牛顿苹果”说不定哪天就砸到你的头上。
何时才能“顿悟”
对于一些调皮或迟钝一点的孩子，开明的老师和家长常常会说：“这孩子还没有开窍，慢慢就好了。”有时候家长急起来，也会骂孩子：“你什么时候脑子才开窍啊？”
有些学生，尤其是男孩，也有这样的体会，读小学、中学的时候浑浑噩噩，成绩不好也不坏，忽然到了高中，成绩一下子突飞猛进，令人刮目相看。大人们会说，这是“开窍”或者懂事了。
这个“开窍”，就跟前文的“顿悟”大有关系。在了解“顿悟”前，请先回答几个心理学的问题，猜猜谜语中所指的东西是什么？
①有一根蜡烛和一盒钉子，你将如何把蜡烛固定在墙上呢？（补充：没有火）
②能挪走巨大的木头，却搬不动一枚小小的铁钉，这是什么？
③因为布已经撕破，因此草垛变得很有用，这是什么？
④因为小棍子弯曲了，因此这个人什么也看不见，这是什么？
（答案：①把钉子从盒子里倒出来，先用钉子把盒子钉到墙上，再把蜡烛放到盒子里。②河流③降落伞④汽车挡风玻璃上的雨刷。）当你冥思苦想终于猜出问题的答案时，是否有种百思不得其解，然后突然又豁然开朗的感觉呢，其中的奥妙究竟何在，人的“灵感”究竟从何而来？
在美国纽约召开的国际“人类脑成像”大会上，我国心理学家罗跃嘉、罗劲等对“灵感”的发源地——大脑“扣带前回”的发现，为揭开“灵感”产生之谜奠定了基础。而文章前面的4个谜语，正是罗跃嘉领导的课题组用来解谜的实验材料。
“灵感”，在中国古代著作中经常用“天机”、“兴会”、“神来”、“顿悟”等指类似的思维现象。对于“灵感”的解释，罗教授认为，“灵感”实质上是人类思维活动中的一种特殊状态。当人们处在这种特殊状态时，大脑会产生强烈的情感振荡，涌现出鲜明的意象、清晰的概念和顺畅的推理，使长期紧张探索的某种关键环节突然得到了释放，灵感就此产生，但又会转瞬即去，因此它有突发性和短暂性的特点。
历史上，众多科学猜想、新思想都从“顿悟”中诞生。“给我一个支点，我就能撬起整个地球”，说这句话的是古希腊学者阿基米德，他在泡澡时悟出了浮力原理。
经典力学创始人牛顿，被树上掉下的苹果砸中脑袋后，想出了万有引力定律。西晋的陆机在《文赋》中也对文学创作过程中出现的灵感现象作了精细的描绘。但是，“顿悟”过程产生的心理过程和脑机制，人们至今仍一无所知。
现代心理学认为，灵感的迸发有某些内在的原因和条件。人脑是个巨大的信息存储器，我们每天都要接受大量的外界信息，其中一部分可以被人自觉感知，并且加以整理；而另一部分则成为我们的潜意识，这种潜意识事实上仍在活动，并不断进行新的排列、组合。
在必须条件下，一旦受到外界特定事物的触发，潜意识便会跃入到人的自觉意识中，当它的结果忽然呈现时，便给人一种思路豁然开朗的感觉。正因如此，因此现代心理学家尝试用实验方法来研究这个问题。
罗教授说，人们通过学习会对某个问题的处理形成思维定式，而一旦要处理一个从未遇见的难题，就需要打破这种思维定式，另辟蹊径。而“脑成像”的实验条件就是确定这个时间点，以此作为记录的起点，并要求必要的“重复”。因此他们选择了传统谜语和脑筋急转弯的问题作为实验原料。这种谜语分两类，一类较容易，用通常计算性思维就能处理，比如“虽然它挡住了你的眼睛，但你看得更清楚了”（答案：眼镜）。而另一类谜语较难，就是“脑筋急转弯”，文章前面的4个谜语就是这种类型，这类谜语需要突破思维定式。
这两类问题实际上用的是大脑中两块不同的地方，前者不会产生“顿悟”，而后者可以使人形成“顿悟”。研究人员正是用后面的“难题”减去前面的“简单”，这样形成一个激活区域，这个区域就是“顿悟”产生的脑内活动区。
他们利用“功能磁共振成像”和“脑电波”两种方式进行记录测试，前者具有毫米级的空间分辨率，后者有毫秒级的时间分辨率，二者的结合是目前脑研究技术的最佳组合。其中，磁共振测试在日本完成，脑电波实验在中国完成，两种测试都得到了同样的结果。
罗教授兴奋地说：“实验结果非常明显，人脑产生‘顿悟’时，大脑中‘扣带前回’区域的神经活动异常强烈。”
“顿悟”的发现得到科学家的广泛关注。据英国媒体报道，DNA双螺旋结构的发现者之一、1962年诺贝尔医学奖获得者弗朗西斯·克里克在《自然－神经科学》杂志上发表论文说，人类具有“灵魂细胞”，他声称人的意识，俗称的“灵魂”，不是先天就有，而是由大脑中一小组神经元产生和控制的，这些神经元也许在“扣带前回”。罗教授的此次发现正为其理论提供了科学证据。
美国西北大学和德雷克塞尔大学科学家的一项最新研究表明，“顿悟”实际上和大脑不同寻常的工作方式有关。科学家让18名实验对象玩一种字谜游戏，内容是找出一个单词，使它能与列出的其他3个不同英文单词搭配，分别组合成3个有意义的新词。
每名实验对象在解题过程中都要报告他们所经历过的“顿悟”时刻，研究人员可通过仪器做监测，当研究对象“顿悟”时，大脑右半球颞叶中的前上颞回区域活动明显增强，并在“顿悟”前0.3秒左右突然产生出高频脑电波。
他们认为，“顿悟”的产生有赖于大脑神经中枢独特的活动机制，这一机制为大脑“顿悟”的过程提供了支持。新研究是否与罗教授的发现有矛盾呢？罗教授评价说，二者矛盾并不大。因为“顿悟”体现的是人类智慧的火花，完全也许由更多的大脑区域协同完成。进一步的研究将有助于彻底揭开“顿悟”之谜。
学习上的尤里卡效应
谈到浮力，我们都会想到阿基米德。阿基米德公元前287年出生在意大利半岛南端西西里岛的叙拉古，父亲是位数学家兼天文学家。阿基米德从小有良好的家庭教养，11岁就被送到当时希腊文化中心的亚历山大城去学习。在这座号称“智慧之都”的名城里，阿基米德博阅群书，汲取了很多的知识，并且做了欧几里得的学生埃拉托塞和卡农的门生，钻研《几何原本》。
后来阿基米德成为兼数学家与力学家的伟大学者，并且享有“力学之父”的美称。其原因在于他通过大量实验发现了杠杆原理，又用几何演绎方法推出很多杠杆命题，给出严格的证明，其中就有著名的“阿基米德原理”。他在数学上也有着极为光辉灿烂的成就。尽管阿基米德流传至今的著作共只有10来部，但多数是几何著作，这对于推动数学的发展，起着决定性的作用。
一个著名的故事是：叙拉古的亥厄洛王叫金匠造一顶纯金的皇冠，因怀疑里面掺有银子，便请当时的大科学家阿基米德鉴定一下。这在2000多年前实在是个大难题。接到这个任务后，阿基米德百思不得其解。这样浑浑噩噩过了许多天。他朝思暮想，想累了，烦了，干脆不想它了，还是舒舒服服地洗个澡吧。
浴缸里的阿基米德
阿基米德和往常一样躺在灌满热水的浴盆里，脑子里还在想着皇冠的事情上，于是任热水顺着盆沿溢出来。突然，他脑子里一亮，所有厌倦疲累一扫而空，通过称皇冠排出的水量来确定它的体积，进而确定比重，不就能判定真假了么？阿基米德于是懂得了不同质量的物体，虽然重量相同，但因体积不同，排去的水也必不相等。根据这一道理，就可以判断皇冠是否掺假。
阿基米德高兴得跳起来，赤身奔回家中，口中大呼：“尤里卡！尤里卡！”“尤里卡”是古希腊语，意思是：“好啊！有办法啦！”
阿基米德将这一流体静力学的基本原理，即物体在液体中的减轻的重量，等于排去液体的重量，总结在他的名著《论浮体》中，后来以“阿基米德原理”著称于世。
阿基米德的发明方式被后世称为“尤里卡效应”。现在“尤里卡”驰名全球，成为那些在毫无头绪的、困倦的研究者们静静地期待奇迹到来的方式。
劳逸结合
健康与疲劳是学习中相互影响的辩证关系。劳逸结合，保持健康的身心是顺利进行学习活动的基础。疲劳是指因为活动过于强烈或过于持久引起学习和工作效率下降的一种身心状态。特别当考生处于复习阶段，不分昼夜的苦读，强制自己在疲劳的情况下坚持学习，常会出现颈、臂、背、肩与手指的酸痛不适和学习效率下降。同时，心理上也会感受到有一种疲倦感，自制力、毅力、耐力大大下降。主要特征：全身疲惫，关节僵硬，肌肉酸痛，注意力不集中，记忆力和思考效率下降，大脑反应迟钝。
考生疲劳形成原因主要有：
（1）睡眠不足。许多考生不顾白天紧张学习的大量消耗，挑灯夜战，往往看书到深夜，以至睡眠不足，打乱了人体正常生物节律，终日昏昏沉沉。
（2）学习内容过多过难。学习内容过多，必将占用休息时间，引起睡眠时间缩短；学习内容过深，需要大脑进行紧张的思维活动，致使大脑疲劳。另外，过难的内容也会影响到考生的复习兴趣，加速疲劳的形成。
（3）心理压力过大。因为来自社会、学校、家长和自身的压力过大，考生总是担心考不好怎么办，整天在焦虑的状态下度过。这样不仅直接影响到考生的休息，而且会使精力不能集中，引起学习效率下降，不能完成学习计划，反过来加重考生的心理压力，使考生更容易产生疲劳。
（4）学习方法不当。考生平时不注意科学用脑，学习方法一成不变，使大脑受到抑制，也容易出现疲劳。
（5）营养不合理。考生不注意饮食，引起大脑缺乏所必需营养物质，造成大脑疲劳。
（6）不良的学习环境。光线不足或过亮引起视觉疲劳，噪声过大使学生注意力分散，室温过高或过低使考生身体感到不适。
疲劳预防的最佳方法是保证充足的休息时间，然而它不是最有效的。因为考前学习任务重，考生不得不延长学习时间。预防疲劳最重要的是讲究用脑艺术，做到科学用脑。
过度学习要把握“度”
过度学习效应是由德国心理学家艾宾浩斯最先提出的，主要的含义是：一个人要想掌握所学的知识，必须要经常提醒自己通过反复练习，才能得到巩固。也就是指人们对所学习、记忆的内容达到了初步掌握的程序后，假如再用原来所花时间的一半去巩固强化，使学习程度达到150％，将会使记忆得到强化。
艾宾浩斯
让我们来看看过度学习效应的分析。
宋朝有个叫陈饶姿（康肃公）的人，十分擅长射箭。他能够在百步开外射中杨树的叶子，这样的射技举世无双，再没有第二个人能够比得上，陈饶姿对自己的本领很是自负。