空间思维的心理测试
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发布时间：2022-04-19 22:32
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时间：2023-09-03 01:39
一位心理学家曾经出过这样一个测验题：在一块土地上种植四棵树，使得每两棵树之间的距离都相等。受试的学生在纸上画了一个又一个的几何图形：正方形、菱形、梯形、平行四边形，然而，无论什么四边形都不行。这时，心理学家公布出了答案，其中一棵树可以种在山顶上!这样，只要其余三棵树与之构成正四面体的话，就能符合题意要求了。这些受试的学生考虑了那样长的时间却找不到答案，原因在于他们没有学会使用一种创造性的方法——立体思维。 人们进行思维活动时总会受过去的生活经验和已有思维方法的影响。对于这些受试者来说，平面几何是他们比较熟悉的知识。于是，当他们碰到几何问题的时候，也往往先从平面几何而不是立体几何的角度来进行思考。这时，为他们所牢固掌握的平面几何也就成了他们思考问题的框框，于是也就想不出正确的结果来。
从大的来说有立体网箱养鱼技术、大型立交桥等。杭州市青少年业余发明学校的学生利用立体思维发明了立体文具盒、立体工具箱、立体报刊架等，收到了明显的效果。
科学家在研制飞机、导弹和卫星时需要运用非常复杂的电于装置，装配这些装置往往需要几十万甚至几百万个电晶体、电阻、电容等电子元件，这样的装置体积十分庞大，携带和使用也不方便。后来，他们将各种电子元件由平面式的接线方式改为立体式的连线，充分利用真空扩散、表面处理等方法，制成了平面型的电晶体、电阻、电容。这些很薄很薄的元件通过层层重叠的方式组装起来，就构成了微型组合电路，再在一个单晶矽片上做成积体电路。这样，一个5平方毫米的矽片上可整合27000个元件。正是由于有了这种积体电路才有了电子手表、电子计算器等袖珍电子产品。
空间思维的必然性
人类思维发展史的考察告诉我们：立体思维的提出是人类思维发展的必然。按照思维自身的辩证法，它走过了一条否定之否定的路程。
1、早期人类直观、浑沌的整体性思维
早期人类的思维，表现为一种直观的、浑沌性的整体思维，这一时期包括了整个前逻辑思维亦称“原始思维”和前逻辑思维向逻辑思维过渡的漫长的历史发展。所谓思维的直观性，是指思维具有的感性具体性，即思维还没有从感性具体中分离出来，一切思想意识的发生，都是由从某种具体的 *** 物所引起，一切“思想”经验的交流，都要借助某种具体的或形象的实物、座标、手势等媒介，才可实现。例如，他们没有抽象的“头”的概念。而只说“你的头，我的头”等等，或者运用形象的“会意”，表示事物的某些属性，如“硬”就说“象石头”，“长的”就说“象大腿”等等。所谓“浑沌的整体”，它包含着三层意思：
一是指思维中的随意想象的空间性，原始人类是富于想象的，但是这种想象又是随意的和主观的。上山围猎，他们可以把某一意外事故同空中的飞鸟，山上的动植物，河里的鱼蛙，家里的主妇随意地联络起来构成一个整体，并猜测存在因果的关联。但是他们并不理解这种思维的立体性质。
二是指思维中的思维形式的“一统性”，即在原始人类的思维中，思维形式概念、判断、推理等，还没有分离开来，而是统一的隐含在某个具体的认识物中。例如，在北美的一些部落里，存在着一种“象征性的语言”，当两个部落要发生冲突时，一个部落就送去“战斧”一把，以示对另一个部落的挑战，而另一个部落如果接受挑战，就要把斧头拾起，如果将“斧头”掩埋，则表示“和平的成立”。这里，沟通两个部落的资讯，既是某种实物，某个认识的客体，又是某种思想、意识的代表者。作为意识的表达者，它既可以表示“挑战”这个概念，也可表示“这是向我们部落挑战”的判断。还可表示“凡是有部落送来战斧就是向我们挑战，这个部落送来了战斧，所以，这个部落是向我们挑战”的推理。
三是指思维成果的笼统一体性。即在原始人类的某个认识成果里。往往包含着诸多方面的知识。例如，在原始人类的“图腾”崇拜或原始宗教里，既有家族血缘关系的知识，又有宗教、自然、历史、哲学、艺术方面的知识。在我国彝族原始宗教的传说中，就包括了“开天辟地”、万物起源、人类由来、彝族历史、农牧狩猎的经验以及原始宗教、信仰、习俗等知识。这说明，原始人类还没有关于知识的分类，而是将各种不同的初始的知识，混杂在同一认识系列中，因而，各种知识：上白天文，下至地理的种种猜测，统统混聚于某个浑沌的认识整体里。
随着原始社会生产力的发展，前逻辑思维开始了向逻辑思维的过渡，从而使直观、浑沌的整体性思维的发展升华到前所未有的高度，以致达到了向逻辑思维转化的关节点，这就是大约出现在人类5000年以前的现实。不过，应当指出的是，这个时期的思维方式，虽然是直接浑沌整体思维发展的至高点，但它仍然没有完全摆脱直观、浑沌的性质。
恩格斯在评述古希腊哲学的特点时曾精辟地指出：当我们深思熟虑地考察自然界或人类历史或自己的精神活动的时候，首先呈现在我们眼前的，是一幅由种种联络和相互作用无穷无尽地交织起来的画面，其中没有任何东西是不动的和不变的，而是一切都在运动、变化、产生和消失。这个原始的、素朴的但实质上正确地把握了现象的总画面的一般性质，却不足以说明构成这幅总画面的各个细节;而我们要是不知道这些细节，就看不清总画面。又说：在希腊人那里正因为他们还没有进步到对自然界的解剖、分析——自然界还被当作一个整体而从总的方面来考察。自然现象的总联络还没有在细节方面得到证明，这种联络对希腊人来说就是直观的结果。因此，为了认识这些细节，我们不得不把它们从自然的或历史的联络中抽出来，从它们的特性，它们的特殊原因和结果等等方面来逐个地加以研究。
由此可见，古希腊人对于世界整体性的认识虽然大大地超过了原始人类的认识水平，它用对世界整体的描绘代替了原始人类的虚幻的联想和主观描述，但是这种描述，仍然缺乏对细节的深入了解，因而一样带有原始的、素朴的性质。于是，按照认识自身的辩证法，为了真正看清事物的总画面，它就必须把认识物件从世界的整体中抽取出来，分别地，—个个地考察它们，必须使自身的“缺陷”“屈服另一种观点”，于是终于被分析性的思维所取代。
2、人类抽象、区域性、分化性思维
随着社会生产力的发展，随着体力劳动与脑力劳动的分工的出现，随着农业、航海业以及战争、建筑业的需要，人们已不满足于对客观事物的浅表了解和笼统、浑沌的认识，而需要对这个浑沌的认识整体加以支解，深入内部，去了解各个部分具有的性质及其功能。这样的一种认识可以说从古希腊的先哲把思维从世界的整体中独立出来加以研究的时候便开始了，而以亚里斯多德创立的古典形式逻辑科学，最富有代表性和说服力。到了17、18世纪，这种把研究物件从客观世界总体联络中割裂出来、孤立起来加以研究的方法，达到了极点，从而无论是它的“优点”，还是缺点，都充分地暴露了出来。
作为这种抽象的，区域性的和分化的思维方法，使得各种经验科学得以建立起来，例如，化学、医学和解剖学等等，都是这一时期的重要科学成果。从哲学母腹中不断分离出来的近代自然科学，以其巨大的成就迫使著用理想的、幻想的联络代替尚未知道的现实的联络，用臆想来补充缺少的事实，用纯粹的想象来填补现实空白的自然科学退出了科学认识的舞台，表明了人类对直观浑沌笼统思维的扬弃。近代科学发展的日益数量化、体系日益公理化、方法由定性分析转入定量分析，因而大大精确化了人类的认识。同时，由于这种方法的割裂性、孤立性和片面性，使得本是互相联络的科学失去了应有的联络，自然科学的各个学科，成了一些互不联络、各成一体的封闭体系，例如，物理学有物理学研究的一套概念、理论和方法;化学也有一套研究化学的概念、理论和方法。
这样，各门科学都只按照自己的思维方式去认识事物，而不互相配合、互相补充，因而使得单一、定型化或固定化的线性思维、平面思维占据了统治地位，从而带来了如下不良的后果：第一，它使得各个学科成了互不来往的“孤岛”或“闭关自守”的“独立王国”，从而不能借鉴相关学科的重大成果，以丰富或补充自己的理论与学说。第二，这些学科体系自成一体，互相脱节，因而对于复杂的认识物件，不能从多方位、多角度去揭示或验证某一研究物件的各种本质，妨碍了科学的综合与交叉科学的建立。
随着科学不断向纵深发展，孤立的、静止的研究方法愈来愈成为各门科学研究物件的整体及其内在本质的立体网路的障碍，愈来愈影响着认识主体对认识物件更多奥秘的揭示。这种思维方式，虽然是相当广泛的、各依物件的性质而在大大小小不同的领域中是正当的，甚至是必要的，可是它每一次都迟早要达到一个界限，一超过这个界限，它就要变成片面的、狭隘的、抽象的，而且陷入不可解决的矛盾，因为他看到一个一个的事物，忘了它们互相间的联络;看到它们的存在，忘了它们的产生和消失;看到它们的静止，忘了它们的运动;因为只见树木，不见森林。因此，现代科学对于巨集观世界、微观世界和宇观世界最近钱学森教授还提出了渺观世界的不断突破，必然要求各门科学从原来的单打一的互不联络的情况走向互相配合、互相协调工作的新阶段，必须把各个事物、各种性质放在它和世界整体的总联络中来考察，亦即必须进行整体性的思维。
现代人类整体性或立体性的思维
现代人类思维，是以现代科学技术为前提、辩证思维为核心而发展起来、完善化了的立体思维。19世纪科学上的三大发现细胞说、能量守恒定律和达尔文进化论，标志着人类历史即将进入从事物的整体联络和发生、发展过程系统考察物质世界的思维时代，而资讯理论、系统论、控制论等现代方法的出现，则是这一时代真正到来的标志。关于什么是立体思维，我们己在前面作了阐述。至于立体思维的思维形式、方法、与规律的丰富内容，不是这篇拙文所能说清的，我们只好留到以后作专门讨论。
但有一点是可以肯定的：掌握现时代的立体思维，实现对空间的动态的充分利用是人类生存发展和提高生活质量的唯一出路。许多难题在平面思维中得不出答案，但在立体思维过程中，却可以获得*的解决。
怎样提高学生的空间思维能力
让学生多动手，多观察，形成空间表象。
在实际教学过程中，教师应注意让学生通过看一看、摸一摸、比一比、量一量、想一想、画一画、折一折、剪一剪、摆一摆等实践活动，从而让学生亲身体验，把知识内容与空间形成统一起来，建立几何概念，促使学生形成空间表象。
观察比较，让学生有意识的想象。
我们的生活是丰富多彩的，而数学是抽象的，如果不把两者联络起来，学生必然感到枯燥、乏味。而空间想象又必须依赖于学生从生活中获取大量感性材料之后，才进行的一项高阶的思维活动。因此，在教学中，要引导学生经常运用图形的特征去想象，解决生活中的各种实际问题，发展他们的空间想象力。
