空间思维也称“多元思维”、“全方位思维”、“整体思维”、或“多维型思维”,是指跳出点、线、面的限制,能从上下左右,四面八方去思考问题的思维方式,也就是要“立起来思考”。
其实,有不少东西都是跃出平面,伸向空间的结果。小到弹簧、发条,大到奔驰长啸的列车,耸入云天的摩天大厦最典型的要数电子王国中的“格里佛小人”——集成电路了。在电子线路板上也制造出立体形的,它不仅在上下两面有导电层,而且在线路板的中间设有许多导电层,从而大大节约了原材料,提高了效率。
空间思维即空间思维能力,它是一种普遍的思维能力,是所有人在任何背景下都或多或少具备的一种能力。空间思维由三大要素组成:空间概念、呈现工具以及推理过程。空间思维能力涉及到对空间意义的理解,利用空间的各种性质形成问题,寻找答案,并呈现解决方案。通过使空间结构内部的各种关系可视化,观察、记录、分析物体之间的静动态关系。同时空间思维也是立体思维的同义词,就表示立体思维。
空间思维有能力理解空间关系,知道地理空间如何展示,能对有关的空间概念进行推理并做决策。空间思维是千万种思维中的一种,但空间思维又不同于立体思维、平面思维、定向思维、逻辑思维、正向思维、反向思维、发散思维、聚合思维等思维方式,空间思维是一种复合思维,是一种快速高效的优秀思维,快速、高效是空间思维优秀的两个显著标志。
所谓空间思维,是指基于空间,从空间的事物着眼,对空间事物迅速高效地进行一系列分析判断应对及再调整处置完整谋事的思维过程。
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设备,装配这些设备往往需要几十万甚至几百万个晶体管、电阻、电容等电子元件,这样的设备体积十分庞大,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接,充分利用真空扩散、表面处理等方法,制成了平面型的晶体管、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,再在一个单晶硅片上做成集成电路。这样,一个5平方毫米的硅片上可集成27000个元件。正是由于有了这种集成电路才有了电子手表、电子计算器等袖珍电子产品。 |