空间思维

思维方式

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”。

思维介绍

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。

心理测试

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。

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刺激物所引起，一切“思想”经验的交流，都要借助某种具体的或形象的实物、坐标、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系起来构成一个整体，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，沟通两个部落的信息，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，是一幅由种种联系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。自然现象的总联系还没有在细节方面得到证明，这种联系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系中抽出来，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，它就必须把认识对象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、局部、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，这种把研究对象从客观世界总体联系中割裂出来、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，局部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着用理想的、幻想的联系代替尚未知道的现实的联系，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，使得本是互相联系的科学失去了应有的联系，自然科学的各个学科，成了一些互不联系、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对象，不能从多方位、多角度去揭示或验证某一研究对象的各种本质，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对象的整体及其内在本质的立体网络的障碍，愈来愈影响着认识主体对认识对象更多奥秘的揭示。这种思维方式，虽然是相当广泛的、各依对象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系；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，现代科学对于宏观世界、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系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系中来考察，亦即必须进行整体性的思维。

3、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系和发生、发展过程系统考察物质世界的思维时代，而信息论、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，却可以获得圆满的解决。

角度

思考问题时常有三个角度： 1、有一定的空间

世界上的万物都在一定的空间存在。立体思维就充分考虑了事物存在的空间，就能跳出事物的本身，用更高的角度去观察、思考问题。

2、有一定的时间空间

世界上的事物都是在一定的时间中存在，从时间的角度去思考，往往可以使我们作今昔的对比，从而瞻望未来，具有超前意识。

3、万物联系的网络

世界上的事物都不是孤立存在的，它们相互组成一定的联系。我们在事物的千丝万缕在联系的网络中去思考问题，就容易找出事物的本质，从而拓宽创新之路。

特征

可以分为内在特征和外在特征两类： 1、立体思维的内在特征表现为：

层次性；

多维性；

联系性；

系统性；

整体性；

动态性。

2、立体思维的外在特征表为：

个体性；

鲜明性；

具体性；

全方位的开放性；

联想的多极性；

思维结果的可感触性。

关系

空间思维是作为与点式思维、线式思维、平面思维同一系列的思维形式而存在的，但它处于这一系列思维发展的最高点。点的思维是立体思维的开端或起点。一般来说，人们捕捉思维对象时，在确定研究方向、选择进攻点时，作为表现思维出发点或中心的思维过程，就是点的思维。它既无长度，又无宽度。线性思维是点的思维的延伸或扩展；它有长度但无宽度，具有单一性和定向性的特征。平面思维是线性思维向着纵横两个方向扩张的结果。当思维定向以后，中心确定以后，它就要从几个方面去分析说明这个问题。当这些点并不构成空间，而是处于同一平面不同方位的时候，思维就进入了平面思维。平面思维，可以从不同的方面去说明思维的中心，可以相对地达到认识某一方面的全面性，但它仍然是囿于某个平面中的全面，并不是反映对象整体性的全面，因而这种全面相对于立体思维来说，仍然是不全面的。只有当思维上升为立体思维，从而研究认识对象的各个方面及各个方面上的各个点即各种规定性、以及这些平面、这些点及其周围事物的相互联系时，才能够获得最无片面性的整体认识。

点的思维又叫零维思维。养成零维思维的人，容易将思维固着于某个观点或某个对象上面，不会由此达彼，不会将该点与其它相关的点联系起来，具有凝固、僵化的顽症，因而往往一叶障目，不见泰山真面目，在思想上表现出难以想象的主观性与片面性。线性思维，也叫一维思维，表现为单纯的纵向的思维方式。具有这种思维方式的人喜欢进行历史模拟，单向性的回忆，注意传统的延续性，经验的有效性。而对外来的东西往往进行本能地抵制，对周围各种有益的意见，常常采取拒斥的态度；在实际工作中，讲话、行文常常引经据典，套话连篇，唯恐别人说自己不正统，而又特别喜欢谈及别人不正统；从事学术研究，则习惯于整理、考据，疏正，解释圣人、皇上、伟人们的学说，只能沿着某个固定的方向或向前引伸，或向后回溯。

因此，习惯于线性思维的人，虽然思维也有运动，但运动极其有限，缺乏应有的多向思考的灵活性。平面思维又叫二维思维，是由纵横两维进行扩张而形成的思维。养成了这种思维的人，喜欢进行横向的平面比较，虽然横向扩大了视野，平面宽于直线，因而优于一维思维，但是，由于二维思维一般表现为缺乏历史知识，不能将横向与纵向结合起来，又由于缺乏现实知识，在横向上也往往只知其一，不知其二，结果比较往往按线性进行，使二维思维也单维化了。例如，他们爱比，提倡比，但只知从某个方面或方向比较，比的结果，不是你高我低，就是我高你低，异得大家互不服气，因此，习惯二维思维的人，往往把对方和自己构成的平面归属于自己，这样自然就会发生矛盾。立体思维，也叫三维思维，它是纵横统一，多元思考，全方位反映思维整体的思维方式。现实中的系统思维、结构主义的思维、灵感思维就属于立体思维。这种思维从思维对象的本来面目出发，努力反映思维对象的外在全貌，内在多级本质或全部规定性，因而可以极大地克服思想上的片面性，它是迄今为止最为科学有效的思维方式。

但是，三维的立体思考，还只是立体思维中最简单的情形，它本身也要不断发展，不断完善，所以又有时空四维直至n维的思维。

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