空間思維

空間思維即空間思維能力，它是一種普遍的思維能力，是所有人在任何 背景下都或多或少具備的一種能力。空間思維由三大要素組成：空間概念、呈現工具以及推理過程。空間思維能力涉及到對空間意義的理解，利用空間的各種性質形成問題，尋找答案，並呈現解決方案。通過使空間結構內部的各種關係可視化，觀察、記錄、分析物體之間的靜動態關係。同時空間思維也是立體思維的同義詞，就表示立體思維。

空間思維有能力理解空間關係，知道地理空間如何展示，能對有關的空間概念進行推理並做決策。空間思維是千萬種思維中的一種，但空間思維又不同於立體思維、平面思維、定向思維、邏輯思維、正向思維、反向思維、發散思維、聚合思維等思維方式，空間思維是一種複合思維，是一種快速高效的優秀思維，快速、高效是空間思維優秀的兩個顯著標志。

所謂空間思維，是指基於空間，從空間的事物著眼，對空間事物迅速高效地進行一系列分析判斷應對及再調整處置完整謀事的思維過程。

一位心理學家曾經出過這樣一個測驗題：在一塊土地上種植四棵樹，使得每兩棵樹之間的距離都相等。受試的學生在紙上畫了一個又一個的幾何圖形：正方形、菱形、梯形、平行四邊形，然而，無論什麼四邊形都不行。這時，心理學家公布出了答案，其中一棵樹可以種在山頂上！這樣，只要 其餘三棵樹與之構成正四面體的話，就能符合題意要求了。這些受試的學生考慮了那樣長的時間卻找不到答案，原因在於他們沒有學會使用一種創造性的方法——立體思維。人們進行思維活動時總會受過去的生活經驗和已有思維方法的影響。對於這些受試者來說，平面幾何是他們比較熟悉的知識。於是，當他們碰到幾何問題的時候，也往往先從平面幾何而不是立體幾何的角度來進行思考。這時，為他們所牢固掌握的平面幾何也就成了他們思考問題的框框，於是也就想不出正確的結果來。

從大的來說有立體網箱養魚技術、大型立交橋等。杭州市青少年業餘發明學校的學生利用立體思維發明了立體文具盒、立體工具箱、立體報刊架等，收到了明顯的效果。

徠科學家在研製飛機、導彈和衛星時需要運用非常複雜的電子設備，裝配這些設備往往需要幾十萬甚至幾百萬個晶體管、電阻、電容等電子元件，這樣的設備體積十分龐大，攜帶和使用也不方便。後來，他們將各種電子元件由平面式的接線方式改為立體式的連接，充分利用真空擴散、表面處理等方法，製成了平面型的晶體管、電阻、電容。這些很薄很薄的元件通過層層重疊的方式組裝起來，就構成了微型組合電路，再在一個單晶矽片上做成集成電路。這樣，一個5平方毫米的矽片上可集成27000個元件。正是由於有了這種集成電路才有了電子手錶、電子計算器等袖珍電子產品。

人類思維發展史的考察告訴我們：立體思維的提出是人類思維發展的必然結果。按照思維自身的辯證法，它走過了一條否定之否定的路程。

1、早期人類直觀、渾沌的整體性思維

早期人類的思維，表現為一種直觀的、渾沌性的整體思維，這一時期包括了整個前邏輯思維(亦稱“原始思維”)和前邏輯思維向邏輯思維過渡的漫長的歷史發展。所謂思維的直觀性，是指思維具有的感性具體性，即思維還沒有從感性具體中分離出來，一切思想意識的發生，都是由從某種具體的刺激物所引起，一切“思想”經驗的交流，都要藉助某種具體的或形象的實物、坐標、手勢等媒介，才可實現。例如，他們沒有抽象的“頭”的概念。而只說“你的頭，我的頭”等等，或者運用形象的“會意”，表示事物的某些屬性，如“硬”就說“象石頭”，“長的”就說“象大腿”等等。所謂“渾沌的整體”，它包含著三層意思：

一是指思維中的隨意想象的空間性，原始人類是富於想象的，但是這種想象又是隨意的和主觀的。上山圍獵，他們可以把某一意外事故同空中的飛鳥，山上的動植物，河裡的魚蛙，家裡的主婦隨意地聯繫起來構成一個整體，並猜測存在因果的關聯。但是他們並不理解這種思維的立體性質。

二是指思維中的思維形式的“一統性”，即在原始人類的思維中，思維形式概 念、判斷、推理等，還沒有分離開來，而是統一的隱含在某個具體的認識物中。例如，在北美的一些部落里，存在著一種“象徵性的語言”，當兩個部落要發生衝突時，一個部落就送去“戰斧”一把，以示對另一個部落的挑戰，而另一個部落如果接受挑戰，就要把斧頭拾起，如果將“斧頭”掩埋，則表示“和平的成立”。這裡，溝通兩個部落的信息，既是某種事物，某個認識的客體，又是某種思想、意識的代表者。作為意識的表達者，它既可以表示“挑戰”這個概念，也可表示“這是向我們部落挑戰”的判斷。還可表示“凡是有部落送來戰斧就是向我們挑戰，這個部落送來了戰斧，所以，這個部落是向我們挑戰”的推理。

三是指思維成果的籠統一體性。即在原始人類的某個認識成果里。往往包含著諸多方面的知識。例如，在原始人類的“圖騰”崇拜或原始宗教里，既有家族血緣關係的知識，又有宗教、自然、歷史、哲學、藝術方面的知識。在我國彝族原始宗教的傳說中，就包括了“開天闢地”、萬物起源、人類由來、彝族歷史、農牧狩獵的經驗以及原始宗教、信仰、習俗等知識。這說明，原始人類還沒有關於知識的分類，而是將各種不同的初始的知識，混雜在同一認識系列中，因而，各種知識：上白天文，下至地理的種種猜測，統統混聚於某個渾沌的認識整體里。

隨著原始社會生產力的發展，前邏輯思維開始了向邏輯思維的過渡，從而使直觀、渾沌的整體性思維的發展升華到前所未有的高度，以致達到了向邏輯思維轉化的關節點，這就是大約出現在人類5000年以前的現實。不過，應當指出的是，這個時期的思維方式，雖然是直接渾沌整體思維發展的至高點，但它仍然沒有完全擺脫直觀、渾沌的性質。

恩格斯在評述古希臘哲學的特點時曾精闢地指出：當我們深思熟慮地考察自然界或人類歷史或自己的精神活動的時候，首先呈現在我們眼前的，是一幅由種種聯繫和相互作用無窮無盡地交織起來的畫面，其中沒有任何東西是不動的和不變的，而是一切都在運動、變化、產生和消失。這個原始的、素樸的但實質上正確地把握了現象的總畫面的一般性質，卻不足以說明構成這幅總畫面的各個細節；而我們要是不知道這些細節，就看不清總畫面。又說：在希臘人那裡正因為他們還沒有進步到對自然界的解剖、分析——自然界還被當作一個整體而從總的方面來考察。自然現象的總聯繫還沒有在細節方面得到證明，這種聯繫對希臘人來說就是直觀的結果。因此，為了認識這些細節，我們不得不把它們從自然的或歷史的聯繫中抽出來，從它們的特性，它們的特殊原因和結果等等方面來逐個地加以研究。

由此可見，古希臘人對於世界整體性的認識雖然大大地超過了原始人類的認識水平，它用對世界整體的描繪代替了原始人類的虛幻的聯想和主觀描述，但是這種描述，仍然缺乏對細節的深入了解，因而一樣帶有原始的、素樸的性質。於是，按照認識自身的辯證法，為了真正看清事物的總畫面，它就必須把認識對象從世界的整體中抽取出來，分別地，—個個地考察它們，必須使自身的“缺陷”“屈服另一種觀點”，於是終於被分析性的思維所取代。

2、人類抽象、局部、分化性思維

隨著社會生產力的發展，隨著體力勞動與腦力勞動的分工的出現，隨著農業、航海業以及戰爭、建築業的需要，人們已不滿足於對客觀事物的淺表了解和籠統、渾沌的認識，而需要對這個渾沌的認識整體加以支解，深入內部，去了解各個部分具有的性質及其功能。這樣的一種認識可以說從古希臘的先哲把思維從世界的整體中獨立出來加以研究的時候便開始了，而以亞里斯多德創立的古典形式邏輯科學，最富有代表性和說服力。到了17、18世紀，這種把研究對象從客觀世界總體聯繫中割裂出來、孤立起來加以研究的方法，達到了極點，從而無論是它的“優點”，還是缺點，都充分地暴露了出來。

作為這種抽象的，局部的和分化的思維方法，使得各種經驗科學得以建立起來，例如，化學、醫學和解剖學等等，都是這一時期的重要科學成果。從哲學母腹中不斷分離出來的近代自然科學，以其巨大的成就迫使著用理想的、幻想的聯繫代替尚未知道的現實的聯繫，用臆想來補充缺少的事實，用純粹的想象來填補現實空白的自然科學退出了科學認識的舞台，表明了人類對直觀渾沌籠統思維的揚棄。近代科學發展的日益數量化、體系日益公理化、方法由定性分析轉入定量分析，因而大大精確化了人類的認識。同時，由於這種方法的割裂性、孤立性和片面性，使得本是互相聯繫的科學失去了應有的聯繫，自然科學的各個學科，成了一些互不聯繫、各成一體的封閉體系，例如，物理學有物理學研究的一套概念、理論和方法；化學也有一套研究化學的概念、理論和方法。

這樣，各門科學都只按照自己的思維方式去認識事物，而不互相配合、互相補充，因而使得單一、定型化或固定化的線性思維、平面思維佔據了統治地位，從而帶來了如下不良的後果：第一，它使得各個學科成了互不來往的“孤島”或“閉關自守”的“獨立王國”，從而不能借鑒相關學科的重大成果，以豐富或補充自己的理論與學說。第二，這些學科體系自成一體，互相脫節，因而對於複雜的認識對象，不能從多方位、多角度去揭示或驗證某一研究對象的各種本質，妨礙了科學的綜合與交叉科學的建立。

隨著科學不斷向縱深發展，孤立的、靜止的研究方法愈來愈成為各門科學研究對象的整體及其內在本質的立體網路的障礙，愈來愈影響著認識主體對認識對象更多奧秘的揭示。這種思維方式，雖然是相當廣泛的、各依對象的性質而在大大小小不同的領域中是正當的，甚至是必要的，可是它每一次都遲早要達到一個界限，一超過這個界限，它就要變成片面的、狹隘的、抽象的，而且陷入不可解決的矛盾，因為他看到一個一個的事物，忘了它們互相間的聯繫；看到它們的存在，忘了它們的產生和消失；看到它們的靜止，忘了它們的運動；因為只見樹木，不見森林。因此，現代科學對於宏觀世界、微觀世界和宇觀世界(最近錢學森教授還提出了微觀世界)的不斷突破，必然要求各門科學從原來的單打一的互不聯繫的情況走向互相配合、互相協調工作的新階段，必須把各個事物、各種性質放在它和世界整體的總聯繫中來考察，亦即必須進行整體性的思維。

3、現代人類整體性或立體性的思維

現代人類思維，是以現代科學技術為前提、辯證思維為核心而發展起來、完善化了的立體思維。19世紀科學上的三大發現(細胞說、能量守恆定律和達爾文進化論)，標誌著人類歷史即將進入從事物的整體聯繫和發生、發展過程系統考察物質世界的思維時代，而資訊理論、系統論、控制論等現代方法的出現，則是這一時代真正到來的標誌。關於什麼是立體思維，我們已在前面作了闡述。至於立體思維的思維形式、方法、與規律的豐富內容，不是這篇拙文所能說清的，我們只好留到以後作專門討論。

但有一點是可以肯定的：掌握現時代的立體思維，實現對空間的動態的充分利用是人類生存發展和提高生活質量的唯一出路。許多難題在平面思維中得不出答案，但在立體思維過程中，卻可以獲得圓滿的解決。

思考問題時常有三個角度：

1、有一定的空間

世界上的萬物都在一定的空間存在。立體思維就充分考慮了事物存在的空間，就能跳出事物的本身，用更高的角度去觀察、思考問題。

2、有一定的時間空間

世界上的事物都是在一定的時間中存在，從時間的角度去思考，往往可以使我們作今昔的對比，從而瞻望未來，具有超前意識。

3、萬物聯繫的網路

世界上的事物都不是孤立存在的，它們相互組成一定的聯繫。我們在事物的千絲萬縷在聯繫的網路中去思考問題，就容易找出事物的本質，從而拓寬創新之路。

可以分為內在特徵和外在特徵兩類：

1、立體思維的內在特徵表現為：

層次性；

多維性；

聯繫性；

系統性；

整體性；

動態性。

2、立體思維的外在特徵表為：

個體性；

鮮明性；

具體性；

全方位的開放性；

聯想的多極性；

思維結果的可感觸性。

空間思維是作為與點式思維、線式思維、平面思維同一系列的思維形式而存在的，但它處於這一系列思維發展的最高點。點的思維是立體思維的開端或起點。一般來說，人們捕捉思維對象時，在確定研究方向、選擇進攻點時，作為表現思維出發點或中心的思維過程，就是點的思維。它既無長度，又無寬度。線性思維是點的思維的延伸或擴展；它有長度但無寬度，具有單一性和定向性的特徵。平面思維是線性思維向著縱橫兩個方向擴張的結果。當思維定向以後，中心確定以後，它就要從幾個方面去分析說明這個問題。當這些點並不構成空間，而是處於同一平面不同方位的時候，思維就進入了平面思維。平面思維，可以從不同的方面去說明思維的中心，可以相對地達到認識某一方面的全面性，但它仍然是囿於某個平面中的全面，並不是反映對象整體性的全面，因而這種全面相對於立體思維來說，仍然是不全面的。只有當思維上升為立體思維，從而研究認識對象的各個方面及各個方面上的各個點即各種規定性、以及這些平面、這些點及其周圍事物的相互聯繫時，才能夠獲得最無片面性的整體認識。

點的思維又叫零維思維。養成零維思維的人，容易將思維固著於某個觀點或某個對象上面，不會由此達彼，不會將該點與其它相關的點聯繫起來，具有凝固、僵化的頑症，因而往往一葉障目，不見泰山真面目，在思想上表現出難以想象的主觀性與片面性。線性思維，也叫一維思維，表現為單純的縱向的思維方式。具有這種思維方式的人喜歡進行歷史模擬，單向性的回憶，注意傳統的延續性，經驗的有效性。而對外來的東西往往進行本能地抵制，對周圍各種有益的意見，常常採取拒斥的態度；在實際工作中，講話、行文常常引經據典，套話連篇，唯恐別人說自己不正統，而又特別喜歡談及別人不正統；從事學術研究，則習慣於整理、考據，疏正，解釋聖人、皇上、偉人們的學說，只能沿著某個固定的方向或向前引伸，或向後回溯。

因此，習慣於線性思維的人，雖然思維也有運動，但運動極其有限，缺乏應有的多向思考的靈活性。平面思維又叫二維思維，是由縱橫兩維進行擴張而形成的思維。養成了這種思維的人，喜歡進行橫向的平面比較，雖然橫向擴大了視野，平面寬於直線，因而優於一維思維，但是，由於二維思維一般表現為缺乏歷史知識，不能將橫向與縱向結合起來，又由於缺乏現實知識，在橫向上也往往只知其一，不知其二，結果比較往往按線性進行，使二維思維也單維化了。例如，他們愛比，提倡比，但只知從某個方面或方向比較，比的結果，不是你高我低，就是我高你低，異得大家互不服氣，因此，習慣二維思維的人，往往把對方和自己構成的平面歸屬於自己，這樣自然就會發生矛盾。立體思維，也叫三維思維，它是縱橫統一，多元思考，全方位反映思維整體的思維方式。現實中的系統思維、結構主義的思維、靈感思維就屬於立體思維。這種思維從思維對象的本來面目出發，努力反映思維對象的外在全貌，內在多級本質或全部規定性，因而可以極大地克服思想上的片面性，它是迄今為止最為科學有效的思維方式。

但是，三維的立體思考，還只是立體思維中最簡單的情形，它本身也要不斷發展，不斷完善，所以又有時空思維直至n維的思維。