陳柯 馮羽

【摘要】立體思維能力是工科學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)作、工程圖繪制以及施工圖讀圖等專業(yè)素質(zhì)的基礎(chǔ)性素質(zhì)，在學(xué)生專業(yè)課程學(xué)習(xí)中發(fā)揮著重要的作用，然而目前有眾多工科學(xué)生在學(xué)習(xí)中的立體思維能力有所欠缺，對(duì)其專業(yè)課程的學(xué)習(xí)造成了障礙，因此如何幫助工科生提高立體思維能力的問題研究十分重要。本文針對(duì)工科生立體思維能力薄弱的原因進(jìn)行了研究，并重點(diǎn)分析了學(xué)生自身的原因以及教學(xué)對(duì)學(xué)生立體思維能力的影響，對(duì)提高工科學(xué)生立體思維能力具有一定參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】工科學(xué)生 ?立體思維 ?薄弱 ?原因

【基金項(xiàng)目】課題項(xiàng)目名稱：《培養(yǎng)工科學(xué)生立體思維能力課程模塊探索》，項(xiàng)目編號(hào)：17BZ056，立項(xiàng)單位：西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院。

【中圖分類號(hào)】G64 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）43-0213-02

引言

立體思維能力是進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)作、工程圖繪制以及施工圖讀圖等專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)的基礎(chǔ)，對(duì)于工科學(xué)生而言，掌握良好的立體思維能力對(duì)其專業(yè)課程學(xué)習(xí)至關(guān)重要。但由于現(xiàn)在工科學(xué)生的立體思維能力普遍不高，使其對(duì)許多課程的理解造成了障礙，因而立體空間思維的培養(yǎng)成為了使學(xué)生更好掌握專業(yè)課程的基礎(chǔ)性能力[1]。從學(xué)生角度來講，要認(rèn)識(shí)到立體思維能力的重要性，并找出立體思維能力薄弱的原因，對(duì)自己的立體思維能力進(jìn)行訓(xùn)練和提升，使自己更好地對(duì)工程圖學(xué)等專業(yè)課程進(jìn)行理解和掌握。另一方面，從學(xué)校和教師角度來講，深入研究學(xué)生立體思維能力薄弱的根源十分重要，并針對(duì)造成學(xué)生立體思維能力薄弱的原因進(jìn)行教學(xué)方法和內(nèi)容上的調(diào)整，使學(xué)生對(duì)空間的想象能力增強(qiáng)，從而真正理解和掌握相關(guān)課程[2]。本文針對(duì)工科學(xué)生立體思維能力薄弱的原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并主要從學(xué)生自身以及學(xué)校和教師教育等角度進(jìn)行了剖析。

1.立體思維的概述

基本的立體思維能力一般來講包括圖形記憶、形象記憶、圖形搜索以及圖形推理等多種空間能力，立體思維能力是針對(duì)空間中的相關(guān)問題進(jìn)行研究，通過對(duì)其中問題進(jìn)行分析推理以及幾何認(rèn)定等來獲得空間事物的本質(zhì)。立體思維既包括了立體邏輯思維能力又包括了立體形象思維能力[3]。其中立體形象思維能力是對(duì)形象作為對(duì)象的一種整體性思維能力，通常需要以一定的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并且依賴于人類的感覺和知覺。邏輯思維使人類將對(duì)象與各種現(xiàn)象之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行提取，并對(duì)相應(yīng)的屬性進(jìn)行分門別類，從而找出事物的規(guī)律以及本質(zhì)特征。工科學(xué)生在專業(yè)課學(xué)習(xí)過程中時(shí)常會(huì)用到立體思維能力，例如，在進(jìn)行建筑學(xué)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)時(shí)，經(jīng)常需要借助二維圖形進(jìn)行三維圖形的構(gòu)建，這便是一種立體抽象思維能力以及立體想象能力，因此立體思維能力是工科學(xué)生必備的基礎(chǔ)性能力之一。

2.工科學(xué)生立體思維能力薄弱原因

在工科學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，立體思維能力薄弱會(huì)造成對(duì)平面圖形和立體圖形的轉(zhuǎn)換能力不足，使學(xué)生不能對(duì)專業(yè)課程進(jìn)行深入理解和靈活應(yīng)用[4]。因此為了全面提高工科學(xué)生的專業(yè)課程理解能力，首先要對(duì)其立體思維能力薄弱的原因進(jìn)行分析。

2.1立體思維知識(shí)結(jié)構(gòu)缺乏廣博性

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，通常更擅長(zhǎng)對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行記憶和推導(dǎo)，而對(duì)于空間立體部分等需要立體思維能力的部分掌握相對(duì)困難，從學(xué)生角度來說，對(duì)立體思維的知識(shí)結(jié)構(gòu)理解不夠全面，缺乏廣博性。從詞語角度來分析立體思維，立體即為空間，通過對(duì)物體的測(cè)量和描述中進(jìn)行抽象提取，對(duì)物體的描述可能包括物體位置、形狀以及運(yùn)動(dòng)的方向等多種特性，這些物體的大小形狀以及方向位置等可以稱作物體的空間形式。在認(rèn)識(shí)到物體的空間形式后還需進(jìn)行思維想象，即利用大腦中收集的物體狀態(tài)為基礎(chǔ)進(jìn)行想象，以構(gòu)建新形象的一系列心理活動(dòng)。因此，想要培養(yǎng)良好的立體思維能力，首先要對(duì)立體思維知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更廣博的理解。

2.2對(duì)立體思維整體認(rèn)識(shí)傾向片面

立體思維能力是工科學(xué)生專業(yè)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，但從另一方面來說，立體思維的培養(yǎng)不僅有利于自然科學(xué)的學(xué)習(xí)，也是多種社會(huì)科學(xué)研究所必要的思維能力。學(xué)生通常將立體思維與某種課程學(xué)習(xí)直接相聯(lián)系，卻忽視了立體思維能力對(duì)自己發(fā)展的多種影響。研究表明立體思維能力是學(xué)生學(xué)業(yè)成就的重要影響因素之一，并且曾有心理學(xué)家指出視覺空間智能可以作為一種人類的智力，這種智力相對(duì)其他種類的智力而言相對(duì)獨(dú)立，使人可以合理的進(jìn)行思考、行動(dòng)以及應(yīng)對(duì)困境。還有學(xué)者指出，立體思維是任何生物生存的必要條件之一?？梢钥闯觯Ⅲw思維能力的培養(yǎng)，不僅可以提高工科相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)成績(jī)，更會(huì)使學(xué)生一生受益匪淺，而學(xué)生對(duì)立體思維的認(rèn)識(shí)通常過于片面，不能全面重視對(duì)立體思維進(jìn)行培養(yǎng)。

2.3對(duì)空間概念理解缺乏常態(tài)化聯(lián)系

在學(xué)習(xí)過程中，通常要求學(xué)生在所學(xué)理論方法的指導(dǎo)下進(jìn)行聯(lián)想和與實(shí)際理論的結(jié)合，再通過想象能力來得到同時(shí)符合理論要求和實(shí)際要求的空間實(shí)體。對(duì)于一般的工科學(xué)生來說，所接觸的圖樣往往是陌生的圖樣，由于缺乏工程設(shè)計(jì)、制造方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并且對(duì)空間概念的理解不充分，因而在聯(lián)想和想象方面具有較大的難度，并且很難將平面圖形和與之相對(duì)應(yīng)的空間實(shí)體聯(lián)系起來。

2.4對(duì)平面延展為立體的能力不足

一般來講，學(xué)生習(xí)慣于將立體轉(zhuǎn)化為平面，而對(duì)于平面延展為立體的能力卻有所欠缺。以工程圖學(xué)為例，該學(xué)科通常以三維立體圖形作為研究對(duì)象，用正投影的理論來解決高位空間的低維表達(dá)問題，即將三維立體問題和二維平面問題進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化和解決。在教學(xué)過程中，通常遵循點(diǎn)-線-面-體的學(xué)習(xí)模式，看似為由易到難的進(jìn)行學(xué)習(xí)，然而對(duì)于初次接觸課程的學(xué)生來說并非如此，由于學(xué)生對(duì)平面延展為立體的能力有待提高，因而這種學(xué)習(xí)模式是一種從抽象到具體的學(xué)習(xí)，接受起來困難較大，易對(duì)學(xué)生產(chǎn)生心理上的障礙，產(chǎn)生畏難情緒。因此，學(xué)生對(duì)由二維到三維的轉(zhuǎn)換能力薄弱限制了其立體思維的發(fā)展。

2.5忽視想象力和創(chuàng)造力的自我提升

在發(fā)揮立體思維能力的過程中，離不開學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。人類出生便具有一定的思維能力，其中就包括形象思維能力。這種能力會(huì)隨著人的成長(zhǎng)而不斷增長(zhǎng)，增長(zhǎng)的關(guān)鍵在于如何發(fā)掘這種潛力，并使它上升到更高的層次。工科學(xué)生在學(xué)習(xí)中，一般更注重理論的理解，而對(duì)于想象力和創(chuàng)造力的培養(yǎng)方面相對(duì)欠缺。立體思維需要將二維平面和三維平面進(jìn)行轉(zhuǎn)化和聯(lián)系，在掌握了基本的識(shí)圖能力后，更重要的是想象能力，具有良好的想象力才能做到將抽象問題具體化研究。因此，從學(xué)生角度而言，自身的想象力和創(chuàng)造力是發(fā)揮立體思維能力的關(guān)鍵因素。

3.教學(xué)對(duì)學(xué)生立體思維能力的影響

工科學(xué)生的立體思維能力薄弱的原因除了學(xué)生自身原因之外，同樣離不開教學(xué)對(duì)學(xué)生立體思維培養(yǎng)的影響。掌握了適當(dāng)?shù)慕逃椒ú拍苁箤W(xué)生不斷在學(xué)習(xí)中提高自己的邏輯思維能力以及想象能力，從而不斷提升自己的立體思維能力。

3.1教學(xué)內(nèi)容先進(jìn)性對(duì)學(xué)生立體思維能力的影響

傳統(tǒng)教學(xué)往往重視對(duì)學(xué)生基本理論知識(shí)的講授以及公式的推導(dǎo)，使學(xué)生在理論知識(shí)掌握方面較為扎實(shí)，而在空間想象能力上有所不足，當(dāng)涉及到進(jìn)行空間想象時(shí)，更多的需要學(xué)生發(fā)揮自己的立體思維能力，而不和理論部分一樣有章可循。對(duì)于學(xué)生來講，往往缺乏立體思維能力的培養(yǎng)和空間想象的訓(xùn)練，并且學(xué)生天生的立體思維能力也各不相同，因此，在設(shè)計(jì)立體思維的課程學(xué)習(xí)上會(huì)自然遇到較大的困難。學(xué)生立體思維能力薄弱和教育過程中缺少關(guān)于立體思維的訓(xùn)練息息相關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力應(yīng)該成為教師教學(xué)的重要任務(wù)之一。在教學(xué)過程中，不僅應(yīng)當(dāng)只是提到立體思維這個(gè)名詞，更多的應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相關(guān)的訓(xùn)練和空間想象方法的分析，把握其中的規(guī)律，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的訓(xùn)練，這樣才可以使部分想象能力較為薄弱的同學(xué)也得到立體思維能力的提高，將思維方法教育融入到更具有先進(jìn)性的教學(xué)內(nèi)容中有利于對(duì)學(xué)生的立體思維能力進(jìn)行后天培養(yǎng)。

3.2 教學(xué)手段多樣性對(duì)學(xué)生立體思維能力的影響

立體思維涉及二維和三維的相互轉(zhuǎn)化，有些空間想象能力較差的同學(xué)只根據(jù)教師的語言描述很難做到在頭腦中進(jìn)行圖像的構(gòu)建，因此在涉及到立體思維的課程學(xué)習(xí)中，只采用傳統(tǒng)的講授式教學(xué)很難提高學(xué)生的立體思維能力。只有多利用多媒體等更直觀的教學(xué)手段，對(duì)教學(xué)素材進(jìn)行豐富化和實(shí)際化，才能將抽象的概念為學(xué)生做到具體化，便于輔助學(xué)生進(jìn)行立體思維的訓(xùn)練，此外，還可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，克服對(duì)抽象概念的畏難情緒，使學(xué)生更好地完成對(duì)抽象物體再生、組合和改造的隨意性想象，培養(yǎng)出更加靈活開放的立體思維。除了多媒體教學(xué)外還能多借助于教學(xué)工具，使學(xué)生將抽象概念和實(shí)物進(jìn)行聯(lián)系，加強(qiáng)學(xué)生腦海中二維平面和三維立體的關(guān)聯(lián)性。

3.3 強(qiáng)化思維聯(lián)系對(duì)學(xué)生立體思維能力的影響

合理的教學(xué)方法可以培養(yǎng)學(xué)生的立體思維能力，并且加強(qiáng)學(xué)生的邏輯思維能力和想象能力。因此教學(xué)過程中必須強(qiáng)化學(xué)生的思維聯(lián)系能力，做到啟發(fā)式的教學(xué)，使學(xué)生在啟發(fā)下可以將二維平面與三維立體建立起良好的關(guān)聯(lián)性，正確認(rèn)識(shí)其中的關(guān)聯(lián)要素及規(guī)律，做到舉一反三的立體性思維。由于多數(shù)學(xué)生對(duì)于所學(xué)知識(shí)比較陌生，教學(xué)過程中教師需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行直觀概念和抽象概念進(jìn)行聯(lián)系對(duì)比分析，使學(xué)生能夠主動(dòng)構(gòu)建腦海中的實(shí)體模型，從而養(yǎng)成自發(fā)發(fā)揮空間想象能力的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

總結(jié)

工科學(xué)生的立體思維能力是學(xué)習(xí)諸多專業(yè)課程的基礎(chǔ)性能力，然而大多數(shù)學(xué)生對(duì)于抽象的立體化想象具有畏難情緒，本文從學(xué)生自身以及教師教學(xué)兩個(gè)方面對(duì)目前工科生立體思維能力薄弱的現(xiàn)象進(jìn)行了原因的分析。因此，為了提升學(xué)生的立體思維能力，要從學(xué)生自身做到重視空間想象能力以及邏輯思維能力的培養(yǎng)并積極主動(dòng)加強(qiáng)相關(guān)聯(lián)系，同時(shí)學(xué)校教學(xué)過程也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生立體思維能力的訓(xùn)練，使學(xué)生在掌握理論知識(shí)的同時(shí)能夠不斷提高自己的立體思維能力，從而促進(jìn)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，并提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

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作者簡(jiǎn)介：

陳柯（1989.12-），漢族，陜西咸陽人，西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院講師，碩士研究生，研究方向：建筑空間。