如何提高自身的空間想象力
空間想象能力就是人們對(duì)客觀事物的空間形式(空間幾何形體)進(jìn)行觀察、分析、認(rèn)知的抽象思維能力,下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家?guī)淼年P(guān)于如何提高自身的空間想象力的內(nèi)容,希望你們喜歡。
提高自身空間想象力的方法
培養(yǎng)想象力的一種基本訓(xùn)練方式,是聽故事;在聽故事中,措辭的準(zhǔn)確是“產(chǎn)生出世界”的基本因素。愛因斯坦說,“想象力……比知識(shí)更重要。知識(shí)是有限的。想象力囊括世界。”
除過用多媒體演示外,還需要制造許多常用的小型學(xué)具,如空間四邊形、正三棱錐、正方體等模型,學(xué)生可以通過眼看、手模、腦想,直觀地看清各種“線線”、“線面”“面面”關(guān)系及其所成角和距離,還可以構(gòu)造出空間基本元素位置關(guān)系的各種圖形,并進(jìn)行變化訓(xùn)練,以此來提高形象思維能力。
立體幾何的研究對(duì)象是空間圖形,為了研究的方便,我們需要把空間圖形畫在紙上或黑板上,由于紙和黑板的表面可以看作是平面,于是就要學(xué)習(xí)空間圖形的直觀圖的畫法。畫直觀圖的目的是為了解決對(duì)立體圖形的理解和認(rèn)識(shí),加強(qiáng)對(duì)立體圖形的性質(zhì)理解,借助圖形推理論證,也以此培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和良好的解題習(xí)慣。在教學(xué)的全過程中要有步驟地指導(dǎo)學(xué)生掌握繪制直觀圖的一般方法,有計(jì)劃提高學(xué)生的繪圖能力,例如,畫出三個(gè)平面把空間分成幾部分的各種圖形。實(shí)踐證明,較好的圖形以及作圖藝術(shù)能激發(fā)學(xué)生對(duì)空間圖形的熱愛,邏輯推理論證的追求,而且促使他們進(jìn)一步掌握幾何圖形的本質(zhì)特征,達(dá)到圖形與推理相互滲透,相互促進(jìn)的理想效果。
轉(zhuǎn)化思想是一個(gè)極其重要的數(shù)學(xué)思想,在立體幾何中這一思想顯得尤為重要,它是學(xué)好本章的關(guān)鍵所在。
模仿法:以某種模仿原型為參照,在此基礎(chǔ)之上加以變化產(chǎn)生新事物的方法。很多發(fā)明創(chuàng)造都建立在對(duì)前人或自然界的模仿的基礎(chǔ)上,如模仿鳥發(fā)明了飛機(jī),模仿魚發(fā)明了潛水艇,模仿蝙蝠發(fā)明了雷達(dá)。
想像法:在腦中拋開某事物的實(shí)際情況,而構(gòu)成深刻反映該事物本質(zhì)的簡(jiǎn)單化、理想化的形象。直接想像是現(xiàn)代科學(xué)研究中廣泛運(yùn)用的進(jìn)行思想實(shí)驗(yàn)的主要手段。
組合法:從兩種或兩種以上事物或產(chǎn)品中抽取合適的要素重新組合,構(gòu)成新的事物或新的產(chǎn)品的創(chuàng)造技法。常見的組合技法一般有同物組合、異物組合、主體附加組合、重組組合四種。
移植法:將一個(gè)領(lǐng)域中的原理、方法、結(jié)構(gòu)、材料、用途等移植到另一個(gè)領(lǐng)域中去,從而產(chǎn)生新事物的方法。主要有原理移植、方法移植、功能移植、結(jié)構(gòu)移植等類型。
音樂是兼有表情性和造型性的藝術(shù),又具有不確定性的特點(diǎn),在培養(yǎng)情感和聯(lián)想、想像力方面有很重要的作用。過去的音樂教育忽略了這方面的培養(yǎng),過多地注重音樂知識(shí)和技能的傳授,限制了學(xué)生形象思維能力的發(fā)展。因此,有必要在音樂教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生的形象思維訓(xùn)練。
形象記憶是右腦的功能之一,加強(qiáng)記憶力的培養(yǎng)可以促進(jìn)形象思維發(fā)展。思維是非常依賴于記憶的,因?yàn)橐魳肪哂辛鲃?dòng)性的特點(diǎn),所以追蹤和理解音樂必須依靠記憶去完成。也就是當(dāng)音樂的實(shí)際音響消失之后,在心里仍然要保留這個(gè)“音響”,這就是“內(nèi)心音樂感”,這種能力的形成對(duì)提高記憶力有很大的幫助。
記憶的方式概括起來有兩種,一種是抽象記憶,另一種是形象記憶,即把記憶同某種形象聯(lián)系起來。凡是記憶力強(qiáng)的人,他們的形象記憶能力都很強(qiáng)。如一個(gè)高段的棋手能夠不看棋盤與人對(duì)弈,實(shí)際上在他的頭腦里有一個(gè)棋盤的形象,一幅圖勝似千方萬語。
學(xué)習(xí)形式邏輯知識(shí),可以指導(dǎo)我們正確進(jìn)行思維,準(zhǔn)確、有條理地表達(dá)思想;可以幫助我們運(yùn)用語言,提高聽、說、讀、寫的能力;可以用來檢查和發(fā)現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤,辨別是非。同時(shí),學(xué)習(xí)形式邏輯還有利于掌握各科知識(shí),有助于將來從事各項(xiàng)工作。
邏輯推理的學(xué)習(xí)方法跟抽象概括的學(xué)習(xí)方法不同。抽象概括的學(xué)習(xí)方法是直接分析經(jīng)驗(yàn)或感性知識(shí)并予以概括而形成概念。它的思維過程是從生動(dòng)的直觀到抽象的思維。邏輯推理的學(xué)習(xí)方法是對(duì)已知知識(shí)的引伸和發(fā)展而獲得新知識(shí),其思維過程是從抽象的思維到實(shí)踐,也就是從抽象上升到具體的思維活動(dòng)。這兩種學(xué)習(xí)方法的思維活動(dòng)是相反而相成的,它們構(gòu)成了一個(gè)比較完整的學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)。
Braine等人提出的的“心理邏輯”假設(shè)認(rèn)為人們?cè)谕评碇谐3⑦壿嬕?guī)則運(yùn)用于心理操作。人類的推理過程應(yīng)該包括三個(gè)組成部分:(1)一組推理模式;(2)一種以圖式為工具進(jìn)行推理的推理程序;(3)一組獨(dú)立激活的實(shí)用原理。它們影響著個(gè)體對(duì)推理前提表面結(jié)構(gòu)的解釋,并且能暗示或抑制某種推斷和推理策略。人們?cè)谕评碇惺紫纫獙⑶疤帷胺g”成類似語言的心理表征,使其邏輯明確化,這樣就可以將推理規(guī)則應(yīng)用于這些表征,從而得出結(jié)論,如果前提不能和邏輯規(guī)則形式匹配,就不能運(yùn)用這些規(guī)則,從而使推理發(fā)生錯(cuò)誤。
與之相反,Johnson-Laird則提出了“心理模型”理論,把推理者的推理錯(cuò)誤歸之于受非邏輯加工因素的影響所致,認(rèn)為人類在進(jìn)行推理活動(dòng)時(shí),整個(gè)過程可以分為理解、描述和有效檢驗(yàn)三個(gè)不同的階段。首先,建構(gòu)關(guān)于前提的心理模型,即人們利用他們的語言和一般性的知識(shí)對(duì)前提加以解釋,建構(gòu)一個(gè)關(guān)于前提所描述的事件狀態(tài)的內(nèi)部模型;其次,人們?cè)噲D形成一個(gè)關(guān)于所建構(gòu)模型的簡(jiǎn)練的描述,這種描述通常提示著某個(gè)結(jié)論,如果沒有這種結(jié)論,他們就會(huì)做出由此前提得不出任何結(jié)論的判斷;最后,個(gè)體試圖通過建構(gòu)關(guān)于前提的其他模型來對(duì)這一結(jié)論進(jìn)行證偽,如果不能建構(gòu)其他的模型,個(gè)體就會(huì)把最初的結(jié)論當(dāng)做正確的答案。如果能建構(gòu)其他的模型,謹(jǐn)慎的推理者就會(huì)返回到第二個(gè)階段,試圖發(fā)現(xiàn)是否有在所建構(gòu)的模型中都正確的結(jié)論,這樣反復(fù)進(jìn)行下去,以窮盡所有可能的模型。這樣一來,推理者在進(jìn)行推理時(shí)其結(jié)果的正確性如何便依賴于由推理前提所能建構(gòu)的心理模型的數(shù)量;能建構(gòu)的心理模型數(shù)量越多,推理者就越難得出正確的結(jié)論。
相似聯(lián)想就是由某一事物或現(xiàn)象想到與它相似的其他事物或現(xiàn)象,進(jìn)而產(chǎn)生某種新設(shè)想。如:屎殼郎與耕作機(jī)。四川省有個(gè)姚巖松,他意外地發(fā)現(xiàn)屎殼郎能滾動(dòng)一團(tuán)比它自身重幾十倍的泥土,卻拉不動(dòng)比那塊輕得多的泥土。他曾開過幾年拖拉機(jī),他聯(lián)想到:能不能學(xué)一學(xué)屎殼郎滾動(dòng)土塊的方法,將拖拉機(jī)的犁放在耕作機(jī)身動(dòng)力的前面,而把拖拉機(jī)的動(dòng)力犁放在后面呢?經(jīng)過實(shí)驗(yàn)他設(shè)計(jì)出了犁耕工作部件前置、單履帶行走的微型耕作機(jī),以推動(dòng)力代替牽引力,突破了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式。
接近聯(lián)想是根據(jù)事物之間在空間或時(shí)間上的彼此接近進(jìn)行聯(lián)想,進(jìn)而產(chǎn)生某種新設(shè)想的思維方式。如:蘇東坡當(dāng)年在杭州任地方官的時(shí)候,西湖的很多地段都已被泥沙淤積起來,成了當(dāng)時(shí)所謂的‘葑田’。蘇東坡多次巡視西湖,反復(fù)考慮如何加以疏浚,再現(xiàn)西湖美景。有一天,他想到,如果把從湖里挖上來的淤泥堆成一條貫通南北的長堤,既便利來往的游客,又能增添西湖的景點(diǎn)和秀美,多好啊。蘇公妙計(jì),一舉數(shù)得。
對(duì)比聯(lián)想是指對(duì)于性質(zhì)或特點(diǎn)相反的事物的聯(lián)想。例如,由沙漠想到森林,由光明想到黑暗等。對(duì)比聯(lián)想反映出事物間共性和個(gè)性的和諧統(tǒng)一,事物在某—種共同特性中卻又顯示出比較大的差異,從而形成比較強(qiáng)烈的對(duì)比。如紅與黑都是由于光的折射而引起的,這是共性;但前者是由于物體吸收了其他顏色的光而反射紅光的結(jié)果,后者則是物體吸收了所有顏色的光的結(jié)果,這是個(gè)性。
因果聯(lián)想因果律指對(duì)邏輯上有因果關(guān)系的事物產(chǎn)生的聯(lián)想。如:早上看到地面潮濕,會(huì)想到可能是夜間下過了雨。在廣告中常用這種因果關(guān)系揭示某種商品可以滿足消費(fèi)的某種需要,把商品觀念和需要觀念聯(lián)系起來,以突出產(chǎn)品的個(gè)性。
孩童通常被認(rèn)為是想象力豐富的群體。因?yàn)樗麄兊乃季S模式尚未形成,思想中的限制與規(guī)則比成人要少。故此往往有著豐富的想象力。兒童常常使用故事或者假裝的游戲來操練他們的想象力。當(dāng)兒童創(chuàng)造幻象的時(shí)候,他們是在兩個(gè)層面上游戲的:第一個(gè)層面,他們利用角色扮演來演出他們以其想象力創(chuàng)造出來的東西;在第二個(gè)層面上,他們又以他們假裝相信的情形做游戲,在行為上,他們創(chuàng)造出來的東西好像是真實(shí)的現(xiàn)實(shí)似的,而那已經(jīng)存在于故事性的神話里。
幻想小說和科幻小說激發(fā)的一種形式的似真,促使讀者假裝此類故事是真實(shí)的,手段是訴諸幻想的書或幻想的年月這樣的心靈對(duì)象,這樣的對(duì)象除了在幻想世界里就不存在。
一個(gè)人的想象確實(shí)違背基本的思想規(guī)律,或者違背實(shí)際可能性的必然原則,或者違背某種情況的理性的可能性,則被視為精神失常。
構(gòu)圖可說是安排與組合的經(jīng)驗(yàn)手法。將對(duì)比的東西分為主體與客體,或是前景與背景。將協(xié)調(diào)的物體用三角軸或是斜線來排列,將光與影變成有情感的組合,這些都是構(gòu)圖的手法。在超現(xiàn)實(shí)主義畫派的構(gòu)圖當(dāng)中,以不同的透視點(diǎn)來安排物體,是典型的構(gòu)圖風(fēng)格。
計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的主要研究內(nèi)容就是研究如何在計(jì)算機(jī)中表示圖形、以及利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形的計(jì)算、處理和顯示的相關(guān)原理與算法。圖形通常由點(diǎn)、線、面、體等幾何元素和灰度、色彩、線型、線寬等非幾何屬性組成。從處理技術(shù)上來看,圖形主要分為兩類,一類是基于線條信息表示的,如工程圖、等高線地圖、曲面的線框圖等,另一類是明暗圖,也就是通常所說的真實(shí)感圖形。
皮皮如是說:“藍(lán)圖”這個(gè)名字表達(dá)一種對(duì)生命的理解:存在是有意圖的,我們的使命是去探索它,并在這個(gè)過程中自我完成。我們尊重自己內(nèi)心的聲音,說到底,藝術(shù)形式僅是一種交流的工具罷了,比這更重要的是真實(shí)地表達(dá)自我,保持獨(dú)立與先鋒性,以及單純、愉悅的狀態(tài)。
畫法幾何是機(jī)械制圖的投影理論基礎(chǔ),它應(yīng)用投影的方法研究多面正投影圖、軸測(cè)圖、透視圖和標(biāo)高投影圖的繪制原理,其中多面正投影圖是主要研究內(nèi)容。畫法幾何的內(nèi)容還包含投影變換、截交線、相貫線和展開圖等。
在工程和科學(xué)技術(shù)方面,經(jīng)常需要在平面上表現(xiàn)空間的形體。例如,我們需要在紙上畫出房屋或建筑物的圖樣,以便根據(jù)這些圖樣施工建造。但是平面是二維的,而空間形體是三維的,為了使三維形體能在二維的平面上得到正確的顯示,就必須規(guī)定和采用一些方法,這些方法就是畫法幾何所要研究的。
工程實(shí)踐中不僅要在平面上表示空間形體,而且還需要應(yīng)用這些表達(dá)在平面上的圖形來解決空間的幾何問題。例如,我們往往需要根據(jù)由測(cè)量結(jié)果而繪制的地形圖來設(shè)計(jì)道路或運(yùn)河的線路,決定什么地方需要開挖和填筑,以及計(jì)算土方等。這些根據(jù)形體在平面上的圖形來圖解空間幾何問題,也是畫法幾何所要研究的。
畫法幾何是按點(diǎn)、線、面、體、由簡(jiǎn)及繁、由易到難的順序編排的,前后聯(lián)系十分緊密。學(xué)習(xí)時(shí)必須對(duì)前面的基本內(nèi)容真正理解,基本作圖方法熟練掌握后,才能往下做進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。
由于畫法幾何研究的是圖示法和圖解法,涉及到的是空間形體與平面圖形之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,所以,學(xué)習(xí)時(shí)必須經(jīng)常注意空間幾何關(guān)系的分析以及空間幾何元素與平面圖形的聯(lián)系。對(duì)于每一個(gè)概念、每一個(gè)原理、每一條規(guī)律、每一種方法都要弄清楚它們的意義和空間關(guān)系,以便掌握這些基本內(nèi)容并善于運(yùn)用它們。
不能單純閱讀課本,必須同時(shí)用直尺和圓規(guī)在紙上進(jìn)行作圖。還可以借助鐵絲、硬紙板等物品做一些簡(jiǎn)單的模型,幫助理解書上所講的內(nèi)容和習(xí)題。書上的例題在通過自己的作圖并獲得正確的結(jié)果后,才能驗(yàn)證是否真正理解并記住這些作圖方法。
首先要弄清那些是已知條件,哪些是需要求作的。然后利用已學(xué)過的內(nèi)容進(jìn)行空間分析,研究怎樣從已知條件獲得所要求作的結(jié)果,要通過哪些步驟才能達(dá)到最后的結(jié)果。初學(xué)時(shí)可以把這些步驟記錄下來。最后利用基本作圖方法按照所確定的解題步驟一步步地進(jìn)行作圖,作圖時(shí)力求準(zhǔn)確。完成后還應(yīng)做一次全面的檢查,看作圖過程有沒有錯(cuò)誤,作圖是否精確等。
由于畫法幾何所研究的是空間形體與它在平面上的圖形之間的關(guān)系,因而在培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生對(duì)三維形狀和相關(guān)位置的空間邏輯思維和形象思維能力方面起著極其重要的作用。貫穿建模思想、加強(qiáng)三維圖形的表達(dá)及構(gòu)形訓(xùn)練。
學(xué)習(xí)是一個(gè)由“不知”到“知”,又從“知之甚少”到“知之甚多、甚廣、乃至甚深”的過程,在立體幾何教學(xué)中盡量出示直觀模型,運(yùn)用直觀手段,通過展示模型和教師制作的幾何課件,引導(dǎo)學(xué)生觀察,進(jìn)而在觀察的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度來作圖,并借助圖形進(jìn)行推理論證,幫助學(xué)生逐步形成空間概念,有意識(shí)地培養(yǎng)空間想象能力及邏輯思維能力。
兒童空間想象力提升方法
什么是空間想象能力
空間想象能力就是人們對(duì)客觀事物的空間形式(空間幾何形體)進(jìn)行觀察、分析、認(rèn)知的抽象思維能力,培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力是數(shù)學(xué)教學(xué)的主要任務(wù)之一,同時(shí)也是難點(diǎn)之一。
空間想象能的敏感期
兒童的空間的敏感期是0到6歲持續(xù)發(fā)展的。兒童在經(jīng)歷空間敏感期時(shí),會(huì)特別鐘愛一些大人看起來毫無意義,甚至是搞破壞的、讓人抓狂的行為,并反復(fù)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐。
其實(shí),寶貝在通過看、聽、觸摸這些簡(jiǎn)單的動(dòng)作來了解別的物體和空間。爸爸媽媽需要注意的就是,要保持充分的耐心。在保證寶貝安全的前提下,放手給寶貝自由,讓他們自己去體會(huì)和了解。
重視大運(yùn)動(dòng)
在幼兒發(fā)展階段,大運(yùn)動(dòng)是促進(jìn)空間想象力發(fā)展的關(guān)鍵。很多人可能沒想到,長大后方向感差、讀地圖能力差,跟小時(shí)候運(yùn)動(dòng)少是有關(guān)系的!
大運(yùn)動(dòng)本身對(duì)幼兒的促進(jìn)是全方位的,可以說它是所有其他能力發(fā)展的基礎(chǔ)。大運(yùn)動(dòng)遲緩有可能牽連數(shù)學(xué)、語言、精細(xì)動(dòng)作和社會(huì)情緒發(fā)展的滯后,因此大家對(duì)孩子的大運(yùn)動(dòng)一定要重視。
就空間想象力的發(fā)展來說,孩子在兒童時(shí)期涉及的運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)越豐富越好,攀爬、跳上竄下、鉆洞、跑、扔球、倒著走等等,同時(shí)搭建不同設(shè)施,有助于孩子理解自己與物體之間的位置關(guān)系,比如鉆到桌子下面,匍匐穿過隧道,爬到梯子上,從高處跳下來,從泳池邊緣跳進(jìn)水里,這些經(jīng)驗(yàn)?zāi)茉鰪?qiáng)大腦對(duì)空間關(guān)系的認(rèn)知。
為什么要有游樂場(chǎng)或運(yùn)動(dòng)早教班給孩子玩?因?yàn)閷I(yè)場(chǎng)所的各種設(shè)施為孩子提供了更多運(yùn)動(dòng)可能性,創(chuàng)建了更豐富的位置關(guān)系。
多有意識(shí)的輸入方位詞
在運(yùn)動(dòng)的同時(shí),同樣重要的一點(diǎn)是我們要不斷向孩子輸入與位置關(guān)系相對(duì)應(yīng)的“方位詞”,把孩子在做的動(dòng)作,所涉及到的位置有意識(shí)地用語言描述出來。
例如上一段中加粗的詞匯,還有“上面”、“下面”、“里面”、“外面”、“前面”、“后面”、“旁邊”、“中間”從一出生就可以開始用語言熏陶,“左和右”可以從三歲引進(jìn)。既是語言啟蒙,也是數(shù)學(xué)啟蒙。
每個(gè)孩子都喜歡玩的躲貓貓就是一個(gè)促進(jìn)方向感的好機(jī)會(huì),躲藏過程本身就是在探索身體與物品之間的位置關(guān)系,因此家長在玩的時(shí)候一定要抓住機(jī)會(huì)多用方位詞轟炸寶寶的耳朵;)
“寶寶真會(huì)躲呀,躲在被子下面,媽媽就找不到你啦?!?/p>
“哦,原來你躲在圣誕樹后面,衣柜里面、桌子下面了啊!”
沒想到一個(gè)躲貓貓游戲還能啟蒙寶寶的數(shù)學(xué)能力?其實(shí)生活中處處充滿了啟蒙機(jī)會(huì),每一個(gè)游戲都不是“白玩的”,都在對(duì)寶寶的大腦起著神奇的刺激作用。而如果我們能抓住這些機(jī)會(huì),通過語言引導(dǎo)去有意識(shí)地強(qiáng)化這些已經(jīng)存在的“刺激”,游戲的早教作用便能翻倍!
例如,開車也是鍛煉方向感的極好方法,尤其是倒車。這一點(diǎn)自己開過車的人應(yīng)該有感觸。
借力相應(yīng)玩具和游戲激發(fā)空間想象力
一到兩歲的孩子越來越喜歡反復(fù)地往容器里裝進(jìn)裝出東西,他們對(duì)堆高塔也熱情有加。這些都表明孩子在探索自己與空間的關(guān)系,他們的大腦正在發(fā)展空間想象能力。
三到四歲的孩子開始建造各種“空間”:給玩偶住的房子、玩具車的停車庫、動(dòng)物生活的農(nóng)場(chǎng)...小小建筑師們不斷地用驚人的創(chuàng)造讓人為之震撼。
五歲時(shí)孩子的空間想象力已經(jīng)發(fā)展到可以搭建更復(fù)雜的模型,比如飛機(jī)、輪船等。