正文 第18章 立體思維法(2)(1 / 2)

第一,不同類的生物生活在相同的環境裏,常常具有相似的形態和構造。鯊魚屬於魚類、魚龍屬於爬行類、海豚屬於哺乳類,它們是很不相同的動物。但是由於都長期生活在水中且環境相同,所以它們的相貌也很相似,身體都是梭形,都有胸鰭、背鰭和尾鰭。

第二,同類生物生活在不同的生活環境裏常常呈現不同的形態和構造。鼠、狼、鯨和蝙蝠同屬於哺乳動物,但由於生活環境不同,鼴鼠的形態適於地下生活,狼適於奔跑,鯨適於遊水,蝙蝠適於飛翔。因此,他得出結論:生活環境的相同和不同是動物形態相同和不同的原因。

立體型思維之拓寬思路之列舉法

列舉法也是一種幫助拓寬思路、把問題展開的方法,它從事物的各個方麵加以羅列、分析,以尋求更好的解決途徑。列舉法包括特性列舉、缺點列舉、希望點列舉和綜合列舉等方法,主要是針對事物的特性、存在的問題、差距、優點、人們的需求和願望等進行一一的列舉,不斷地克服不足,不斷地創新和完善。

美國的吉勞福教授認為:“所謂創造就是要抓住研究對象的特性以及與其他物體的替換。”可以采取單純列舉事物特性的辦法,把注意力轉向事物的每一個特性上。比如我們觀察螺絲刀的普通特征,便可以列舉出以下要素:①圓軸;②鋼質;③木質手柄,手柄和圓軸之間用鉚合連接;④斜麵末端配接在縫隙中;⑤手工旋轉;⑥手腕提供旋轉力。為了設計一把較好的螺絲刀我們可以分別確定它的每一種特征,考慮改進措施。如圓軸可以改變成六邊形的軸,以增加旋轉力;我們還可以將木質的手柄換成塑料等絕緣材料的,可以設法利用電力操作;如果使尖端能夠更換,還可以變成多用的。我們可以就所涉及的每一個特征構思出種種變體。

智慧進階:立體型思維的運用

運用立體思維方法是在對事物進行縱向和橫向分析的基礎之上,把分析所獲得的各個層次、各方麵的認識融合成為一個整體,形成新的認識,完整地揭示事物立體聯係原貌。自然界中萬事萬物,大多都有立體的構象,因此立體思維方法在認識客觀世界中有著非常重要的作用。

在自然科學中的運用

出席美國1998年科學年會的科學家和教育家們認為,21世紀的教育應該把幾何學放在頭等地位。這是因為當代的許多高新技術,無論像CT掃描、磁核共振儀、多普勒彩色B超等醫療設備的成像技術,抑或是機器人、光盤、高清晰度電腦,都離不開傳統的和現代的幾何學理論。換句話說,也就是需要廣泛應用到立體思維方法。

在創造發明中的作用

運用立體思維方法從事科學技術發明的一個典型例子是集成電路的研討。

在現代科學技術和軍事裝備中經常要用到非常負責而且靈敏度很高的電子設備,而裝備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。如果把數量如此之大的元件組裝成設備,不僅體積龐大、攜帶和使用不便,而且設備的性能也會受到極大的影響。怎麼解決這個矛盾呢?能否把所需要的電子元件整體地製作在半導體的晶片上,從而製成具有特定功能的集成電子線路呢?

科學家們經過研究,把電子元件的平麵式的接線方式改為立體式的連接,充分利用真空擴散、表麵處理、摻雜等工藝,製成了平麵型的包含晶體管、電阻、電容的固體組件,並且把這些很薄的固體組件通過層層重疊的方式組裝起來,構成了微型組合電路。在經過了小型、中型和大型試驗後,第一塊大規模集成電路誕生了:在30平方毫米的矽晶片上擁有13萬個晶體管的電子線路。

很顯然,如果沒有立體思維方法的指導,那麼就不會有集成電路的發明,也不會出現像今天這樣高度發達的微電子工業。

在建築和交通上的應用

一幢結構別致的高樓大廈其本身就是一個立體的景物。作為建築設計師,必須具有豐富的立體觀念,他們的每一件設計產品就是一種立體思維的再現。

在現代化的大都市中,隨著人口的增加和私人汽車的普及,城市交通越來越擁擠。出路何在呢?發展立體交通是解決問題的出路之一。用立體思維方法來思考交通問題,突破了平麵的限製,為解決地麵交通擁擠提供了多種的辦法。例如地下鐵路、地下隧道、雙層公共汽車、高架橋車道、立交橋、地下停車場、立體車庫等,都極大地提高了空間的利用率。