空间观念范文10篇

时间:2023-04-05 15:13:59

空间观念

空间观念范文篇1

关键词科学思想史,中国古代,时空观

AbstractThispaperdiscussestheconceptofspaceinancientChina.TheancientChinesedefinitionofspaceandtheircognitionofwhetherspaceisfiniteofinfiniteandtheirknowledgeoftheabsolutenessofspacedirectionareanalysed.ThetheoryoftherelationshipbetweentimeandspaceinancientChinaisevaluated.

KeywordshistoryofscientificthoughtancientChina,conceptoftimeandspace

对空间特性的认识,是古人自然观的重要组成部分。中国古人在探索自然的过程中,形成了丰富多彩的空间观念,研究科技史,有必要对之加以探讨。

1关于空间的定义

在对空间概念的抽象上,古人有多种说法,常见的是用空间的三维性来定义空间。《管子》书中有《宙合》篇,后人解曰:“四方上下曰合”,“合”即为抽象意义的空间概念。由“四方上下”着眼进行定义,显然是强调的其三维性。

除了用“合”表示空间以外,古人更多地则是以“宇”表示空间。据《文子·自然》篇记载:“老子曰:……往古来今谓之宙,四方上下谓之宇。”这就是一例,它也是着眼于空间的三维性的。在历史上,类似说法很多,表明它是中国古代常见的一种空间表示方法。

《庄子·庚桑楚》对空间的定义则强调其客观实在性,说:“有实而无乎处者,宇也。”即是说,空间是一种客观实在,它可以容纳一切,其本身却不能被别的东西容纳。这一定义同时也涉及到了空间的无限性。

《墨经》对空间的定义颇富分析色彩,它强调空间方位,认为各种具体方位的集合就构成总的空间概念。《经上》有“宇,弥异所也”的定义,《经说》解释说:“宇,东西家南北。”即空间是各种不同场所或方位的总称,例如东、西、家、南、北这些具体方位概念,合在一起就抽象出总的空间概念。引文中提到“家”,这是墨者选定的空间方位参考点。东西南北以何为定?以生活中心“家”为参照而定。因此,这里也涉及到空间方位定域问题,注意到了具体空间方位的相对性。本条的精华在于它对“弥异”二字的使用,“弥异”就是包容一切有差异的某类事物,此处即时空。这是古今中外独树一帜的时空观念,有极强的逻辑性[(1)]。

凡此种种,都是以“宇”作为抽象的空间概念,只是定义的角度不同而已。

另外,中国古人也有将“宇”和“宙”合在一起,用“宇宙”表示空间的。这虽然与现代用法一致,但却为学术界所忽略。学术界通常认为,古人以“宇”表示空间,以“宙”表示时间,“宇”“宙”连用,则综合表示空间和时间,所谓“往古来今谓之宙,四方上下谓之宇,”就昭示着这一点。这种认识,固然是不错的,但不能绝对化,古人并非一概用“宙”表示时间,“宙”的本义与空间相关。《说文解字》说:“宙,舟舆所极覆也。”这种意义的“宙”,就只能是抽象的空间概念了。从“宙”的这种意义出发,古人将其与“宇”连用,表示空间。从而演化出“宇宙”这一抽象空间概念,这里不妨举几个例子。

晋朝郭璞《江赋》:“若乃宇宙澄寂,八风不翔,舟子于是搦棹,涉人于是@①榜。”[(2)]陆云:“函夏无尘,海外有谧,芒芒宇宙,天地交泰。”[(3)]后秦姜岌:“日之曜也……赫烈照于四极之中,而光曜焕乎宇宙之内。”[(4)]这些,都是以“宇宙”表示空间的典型例子。

对于古人将“宇”“宙”连用或并提以表示空间的做法,必须有清醒认识,否则在评价古人相关学说时,就容易犯错误。例如东汉张衡在其《灵宪》中论述了天地直径以后指出:“过此而往者,未之或知也。未之或知者,宇宙之谓也。宇之表无极,宙之端无穷。”对于这一段话,论者咸以为张衡提出了无限时空观念,从而给予高度评价。其实,从上下文来看,张衡这段话只讨论了无限空间观念,与时间概念无涉。

2空间的有限与否

空间有限与否,直到今天仍然为现代宇宙学所关注,也是古代哲人讨论的热点。古人在思考这一问题时,有多种说法,其中很多人主张空间无限。例如,《管子·宙合》即说:“宙合之意,上通于天之上,下泉于地之下,外出于四海之外,合络天地,以为一裹。散之至于无间……是大之无外,小之无内,故曰有棠天地。”天地囊括万物,宙合又有棠天地,大之无外,这样的空间,应该说是无限的。引文的最后一句特别指出,无限性是表现在宏观、微观两个方面的。这一认识非常深刻。

《列子·汤问》同样从宏观和微观两个方面对空间性质进行探讨,认为它“无极无尽”。殷汤曰:“然则上下八方有极尽乎?革曰:无则无极,有则有尽,朕何以知之?然无极之外,复无无极;无尽之中,复无无尽。朕是以知其无极无尽地,而不知其有极有尽也。”

这里借夏革之口,讨论了空间的“极”、“尽”问题。极,指空间的外部边缘;尽,指空间的内部破缺。《列子》认为,如果空间是虚无,它就没有边缘,是无限的;如果空间由具体物质组成,它的内部就会有尽处,即空缺,这样,空间的无限性就是不完全的。但是在无穷大的宇宙之外,不可能再有无穷大的空间;在光滑连续的纯粹空间之内,也不会再有空缺。《列子》主张空间不能等同于物质,它是容纳具体物体的,是无限大的,内部也是连续的、光滑的,没有空缺。《列子》能够考虑到空间的破缺与否,其思想深度令人叹服。

唐代柳宗元认为,“无极之极,莽弥非垠”;“东西南北,其极无方”,明确指出空间是无限的。因为是无限的,所以它“无中无旁”[(5)],没有中心。由无限空间观念进一步否定宇宙中心的存在,在人类认识史上是一大进步。

我国古代对空间无限性的议论甚多,这里不再详列。

空间无限的判断,合乎逻辑思维。古人常认为,有形则有极,无形则无尽,空间是无形的,所以它无极无尽。这一思想方法具有普遍性,无论是在中国还是在西方,都可以觅到它的踪迹。例如古罗马卢克莱修就曾提出过一种投掷飞矛的理想实验,用以论证空间的无限性。中西文化在用逻辑推理方式论证空间的无限性时,在思路上是彼此相仿的。

另一方面,古人也确有主张有限空间观的。例如西汉学者扬雄即曾提出:“阖天谓之宇。”[(6)]空间(宇)的范围以浑天说所主张的天球(阖天)为尺度,当然是指有限空间。这种有限空间观念,有它自己一定的观测依据和数理推算过程。三国王蕃的议论,就充分表明了这一点。他说:“夫周径固前定物,为盖天者尚不考验,而乃论天地之外,日月所不照,阴阳所不至,日精所不及,仪术所不测,皆为之说,虚诞无征,是亦邹子瀛海之类也。”[(7)]

王蕃反对那种任意臆测天球之外空间范围的方法,他的话表现了一种求实精神。在历史上,很多浑天家都计算过天球的大小,其结果虽然不能成立,但他们重视用数理方法研究空间性质,也有其可取之处。我们不能以与今人所持信念是否相符为标准评价古人,而应重点考察他们工作的实质,了解他们的思想方法,以此为依据进行评价。实际上,空间究竟有限与否,现代科学亦存在不同看法,对于古人,当然也不必在此问题上过于苛求。

在这里,张衡的工作值得一提。他在论述天球的大小时说:“八极之维,径二亿三万二千三百里,南北则短减千里,东西则广增千里。自地至天,半于八极,则地之深亦如之。通而度之,则是浑已。将覆其数,用重[差]钩股。悬天之景,薄地之义(仪),皆移千差里一寸得之。过此而往者,未之或知也。未之或知者,宇宙之谓也。宇之表无极,宙之端无穷。”[(8)]

括号中的字是前人据意思所作的校正。由引文来看,张衡所持是一种椭圆天球观念,认为这个天球的平均直径是232300里。他特别强调说,要得到这一结果,所用的数学工具是重差勾股术,物理依据是所谓地隔千里、影差一寸的学说。今人对张衡这段陈述给以高度评价,是说他提出了“宇之表无极,宙之端无穷”的无限时空观。实际上,张衡这段话并未涉及时间,前文对此已有说明。笔者认为,张衡的功绩并不仅仅在于他认为空间是无限的,他的话隐含了这样一种认识:用数理方法所能观测和认识的空间,是有限的,超出这个范围的空间是无穷尽的。对于无限空间,只能用思辨的方法去解决。换言之,在讨论空间范围时,哪些属于物理问题、哪些属于哲学问题,张衡的理论对之做了区分,这才真正是其高明之处。

3空间取向的绝对性

中国古代空间观念的另一特征,是其对空间取向性的重视,认为空间各向异性,方向具有绝对意义。这一特征的作用首先在于它发展出了一套实用角度概念体系,用四维、八干、十二支表示二十四个地平方位角。由于中国古代角度概念缺乏,这一体系成功地解决了物体分布地平方位的表示问题,因而具有较大的实用价值。而其更重要的意义则在于:这是对空间物理特性的揭示。物质的分布及运动与空间分不开,所谓空间的各向异性,实际上反映了物质在空间中分布及运动的特征,认为它不是浑浑沌沌,各向同性,而是沿各个方向有不同的表现。因此我们说这一认识揭示的是空间的物理特性。

中国古人对空间取向绝对性的论述很多,例如《管子·七法》篇云:“不明于则而欲出号令,犹立朝夕于运钧之上。”立朝夕,即确定东西取向。不能在旋转的钧石上建立方向标志,因为方向本身是固定的。这里就涉及到方向的绝对性。

除了水平方向,古人对铅直取向亦很重视,认为它是自然本身的特质,人类在主观上不能对之加以更改。例如,《荀子·王制篇》云:“有天有地,而上下有差。”《墨子·辞过》:“圣人有传:天地也,则曰上下;四时也,则曰阴阳;人情也,则曰男女;禽兽也,则曰牡牝雄雌也。真天壤之情,虽有先王不能更也。”这些,都反映了一种绝对的上下观念。

中国古人的绝对上下观,与其固有的地平大地观分不开。古人缺乏地球观念,认为大地是平的,在量级上与天的大小差不多[(9)],由此,上下取向是绝对的,背离地面,就是向上,否则为向下。这与古希腊人不同。希腊人笃信地为球形,他们的上下观以指向地心为下,背离地心为上,是一种相对的上下观念。后来,在中国古代宇宙结构理论中出现了浑天说,认为天包地外,否定了传统所谓天在上地在下的说法,但中国人对于上和下的理解并没有改变。这种绝对上下观与地圆说不相容。例如,清代陈本礼在反对明末清初传入我国的地圆说时就曾议论道:“泰西谓地上下四傍,皆生齿所居,此言尤为不经。盖地之四面,皆有边际,处于边际者,则东极之人与西极相望,如另一天地,然皆立地上。若使旁行侧立,已难驻足,何况倒转脚底,顶对地心,焉能立而不堕乎?”[(10)]陈本礼的这种疑虑,从西方相对上下观念来看,不成其为问题。清初学者方中通就曾运用西学观点解释过这一问题:“方者以上为上,以下为下;圆者以边为上,以中为下。地居天之正中,故人以各立之地为下,不知其彼此颠倒也。”[(11)]因为圆者以中为下,以边为上,人在地球上无论居于何处,都是头上脚下,倾坠之事,当然无从发生。

中国和西方关于上下的观念在几何意义上完全不同,但引导他们产生上下意识的物理因素却是同一的,是地心引力。古人通过对与地心引力有关的大量事实的感受,结合他们对大地形状的认识,产生了各自不同的上下观念。由此,古人对空间在铅直方向取向性的重视,有其内在的物理依据,即地球引力的客观存在,尽管他们自己并不知道这一点。

古人重视对方向的判别,是由于他们认为空间不同的方位有不同的性质。所谓“五方配五行”,就反映了这种认识。五方,指东、西、南、北、中五个方位,古人认为五行按木、金、火、水、土顺序与上述五方相配。这种说法在古书中比比皆是,这里不再例举。古人不但认为空间方位有五行意义的差异,而且进一步把它推向了更广泛的涵义。《晏子春秋》的一则记述可以帮助我们更好地理解这一点:“景公新成柏寝之室,使师开鼓琴。师开左抚宫,右弹商,曰:‘室夕。’公曰:‘何以知之?’师开对曰:‘东方之声薄,西方之声扬。’”[(12)]

东汉高诱注“室夕”曰:“言其室邪不正……夕又有西义。”这是说,房子朝向不正、会通过它的声学效应表现出来。本条记述未必属实,但它反映了古人一种信念:空间取向的不同,有着物理意义的差异。

《晏子春秋》的记述,虽然迹近神话,但其思想内涵则未必完全荒唐,因为方向概念的产生,确有其一定的物理依据。正如人们对铅直方向的强调是对重力现象的体会一样,水平四向观念的产生则是对地球自转有关现象感受的结果。地球的自转,造成了太阳东升西落的周日视运动,这导致东西二向的建立。地球自转时,角动量守恒,其自转轴在空间中的指向恒定不变,这一指向投影到地面,就构成了南北二向。因此,地球自转是人们得以建立恒定水平四向的物理基础。

空间取向是绝对的,这等价于说空间各向异性。古人这一认识与现代所谓宇宙学原理大相径庭。宇宙学原理主张宇宙均匀各向同性,它揭示了大尺度空间物质分布的特性。中国古代的有关认识,是就人直接可见尺度而言的,它与现代宇宙学原理是互补的。

4时空关系

在古人有关时空关系的议论中,占主导地位的是时间与空间相关的说法。例如,《管子》中有《宙合》篇,其中提到“宙合有棠天地”。按后人注解,古往今来曰宙,四方上下曰合,即这里的“宙合”指时间和空间,天地就存在于时空之中。这是将时间与空间相提并论。古籍中常见四时配四方之说,认为春属东,夏属南,秋属西,冬属北,则是将特定的时空相联系。《庄子·则阳》引容成氏曰:除日无岁,无内无外。”认为没有时间的累积,连空间方位的内外都无从区分。明末方以智对时空关系有更精辟论述:“《管子》曰宙合,谓宙合宇也。灼然宙轮转于宇,则宇中有宙,宙中有宇。春夏秋冬之旋转,即列于五方。”[(13)]这里把时间比成轮子,以为时间的推移在空间中进行,空间中有时间,时间中有空间,二者浑然一体。这种陈述,侧重于强调时空相关性,与牛顿绝对时空观强调时空互不相关相比,着眼点有所不同。

我国先秦曲籍《墨经》的《经下》篇,则从物理问题着手,涉及到了时间、空间和运动的关系。《经》:“行修以久,说在先后。”《说》:“行:者(诸)行者必先近而后远。远近,修也;先后,久也。民行修必以久也。”《经》:“宇域徙,说在长宇久。”《说》:“宇:徙而有处,宇。宇南北,在旦又在暮,宇徙久。”引文中的“久”,是墨家所定义的抽象时间概念,“宇”则表示空间。这两条,都是说空间距离的变化伴随着时间的流逝。即对于表征运动而言,时间、空间缺一不可。

中国古代这种时空和运动不可分的观念,得到了当今学界的热情赞扬,人们倾向于把它看作是爱因斯坦相对论时空观在中国古代的朴素表现。但这种认识不能成立,中国古代时空观的科学基础并未超越经典物理学范围。爱因斯坦本人即曾指出:“我们必须注意不要认为实在世界的四维性是狭义相对论第一次提出的新看法,甚至早在经典物理学中,事件就由四个数来确定,即三个空间坐标和一个时间坐标,因此全部物理‘事件’被认为是寓存于一个四维连续流形中的。”[(14)]即是说,物理“事件”发生于一定的时间和空间之中,从这个意义上说,时空是联系在一起的。中国古人的论述,与经典物理学内在并不矛盾。

狭义相对论时空观所主张的时空相关,有其特定内涵,那就是同时相对性概念。这一概念是在光速不变和自然界定律对洛仑兹变换保持不变这两条原理的基础上推证出来的,它认为,“所有与一个选定的事件同时的诸事件就一个特定的惯性系而言确实是存在的,但是这不再能说成为与惯性系的选择无关的了。”[(14)]即是说,“每一个参考物体(坐标系)都有它本身的特殊的时间,除非我们讲出关于时间的陈述是相对于哪一个参考物体的,否则关于一个事件的时间的陈述就没有意义。[(14)]所谓时间与空间的不可分,即是就这一意义而言的。显然,狭义相对论的时空观(广义相对论的时空观更进了一步,认为时空、空间与物质不可分,这里姑且不论)在依据的原理和具体内涵上都与中国古代时空相关的观念不同,我们不能说中国古代时空观远离经典物理学而接近于狭义相对论的时空观。

中国古代代空观在表现形式上有异于牛顿的陈述,那是由于双方思想方法不同,因而在讨论同一问题时,着眼点也不同。西方思想方法以分析为主,他们当然知道表征物理事件要用四个坐标,但并不去强调它的整体性,而是侧重于具体分析每个坐标对表征物理事件所起的作用,分析的结果,时空被分割为一维的时间和三维的空间,二者相互独立,时间的流逝对于不同的参照系是一样的,由此,产生了牛顿的绝对时空观。中国人则侧重于综合,重视整体效应,认为要表征物理事件,时间空间缺一不可,所以,二者不可分。在相对论时空观提出之前,人们认为牛顿绝对时空观天经地义;相对论广为人知之后,人们又对中国古代时空观推崇备至,这些皆为不妥。中国古人的说法与牛顿的论述有相通之处,它们都揭示了经典物理学时空观的某些特征。将这两种说法结合起来,可以获得对经典物理学时空观比较完整的认识,这就是其价值之所在。

参考文献

(1)李志超.天人古义——中国科学史论纲.郑州:河南教育出版社,1995,163

(2)郭璞.江赋.昭明文选.卷十二

(3)陆云.大将军宴会被命作诗一首.昭明文选.卷二

(4)姜岌.浑天论答难.续古文苑.卷九

(5)柳宗元.天对

(6)杨雄.太玄.玄chī@②

(7)王蕃.浑天象说.唐开元占经.卷一

(8)张衡.灵宪

(9)李志超,华同旭.论中国古代的大地形状概念.自然辩证法通讯,1986年第2期

(10)游国恩主编.天问纂义.北京:中华书局,1982.117—118

(11)方以智.物理小识.卷一

(12)晏子春秋.景公成柏寝之室而师开言夕,晏子辨其所以然第五

空间观念范文篇2

关键词:小学数学空间概念解题能力

空间观念作为数学学习的内容在课程标准中被明确提出,足以说明在数学教学活动中,让学生建立空间观念,是新理念下数学教学活动的一项重要内容,也是学生应具备的基本数学素质。那么,如何在教学中培养学生的空间观念呢?我认为注重以下几点,可以大大提高学生空间观念的形成和空间能力的培养。

一、从生活中丰富空间与图形的经验

学生的空间知识来自丰富的现实原型,与现实生活关系非常密切,这是他们理解和发展空间的宝贵资源。培养空间观念要将视野拓宽到生活空间,充分利用学生生活中的事物,引导学生探索图形的特征,丰富空间与图形的经验,建立初步的空间观念。如:认识体积单位时,在学生认识了1立方米、1立方分米、1立方厘米的基础上,可引导学生从自己的现实生活中去寻找1立方米、1立方分米、1立方厘米的实际大小,并让学生适当做些生活估计,如一个拳头、一间教室的体积约是多少,从而实现形与物的结合。从学生的生活经验出发,引导学生把生活中对图形的感受与空间存在的几何图形建立联系,培养了初步的空间观念。

二、在画图中形成空间表象

小学生的思维正处于直观形象思维向抽象逻辑思维的过渡阶段,他们对几何图形的认识主要先依赖于观察、实验和必要的动手操作,再通过心理活动的内化去获得表象,然后掌握几何图形的特征,形成空间观念。因此,教学生学习几何知识时,首先要从具体事物的感知出发,在他们获得清晰深刻的表象后,再渐渐抽象出几何形体的特征,通过实际画图,引导他们理解并形成正确的空间观念。在画图过程中,既加深了学生对概念的理解,形成了表象,又进一步发展了学生的空间观念。

三、在操作中感知,以形成清晰、正确的表象

皮亚杰说,空间观念的形成不像拍照,要想建立空间观念,必须有动手做的过程。这个做的过程,不仅是一个实践的过程,更是尝试、想象、推理、验证、思考的过程,只有在这样的过程中,学生才能把握概念的本质,建立空间观念。www.gwyOO.

学生认识各种几何形体的特征,理解各图形的面积,体积计算公式的来源,都需要借助于直观演示,动手操作等感知活动来完成。在长方体的教学中,我按照儿童认识事物的规律,引导学生用各种感官,参与观察、动手操作等感知活动,帮助学生形成长方体的表象,得到正确、清晰的概念。先引导学生观察粉笔盒、三角柜、篮球等,说明这些物体的形状是立体图形,并出示长方形、正方形、三角形等一些平面图形,使学生从直观上初步了解平面图形与立体图形的不同,初步建立空间概念。然后让学生拿出自已准备的长方体,让学生先摸一摸长方体的面,有规律地边摸边数看看长方体有几个面,同时观察每个面是什么形状,哪些面是完全相同的,有几组相对的面,相对的面大小有什么关系?在学生操作的同时,教师再结合进行演示,出示涂有三种不同颜色的长方体,将三组相对的面一一揭示下来,贴在黑板上,帮助学生更好地认识长方体面的特征。同样在认识“棱”的特征时,也让学生摸一摸,有顺序数一数,量一量棱的长度,再看一看哪些是相等的?教师出示涂有不同颜色的长方体框架,让学生动手量一量相对棱的长度,使他们明白相对棱的关系。同时通过量一量,再来算一算每个面的面积的大小。通过这些操作,加深学生对长方体特征的认识,使学生不断认识、了解、把握了实物与相应图形的相互转换关系,空间观念就会不断地发生并渐渐形成。

四、在观察中比较、想象,培养空间观念

想象是学生依靠大量感性材料而进行的一种高级的思维活动,在几何知识教学过程中,要培养学生按照一定目的,有顺序,有重点地去观察,在反复的观察的基础上,让学生展开丰富的空间想象。如在讲圆锥体时,圆锥的高学生看不见,摸不着,较难掌握,教师就要用模型演示,并进行实际操作,让学生细致观察,从而帮助学生形成表象。抽象出圆锥这一概念,教师可以用圆锥教具沿底面圆直径到圆锥顶点切开,让学生观察到切开后横截面是一个等腰三角形,它的底边正好是圆锥底面圆的直径,从圆锥顶点到底面圆心距离就是圆锥的高,还可以在黑板上画一草图标出圆锥的高,这样抽象的概念形象、具体了,便于学生理解,空间想象力就会初步形成。

五、在解决实际问题中,促进学生空间观念的发展

几何形体知识与实际生产和生活有着密切的联系。几何初步知识的成功教学,不仅要求学生掌握形体特征,形成正确概念,而且要在理解相应计算公式的基础上,学会根据实际情况,用数学的思维方法解决实际问题,培养和发展学生空间观念。

例如,在学习了长方体表面积的计算方法后,我就组织学生讨论,在实际生活中会遇到哪些问题需要运用长方体表面积的计算方法来解决,这些问题是不是都要求六个面的面积,让学生说出实际例子,说一说每一种情况各应用什么方法计算。如计算做一个油箱用多少铁皮要求六个面的面积;计算涂游泳池四周和底部的面积应求五个面的面积等。通过表面积计算方法的实际应用,使学生明确了表面积的计算要根据具体情况而定。在学习了长方体的体积后,让学生明确不管长方体的位置如何,它所占空间的大小都是长、宽、高的积,因此,求油箱里油的体积,游泳池里水的体积都是长、宽、高的积。通过这一系列联系实际的活动,大大提高了学生应用几何初步知识解决实际问题的能力,促进了学生空间观念的有效发展。

空间观念范文篇3

关键词:建筑空间;意识形态:演变过程

1古希腊的空间

古希腊文明的核心则是户外活动,这种活动不在四面墙壁和一个屋顶的包围之中,也不在家庭和建筑的内部空间之中,而是在圣地之上,在卫城上,在露天剧场中。

古希腊建筑的主要成就是纪念性建筑,如希腊神庙。

希腊神庙的特色在于对人体尺度的绝妙运用,神庙没有设计成礼拜的场所,而是设计成不容入侵的诸神的圣所。希腊神庙的基本组成部分有高台基,其上立有列柱,支托团结的过梁,过梁又支承屋顶。神庙中唯一可供人通行的是列柱和内殿之间的廊,还有一间内殿,在古风时期就是该种建筑物唯一的核心部分。这个内部空间从未加以创造性发展,因为古希腊文明的核心则是户外活动,内部空间没有什么社会功能需要。内殿不仅是一个围起来的空间,而且简直是一个封闭的空间(见图1)。

宗教仪式是在神庙周围露天举行的,因此,雕刻师兼建筑师的技艺和热情就都倾注在把支柱造成高超的造型艺术品,倾注在用无与伦比的浅浮雕来布满过梁表面、正面山墙檐部和墙。表达了希腊人对自身完美的追求,人、神、自然的共存是其建筑形式的精神基础(见图2)。

希腊神庙的特色,一方面有它的一个缺陷,这一缺陷,在于忽视内部空间:另一方面又有它那迄今无与伦比的高超之点,其高超之处,则在于人体尺度绝妙的应用。

在当代,两个最有声望的现代建筑师在评价希腊神庙中互相对立,勒·柯布西耶(LeCorbusier)及其追随者赞赏希腊神庙的人体尺度感,而弗兰克·劳埃德·赖特(FrankLJoydWright)及其追随者则对希腊神庙忽视内部空间感到遗憾。

总之,希腊文明是以户外活动为核心则,神庙的内部空间是一个封闭的无人的空间。

2古罗马的空间

古罗马建筑是权利肯定的一种象征,人的威望战胜了自然,人的虚荣赋予了建筑的虚荣(见图3)。随着帝国的建筑物宏伟的尺度对技术提出了特殊要求,人们生活在其中的巴西利卡已经具有一种社会生活主题,因为指导人们生活和行动的哲学和文化已经冲破了古希腊那种抽象沉思和完全平稳的理想,要求心理活动更丰富些,要求更喜爱和更善于作宏伟壮丽的修饰处理。将古希腊回廊移入室内就意昧着人已经进入了一种围合的空间,其中一切造型的装饰都是为了增进这种空间效果。

古罗马继承了希腊建筑形式的诸多方面,并力求扩展封闭模式并使之人性化。其空间形式多样,尺度宏伟。拱和券的新技术的运用,表现了对大尺度体积的把握能力和强有力的空间概念。巴西利卡、大浴场、宫殿、竞技场、住宅等构成了一部建筑形式的百科全书。

古罗马的空间已由希腊式的封闭空间向围合空间转变,将包围希腊神庙外部的柱廊移到了室内。它的空间特点在于静态的构思,无论圆形还是方形空间,其共同规律是对称性,内部空间规模设计宏大,与相邻空间的关系是绝对的独立性(见图4)。

古罗马的巴西利卡将古希腊回廊移人室内就意味着人已经进入了一种围合的空间,但没有把人考虑在内,为它本身而客观存在,你可以进去、穿过它、离开它,你可以欣赏它但不能被包含在内。

3基督教的空间

基督教的建筑师在建筑史上有着非凡的重要性。因为基督徒们利用旧的构件创造了一种新的体系,具有新的性质和功能作用。

罗马帝国的衰弱,战争的频繁,黑暗年代使人对现实寄托在新生的基督教。教堂建筑的发展演变反映了社会情绪的动向,这种讲求精神内省和仁爱的宗教需要一个为人而设的环境,一个按人的尺度来建造的建筑空间。

古罗马巴西利卡是围绕两条轴线来配置的:柱廊对柱廊、后殿对后殿。所创造的空间有一个明显的中心点,这是建筑物本身的功能,而不是人的活动路线的功能要求。古罗马建筑空间没有把人考虑在内,因为它本身而客观存在,你可以进去、穿过它、离开它,你可以欣赏它但不能被包含在内。巴西利卡强调了纵向轴线,其所有的平面和空间概念以及装饰处理,只服从一个动态准则:观者穿过建筑物的流线。而基督教建筑相反,例如在圣萨比娜教堂(见图5),人不会被一种舞台效果般的厅景和过分修饰的处理搞得透不过气来,整个长向布置的内部空间富有节奏感,空间流线是为人而设计的,也只有人在里面的时候,这空间才是有意义的。

基督徒们承认和提倡人的活动性,他们的整个建筑是按人的活动路线来构成方向性的,是沿着他通过建筑物的方向来建造和组织空间的。可见,基督教的空间开始把人的活动路线考虑在内。

4拜占庭的空间

公元5~6世纪,拜占庭帝国十分强大,版图不断向外扩张。但大量的古希腊和罗马文化被保存和继承下来,同时也融汇了东方的波斯、两河流域、叙利亚及亚美尼亚文化。

宗教建筑是当时主要的建筑,将穹顶支承在四个或更多的独立支柱上的结构方法和相应的型制。在空间方面与其说它是扩展了的空间,不如说是正在扩展着的空间。

例如:索菲亚教堂的平面(见图6),拜占庭特有的带简拱顶的巨型半圆凹室的外形。墙面好像从主要区域的两个固定点出发,远离建筑物的中心面向外逸去,好像以一种有弹性的离心运动向外甩出去,使室内空间显得开敞,疏朗和扩展开来。

拜占庭的空间打破纵轴上形成的单一节奏,加强了内殿的重要性,意味着打破空间的通长效果。总之,拜占庭的奔放的空间透视效果使人迷乱。

5哥特式的空间

公元12~15世纪,为建筑史上的哥特建筑时期,城市教堂为主要的领军建筑,他同时也是市民活动中心,可兼作会堂、市场和剧院等。在空间方面强调剖面的长方形与平面的长方形的维度对比关系以及空间的连续性。纵深对垂直方向占主导地位,而垂直方向极为次要,而人与这两个长方形的相互关系则是次要的(见图7)。

事实上在整个建筑历史上,哥特建筑首次孕育了一种与人体尺度明显对照的空间效果;这种效果引发了观者产生不平衡感。产生矛盾冲突的冲动和激情,产生奋斗的情结,给人不是宁静沉思的气氛,而是提高人的空间感受。

6文艺复兴的空间

十五世纪文艺复兴时期的空间形式更多地从心理学和精神方面出发,致力于强调人对建筑空间理性的控制,力求创造一个可以使文化与个人思想高度统一的形式。

人们已不再为早期基督教空间的节奏感所打动,不再为拜占庭时期奔放的空间透视效果

而迷乱,也不再为哥特式的神秘高度及纵深的空间的强烈效果而激动并感到精神痛苦。此时期的建筑师并未被宗教狂热所支配,而是寻求一种不带神秘色彩的合理的有人性的表现方法。人们在建筑物中明显地感到仿佛是在一所充满人性昧的住宅里面而感到亲切随和的气氛。

希腊神庙中雕刻与人的相互关系所表达出的人体尺度呈现了一种类似宁静的平衡感,而文艺复兴时期建筑的伟大在于将那些使希腊神庙生机勃勃的人类感情由建筑外表转移到建筑物的内部空间效果中去了。在此时期之前的空间决定着人在建筑物中行动的速度,引导人们的眼睛沿着建筑师所设计的流线移动。而此时期不再由建筑物来左右观者,而是观者通过认识贯穿在该空间内的简单规律而把握了建筑物的内涵(见图8)。

7巴洛克式的空间

巴洛克时期是空间解放的时期,这是对规则、传统基本几何关系和稳定感的一次反叛。这是从对称形式,从内部空间与外部空间的对立中的一次解脱。赋予封闭静止的文艺复兴空间以动感和渗透感。

巴洛克风格已越出了原有构图形式,创造出了一种新空间概念的阶段。巴洛克建筑上整片墙壁呈波纹起伏,表现的是一个形成空间的过程,它表现了在活动中的空间、体积与要素。

就空间而论,这种动感根本没有明确而有节奏地划分为几何开关的空间形式,与垂直方向上互相渗透,使每一个空间形式丧失了确定的柱体或体积的明确外观。例如:要根据圣卡利诺教堂的平面来想像其外形实际上是不可能的。在其人口一方,有一个半边椭圆形空间,在其后殿处又有一个;另有两个椭圆的局部,位于教堂的左右两边,这四个几何体的片断,相互渗透,构成一种平面组合形式,已经毫无文艺复兴时期那种明确格律与和谐节奏的痕迹了(见图9)。

可见,巴洛克时期的空间具有动感和渗透感,开始引导人在空间的自由活动。

8现代空间

18世纪工业革命以后,给城市与建筑带来了一系列新问题。建筑的宏伟纪念性已不是社会的需求,需要解决的是中产阶级、工人、农民的居住问题。这些需要,对建筑形式提出了新的要求。

黑格尔认为,主导每个时代的精神氛围的“时代精神”是空间形式产生的基础,也是人对空间体验的指导。

现代技术和审美情趣提倡简洁的设计风格,许多从前的空间创造成果在现代建筑中重新出现时都表现出一种新的艺术面貌。密斯·凡·德·罗(MiesVanderRohe)的巴塞罗那展馆(见图10),用垂直平面来分割连续的空间,创造了一种随观看角度的转移而畅通无阻的动线,这是现代空间形式的灵活发展运用。赖特的设计更是追求空间的连续性(见图11),他的建筑集中围绕内部空间的生活真实的情况。他的“有机建筑论”倡导了人性化建筑的任务。有机的空间充满着动感、方向的诱导性和透视感、生动和明朗的空间意境,它的目地不是追求眩目的视觉效果,而是寻求表现人生活在建筑中的真实体验。这一系列空间形式的演变反映了不同历史时段的建筑空间观念。

现代建筑是以开放平面为基础,钢材和钢筋混凝土新技术的运用,为灵活开放的平面提供了条件。大面积玻璃的设计使室内外空间达到了完全连续的效果,灵活随意的内隔墙使室内各空间呈现有机的连贯性,体现人在建筑中的真实体验。

9当代空间

在当代西方美学的影响下,以库哈斯、埃森曼、屈米、李伯斯金等为代表的的建筑师通过建筑制造发掘事件,把事件带入了建筑,把眼光投向了审美的主体,强调人在建筑空间中的各种体验活动和感受而形成序列事件的“过程”。

德国柏林犹太人博物馆是李伯斯金的一项力作。在博物馆的一个狭小的内院天井空间中,庭院的地面上杂乱地铺满了无数个锈迹斑斑的圆形生铁铸件(见图12),铸件有几种规格,但大小都和人脸差不多。每个上面都有几个圆洞,很容易让人联想到骷髅的脸。红褐色的血迹,再现的是纳粹时期成千上万的犹太人被屠杀的场景。当脚踏上去时而翘起,时而落下,发出高低不同的声音,通过混沌土墙的反射,在荒凉的庭院中回荡,象地下的阴魂拖着声音在嚎叫,令人不寒而栗。

在一个通往三层的长长的楼梯的上空,有一些不规则的相互交叉的混泥土构件,象空中的异物似乎随时会塌落下来而心存不安见(图13)。

可见李伯斯金把眼光投向了观者,重视观者在其建筑空间中的各种主观体验活动。

空间观念范文篇4

关键词:小学数学空间概念解题能力

空间观念作为数学学习的内容在课程标准中被明确提出,足以说明在数学教学活动中,让学生建立空间观念,是新理念下数学教学活动的一项重要内容,也是学生应具备的基本数学素质。那么,如何在教学中培养学生的空间观念呢?我认为注重以下几点,可以大大提高学生空间观念的形成和空间能力的培养。

一、从生活中丰富空间与图形的经验

学生的空间知识来自丰富的现实原型,与现实生活关系非常密切,这是他们理解和发展空间的宝贵资源。培养空间观念要将视野拓宽到生活空间,充分利用学生生活中的事物,引导学生探索图形的特征,丰富空间与图形的经验,建立初步的空间观念。如:认识体积单位时,在学生认识了1立方米、1立方分米、1立方厘米的基础上,可引导学生从自己的现实生活中去寻找1立方米、1立方分米、1立方厘米的实际大小,并让学生适当做些生活估计,如一个拳头、一间教室的体积约是多少,从而实现形与物的结合。从学生的生活经验出发,引导学生把生活中对图形的感受与空间存在的几何图形建立联系,培养了初步的空间观念。

二、在画图中形成空间表象

小学生的思维正处于直观形象思维向抽象逻辑思维的过渡阶段,他们对几何图形的认识主要先依赖于观察、实验和必要的动手操作,再通过心理活动的内化去获得表象,然后掌握几何图形的特征,形成空间观念。因此,教学生学习几何知识时,首先要从具体事物的感知出发,在他们获得清晰深刻的表象后,再渐渐抽象出几何形体的特征,通过实际画图,引导他们理解并形成正确的空间观念。在画图过程中,既加深了学生对概念的理解,形成了表象,又进一步发展了学生的空间观念。

三、在操作中感知,以形成清晰、正确的表象

皮亚杰说,空间观念的形成不像拍照,要想建立空间观念,必须有动手做的过程。这个做的过程,不仅是一个实践的过程,更是尝试、想象、推理、验证、思考的过程,只有在这样的过程中,学生才能把握概念的本质,建立空间观念。

学生认识各种几何形体的特征,理解各图形的面积,体积计算公式的来源,都需要借助于直观演示,动手操作等感知活动来完成。在长方体的教学中,我按照儿童认识事物的规律,引导学生用各种感官,参与观察、动手操作等感知活动,帮助学生形成长方体的表象,得到正确、清晰的概念。先引导学生观察粉笔盒、三角柜、篮球等,说明这些物体的形状是立体图形,并出示长方形、正方形、三角形等一些平面图形,使学生从直观上初步了解平面图形与立体图形的不同,初步建立空间概念。然后让学生拿出自已准备的长方体,让学生先摸一摸长方体的面,有规律地边摸边数看看长方体有几个面,同时观察每个面是什么形状,哪些面是完全相同的,有几组相对的面,相对的面大小有什么关系?在学生操作的同时,教师再结合进行演示,出示涂有三种不同颜色的长方体,将三组相对的面一一揭示下来,贴在黑板上,帮助学生更好地认识长方体面的特征。同样在认识“棱”的特征时,也让学生摸一摸,有顺序数一数,量一量棱的长度,再看一看哪些是相等的?教师出示涂有不同颜色的长方体框架,让学生动手量一量相对棱的长度,使他们明白相对棱的关系。同时通过量一量,再来算一算每个面的面积的大小。通过这些操作,加深学生对长方体特征的认识,使学生不断认识、了解、把握了实物与相应图形的相互转换关系,空间观念就会不断地发生并渐渐形成。

四、在观察中比较、想象,培养空间观念

想象是学生依靠大量感性材料而进行的一种高级的思维活动,在几何知识教学过程中,要培养学生按照一定目的,有顺序,有重点地去观察,在反复的观察的基础上,让学生展开丰富的空间想象。如在讲圆锥体时,圆锥的高学生看不见,摸不着,较难掌握,教师就要用模型演示,并进行实际操作,让学生细致观察,从而帮助学生形成表象。抽象出圆锥这一概念,教师可以用圆锥教具沿底面圆直径到圆锥顶点切开,让学生观察到切开后横截面是一个等腰三角形,它的底边正好是圆锥底面圆的直径,从圆锥顶点到底面圆心距离就是圆锥的高,还可以在黑板上画一草图标出圆锥的高,这样抽象的概念形象、具体了,便于学生理解,空间想象力就会初步形成。

五、在解决实际问题中,促进学生空间观念的发展

几何形体知识与实际生产和生活有着密切的联系。几何初步知识的成功教学,不仅要求学生掌握形体特征,形成正确概念,而且要在理解相应计算公式的基础上,学会根据实际情况,用数学的思维方法解决实际问题,培养和发展学生空间观念。

例如,在学习了长方体表面积的计算方法后,我就组织学生讨论,在实际生活中会遇到哪些问题需要运用长方体表面积的计算方法来解决,这些问题是不是都要求六个面的面积,让学生说出实际例子,说一说每一种情况各应用什么方法计算。如计算做一个油箱用多少铁皮要求六个面的面积;计算涂游泳池四周和底部的面积应求五个面的面积等。通过表面积计算方法的实际应用,使学生明确了表面积的计算要根据具体情况而定。在学习了长方体的体积后,让学生明确不管长方体的位置如何,它所占空间的大小都是长、宽、高的积,因此,求油箱里油的体积,游泳池里水的体积都是长、宽、高的积。通过这一系列联系实际的活动,大大提高了学生应用几何初步知识解决实际问题的能力,促进了学生空间观念的有效发展。

空间观念范文篇5

关键词:空间思维观念;途径;探索

高中地理作为一门学科来说,空间性是其最重要的特征之一,因此在高中地理课堂教学与教育实践中如何培养学生的空间思维观念就成了高中地理课堂教学的一个重要的课题之一。下面,笔者就自己在高中地理课堂教学的实践中谈一些体会。

1地理空间思维观念的含义与理解

地理学是关于地理环境以及人类活动相互关系的科学,它与人类生存空间有着密切的联系。因此正确认识地理要素之间(如人地之间、地理各要素)的空间关系是人类能够进行各项认知行为和实践活动的前提与基础。因此,在教学上地理空间思维观念是地理教育的重要组成部分之一,地理空间思维观念是在地理空间知识学习和空间能力培养过程中,逐渐形成的有效的思维系统,通过对地理现象的分布及空间关系的认知,能够建构学生地理空间意识,有助于学生透彻认识人地空间关系和形成正确的生存观,更好地进行地理学习。地理学科的性质决定了其思维方式的空间特色,各种地理思维活动如记忆、想象、概括、推理等无一不借助各种形式的空间展开。研究地理空间思维的规律和特点,强调地理空间思维意识和空间思维能力的培养,对地理学科素质教育有指导作用,也对地理教学模式的完善有重大意义。

2地理空间思维观念建构途径

2.1树立宏观性、整体性思维,建构大地理学习观念

地理学研究的对象即地理事物或现象,考察其存在都有特定的地点、时间、状态等因素之间的关系,以及伴随着的其他因素的相互影响和制约。教师应帮助学生用整体的宏观思维方式学习地理知识,掌握地理规律,发展创造性思维能力。传统地理教学形成的微观地理研究学习模式有其优点,能够对地理现象作细致的分析考察,但却忽略了地理研究对象与周围事物之间的关联,而这种错综复杂的关联又恰恰是影响研究对象的强大动因,对掌握和理解人与地理事物之间、地理事物之间的关系有重要意义。在高中地理教学过程中应启发学生宏观性、整体性思维,努力建构大地理学习观念,使其能够在更高的视角和观察研究位置理顺地理事物之间的关系,为学生的学习提供一种有效的思维趋向。如教学中教师可以有意识地引导学生将太阳辐射、地球公转及自转等事物与大气的运动、地转偏向力等现象联系,然后再将其和地球各个风带、河岸沙滩形成等现象搭建起联系,解释它们之间深刻的原因和道理。这样从宏观角度入手并向更微观处发展深入,就能从宏观上连续不断地向微观延伸,地理学习的各种问题也就迎刃而解。

2.2营造关联思维模式,培养空间多视角、扩散性思维能力

学生学习地理的困难之一是无法将空间思维扩散化,不能行之有效地建立关联思维模式,以及无法对同一地理事物做多视角的分析、整合,这方面存在的问题要求学生的地理空间思维不能只停留在对某一具象事物作单角度的理解。因此,地理教学要求教师帮助学生培养多视角的扩散性思维能力,科学把握地理事物存在的依据和意义,得出全面的地理分析结果。如教师在讲解城市的地域结构相关知识点的同时,应努力培养学生对现实或模拟区划问题的解决思考,将各种研究要素充分调动,多角度展现,增强学生分析问题的事物关联意识。如在分析钢铁厂建造区位的合理性时,不能单一地分析距离原料远近的问题,也要考虑盛行风向、距燃料的远近问题,从而综合得出合理建造地点的结论。

2.3利用地图丰富内涵,培养空间思维能力地理空间思维从一定程度来讲是对地理图像的观察、分析、综合以及对地理图像的记忆、理解、吸取的活动。地理空间观念的形成,可以通过学生是否形成运用地图分析解决地理问题的能力,

是否形成运用地图解决问题的意识等方面来反映。在教学中教师应引导学生利用地图增强空间思维的能力,地图包含丰富的地理信息,可以启发学生思考各种信息的相互关系,以提高解决综合问题的能力。地图反映众多地理事物、地理现象的空间分布、相对位置、空间结构等,地理事物及多种地理要素的结合和联系。各种专题地图反映了不同要素的空间分布规律,如地形图、气候分布图等,要素之间相互联系形成空间的整体性,只有把各种要素地图组合,才能较好反映地理事物之间的联系性。如将洋流分布图与世界渔场分布图进行空间对照分析,可以揭示洋流与世界主要渔场之间密切的关联性,从而有助于学生对知识的理解和贯通,有助于学生空间思维能力的形成与发展。

2.4重视多媒体辅助教学,强化空间思维能力

空间观念范文篇6

1关于空间的定义

在对空间概念的抽象上,古人有多种说法,常见的是用空间的三维性来定义空间。《管子》书中有《宙合》篇,后人解曰:“四方上下曰合”,“合”即为抽象意义的空间概念。由“四方上下”着眼进行定义,显然是强调的其三维性。

除了用“合”表示空间以外,古人更多地则是以“宇”表示空间。据《文子·自然》篇记载:“老子曰:……往古来今谓之宙,四方上下谓之宇。”这就是一例,它也是着眼于空间的三维性的。在历史上,类似说法很多,表明它是中国古代常见的一种空间表示方法。

《庄子·庚桑楚》对空间的定义则强调其客观实在性,说:“有实而无乎处者,宇也。”即是说,空间是一种客观实在,它可以容纳一切,其本身却不能被别的东西容纳。这一定义同时也涉及到了空间的无限性。

《墨经》对空间的定义颇富分析色彩,它强调空间方位,认为各种具体方位的集合就构成总的空间概念。《经上》有“宇,弥异所也”的定义,《经说》解释说:“宇,东西家南北。”即空间是各种不同场所或方位的总称,例如东、西、家、南、北这些具体方位概念,合在一起就抽象出总的空间概念。引文中提到“家”,这是墨者选定的空间方位参考点。东西南北以何为定?以生活中心“家”为参照而定。因此,这里也涉及到空间方位定域问题,注意到了具体空间方位的相对性。本条的精华在于它对“弥异”二字的使用,“弥异”就是包容一切有差异的某类事物,此处即时空。这是古今中外独树一帜的时空观念,有极强的逻辑性[(1)]。

凡此种种,都是以“宇”作为抽象的空间概念,只是定义的角度不同而已。

另外,中国古人也有将“宇”和“宙”合在一起,用“宇宙”表示空间的。这虽然与现代用法一致,但却为学术界所忽略。学术界通常认为,古人以“宇”表示空间,以“宙”表示时间,“宇”“宙”连用,则综合表示空间和时间,所谓“往古来今谓之宙,四方上下谓之宇,”就昭示着这一点。这种认识,固然是不错的,但不能绝对化,古人并非一概用“宙”表示时间,“宙”的本义与空间相关。《说文解字》说:“宙,舟舆所极覆也。”这种意义的“宙”,就只能是抽象的空间概念了。从“宙”的这种意义出发,古人将其与“宇”连用,表示空间。从而演化出“宇宙”这一抽象空间概念,这里不妨举几个例子。

晋朝郭璞《江赋》:“若乃宇宙澄寂,八风不翔,舟子于是搦棹,涉人于是@①榜。”[(2)]陆云:“函夏无尘,海外有谧,芒芒宇宙,天地交泰。”[(3)]后秦姜岌:“日之曜也……赫烈照于四极之中,而光曜焕乎宇宙之内。”[(4)]这些,都是以“宇宙”表示空间的典型例子。

对于古人将“宇”“宙”连用或并提以表示空间的做法,必须有清醒认识,否则在评价古人相关学说时,就容易犯错误。例如东汉张衡在其《灵宪》中论述了天地直径以后指出:“过此而往者,未之或知也。未之或知者,宇宙之谓也。宇之表无极,宙之端无穷。”对于这一段话,论者咸以为张衡提出了无限时空观念,从而给予高度评价。其实,从上下文来看,张衡这段话只讨论了无限空间观念,与时间概念无涉。

2空间的有限与否

空间有限与否,直到今天仍然为现代宇宙学所关注,也是古代哲人讨论的热点。古人在思考这一问题时,有多种说法,其中很多人主张空间无限。例如,《管子·宙合》即说:“宙合之意,上通于天之上,下泉于地之下,外出于四海之外,合络天地,以为一裹。散之至于无间……是大之无外,小之无内,故曰有棠天地。”天地囊括万物,宙合又有棠天地,大之无外,这样的空间,应该说是无限的。引文的最后一句特别指出,无限性是表现在宏观、微观两个方面的。这一认识非常深刻。

《列子·汤问》同样从宏观和微观两个方面对空间性质进行探讨,认为它“无极无尽”。殷汤曰:“然则上下八方有极尽乎?革曰:无则无极,有则有尽,朕何以知之?然无极之外,复无无极;无尽之中,复无无尽。朕是以知其无极无尽地,而不知其有极有尽也。”

这里借夏革之口,讨论了空间的“极”、“尽”问题。极,指空间的外部边缘;尽,指空间的内部破缺。《列子》认为,如果空间是虚无,它就没有边缘,是无限的;如果空间由具体物质组成,它的内部就会有尽处,即空缺,这样,空间的无限性就是不完全的。但是在无穷大的宇宙之外,不可能再有无穷大的空间;在光滑连续的纯粹空间之内,也不会再有空缺。《列子》主张空间不能等同于物质,它是容纳具体物体的,是无限大的,内部也是连续的、光滑的,没有空缺。《列子》能够考虑到空间的破缺与否,其思想深度令人叹服。

唐代柳宗元认为,“无极之极,莽弥非垠”;“东西南北,其极无方”,明确指出空间是无限的。因为是无限的,所以它“无中无旁”[(5)],没有中心。由无限空间观念进一步否定宇宙中心的存在,在人类认识史上是一大进步。

我国古代对空间无限性的议论甚多,这里不再详列。

空间无限的判断,合乎逻辑思维。古人常认为,有形则有极,无形则无尽,空间是无形的,所以它无极无尽。这一思想方法具有普遍性,无论是在中国还是在西方,都可以觅到它的踪迹。例如古罗马卢克莱修就曾提出过一种投掷飞矛的理想实验,用以论证空间的无限性。中西文化在用逻辑推理方式论证空间的无限性时,在思路上是彼此相仿的。

另一方面,古人也确有主张有限空间观的。例如西汉学者扬雄即曾提出:“阖天谓之宇。”[(6)]空间(宇)的范围以浑天说所主张的天球(阖天)为尺度,当然是指有限空间。这种有限空间观念,有它自己一定的观测依据和数理推算过程。三国王蕃的议论,就充分表明了这一点。他说:“夫周径固前定物,为盖天者尚不考验,而乃论天地之外,日月所不照,阴阳所不至,日精所不及,仪术所不测,皆为之说,虚诞无征,是亦邹子瀛海之类也。”[(7)]

王蕃反对那种任意臆测天球之外空间范围的方法,他的话表现了一种求实精神。在历史上,很多浑天家都计算过天球的大小,其结果虽然不能成立,但他们重视用数理方法研究空间性质,也有其可取之处。我们不能以与今人所持信念是否相符为标准评价古人,而应重点考察他们工作的实质,了解他们的思想方法,以此为依据进行评价。实际上,空间究竟有限与否,现代科学亦存在不同看法,对于古人,当然也不必在此问题上过于苛求。

在这里,张衡的工作值得一提。他在论述天球的大小时说:“八极之维,径二亿三万二千三百里,南北则短减千里,东西则广增千里。自地至天,半于八极,则地之深亦如之。通而度之,则是浑已。将覆其数,用重[差]钩股。悬天之景,薄地之义(仪),皆移千差里一寸得之。过此而往者,未之或知也。未之或知者,宇宙之谓也。宇之表无极,宙之端无穷。”[(8)]

括号中的字是前人据意思所作的校正。由引文来看,张衡所持是一种椭圆天球观念,认为这个天球的平均直径是232300里。他特别强调说,要得到这一结果,所用的数学工具是重差勾股术,物理依据是所谓地隔千里、影差一寸的学说。今人对张衡这段陈述给以高度评价,是说他提出了“宇之表无极,宙之端无穷”的无限时空观。实际上,张衡这段话并未涉及时间,前文对此已有说明。笔者认为,张衡的功绩并不仅仅在于他认为空间是无限的,他的话隐含了这样一种认识:用数理方法所能观测和认识的空间,是有限的,超出这个范围的空间是无穷尽的。对于无限空间,只能用思辨的方法去解决。换言之,在讨论空间范围时,哪些属于物理问题、哪些属于哲学问题,张衡的理论对之做了区分,这才真正是其高明之处。

3空间取向的绝对性

中国古代空间观念的另一特征,是其对空间取向性的重视,认为空间各向异性,方向具有绝对意义。这一特征的作用首先在于它发展出了一套实用角度概念体系,用四维、八干、十二支表示二十四个地平方位角。由于中国古代角度概念缺乏,这一体系成功地解决了物体分布地平方位的表示问题,因而具有较大的实用价值。而其更重要的意义则在于:这是对空间物理特性的揭示。物质的分布及运动与空间分不开,所谓空间的各向异性,实际上反映了物质在空间中分布及运动的特征,认为它不是浑浑沌沌,各向同性,而是沿各个方向有不同的表现。因此我们说这一认识揭示的是空间的物理特性。

中国古人对空间取向绝对性的论述很多,例如《管子·七法》篇云:“不明于则而欲出号令,犹立朝夕于运钧之上。”立朝夕,即确定东西取向。不能在旋转的钧石上建立方向标志,因为方向本身是固定的。这里就涉及到方向的绝对性。

除了水平方向,古人对铅直取向亦很重视,认为它是自然本身的特质,人类在主观上不能对之加以更改。例如,《荀子·王制篇》云:“有天有地,而上下有差。”《墨子·辞过》:“圣人有传:天地也,则曰上下;四时也,则曰阴阳;人情也,则曰男女;禽兽也,则曰牡牝雄雌也。真天壤之情,虽有先王不能更也。”这些,都反映了一种绝对的上下观念。

中国古人的绝对上下观,与其固有的地平大地观分不开。古人缺乏地球观念,认为大地是平的,在量级上与天的大小差不多[(9)],由此,上下取向是绝对的,背离地面,就是向上,否则为向下。

这与古希腊人不同。希腊人笃信地为球形,他们的上下观以指向地心为下,背离地心为上,是一种相对的上下观念。后来,在中国古代宇宙结构理论中出现了浑天说,认为天包地外,否定了传统所谓天在上地在下的说法,但中国人对于上和下的理解并没有改变。这种绝对上下观与地圆说不相容。例如,清代陈本礼在反对明末清初传入我国的地圆说时就曾议论道:“泰西谓地上下四傍,皆生齿所居,此言尤为不经。盖地之四面,皆有边际,处于边际者,则东极之人与西极相望,如另一天地,然皆立地上。若使旁行侧立,已难驻足,何况倒转脚底,顶对地心,焉能立而不堕乎?”[(10)]陈本礼的这种疑虑,从西方相对上下观念来看,不成其为问题。清初学者方中通就曾运用西学观点解释过这一问题:“方者以上为上,以下为下;圆者以边为上,以中为下。地居天之正中,故人以各立之地为下,不知其彼此颠倒也。”[(11)]因为圆者以中为下,以边为上,人在地球上无论居于何处,都是头上脚下,倾坠之事,当然无从发生。

中国和西方关于上下的观念在几何意义上完全不同,但引导他们产生上下意识的物理因素却是同一的,是地心引力。古人通过对与地心引力有关的大量事实的感受,结合他们对大地形状的认识,产生了各自不同的上下观念。由此,古人对空间在铅直方向取向性的重视,有其内在的物理依据,即地球引力的客观存在,尽管他们自己并不知道这一点。

古人重视对方向的判别,是由于他们认为空间不同的方位有不同的性质。所谓“五方配五行”,就反映了这种认识。五方,指东、西、南、北、中五个方位,古人认为五行按木、金、火、水、土顺序与上述五方相配。这种说法在古书中比比皆是,这里不再例举。古人不但认为空间方位有五行意义的差异,而且进一步把它推向了更广泛的涵义。《晏子春秋》的一则记述可以帮助我们更好地理解这一点:“景公新成柏寝之室,使师开鼓琴。师开左抚宫,右弹商,曰:‘室夕。’公曰:‘何以知之?’师开对曰:‘东方之声薄,西方之声扬。’”[(12)]

东汉高诱注“室夕”曰:“言其室邪不正……夕又有西义。”这是说,房子朝向不正、会通过它的声学效应表现出来。本条记述未必属实,但它反映了古人一种信念:空间取向的不同,有着物理意义的差异。

《晏子春秋》的记述,虽然迹近神话,但其思想内涵则未必完全荒唐,因为方向概念的产生,确有其一定的物理依据。正如人们对铅直方向的强调是对重力现象的体会一样,水平四向观念的产生则是对地球自转有关现象感受的结果。地球的自转,造成了太阳东升西落的周日视运动,这导致东西二向的建立。地球自转时,角动量守恒,其自转轴在空间中的指向恒定不变,这一指向投影到地面,就构成了南北二向。因此,地球自转是人们得以建立恒定水平四向的物理基础。

空间取向是绝对的,这等价于说空间各向异性。古人这一认识与现代所谓宇宙学原理大相径庭。宇宙学原理主张宇宙均匀各向同性,它揭示了大尺度空间物质分布的特性。中国古代的有关认识,是就人直接可见尺度而言的,它与现代宇宙学原理是互补的。

4时空关系

在古人有关时空关系的议论中,占主导地位的是时间与空间相关的说法。例如,《管子》中有《宙合》篇,其中提到“宙合有棠天地”。按后人注解,古往今来曰宙,四方上下曰合,即这里的“宙合”指时间和空间,天地就存在于时空之中。这是将时间与空间相提并论。古籍中常见四时配四方之说,认为春属东,夏属南,秋属西,冬属北,则是将特定的时空相联系。《庄子·则阳》引容成氏曰:除日无岁,无内无外。”认为没有时间的累积,连空间方位的内外都无从区分。明末方以智对时空关系有更精辟论述:“《管子》曰宙合,谓宙合宇也。灼然宙轮转于宇,则宇中有宙,宙中有宇。春夏秋冬之旋转,即列于五方。”[(13)]这里把时间比成轮子,以为时间的推移在空间中进行,空间中有时间,时间中有空间,二者浑然一体。这种陈述,侧重于强调时空相关性,与牛顿绝对时空观强调时空互不相关相比,着眼点有所不同。

我国先秦曲籍《墨经》的《经下》篇,则从物理问题着手,涉及到了时间、空间和运动的关系。《经》:“行修以久,说在先后。”《说》:“行:者(诸)行者必先近而后远。远近,修也;先后,久也。民行修必以久也。”《经》:“宇域徙,说在长宇久。”《说》:“宇:徙而有处,宇。宇南北,在旦又在暮,宇徙久。”引文中的“久”,是墨家所定义的抽象时间概念,“宇”则表示空间。这两条,都是说空间距离的变化伴随着时间的流逝。即对于表征运动而言,时间、空间缺一不可。

中国古代这种时空和运动不可分的观念,得到了当今学界的热情赞扬,人们倾向于把它看作是爱因斯坦相对论时空观在中国古代的朴素表现。但这种认识不能成立,中国古代时空观的科学基础并未超越经典物理学范围。爱因斯坦本人即曾指出:“我们必须注意不要认为实在世界的四维性是狭义相对论第一次提出的新看法,甚至早在经典物理学中,事件就由四个数来确定,即三个空间坐标和一个时间坐标,因此全部物理‘事件’被认为是寓存于一个四维连续流形中的。”[(14)]即是说,物理“事件”发生于一定的时间和空间之中,从这个意义上说,时空是联系在一起的。中国古人的论述,与经典物理学内在并不矛盾。

狭义相对论时空观所主张的时空相关,有其特定内涵,那就是同时相对性概念。这一概念是在光速不变和自然界定律对洛仑兹变换保持不变这两条原理的基础上推证出来的,它认为,“所有与一个选定的事件同时的诸事件就一个特定的惯性系而言确实是存在的,但是这不再能说成为与惯性系的选择无关的了。”[(14)]即是说,“每一个参考物体(坐标系)都有它本身的特殊的时间,除非我们讲出关于时间的陈述是相对于哪一个参考物体的,否则关于一个事件的时间的陈述就没有意义。[(14)]所谓时间与空间的不可分,即是就这一意义而言的。显然,狭义相对论的时空观(广义相对论的时空观更进了一步,认为时空、空间与物质不可分,这里姑且不论)在依据的原理和具体内涵上都与中国古代时空相关的观念不同,我们不能说中国古代时空观远离经典物理学而接近于狭义相对论的时空观。

中国古代代空观在表现形式上有异于牛顿的陈述,那是由于双方思想方法不同,因而在讨论同一问题时,着眼点也不同。西方思想方法以分析为主,他们当然知道表征物理事件要用四个坐标,但并不去强调它的整体性,而是侧重于具体分析每个坐标对表征物理事件所起的作用,分析的结果,时空被分割为一维的时间和三维的空间,二者相互独立,时间的流逝对于不同的参照系是一样的,由此,产生了牛顿的绝对时空观。中国人则侧重于综合,重视整体效应,认为要表征物理事件,时间空间缺一不可,所以,二者不可分。在相对论时空观提出之前,人们认为牛顿绝对时空观天经地义;相对论广为人知之后,人们又对中国古代时空观推崇备至,这些皆为不妥。中国古人的说法与牛顿的论述有相通之处,它们都揭示了经典物理学时空观的某些特征。将这两种说法结合起来,可以获得对经典物理学时空观比较完整的认识,这就是其价值之所在。

参考文献

(1)李志超.天人古义——中国科学史论纲.郑州:河南教育出版社,1995,163

(2)郭璞.江赋.昭明文选.卷十二

(3)陆云.大将军宴会被命作诗一首.昭明文选.卷二

(4)姜岌.浑天论答难.续古文苑.卷九

(5)柳宗元.天对

(6)杨雄.太玄.玄chī@②

空间观念范文篇7

关键词:古建筑空间图式意识形态

一、关于理论模式的讨论

在/人文学科和建筑史学的联系日趋紧密的今天,建筑空间往往和社会的意识形态或社会制度乃至具体的社会实践活动联系起来。这两者之间的关系,往往是通过建立一种理论模式来进行解释的。本文把“理论模式”理解为研究者用来描述对象的术语及其关系和规定。

对中国古代建筑空间和中国古代文化进行考察,一种简单的理论模式就是:把一种文化的高级意识形态(一般是宗教、)和它的主流建筑形态(一般是寺庙、教堂或宫殿)进行对应性的考察,在意识形态和建筑形态的各种要素之间寻求对应关系。这种理论模式的特点是静止的、典型的和对应性的。这一的关键是对应性关系的判断和分析,合理的对应性关系可以使理论模式具有更强的解释力。

这种简化的理论模式的缺点在于:

(1)对意识形态和建筑形态的描述采用一种静止的概念,这对于稳定的历史现象的概括性解释是有效的,但是很难对意识形态和建筑形态的历史演进作出解释,尤其是当这些用来描述的概念直接使用既有的名称时(如宗教派别或建筑类型等等),还有可能受其历史语境的;

(2)意识形态和建筑形态的对应,实际上省略了人的行为这一中介。意识形态是通过人的行为来反映的,人的行为又可以在一定程度上通过建筑的空间关系来反映。人是建筑空间中活动的主体。建筑空间中有不同的人群活动,同一人群在不同的条件下也有不同的行为模式。因此考虑人的行为这一中介,实际上就是要考虑主体的多样性和主体行为的多义性。进一步的,这就带来了建筑空间解释的多义性。

一种理论模式要更为有效,就必须恰当地处理好历史因素(上文(1))和主体因素(上文(2))的影响。在前述简化的理论模式中,历史因素和主体因素都是作为模式的外部因素起作用,因此很难在模式内部处理。当这种外部效应比较大时,理论模式的解释力就会受到影响。一般说来,这种外部效应的大小和研究对象有关:当研究对象在一段时期中的是一个比较稳定的系统时,历史因素的外部效应就比较小乃至可以忽略;当研究是在一个较大规模的概略性的层次上进行时,主体的多样性和主体行为的多义性也就可以简化处理,比如以最具有代表性的主体及其主要行为作为空间分析的基础,乃至直接以空间的关系作为行为的表现,后者就取消了主体因素的外部效应。

本文的课题是对中国古代建筑空间的基本构图方式和社会意识形态之间关系的总体性、概略性的考察。对于上述简化的理论模式存在的,本文的分析和对策是:

(1)历史因素的内化:

为了避免历史语境对既有的名词的影响,可以对所使用的概念进行历史阐释,比如根据“佛教”一词在不同时期、不同国家的含义,有区别的使用这一术语;也可以使用新的更具有概括性的术语。不论是哪一种方式,还仅仅是表述的问题。更重要的是如何在理论模式中反映历史现象的演进问题。解决的途径之一是考虑把具体现象的抽象概括(即术语)表述为随时间的变量,这样理论模式就可以在一定程度上把历史(时间)因素内化为系统的内部因素;

(2)主体因素的内化及其矛盾:

主体的多样性和主体行为的多义性带来的建筑空间解释的多义性问题,解决的一种途径就是用多重解释方式代替单一解释方式的理论模式。但是随之而来的问题就是对于同一个固定的几何空间做出多种解释时,这种解释必然脱离了空间的几何性质,这时候采用何种理论分析工具来描述同一空间中的多种行为就成为一个新的困难。

朱剑飞先生在对清故宫及北京空间的分析中,提出了“神圣”、“世俗”、“常规”、“暴力”四类关于政治空间的“实践”,正是上述多重解释方式的表现;他提出“把叙事性民俗学方法和结构性分析学方法结合起来”,正反映了主体因素的内化后的矛盾。

对于理论模式的多重解释方式,是否只限于采用“并置”的表述方式呢?同样由于人的行为的多样性建立在一个固定的几何空间的基础上,而这一几何(物质)空间的设计和营建必然是服务于其主要使用者,体现该使用者的主要价值观,所以理论模式的多重解释方式必然有主次之分,而且其主要解释方式也必然和几何空间更为吻合,同时几何(物质)空间的设计和营建也必然要在实现多种行为的目标之间表现出一种调和的努力。因此,在完成多重解释方式的分析之后,对几何空间如何表现多种行为方式的整合性进行研究是不可缺少的。不管这种“整合性”是表现为和谐还是冲突,这种“整合性”是非常重要的,否则就无法理解为什么本节开头提到的,所谓简单化的理论模式(仅从几何空间的构图出发,这也是朱剑飞先生所批评的)可以在一定程度上具有其解释力。

简言之,主体因素的内化和理论模式的可操作性是一种矛盾。这个矛盾还难以彻底的解决。另一方面,正如上文分析的,仅从几何空间的构图出发的研究仍有其合理性,表现为:长时段大规模研究的概略性和几何空间本身的“整合性”。本文的课题正属于这种情况。

二、本文的理论模式

本文的理论模式,在第一层次上,就是把一种文化的高级意识形态和主流建筑形态的典型构图方式作为对应因素;在第二层次上,是把意识形态中的超验的、有神的部分和中心对称的集中式构图作为对应因素;而把意识形态中的经验的、伦理的部分和主体(人)的主要动线上的空间组合方式作为对应因素;在第三层次上,具体对中国古代建筑而言,就是把上古原始宗教意识形态和“明堂式”构图作为对应因素;把后世具有本体论地位的以“礼制”为中心的儒家学说和建筑主要动线上的序列化空间组合方式作为对应因素。

以上采用这样一种略显呆板的形式化的表述,目的是:

(1)明确理论模式的逻辑关系,有利于读者检验和批判;

(2)历史演进问题的引入。比如说,如果解释模式只停留在上述的第一层次上,也就是把既定的宗教(或宗教性意识形态)作为研究分类的依据,就不容易解释同一宗教内部的分异和不同宗教意识形态的交叉现象。以佛教为例,汉化的大乘佛教在唐代普及之后,想以佛教和儒家意识形态的区别来解释寺庙和宫殿的空间构图方式的区别其实是很难的。在笔者看来,后者并没有本质上的区别;

在这个解释模式中,把意识形态中的超验的部分和经验的部分作为两条线索(两个因素),避免了某个历史时期的特定的宗教类型或哲学流派的术语表述方式,也就是说这两个因素可以成为一种随时间的变量。这样就可以把历史演进的问题引入理论模式内部。

(3)主要动线上的空间组合方式的考察仍然是一种从几何空间的构图出发的研究。而对主要动线的强调则是对主体因素的一种简单回应。

这种对历史现象各个因素的形式化的对应性考察会丧失丰富的细节,但是对于长时段的历史的逻辑分析,仍不失为一种可取的研究视角。

三、“明堂式”构图

“明堂式”构图是指建筑物居中,近似中心对称的构图方式。本文把这种构图方式和原始宗教意识形态中超验的、有神的部分相联系。具体展开为:

1.“明堂式”构图的普遍性-原始宗教意识形态的共性

历史早期的建筑形态,多采用中心对称的构图方式,这似乎是东西方的通例。比如原始社会的“大房子”,中国三代传说中的明堂制度,西亚的山岳崇拜、埃及的金字塔等等。这些突出构图中心的做法意味着东西方共同的原始宗教意识形态。这种宗教性的文化中,对人性的超越无法在现实的世间达到,只能通过非的力量(巫术),而空间的图式也是集中向上的构图,运用一切技术的极限,和地球的重力对抗。构图中心的建筑物既表现了人力对自然力的挑战,又表现了人对自然的崇拜。无论是挑战还是崇拜,这里表现出来的人和自然的根本关系(天人关系)仍是二元对立的。这种二元对立的矛盾的解决方式很大程度上就形成了中、西两种不同文化的发展逻辑。

强调“明堂式”构图的普遍性重点在于说明原始宗教意识形态的共性。比如,这种构图形式可以和所谓的萨满巫术的工具象征联系起来:如大地之柱、神山。当然也可以说和更原始的太阳崇拜有关。而在西周以前的尊神重巫的神本主义的文化,也接近于西方的宗教传统。在这种传统中,原始宗教意识形态中超验的、有神的部分始终保留者,并且具有哲学本体论的地位。

在强调了中、西方早期建筑形态的“明堂式”构图的普遍性之后,才可以来考察它们之间的差异,例如《东西方的建筑空间》中对“垂直向”和“水平向”,对数字“7”和数字“5”(或“9”)的区别的深入讨论。中国早期建筑形态的“明堂式”构图对“水平向”和数字“5”(或“9”)的偏重,表明了时间因素在中国文化中的相对重要性。

时间是通过日月星辰的运行方位来表现的。构图是中心对称的,各个方向的均一,表明人们意识中的时间是一种外在于人的自然的时间,没有历史因素的影响。这意味着当时作为意识形态中心问题的天人关系,是绝对的,不含有历史因素,或者说不能通过人的历史实践来解决天人关系二元对立的矛盾。在这一阶段,更多表现出来的仍然是原始宗教意识形态中的共性(超验的、有神的部分)。

只有弱化中心对称的构图方式,强调某一方向的独特性,才能强调人在空间中活动的作用,才能表明人的时间意识是“的”而不是“的”。但是仅此还不足以成为对意识形态的根本修正。只有在古代建筑形态的中,单一方向的强化才继续走上了序列化空间组织的道路(序列化空间组织的解释见后文),而同时“明堂式”构图逐渐衰落。在序列化空间组织的构图方式中,单一殿堂的地位依附于它在空间序列中的位置。同时作为象征性的对应,殷商的神学本体论也让位于西周的宗法伦理制度,并最终以“礼教”的名义,长期统治了中国古代的意识形态。

2.“明堂式”构图的延续和衰落

中国古代建筑的中心对称构图(即“明堂式”构图)延续的时间并不短暂。在秦汉的实例中是高台和楼阁,在南北朝到唐代的实例中是塔院式的佛寺(见四),以及皇家陵墓的陵体布局(见四)等等。

(1)尽管在殷周之际中国的社会意识形态出现了转折,但是儒家的宗族伦理制度占据统治地位迟至东汉以后。考虑到建筑形态对文化心理反映的保守性和滞后性,各种以楼台为中心的建筑形式延续的时间较为久远也是可以接受的。从泰始皇到汉武帝,建造高台的目的之一都是为了与天神相通,这一点与西方基督徒们到教堂的尖顶下接受上帝的召唤并没有本质的区别。

(2)历史上屡屡发生的明堂之议在一定程度上可以看作是对宗教性意识形态的追求,或者是帝王对“绝对”权力象征的追求:汉代王莽和唐代武则天夺取权力后都通过明堂的兴建来显示自己的地位的合法性。

(3)这种强化构图中心的群体组合方式,在中国建筑的发展上,从早期的流行到后来的式微,反映了社会意识形态从宗教的超越性转向世俗的生活秩序,这是中西文化的分异之处。到了宋以后,统治者终于不再建造仿古式的明堂,而家的学说则占据了统治地位。唯一的例外是高耸的天坛,这或许是中国古代宗教精神的最后一块纪念碑。

四、序列化空间组织

1.关于“序列化空间组织”的说明

序列化空间组织指的是建筑主要动线上的多个空间的一种组合方式。这里主要动线一般是建筑的南北轴线(也有例外,如园林);序列化指的是多个空间以明确的“界面”(门或堂等)来分隔和联系,从而形成一系列空间的层次和秩序。

正如通常情况下被普遍认为的,中国古建筑的单体形象有很大的相似性,这正反映了建筑象征意义的传达主要通过序列化空间组织的整体进行,而单体形象,作为序列化空间组织中的一个“界面”,往往缺乏一个独立的、完整的建筑象征意义。

序列化空间组织对象征建筑象征意义的传达,严格来说必须引入主体性的因素。只有通过制度文化的规定,我们才能比较确切的了解一系列看似重复的空间有什么不同的含义。而如果仅从几何空间的构图出发,那么多个空间之间的“界面”(门或堂等)就成为的重点。不同“界面”的处理方式,不同“界面”所限定的空间尺度,不同“界面”之间的关系,等等在中国古建筑中都有其象征意义。这里必须强调的是,“界面”对象征意义的传达是要通过一系列“界面”的差异性来体现的。

中国古代对日常人伦世务的重视,使得政治思想和伦理学在整个意识形态中占有最重要的地位。因而“儒家学说”可以被后人称为“儒教”,“礼制”也可以被称为“礼教”。“礼”本来就是对人的行为的制度规定,而人的行为是在一定程度上可以通过空间形式反映的。因此本文把以“礼制”为中心的儒家学说的发展,等级伦理制度的形成和确立和建筑主要动线上的序列化空间组合方式的发展相联系,作为对应因素来考察。

即使仅从几何空间的构图出发,对序列化空间组合中的“界面”进行研究,也仍然是一个复杂的课题。本文只从序列化空间组织和“明堂式”构图的消长关系作一简单的。

2.序列化空间组织的发展以及和“明堂式”构图的交叉关系

西周宗法制度的确立,以现世的伦理秩序取代了殷商的尊神重巫的宗教文化,同时在古籍中也有周天子“三朝”,“五门”的记载,成为早期建筑空间纵深布局的典型例证。正如儒家学说占据统治地位要迟至东汉以后一样,“三朝”、“五门”制度的整理也得益于东汉的儒生。从单一的“明堂”式空间分化出不同的仪式空间,是一个连续的逻辑过程,从汉代的东西厢到六朝的东西堂一直到后期的纵三朝制度,可以看成是世俗礼仪逐渐加强的缓慢过程。而典型的“五门”制度只有在明南京和明清北京才形成。

佛教寺院的布局变化是一个例证。早期传入汉地的佛教偏重于小乘教理,这种具有较强的超越现实的宗教色彩伴随随着的是佛塔中心式的构图。“南朝四百八十寺,多少楼台烟雨中。”可见在佛教传入初期,楼台的营造之盛。只有在大乘佛教教理盛行以后,入世的修炼,现世的秩序才被重视,纵深布局的序列化空间组织也才在佛寺中流行起来。而后世的寺庙和宫殿、官府在空间布局方面也就很相似了。

皇家陵墓的陵体布局从唐到明清也体现了构图方式从中心对称到轴线引导的变化。唐代在山陵四周筑以正方形墙,四面辟门,四角建角楼。明清陵体放弃了方形布局,采用前方后园,圆形宝顶,四周围以墙,仅南向辟门。

序列化空间组织的构图和“明堂式”构图的关系并非完全不相容。最直观的表现就是在序列化空间组织的一些节点上仍采用类似“明堂式”构图方式(即主体建筑在院落的中心)。这在大量的宫殿、寺庙实例中都可以见到。这正反映了“礼教”对“宗教”的兼容性,或者说,反映了等级伦理制度中,“尊者”对“卑者”关系的绝对性。而在这种交叉关系中,序列化空间组织无疑是根本的。

这种序列化空间组织中的节点采用类似“明堂式”构图方式,在一定程度上还反映了制度文化中的细微的部分。例如以唐代的《戒坛图经》的律宗寺院格局作为当时庭院组合方式的典型代表,可以看到每一个小庭院当中都有一个作为构图中心的小殿堂。从这里仿佛可以看到当时林立的藩镇割据现象。这里需要进一步解释的是,藩镇割据是“封建”制度的遗存,而“封建”制度起源就是宗族的分封制度。宗族间关系同时也反映在大家族的聚居生活形态上,最终落实为庭院的组合方式及其体现出来的控制关系。

五、两个引申的

1.“明堂式”构图对形成“殿堂式”结构类型的作用

《营造法式》的殿堂式结构形式的形成,在技术上是井干式的,这一点已经为许多研究者指出;在功能上和多层楼阁有关,这一点没有得到充分的说明;在社会文化背景上的研究更少。如果考虑到“明堂式”构图在高等级建筑中的延续性,尤其是在中国古代木构架发展的早期阶段,也就是汉魏北朝时期楼阁作为高等级建筑的普遍性,对殿堂式形成的几个因素可以得到一个较完整的解释:

(1)陈明达先生对早期木结构技术的研究指出,在铺作形成和大量早期建筑形象中,都有井干式的影响。本文在此基础上进一步推测,秦汉以后,高台建筑向楼阁式建筑发展,木结构的多层建筑采用了井干式的木构架体系,在此基础上促成了铺作层的产生的抬梁式的出现。而楼阁的首先是在皇家的建筑中,在各种充满象征意味的“中天台”、“神明楼”乃至后来的佛塔中。皇家的建筑活动刺激了楼阁技术的进步,反过来又使这种技术形式获得特殊的等级象征性。

(2)汉代画像砖中的建筑形象,已经出现了穿斗、井干、三角架等多种形式。民间建筑并没有太多的高层的需要,只有在皇家建筑中才采用并发展了井干式。而井干式的技术,一方面满足了高层的需要,另一方面又吻合了皇家建筑在早期(更富有原始宗教色彩的时期)对“明堂式”构图的需要。

(3)《营造法式》的殿堂式结构形式,实际上保留了“明堂式”构图的中心对称模式,因此它不是用只有一个维度的侧架图来反映,而是用整体式的分槽形式来反映。换句话说,象金厢斗底槽这样的例子,在草架以下,它的平面、正立面和侧立面只有间数的区别,几乎没有实质性的不同。在这个意义上,佛宫寺释迦塔的例子更明显。

(4)井干式构架的中心对称性,使得纵架和横架的划分只有相对的意义。对每一个立面而言,看到的都是纵架的表现。因此不难理解为什么在东汉崖墓、南北朝石窟的局部建筑形象中(它们都属于当时的高等级建筑),看到的都是纵架的显著效果。

2.“四合院式”构图的反思

中国古代建筑群体的组合方式,以庭院的使用为突出特征之一。三千多年前的河南偃师二里头的一号、二号宫殿遗址都出现了庭院,可见庭院的历史很久远。当史前庭院遗址和明清四合院被联系起来时,“四合院式”构图往往被看作中国古代建筑形态的基本特征。这里的“四合院式”指建筑物周边布置,中心为庭院的构图方式。很明显,这种构图方式和前述的“明堂式”构图是有矛盾的。

要澄清这一问题并不容易。这是因为四合院式建筑本身有它在功能上的合理性,因此早在汉代画像砖中就出现了四合院式的建筑形象。但是如果以“四合院式”构图作为中国古代建筑形态的基本特征,还需要加以讨论。笔者在对闽粤交界区的“从厝式”民居的研究中,提出了中国早期庭院的“堂庑式”及“堂厢式”的模式,其特点是庭院的构图中心是实体形态的“堂”;在庭院的组合秩序上提出了从“向心围合式”到“单元重复式”的演进,并结合家族制度的变迁和人口迁移对现存“从厝式”民居现象作了初步解释.本文在此基础上对“四合院式”构图的形成和发展试作如下解释:

(1)就单个合院而言,四合院式建筑有可能出现得很早,但是它的普遍性是可以怀疑的。一方面大量的乡村民居可能并没有严格建筑意义上的院落;另一方面类似“明堂式”构图的堂屋居于院落中央的例子也可能在历史前期长期存在,典型的例子可见于敦煌晚唐85窟壁画的一个住宅形象中。

(2)中国古代建筑形态的基本特征更主要的在建筑群的整体中表现出来。因此考察“四合院式”构图在建筑群中的地位更为重要。

在当代的一些中,中国古建筑群体组合方式常常被简约为一种“单元式”的网格扩展的方式。李允的观点或可作为代表。这是一种从四合院为单元的,向纵横两个方向(进、路)平均展开的均质的网格状平面扩展模式。这是一种有强烈功能主义色彩的观点。中国古建筑群体是一个有开始、高潮、收尾不同处理的序列化空间组织,把它看成均质的平面网格是不合适的。即使忽略建筑形象的具体处理方式,中国古建筑群体也不能看成是四合院空间的叠加。

前文论述序列化空间组织的发展以及和“明堂式”构图的交叉关系时,已经指出序列化空间组织的一些节点上仍采用类似“明堂式”构图方式(即主体建筑在院落的中心),在大量的宫殿、寺庙实例中都可以见到。本文把序列化空间组织的节点从采用类似“明堂式”构图方式到“四合院式”构图方式的转化称为“构图中心的虚化”,这种“构图中心的虚化”在宫殿、寺庙等建筑中是有一定限度的,因为这种高等级建筑始终要保留一定的神化色彩。

只有在大型民居建筑群中,才可以见到四合院简单叠加的例子,但这并不是从来就有的。由于缺乏早期民居建筑的实例,此问题还难以得到确证。考虑到中国古代建筑在功能上的通用性以及早期民居建筑和寺庙建筑的通用性,大型民居建筑群中“构图中心的虚化”应该是历史发展的结果。而作为一个反证,在现存闽粤交界区的大量“从厝式”民居的中,群体的组织完全不是四合院的简单叠加。

空间观念范文篇8

关键词:小学数学空间概念解题能力

空间观念作为数学学习的内容在课程标准中被明确提出,足以说明在数学教学活动中,让学生建立空间观念,是新理念下数学教学活动的一项重要内容,也是学生应具备的基本数学素质。那么,如何在教学中培养学生的空间观念呢?我认为注重以下几点,可以大大提高学生空间观念的形成和空间能力的培养。

一、从生活中丰富空间与图形的经验

学生的空间知识来自丰富的现实原型,与现实生活关系非常密切,这是他们理解和发展空间的宝贵资源。培养空间观念要将视野拓宽到生活空间,充分利用学生生活中的事物,引导学生探索图形的特征,丰富空间与图形的经验,建立初步的空间观念。如:认识体积单位时,在学生认识了1立方米、1立方分米、1立方厘米的基础上,可引导学生从自己的现实生活中去寻找1立方米、1立方分米、1立方厘米的实际大小,并让学生适当做些生活估计,如一个拳头、一间教室的体积约是多少,从而实现形与物的结合。从学生的生活经验出发,引导学生把生活中对图形的感受与空间存在的几何图形建立联系,培养了初步的空间观念。

二、在画图中形成空间表象

小学生的思维正处于直观形象思维向抽象逻辑思维的过渡阶段,他们对几何图形的认识主要先依赖于观察、实验和必要的动手操作,再通过心理活动的内化去获得表象,然后掌握几何图形的特征,形成空间观念。因此,教学生学习几何知识时,首先要从具体事物的感知出发,在他们获得清晰深刻的表象后,再渐渐抽象出几何形体的特征,通过实际画图,引导他们理解并形成正确的空间观念。在画图过程中,既加深了学生对概念的理解,形成了表象,又进一步发展了学生的空间观念。

三、在操作中感知,以形成清晰、正确的表象

皮亚杰说,空间观念的形成不像拍照,要想建立空间观念,必须有动手做的过程。这个做的过程,不仅是一个实践的过程,更是尝试、想象、推理、验证、思考的过程,只有在这样的过程中,学生才能把握概念的本质,建立空间观念。

学生认识各种几何形体的特征,理解各图形的面积,体积计算公式的来源,都需要借助于直观演示,动手操作等感知活动来完成。在长方体的教学中,我按照儿童认识事物的规律,引导学生用各种感官,参与观察、动手操作等感知活动,帮助学生形成长方体的表象,得到正确、清晰的概念。先引导学生观察粉笔盒、三角柜、篮球等,说明这些物体的形状是立体图形,并出示长方形、正方形、三角形等一些平面图形,使学生从直观上初步了解平面图形与立体图形的不同,初步建立空间概念。然后让学生拿出自已准备的长方体,让学生先摸一摸长方体的面,有规律地边摸边数看看长方体有几个面,同时观察每个面是什么形状,哪些面是完全相同的,有几组相对的面,相对的面大小有什么关系?在学生操作的同时,教师再结合进行演示,出示涂有三种不同颜色的长方体,将三组相对的面一一揭示下来,贴在黑板上,帮助学生更好地认识长方体面的特征。同样在认识“棱”的特征时,也让学生摸一摸,有顺序数一数,量一量棱的长度,再看一看哪些是相等的?教师出示涂有不同颜色的长方体框架,让学生动手量一量相对棱的长度,使他们明白相对棱的关系。同时通过量一量,再来算一算每个面的面积的大小。通过这些操作,加深学生对长方体特征的认识,使学生不断认识、了解、把握了实物与相应图形的相互转换关系,空间观念就会不断地发生并渐渐形成。

四、在观察中比较、想象,培养空间观念

想象是学生依靠大量感性材料而进行的一种高级的思维活动,在几何知识教学过程中,要培养学生按照一定目的,有顺序,有重点地去观察,在反复的观察的基础上,让学生展开丰富的空间想象。如在讲圆锥体时,圆锥的高学生看不见,摸不着,较难掌握,教师就要用模型演示,并进行实际操作,让学生细致观察,从而帮助学生形成表象。抽象出圆锥这一概念,教师可以用圆锥教具沿底面圆直径到圆锥顶点切开,让学生观察到切开后横截面是一个等腰三角形,它的底边正好是圆锥底面圆的直径,从圆锥顶点到底面圆心距离就是圆锥的高,还可以在黑板上画一草图标出圆锥的高,这样抽象的概念形象、具体了,便于学生理解,空间想象力就会初步形成。

五、在解决实际问题中,促进学生空间观念的发展

几何形体知识与实际生产和生活有着密切的联系。几何初步知识的成功教学,不仅要求学生掌握形体特征,形成正确概念,而且要在理解相应计算公式的基础上,学会根据实际情况,用数学的思维方法解决实际问题,培养和发展学生空间观念。

例如,在学习了长方体表面积的计算方法后,我就组织学生讨论,在实际生活中会遇到哪些问题需要运用长方体表面积的计算方法来解决,这些问题是不是都要求六个面的面积,让学生说出实际例子,说一说每一种情况各应用什么方法计算。如计算做一个油箱用多少铁皮要求六个面的面积;计算涂游泳池四周和底部的面积应求五个面的面积等。通过表面积计算方法的实际应用,使学生明确了表面积的计算要根据具体情况而定。在学习了长方体的体积后,让学生明确不管长方体的位置如何,它所占空间的大小都是长、宽、高的积,因此,求油箱里油的体积,游泳池里水的体积都是长、宽、高的积。通过这一系列联系实际的活动,大大提高了学生应用几何初步知识解决实际问题的能力,促进了学生空间观念的有效发展。

空间观念范文篇9

一、在画图、识图中掌握几何图形的特征,形成表象

小学生的思维正处于由直观、形象思维向抽象、逻辑思维的过渡阶段,他们对几何图形的认识主要依赖于观察、实验和必要的动手操作,再通过心理活动的内化去获得表象,掌握几何图形的特征,形成空间观念。本单元的几何初步知识是在学生已经初步认识了直线、线段和角、直角,初步掌握了长方形、正方形特征的基础上来进行比较系统的教学,目的是使学生对平面图形中的一些基本概念有比较清楚的认识,从形的方面加深对周围事物的认识,培养和发展学生的空间观念和思维能力,同时也为以后学习一些图形面积的计算奠定基础。因此教学过程中要注意让学生动手画图,培养他们识图的能力,以促进他们对几何图形概念的掌握,形成正确的表象。

1.画图。小学阶段对学生画图的要求不高,主要是让学生会画线、画角及会画本单元涉及的平面几何图形。教学中,不仅要求学生掌握正确的画法,而且要让学生说出简要的依据,以巩固学生对所学几何图形特征的认识。如,教学垂线的画法时,教师在帮助学生形成垂线的概念中,为了便于学生观察,教师可用两条颜色不同的毛线表示两条直线来演示它们相交过程的情况。把一条毛线呈水平方向固定在黑板上,转动另一条毛线,当一个角成为直角时,让学生观察其余的角发生了怎样的变化?在引出垂线概念后,还应进行变式教学,使学生明白,判断两条直线是否互相垂直的关键是看相交是否成直角,它与两条直线的方向无关。在教学垂线的画法时,课本上用了三幅图来分别详细说明了画垂线的方法,包括过直线上一点画已知直线的垂线,过直线外一点画已知直线的垂线,此外,还设计了用画垂线的方法来画长方形和正方形。这样,在画图过程中,既加深了学生对概念的理解,形成了表象,又进一步发展了学生的空间观念。

2.识图。培养和提高学生的识图能力是小学阶段几何初步知识教学的核心,因为感知的积累才能形成表象,而表象的再现是识别图形的依据,学生只有掌握了图形的基本特征,才能正确分辨各种图形的本质区别。在培养学生的识图能力中,进行变式训练是深化学生表象的主要途径,同时也只有通过变式训练才能使学生更好地区分图形的各种因素,确定哪些是主要的、本质的,哪些是次要的、非本质的,从而使形成的表象更加清晰。如,在教学等腰三角形时,当学生初步建立了等腰三角形的概念,了解等腰三角形的基本特征后,教师就应及时变换等腰三角形的形状、大小和位置,供学生观察判断。

这些变式图形使等腰三角形的本质特征不变,而其顶角的大小、底角的位置以及图形的形状等非本质属性在变,这样有利于突出其本质属性,再现等腰三角形的表象。

另外,在培养学生识图能力中,还可以改变其本质属性,使学生正确地辨别图形,形成知识体系。如,平行四边形的本质属性是“两组对边分别平行”,如果把其中本质属性进行不同的变式,就会出现不同的几何图形。如果使其中一组对边不平行,就变成了“梯形”;如果使平行四边形的一个角成直角,就变成了“长方形”;如果使平行四边形的一个角变成直角,同时四条边相等,就变成了“正方形”等。这样教师引导学生通过分析、比较各图形之间的相互联系,可使学生建立新的知识结构。

二、用运动、变化的观点教活几何初步知识

“三角形、平行四边形和梯形”中的许多概念以及它们之间的内在联系,如果教学中用静止的观点组织教学,容易使学生对概念的理解产生片面性,给以后的继续学习造成一定的障碍。如果用运动、变化的观点组织教学,就为学生正确理解和掌握概念,形成正确的空间观念铺平道路,真正起到发展思维、促进技能提高的目的。如,在教学“角”的概念时,由于学生以前对角已有了初步的感性认识,教材是利用射线的概念给角下定义并说明角的各部分名称。如果教师不注意用活教材,只是照本宣科地生搬硬套“从一个顶点引出两条射线就形成一个角”的概念,在一定程度上就限制了学生的思维,给学生进入中学阶段学习任意角造成了障碍。为了避免造成这种弊端,教学中教师可以让学生动手制作角的学具,找两个硬纸板条,把它们的一端钉在一起,旋转其中的一个硬纸条,让学生观察它们所形成的各种不同的角。由此还可以得出:角还可以看作是一条射线绕着它的一个端点旋转而成的。同时教师还可以用“教具钟”进行演示,把钟的时针看作角的一条边,教师拨动分针反复进行演示,使学生意识到:一条射线沿着其端点旋转可以得到大小不同的角。在此基础上学生很快认识了锐角、直角、平角和周角(选学内容)。

三、运用电教手段化难为易,提高学生的技能

在“角的度量”教学中,用量角器量角是教学中的难点。因为画角实际上是在量角器上“找”现在的角,而量角的情况就比较复杂一些,不仅只是“找”的问题,还有对应、方位等操作性技能技巧问题,加之量角器本身有内、外圈两个方向相反的刻度,什么时候用内刻度方便,什么情况下用外刻度合适,也使学生感到困难。以前在教学这部分知识时,教师又是在黑板上用量角器演示、让学生观察、一步步地讲解,又是下面一个个对学生进行具体指导,然而由于教师演示操作的过程学生不易看懂,往往造成耗时费力,效果不佳。如果采用电教手段,把透明量角器通过投影仪(投影仪起着放大作用)反射到屏幕上,学生就能清楚地看到教师演示的量角过程,特别是具体操作中量角器的中心和角的顶点重合,量角器的“0”刻度线与角的一条边重合以及如何使用内圈、外圈的刻度等问题迎刃而解。另外,运用电教手段对如何度量不同方位的角效果更加明显。如下图,学生能亲眼看到教师是如何进行旋转,把它们变成标准位置的角,然后再使用量角器来度量,它对于学生的书面练习具有实际的指导作用。

四、克服消极因素的干扰,培养学生的空间观念和空间想象能力

空间观念范文篇10

关键词:当代艺术;设计;流派;创作思维

一、抽象表现主义

以马列维奇、蒙得里安等人开创的抽象主义流派产生于20世纪40到50年代,它的影响十分深远,可以说是二战前对于众多艺术的总结归纳和对于新的艺术试验的源头。抽象主义流派大多数都将艺术家本身的表现手法融入其中,同时也将艺术理念引入,因此比原来的抽象艺术思想更加超前,也因此开始了对于抽象派艺术更深入的探索研究。抽象表现主义的辉煌历史证明了该流派不可小觑的艺术地位,更让美国纽约取代了法国的巴黎成为新的艺术之都,其具有独特的转折性,是当代西方艺术的核心,处于重要地位。尽管在创作时的绘画风格有所不同,但是在绘画理念中却与其他流派不尽相同,都是着力想将传统的观念打破,推崇比较自由的、善于创新的、直观的绘画理念,因此这一理念被罗伯特•科德斯称为“抽象表现主义”,成为了独具一格的流派。

二、波普艺术

随着抽象表现主义的出现,波普艺术也随之而来,它的出现可以说是前所未有的艺术领域的智慧,并且取代了抽象表现主义的位置,在很大范围上进行了传播。该流派产生于20世纪50年代,在英国伦敦产生,由“独立派”的一个团体组织所研究推出,该团体包含有评论家、画家和建筑师,他们热衷于新型的城市文化艺术。该组织的评论家劳伦斯•阿罗威将他们研究的成果冠名为“波普”,是“大众艺术”的简称,产生于大众宣传媒体。劳伦斯•阿罗威认为波普作为一种艺术的风格,主要采用夸张的手法,运用于广告宣传和卡通插画中,对于商业的发展具有影响作用。之后,又把波普的内容范围扩大到大众影像,并使其成为艺术领域的活动。

三、极少主义

波普的出现风靡一时,随后出现的就是极少主义,时间是20世纪60年代,产生于美国。极少主义在70年代时面临着危机,80年代后又精神焕发,在艺术领域中占据重要地位,尤其是对建筑和空间设计有着十分重要的作用。这一流派的衰败到复兴,足以实现了实践后经验积累的强大作用,对于整个社会的发展都具有着极其重要的作用,顺应了时代的发展进步。随着经济的不断发展,商业的文化不断的出现,从而导致简单的几何体开始受到追捧,极少主义恢复了热度。在设计中,极少主义主要注重对于艺术美的视觉体验,极力地想帮助艺术品摆脱深度的阐释,运用理性来抵御当时的思潮。因此,极少主义不仅在当时很受欢迎,在当今时代也占有着重要的位置。

四、观念艺术

艺术领域的流派层出不穷,从最开始的抽象表现主义到波普艺术,再到极少主义流派,最后发展出现了观念艺术。艺术流派的出现使得艺术远远的脱离了本身的艺术形态,然而观念艺术又进一步的将艺术带领到了一个革命新高度,最终瓦解。观念艺术最开始在20世纪60年代得到展现,后来随着行为艺术、大地艺术等的出现,使得观念艺术变得更加完善。观念主义是以达达主义和杜尚主义为基本,并且与构成主义的理论知识相结合,最终形成的。所以,对于观念主义的阐述,首先需要进行艺术知识的了解和整合。

五、结语

从宏观的角度出发看待艺术,会发现当代艺术与空间设计的联系十分零散,对于当代艺术的进步发展情况并没有受到一定的关注。在当代艺术的发展中,西方艺术对于空间设计有着深远的影响。在观念上,艺术的观念对于空间设计的理念有着很大影响作用,并且这种影响不是表面的,是更深一层次的影响。相比而言,艺术的语言和创作方法上的影响就是表面上的,是对于视觉感受的影响。在艺术发展的思潮中,波普艺术使得空间设计有了进步,观念主义使得空间设计有了新的设计理念和新的创作思维,让空间设计有了更多的发展范围。在艺术的发展中,层出不穷的流派对空间设计的不断进步起着重要的作用,为其发展不断提供动力。艺术语言对于现代艺术有着深远影响,但是相比较而言,当代艺术更多的是在观念上对于空间设计产生深远影响。