形象思維向邏輯思維的轉化

李植青

人們對圖形、圖像、文字的使用是由形象思維向邏輯思維轉化的原始的普遍的過程。從人類進化的過程中不難看出，人類對圖形、圖像、文字、語言的使用促使人類實現(xiàn)由類人猿到人類的飛躍式進步。因此，每一個教育工作者都應重視圖形、圖像、文字、語言的使用。因為形象思維是許多生物包括人類思維活動的本能，而人類對圖形、圖像、文字的使用一方面無限拓展了形象思維的本能，另一方面可以通過圖形、圖像、文字進行邏輯轉換。

1 形象思維是邏輯思維的基礎

力有三要素：大小、方向、作用點。但是力可以感知卻不能看到，為了比較力，為了進行力的合成、分解，且在此基礎上進行運算推理，必須用可視性的圖形展示出來——力的圖示。這樣才能把力、速度、加速度等各種有方向的量、矢量以圖形、圖像的形式在物理空間中展示清楚。在這個基礎上人們可以詳細地分析研究物體的受力情況、運動情況，牛頓就是在此基礎上，通過大量實驗巧妙地邏輯推理得出牛頓運動定律并建立牛頓力學。可見，文字、圖形、圖像是由形象思維向邏輯思維轉化的基礎。

2 形象思維是邏輯思維的必經(jīng)之路

由庫倫定律可知，真空中相距一定距離的兩個點電荷沒有相互接觸即發(fā)生了相互作用。在科學并不發(fā)達的時代，法拉第提出場的理論。場不是像固體、液體、氣體那樣由原子、質子、中子、電子以凝固態(tài)形式存在的物質，怎樣認識它呢？法拉第引入電場線、磁場線來形象地描述電場、磁場。兩個不接觸的點電荷，每個電荷的周圍都存在屬于該電荷的電場。兩電荷通過它們間的電場發(fā)生相互作用，用電荷周圍的電場線（客觀上不存在）的疏密來描述電場的強弱，用電場線上某一點切線方向描述電場方向。法拉第沒有說電場、磁場是什么，但是他用形象思維的方法成功地描述了電場力的特性、磁場力的特性。就是在科學發(fā)達的今天，人們還是用這種形象思維的方法來認識電場、磁場，可知圖形、圖像、文字為基礎的形象思維是邏輯思維的必經(jīng)之路，是由經(jīng)驗走向科學的必經(jīng)之路。

3 形象思維向邏輯思維轉化的典范

人類自從有了文字就開始了數(shù)與形的結合，這是原始的基本的，由形象思維向邏輯思維轉化。函數(shù)思想是在數(shù)形結合的基礎上的邏輯運算，是思維過程的一次質的飛躍——邏輯思維。但它跟平面幾何、立體幾何一樣都是在形象思維基礎上的初級的邏輯運算。自從有了笛卡爾坐標系，人們把平面幾何、立體幾何跟函數(shù)融為一體，建立了解析幾何。通過解析幾何，人們對數(shù)學的認識由初等數(shù)學到高等數(shù)學是形象思維向邏輯思維轉化的典范。

在解析幾何的廣義空間中，一個物理量隨另一個物理量的變化率叫導數(shù)（y為函數(shù)，X為自變量，導函數(shù)y′=△y/△x，△x→0）。比如速度是位移的導數(shù)，加速度是速度的導數(shù)。相應地講，一個物理量隨另一個物理量的磊積（磊比累更適合）叫積分。比如速度對時間的積分是位移，加速度對時間的積分是速度。導數(shù)與積分就像多塊磚累積成一面墻一樣，反映的也是形象直觀的聯(lián)系。

4 由經(jīng)驗到科學

從經(jīng)驗到科學長路漫漫，要從文字的產(chǎn)生談起。大約在八百萬年前由于大規(guī)模的地質變化導致了許多物種生存危機，能夠直立行走的類人猿，由于大片森林被毀滅，失去賴以生存的天然家園，在與天敵的生死決斗中他們被解放了的前肢有了用武之地，粗大而有力的手順勢拿起散碎一地的石塊、樹枝去打擊天敵。在給天敵致命打擊的過程中，由于自身的軀體不與天敵接觸，而毫發(fā)未損從此類人猿突變成了“能人”。通過手舞足蹈的傳授，個體的技能變成了群體的智慧。通過種群的交流，“能人”的隊伍由個體擴大到群體，由群體擴大到種群——新的物種誕生了，這就是人類。

人的手不僅可用來采集果實等，還可以用來打擊天敵、捕獵、制造石器、棍棒等各種工具。工具是手的延伸，人類在加工工具、使用工具的過程中，適應自然改造自然，由自在的生物進化成自覺的生物，讓自然界為我所用的過程中，人際思想交流越加頻繁、深化，自然在各群體中形成各具特色的語言，同時也產(chǎn)生了各群體間通用的象形文字。通過有機聯(lián)系在一起的圖形、圖像、文字，人類超越了時間與空間的限制，把個體瞬間的發(fā)明、發(fā)現(xiàn)傳授給群體，傳授給各個群體，讓瞬間智慧成為永恒的真理，代代相傳。

這樣以圖形、圖像、文字為載體的形象思維活動不斷拓展、加深。人類的模仿學習邏輯思維能力漸漸形成的同時也促進人腦的深刻變化?，F(xiàn)代考古發(fā)現(xiàn)，約在兩百萬年以前，人腦的容量及成年女人的骨盆均在快速增大?？梢?，以圖形、圖像、文字為基礎的形象思維是人類特有的、本能的、可靠的思維過程。其實，形象思維是許多生物的本能，所不同的是只有人類能夠通過圖形、圖像、文字的載體進行有效的展示，并在此基礎上拓展、深化，升級為邏輯思維。

工具是手的延伸，通過制造工具使用工具，產(chǎn)生了語言、文字，類人猿進化成人類；文字、圖形、圖像是腦的延伸，是人類進化的社會基礎。當今的教育也必須以圖形、圖像、文字，以形象思維為基礎，要返璞歸真，通過數(shù)形結合，函數(shù)與幾何結合，把形象思維轉化為邏輯思維，由經(jīng)驗走向科學。