从思维方式的协同看科学与艺术的融合

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从思维方式的协同看科学与艺术的融合[zt]

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科学家和艺术家是世界上最令人尊敬、最富有创造力的两类人，他们对人类的文明和进步做出了突出的贡献。科学家和艺术家的创造力源于他们杰出的思维能力。一般认为，科学家和艺术家的思维方式间有着较大的差异——科学家更多地运用逻辑思维能力，艺术家则主要依靠其形象思维能力。

然而，科学家和艺术家的思维之间并没有截然的鸿沟。实际上，一个出色的科学工作者和艺术工作者都不仅限于运用逻辑思维或形象思维——形象思维经常成为科学家们解决问题的重要手段，逻辑思维也并非与艺术家无缘。同时，杰出的科学家和艺术家都有着良好的直觉思维能力，并会在直觉思维过程中涌现“灵感”，并把灵感作为科学创造和艺术创作的钥匙。

本文试图从人的思维方式分析科学与艺术的关系，探讨科学与艺术的融合，并探讨学习工程技术和艺术、艺术设计专业的学生如何通过有意识的思维训练提高自己的素质和创造力，在个人思维结构上实现科学与艺术的融合。

1．逻辑思维、形象思维与直觉思维
人的思维方式主要有逻辑思维、形象思维与直觉思维三种形式。


1.1 三种思维方式的心理学定义

思维有多种区分方式。从心理学的角度，通常根据思维时的凭借物或是载体的不同，来划分不同的思维方式。

形象思维是借助于具体事物的形象进行的思维。更具体地说，形象思维是在形象地反映客体的具体形状或姿态的感性认识基础上，通过形象分析和形象综合形成反映事物形象一般特征的意象，再运用意象进行联想和想象，从而揭示对象的本质及其规律，或完成设计及艺术创作。

逻辑思维又称抽象思维，与形象思维不同，它是以抽象的概念为思维的基本单元，以抽象的分析与综合、归纳与演绎以及类比为基本的思维方法，以抽象的语言、符号为基本表达工具的思维样式。

直觉思维是仅借助于直觉，没有经历明确的逻辑步骤，没有明确的过程意识，而得到结论或结果的思维形式。那么，什么是直觉呢?著名的美国认知科学家西蒙认为，直觉是指不经有意识地推理而了解事物的能力或行为。直觉思维过程中需要敏锐的洞察、天才的猜断和总体的把握，并常常伴随着“灵感”。

通常，形象思维和直觉思维又称为感性思维，抽象逻辑思维又称为理性思维。
1.2 个体思维发展的三阶段理论
三种思维方式在人的成长过程中，并非同时获得的。心理学研究表明，从幼儿起，人们经历了直觉行动思维、具体形象思维和抽象逻辑思维逐渐发展的三个阶段。

3岁前的儿童主要发展直觉行动思维能力。其思维主要依赖于儿童的动作进行感知和直觉的思考，并仅反映所能触及的事物。相对于新生儿出生时只有本能反射而言，儿童在动作中的直觉思维是一个巨大的跳跃。

3～7岁的儿童逐步获得具体形象思维能力。儿童通过直觉行动思维的发展积累了较多的事物的意象，从而逐渐可以运用事物的形象和意象进行思考，并由直觉行动思维阶段被行动支配发展为主观支配行动，从而实现儿童思维能力的第二次跳跃。

7～12岁以上的儿童逐步获得抽象逻辑思维能力。在具体形象思维的发展过程中，儿童开始探索事物内部的原因，并逐步积累超越形象的抽象概念。7岁以后，儿童逐渐可以借助于直观形象理解抽象的概念，并运用抽象的逻辑思维方法进行思考，从而实现思维能力的第三次跳跃。

思维发展的阶段性说明人的思维能力是一个由低级到高级的发展过程，直觉思维、形象思维和逻辑思维是思维由低级到高级的三种形式。但是，当思维由低级向高级发展时，低一级的思维将继续发挥作用，并获得高度的发展。在人的思维体系中，三种思维方式各自发挥着作用，并无高低之分。虽然对于不同的思维对象会形成以某种思维方式为主的情形，但其他思维方式可以发挥重要的辅助作用，并可能形成极佳的协同效果。

2．科学与艺术的融合及思维方式的协同性

现在我们再来看科学和艺术在思维方式方面的差别和共同点。

首先，我们有必要明确科学和艺术的内涵。科学是系统化的学问，是一种知识体系，可以细分为自然科学、技术科学、社会科学、人文科学等。本文论及的科学主要指自然科学和技术科学。艺术则是用语言、动作、线条、色彩、音响等不同的手段构成形象以反映现实生活，并表达艺术家、作家的思想感情的一种特殊载体。

2.l 科学与艺术思维的差异与两者的分离

由于科学与艺术本身的特点，使得两者之间存在着差异，甚至导致科学和艺术出现分离。

科学注重实在，求同；艺术注重想象，求异。科学家相当冷静，进行有意识的逻辑思维；艺术家富于情感，注重下意识的直觉思维和形象思维。科学思维是以逻辑思维为主要特征，是一种锁链式、递进式的思维方式；而艺术思维是一种连续的、波状推进的思维方式，是以形象思维为主要特征。很多人认为这两种思维是互不相关的，独立发展的，即科学和艺术是不相通的。例如，英格兰诗人爱仑．坡、科勒律治、济慈等人就认为，科学与艺术是“人类精神的对立的两极，两者所要求的敏感性与才能是不一致的，甚至是截然相反的。”德国美学家鲍姆嘉通和古典哲学家黑格尔主张“把科学和艺术决然分开”。

科学与艺术的分化，其根源在于现代西方社会制度的建立过程中资产阶级学院制度“把科学分析和哲学思辨分开，技术和科学分开，科学和艺术分开”。艺术与科学的分野，说明两大学科有了本质的区别和完整的自我属性，是其成熟的表现，也是人追求不同目标和分工的结果。对两者差异的强调和专业划分，使两者的分化成为一种普遍性的社会现象和认识。

但是，对科学与艺术差别的过分强调并不符合科学与艺术的本质关系，忽略了两者的共通和协调，违背了辩证规律，形成了对科学和艺术的制约作用，同时也对科学与艺术教育产生了很大的影响。在教育中，许多理工科的学生称自己天生没有艺术细胞，五音不全，而艺术专业的学生称自己不善于逻辑思维，并忽视接受全面的素质教育和科学的思维训练的重要性，对人才的成长非常不利。

2.2 多种思维方式的协同及科学与艺术的融合

实际上，人们很早就注意到科学与艺术之间存在共同点。19世纪的哲学家、科学家亚历山大·冯·洪堡认为“直觉知识与理性知识的最崇高的焕发，光辉远照的最高峰，像我们所知道的，叫做艺术和科学。艺术与科学既不同而又相互关联；他们在审美方面交会，每个科学作品同时也是艺术作品。”

随着现代科技的发展和对思维科学研究的进展，人们越来越发现科学和艺术有其相通、互补的一面。李政道、钱学森等著名科学家从科学、哲学、美学的高度提出了科学与艺术应该融合的观点。

我国著名科学家钱学森教授对科学和艺术的关系作了精辟的分析：“从思维科学的角度看，科学工作总是从一个猜想开始的，然后才是科学论证。换言之，科学工作是源于形象思维，终于逻辑思维。形象思维是源于艺术，所以科学工作是先艺术，后才是科学。相反，艺术工作必须对事物有个科学的认识，然后才是艺术创作。在过去，人们总是只看到后一半，所以把科学和艺术分了家，其实是分不了家的。科学需要艺术，艺术也需要科学。”“文学艺术在整个现代科学技术体系中，虽有其特点和特殊的地位，但其内容、思维形式与科学技术是相互贯通、互相促进、融为一体的。”李政道确信：“科学和艺术是不能分割的。她们的关系是智慧和情感的二元性密切关联的。”科学与艺术同根共源，是互为条件的，并具有尼尔斯．波尔曾指出的那种“互补性”(并协)。“艺术和科学的共同基础是人类的创造力，它们追求的目标都是真理的普遍性。”

思维心理学、大脑科学等的研究表明，思维的差异和协调性有着解剖学的基础。人的大脑两半球有着不同的思维功能，左脑主管逻辑分析、抽象概括、推理演绎等逻辑思维；右脑主管包括想象、直觉、猜想、审美等形象思维。因此，艺术与科学的思维方式确实主要分别由左右半脑支持，而每个个体也必然会存在某种思维能力占优势的可能。然而，更进一步的研究表明，具有高度创造性的科学与艺术却需要左右脑全部思维能力的支持，每一个伟大的科学与艺术作品必然是融合了人的全部创造力的结晶。

事实也证明了这一点，凡是有成就的科学家和艺术家，大都是文理兼通的人。例如，狄更斯、巴斯卡、牛顿、拉格朗日、高斯、希尔伯特、爱因斯坦、杨振宁、钱学森、李四光、达·芬奇、歌德、鲁迅……这些人之所以对人类做出伟大的贡献，都和他们的左右脑思维功能全面开发有关。

很多巨大的科学发现，往往源于某种基于形象的想象。例如，阿基米德浮力定律的发现、化学元素周期表的发明、牛顿万有引力定律的发现等，都是从某个场景的形象或意象出发触发了灵感，而最终再通过严密的逻辑思维完成的。同样，艺术创作中大量体现着理性和科学。西班牙著名现代艺术大师达利的某些作品明显地包含着来自相对论的灵感，再通过特殊的艺术形象予以表现。

3．思维方式的拓展与素质教育

3.1 传统教育模式与思维方式的训练
不同教育类型对人的思维能力的影响非常重要，这在中小学教育和高等教育中都有明显的体现。
我国传统的教育模式受传统学科分类的影响，将科学与艺术的教育截然分开，从高中起将学生根据其原有的思维优势分成文理科，理科教育偏重开发左脑思维的能力，而文科教育只偏重提高右脑思维能力，都忽视了思维能力的全面拓展。但是，无论他将来是进行科学或艺术工作，只有一个人的大脑思维功能达到全面开发，他才能成为一个全面的人，成功的可能性才会最大。

首先，我们考察美术学院的学生就可以发现，美术学院的学生由于家庭环境或青少年时期教育的影响，从小就对艺术有着良好的感悟力，显示出良好的形象思维能力和绘画才能。中学阶段基本被分在文科班，进一步强化了这些学生的形象思维和直觉思维能力，但与此同时在逻辑思维方面未能得到进一步的训练。考取美术学院后，美院的艺术和专业教育使学生们获得了艺术创作和设计的能力，但绝大多数同学也感到他们的思维方式与理工学科的高度抽象的逻辑思维间存在着较大的差距甚至难以逾越的鸿沟。

与美术类院校形成鲜明的对照，理工科大学的学生都有着较强的抽象思维能力，一般从初中起就在数理逻辑方面显示了良好的思维和学习能力，并在高中阶段经受了强化的理科教学模式的训练。进入大学后，理工科沉重的课业负担和传统的高等教育的教育模式使学生们大部分时间进行着以抽象逻辑思维为基础的理工科课程的学习，在获得专业知识的同时，思维方式更加严谨、抽象。从理工科大学开设的专业课程及这些学校的老师和同学们身上，你可以感受到处处浸润的、严谨的、强调理性思维的风格，这与艺术类学院开设的课程以及艺术院校师生身上弥漫的自由、感性思维的气息形成了极为鲜明的对照。虽然理工科学生中不乏具有艺术细胞者，但是长期的理工科教育使他们养成了强调抽象逻辑思维的思维习惯。
3.2 传统教育模式的欠缺
对于本科教学而言，美术学院和理工科大学培养的学生均具备了相应的专业技能，并在各自的职业中发挥作用。然而，社会需要更高层次的科技和艺术人才，对高层次人才有着更全面的素质要求。一方面，高层次的艺术和设计人才的培养已不仅仅限于基本的艺术表现和艺术设计技能的教育，更重要的是，要求艺术专业的研究生必须具备深入、系统地研究艺术创作和艺术设计理论的能力。显然，这要求艺术类的研究生们必须加强抽象逻辑思维能力的训练。另一方面，高层次的工程技术人才的培养也不仅仅限于掌握基本的专业知识，更重要的是要求理工科研究生必须具备科学技术创新的能力，这不仅需要较强的抽象逻辑思维能力，也需要良好的直觉思维和形象思维能力。

显然，传统的教育模式，在人才的培养上不能满足对高层次人才的要求。不仅如此，一些学科更直接要求科学与艺术的和谐与统一，建筑设计和环境艺术设计学科就是科学与艺术融合最典型的体现。具体而言，从事建筑设计和环境艺术设计必须同时具备大胆、自由的艺术想象力和严谨、细致的科学精神。我们可以从每一位国际建筑大师身上强烈地感受到科学与艺术令人赞叹的和谐。或许，国内建筑大师的缺乏正源于国内教育模式的欠缺。

3.3 素质教育及科学与艺术的融合

我国从事素质教育的研究人员已经开始对在高等教育中体现科学与艺术的融合引起了相当的重视，研究结果认为不仅在研究生教育中，而且在本科生教育中也应该实施类似的素质教育。

除了通过开设加强素质教育的课程、增设辅修专业、跨类别第二学位、跨专业攻硕攻博、开设第二课堂、组织兴趣社团等措施外，艺术类院校与理工类院校的联合与交流也为科学与艺术的融合提供了有效的形式。清华大学与中央工艺美术学院的合并就是科学与艺术融合的成功范例。工艺美院并入清华大学后，美术学院的学生在接收着美术学院传统的课程教学和艺术氛围的熏陶的同时，切身感受到了清华严谨的学风，并通过选修清华大学的课程在学习过程中接受清华教师严谨的思路，加强抽象逻辑思维能力。这种艺术与科学相结合的教学方式使美术学院的学生对所学学科和研究方向有了更加严谨、更加理性、更加系统、更加深刻的认识。从另一方面看，美术学院的并入也使清华学风中融入更多的自由、浪漫、大胆的想象和艺术的感性因素，提高艺术和美学的素养无疑有了更好的条件和氛围。

4．结束语
通过对科学与艺术思维方式的分析，从思维能力培养的角度，艺术与科学的融合对于科学与艺术都是很好的促进。也许，科学与艺术联姻会为我国造就一批建筑大师；也许，随着高等教育的改革、素质教育的推广、科学与艺术的融合，未来我国将诞生一代代国际级的艺术大师和科学家。