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在大脑中构造立体图形
作者:佚名 来源:不详  2006年09月06日 【收藏此页】【 】【打印】【关闭

  高中老师告诫我们,上了高中要注重总结,不仅要总结知识,更要善于总结学习方法。因为学习能力的提高归根结底是方法的提高。请同学们读一读大黄同学的文章,看看对你是否有所启发?你能不能也总结一二套自己的好方法呢?
   
    在立体几何的学习中,空间想像力是最根本最重要的环节。一道题拿在手里,即使你的逻辑水平再高超,如果无法构造出立体图形,或者构造错误,甚至只是构造得不舒坦(正确但不够得体的构图)都会对解题造成很大的阻碍。下面,我想结合自己的经验,和同学们一起探讨一下,如何培养空间想像力和如何建模的问题。

  step1.精准无误的概念

  概念(concept,包括定义、公理、定理、推论、性质等)能反映出几何体的各种属性,只有正确地把握它,才能构建出正确的几何模型。要想将概念把握得精准无误,首先要熟记之,其实就是“背”,而且要死记硬背,一个字也不能错。其次,要充分地理解概念,既“分析”又“综合”。所谓分析,就要求我们审清概念中每一个要素(element),例如:正棱柱的定义是:底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱。

  ①②③

  此定义中包含着三个要素:①底面、②正多边形、③直棱柱;而这三个要素又各自有其含义,“什么是底面”,“什么是正多边形”,“什么是直棱柱”,这又需要以前积累的基础概念发挥作用。总之,要稳扎稳打,将概念从一开始就夯实。“分析”完概念之后,所弄清的还是支离破碎的一个个要素,我们还应“综合”,即将各个要素“攒”在一起,从总体上把握各要素的联系,使一个概念成为有机的整体。

  step2.构造模型

  很多同学感到建模很困难,我觉得可以首先从观察开始,先观察身边的简单物体,如铅笔盒、水杯、足球、房角……仔细看看它们的体积感是如何表现的,看看从不同的角度去观察时它们发生哪些视觉上的变化,如矩形看起来变成了非直角的平行四边形,圆形看起来像是椭圆等。然后将生活中积累的特殊模型和概念作比较,建立一般模型。注意,这里的一般模型并非指画在纸上的或用硬纸做的实际模型,而应是深深印刻在脑海中的多角度的、多形态的模型。这些模型应和概念紧紧地融合在一起,看到“三棱锥”三个字,你的脑海中应立即反映出相应的立体模型,同时还要将有关它的所有概念(定义、性质等)也一起反映出来,为题目服务。如果没能将二者结合起来,还是不能很好地解题。

  最后,我们还要将这些能力应用到题目当中去,在解题过程中可以进一步体会概念的含义;同时也能逐步提高建模能力,从中找到最符合自己视觉习惯和思维方式的建模方法,包括模型的角度、大小、方向等等。例如:正方体根据角度不同会有9种画法,哪一种最适合你,最便于思考,只有通过刻苦的训练才能摸索出来。

  step3.PC-我的好帮手

  本人是个PCFan,无论做什么都希望电脑能帮上忙。而我也深切地感受到,如果能正确地对待电脑,它真的是个好帮手,学习立体几何也不例外。在这里,我向大家推荐《3DSMAX》&《几何画板》这两款软件。

  《3DSMAX》是当今3DCG(即3DComputerGraphics三维电脑图象处理)的主力软件之一,普及程度高,操作也较简单直观。对于学习立体几何来说,我们只需使用它的“简单几何体建模”、“半透明着色”以及“空间旋转”这三项功能就足够了。通过使用本软件,对提高你的空间想象能力有极大帮助,同时看着五彩缤纷的半透明几何体在空间任你旋转,真的是一件CoolB的享受。

  《几何画板》准确地说并非一款3D建模软件,而是2D绘图软件,之所以推荐给大家,是因为它的绘图与我们平时解题时的绘图是基本一致的。可任意发挥自己的想像力绘制图形,一点一线,简单快捷,还可将图形打印出来以供临摹参考。万一画错了也不必返工,点一下“Delete”就可将那败笔清理干净而不影响其它部分,真是方便!






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