让空间想象力数字化
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提高学生的空间想象与构建能力空间想象与构建能力是指人们通过自身思维与感知,能够准确地预测、感知和操作空间的能力。
这一能力在学生的学习和发展中起着重要作用。
然而,由于现代社会环境的变迁,学生的空间想象与构建能力普遍较弱。
本文将探讨如何提高学生的空间想象与构建能力,并提供一些实用的方法与建议。
一、认识空间想象与构建能力的重要性空间想象与构建能力对学生在数理化等学科领域的学习具有重要影响。
良好的空间想象与构建能力可以帮助学生在数学中解决几何问题、推理证明等;在物理中理解抽象的物理现象,分析物体的运动规律等;在化学中理解分子结构、反应过程等。
同时,空间想象与构建能力还对学生的艺术、设计、工程等领域的学习和发展有着重要的促进作用。
二、培养学生的空间想象能力1. 视觉训练学生的空间想象能力与视觉感知密切相关。
通过视觉训练可以刺激学生的观察力和想象力,从而提高他们的空间想象能力。
可以使用一些视觉训练的方法,如观察和描述物体的形状、颜色、纹理等特征;模仿画家的作品,绘制几何图形;进行拼图游戏等。
2. 空间旋转空间旋转是指在脑海中将一个物体或图形按照不同的角度进行旋转、翻转或移动。
通过进行空间旋转的练习,可以帮助学生加强对物体形状和空间关系的认知。
可以使用一些练习空间旋转的方法,如观察一个物体,然后闭上眼睛在脑海中旋转该物体;利用纸板和图形进行实践操作,模拟物体的旋转、翻转等。
三、提升学生的构建能力1. 手工制作手工制作是培养学生构建能力的重要途径之一。
通过手工制作,学生可以锻炼动手能力、空间想象能力和空间感知能力。
可以引导学生使用纸板、剪刀、胶水等材料制作一些简单的手工作品,如模型、折纸、拼图等,从而提高他们的构建能力。
2. 建筑模型建筑模型对于学生的空间想象与构建能力的培养具有重要意义。
通过建筑模型,学生可以体验建筑设计的过程,了解空间布局和结构原理。
可以引导学生利用废旧材料或者积木搭建一些简易的建筑模型,让他们在实践中掌握空间构建的基本原理。
立体几何教学中培养学生的空间想象能力优秀获奖科研论文立体几何作为高中数学教学中一个重要的组成部分,是研究现实生活中物体尺寸、形状以及位置关系的学科,要求学生通过自我感知或者实践操作等方式了解和认识当前人类社会的现实事物.而空间想象力则是帮助学生理解立体几何知识,提高学生解决立体几何问题的能力.在新课标教育理念下,加强学生的空间想象能力培养刻不容缓.下面结合自己的教学实践谈点体会.一、借助实物模型,培养学生的空间想象能力“知识源于生活”.立体几何知识与生活实际具有紧密的联系.只要我们用心观察,不难发现当前的现实生活中处处存在着与立体几何知识相关的实物或者模型.但是在现阶段的高中立体几何教学中,教师大都按照教材中的有关立体图形讲解有关的立体几何知识,甚至单纯地通过口述讲解的方式来要求学生将这些立体几何知识通过死记硬背或者“题海战术”等方法加以记忆.而如果教师合理运用实物模型,那么学生可以直观地观察和分析有关的立体几何知识,尤其是可以促使学生实现从数学概念的感性认识向理性认识方向转化,有助于培养学生的空间想象能力,从而为提升学生的立体几何解题能力奠定基础.例如,在讲“两个平行平面”时,为了使学生切实理解和认识该部分的数学知识,教师可以以教室中的地面和天花板为例,那么墙角线和灯管则可以分别看作是垂直和平行于这两个平面的直线.教师还可以借助篮球、足球等球体,使学生深刻理解球体的概念和性质.此外,针对教学内容的实物模型而言,既可以是学生在现实生活中看到的各种实物和模型,也可以是学生耳熟能详或者借助网络等方式了解到的有关数学知识.例如,在讲“棱锥”时,教师可以以金字塔为例.一听到金字塔,学生就会不自觉地在头脑中形成一幅有关金字塔的图画,从而使学生深刻了解该部分的立体几何知识.二、恰用现代技术,培养学生的空间想象能力随着现代信息技术的迅猛发展,数字化教学资源在课堂教学中得到广泛的应用,为立体几何教学提供了极大帮助,同时为培养学生的空间想象能力奠定了扎实的基础.在高中数学立体几何教学中,数字化资源等现代技术的合理运用,可以将立体图形动态变化,并且可以配以动情的声音、生动的动画以及丰富的色彩,使学生全方位、多角度地观察和认识立体几何.比如,多媒体技术和几何画板,等均是比较典型的数字化教学资源.其中的几何画板,可以使学生便捷地绘制有关的立体几何图形,并且可以实现立体几何图形的三维变化,从而有助于培养学生的空间想象力.而多媒体的技术则同几何画板类似,但是其可以实现多媒体课件和运动观念进行有效地结合,有利于弥补传统立体几何教学中存在的直观性和立体感差等缺点和不足,同时有利于拓展学生的空间想象力,以便借此来逐步培养学生的空间想象力.例如,在讲“锥体”时,教师可以引导学生借助几何画板来自由绘制一个大棱锥,接着从其上部割下一个小棱锥,并将其移出去,学生即可观察到剩下的锥体部分实际上就是棱台.如此一来,学生可以直观地观察和了解棱台和锥体两者间的关系.在立体几何教学中,借助几何画板的合理运用,学生的学习兴趣被充分激发,相应的学习效果自然比较理想,同时使学生在掌握教学内容的基础上培养自己的空间想象能力.此外,借助多媒体技术的合理运用,教师可以借此编制出具有极强控制力的模拟演示,也可以借此来体现立体几何方面的数形结合思想,从而有利于培养学生的空间想象能力.三、践行教学训练,培养学生的空间想象能力“熟能生巧”.为了培养学生的空间想象能力,教师在教学中要引导学生参与教学训练活动,尤其是要为学生布置一些合适的作业练习任务.比如,在每堂课结束之后,教师要为学生布置一些与教学内容相关的作业练习题目,使学生通过反复训练来巩固自己的已学知识,培养学生的空间想象能力.此外,在为学生布置作业训练任务的过程中,教师需要本着圆周式的循环训练模式,以便将学生已学的数学知识反复重现在学生的眼前,从而增强学生的训练效果,尤其是要及时发现和解决学生在做作业过程中存在的各种错误或者问题,从而培养学生的空间想象能力.总之,空间想象能力是提升学生立体几何解题能力的关键.为了提升学生的立体几何解题能力,教师就要重视培养学生的空间想象能力.在立体几何教学中,教师要从学生的学习实际和教学内容出发,制定科学、合理的教学方法,创新教学方式,培养学生的空间想象力,从而提升学生的立体几何解题能力.。
数学教学与空间想象能力的培养【摘要】数或标题。
数学教学与空间想象能力的培养是当前教育领域的热点话题。
本文通过引言部分介绍了相关背景和研究现状,接着探讨了数学教学中空间想象能力的重要性以及培养该能力的方法。
结合实践案例分析,文章总结了关键点并讨论了在实践中可能遇到的挑战。
在结论部分强调了数学教学与空间想象能力的结合对学生发展的重要性,并展望了未来可能的发展方向。
通过本文的研究和探讨,可以更好地促进数学教学中对空间想象能力的培养,为提升学生的数学学习效果和整体发展提供参考和指导。
【关键词】数学教学,空间想象能力,培养,方法,案例分析,关键点,挑战,结合,展望,总结1. 引言1.1 背景介绍数之类的。
以下是根据您的要求输出的关于背景介绍的内容:如何有效地培养学生的空间想象能力,提高他们在数学教学中的学习成绩和兴趣,成为了教育界亟待解决的问题。
从教育的角度来看,数学教学不仅仅是为了传授知识,更应该注重培养学生的综合能力,包括空间想象能力。
只有通过有效的教学方法和实践案例,才能帮助学生更好地掌握数学知识,提高空间想象能力,进而在未来的学习和工作中有更好的表现。
在这样的背景下,研究数学教学与空间想象能力的结合,对于推动教育的发展和学生的综合素质提升具有重要的意义和价值。
希望通过本文的讨论和分析,能够为数学教育领域的相关研究和实践提供一定的参考和启示,推动数学教学与空间想象能力的有效结合,促进教育事业的发展和进步。
1.2 研究意义数目,格式设置等。
谢谢!空间想象能力是指个体在脑海中准确、灵活地构造、操作和变换空间对象的能力。
在数学学科中,空间想象能力被认为是至关重要的一项素质,它是发展数学思维的重要基础之一。
数学是一个抽象的学科,其中很多概念和定理都与空间密切相关,需要学生具备较强的空间想象能力才能更好地理解和运用数学知识。
研究空间想象能力对数学教学的意义在于,通过培养学生的空间想象能力,可以帮助他们更深入地理解数学概念,提高解决问题的能力。
随着信息技术的飞速发展,数字化教学在我国教育领域得到了广泛的应用。
作为一名数学教师,我有幸参与到数学数字化教学的实践中,深感数字化教学为数学教学带来了前所未有的变革。
以下是我对数学数字化教学的一些心得体会。
一、激发学生学习兴趣在传统的数学教学中,学生往往对抽象的数学概念和公式感到枯燥乏味。
而数字化教学通过丰富的多媒体资源和生动形象的教学手段,将抽象的数学知识转化为具体的、直观的图像和动画,极大地激发了学生的学习兴趣。
例如,在讲解平面几何时,可以利用数字化软件制作出三维模型,让学生直观地感受到空间几何的形状和性质,从而提高学生的学习兴趣。
二、提高教学效果数字化教学有助于提高教学效果。
首先,教师可以通过数字化平台进行在线教学,使学生在课余时间也能随时随地进行学习。
其次,数字化教学可以满足不同学生的学习需求,通过个性化推荐、智能辅导等功能,使每个学生都能在适合自己的学习节奏下学习。
此外,数字化教学还可以实现实时反馈,教师可以根据学生的学习进度和反馈情况,及时调整教学策略,提高教学效果。
三、培养学生创新思维数字化教学有助于培养学生的创新思维。
在数字化教学中,学生可以借助网络资源,自主探究数学问题,发挥自己的想象力和创造力。
例如,在探究函数性质时,学生可以利用数字化软件绘制函数图像,观察函数的变化规律,从而发现函数的性质。
这种自主探究的学习方式,有助于培养学生的创新思维和解决问题的能力。
四、促进教师专业成长数字化教学对教师的专业素养提出了更高的要求。
为了适应数字化教学,教师需要不断学习新的教育理念和教学方法,提高自己的信息技术水平。
在这个过程中,教师的专业素养得到了全面提升。
同时,数字化教学为教师提供了丰富的教学资源,使教师能够更加深入地理解教材,提高教学水平。
五、拓展教学空间数字化教学打破了传统教学的时空限制,为学生提供了更加广阔的学习空间。
在数字化教学中,学生可以跨越地域界限,与其他地区的学生进行交流与合作,共同探讨数学问题。
聚焦数学核心素养培养学生空间观念数学是一门抽象而深刻的学科,既有逻辑性和严密性,又有创造性和想象力。
在数学学习过程中,培养学生的空间观念是至关重要的一环。
空间观念是指人们对于物体在空间中相对位置、方向、形状等性质的认识与认知。
在解决实际问题、理解数学问题以及创造性思维等方面,空间观念都扮演着重要的角色。
如何有效地培养学生的空间观念,成为了数学教育中不可忽视的一环。
培养学生的几何直觉。
在初中数学课程中,几何学是很重要的部分。
几何学是研究空间中图形、尺寸、形状以及它们之间的关系和性质的数学分支。
培养学生的几何直觉,是为了让学生对图形及其性质有一种直观的认识。
在初中数学的教学中,老师可以通过椅子、桌子等日常生活中的物体,引导学生了解形状、大小、方向等几何概念。
引导学生进行空间思维的训练。
空间思维是指人们在解决和理解与空间有关的问题时所进行的一种思维活动。
空间思维对于解题、构建模型等都是不可或缺的。
在数学教学中,老师可以引导学生用立体图案、平面图案等形式来进行思维训练,提高学生对于空间概念的理解和应用能力。
利用技术手段辅助教学。
随着科技的发展,各种数字化工具已经成为了教学中的利器。
在数学教学中,老师可以利用电子白板、计算机软件等工具来展示各种几何图形、运动轨迹等内容,让学生通过视觉和听觉的感知来加深对于空间概念的理解。
培养学生的空间想象力也是非常重要的。
空间想象力是指人们对于空间进行想象和构想的能力。
通过对图形、立体等形式的想象,可以帮助学生更好地理解和应用数学知识。
在日常教学中,老师可以通过立体拼图、立体模型等教具,来引导学生进行空间的想象和构想,提高他们的空间想象能力。
注重实践与应用。
空间观念的培养是一个渐进的过程,需要学生在实践中不断地去感知、认知和应用。
在数学教学中,老师可以通过实际的问题、实验、案例分析等教学方式,引导学生进行实际操作和解决问题,以此来提高学生的空间观念。
聚焦数学核心素养,培养学生空间观念,需要从各个方面入手,从课堂教学、实践操作等多个维度来进行。
七巧板的起源与发展引言概述:七巧板是一种传统的益智玩具,它的起源可以追溯到古代中国。
随着时间的推移,七巧板逐渐发展成为一种全球流行的玩具,深受孩子和成年人的爱慕。
本文将从七巧板的起源、发展、设计原理、教育意义和未来发展等五个大点来详细阐述。
正文内容:1. 七巧板的起源1.1 古代中国的七巧板古代中国是七巧板的起源地,最早的七巧板可以追溯到宋朝时期。
当时,七巧板是由木制的七个不同形状的块状拼图组成,用来培养人们的观察力和思维能力。
1.2 七巧板的传播与演变随着时间的推移,七巧板逐渐传播到世界各地。
在不同的文化背景下,七巧板经历了一系列的演变和改进。
例如,西方的七巧板通常由平面的七个不同形状的木块组成,而亚洲的七巧板则更注重立体感。
2. 七巧板的设计原理2.1 几何学原理七巧板的设计基于几何学原理。
通过将七个不同形状的块组合在一起,可以创建各种各样的几何形状,如正方形、长方形、三角形等。
这种设计原理不仅可以锻炼人们的几何学思维,还可以培养创造力和空间想象力。
2.2 拼图原理七巧板的设计还基于拼图原理。
每一个块都有特定的形状和尺寸,惟独将它们正确地拼接在一起,才干形成完整的图案。
这种拼图原理可以培养人们的逻辑思维和问题解决能力。
2.3 对称性原理七巧板的设计中时常运用对称性原理。
通过将块按照对称的方式进行罗列,可以创造出美观而有趣的图案。
这种对称性原理不仅使七巧板更具吸引力,还可以培养人们的审美能力。
3. 七巧板的教育意义3.1 发展智力和思维能力七巧板的拼图过程需要观察、分析和解决问题的能力。
通过不断尝试和调整,孩子们可以锻炼自己的智力和思维能力,培养创造力和逻辑思维。
3.2 培养空间想象力七巧板的设计涉及到空间的罗列和组合,可以匡助孩子们培养空间想象力。
他们需要想象块在空间中的位置和关系,从而找到正确的拼图方式。
3.3 增强耐心和毅力七巧板的拼图过程需要耐心和毅力。
孩子们需要反复尝试和调整,直到找到正确的拼图方式。
教育信息化数字化学生思考随着科技的不断进步和应用,教育信息化已经成为当今教育领域的热点话题。
数字化技术的迅速发展,为学生的学习和思考提供了更多的可能性。
本文将探讨教育信息化数字化对学生思考能力的影响,以及如何更好地利用数字化教育资源来提升学生的思考能力。
一、教育信息化数字化的意义教育信息化数字化是将教育活动与数字化技术相结合,通过利用电子设备、网络等工具,来优化教学过程、提高学习效果的一种方式。
教育信息化数字化的意义在于,它可以打破传统的教学模式,使学习更加灵活与个性化。
数字化技术能够提供实时、丰富的学习资源,帮助学生获取更广泛、更深入的知识。
同时,数字化工具也能够激发学生的学习兴趣,激发他们的思考能力。
二、数字化技术对学生思考能力的影响1. 提升信息获取能力教育信息化数字化使得学生在获取信息方面更加便捷。
通过搜索引擎、在线教育平台等工具,学生可以迅速获取到他们所需要的知识。
这种便利的信息获取方式鼓励了学生主动探索、独立思考的能力。
学生可以根据自己的需求和兴趣选择学习的内容,并且在学习的过程中进行积极的思考和总结。
2. 拓展思维空间教育信息化数字化的一大特点是可以提供多媒体和互动性的学习资源。
学生可以通过音频、视频、动画等形式获取知识,这不仅增强了学习的趣味性,同时也提供了更多的思维刺激。
数字化技术能够激发学生的创造力和想象力,拓展他们的思维空间,使其思考更加灵活和多样化。
3. 促进合作与分享数字化教育资源的共享性质,使得学生能够与来自不同地区和背景的人进行交流和合作。
这种合作与分享的机会促进了学生之间的合作能力和思考能力的培养。
通过与他人合作,学生可以共同解决问题,思考不同的观点,从而提高自己的思考深度和广度。
三、如何更好地利用数字化教育资源来提升学生的思考能力1. 教师的引导与激发在数字化教育环境中,教师需要发挥重要的引导和激发学生思考的作用。
教师可以根据学生的学习需求和兴趣,引导他们积极获取和利用数字化教育资源。
1. 当今社会的数字化程度越来越高,数字世界已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
在这个数字世界中,虚拟太空是一个备受关注的领域。
2. 虚拟太空是指一种数字化的宇宙空间,它是由计算机技术所构建的一个全新的探索之旅。
通过虚拟现实技术,用户可以在数字化的宇宙中进行各种探索和冒险。
3. 虚拟太空的探索之旅可以让我们在数字世界中尽情地探索未知的领域,发现全新的资源,以及结交新的朋友。
这种探索方式可以帮助我们更好地了解数字世界的本质和规律,更好地适应数字时代的生活方式。
4. 虚拟太空的探索之旅还可以带给我们很多乐趣和创造力的体验。
在这个数字化的空间中,我们可以尝试不同的游戏、活动和创意方式,从而提高我们的想象力和创造力。
5. 同时,虚拟太空的探索之旅也有很多挑战和风险。
例如,虚拟太空中存在着虚拟欺诈、隐私泄露等问题,这些问题都需要我们引起重视。
6. 在探索虚拟太空的过程中,我们还需要注意保护自己的隐私和安全。
例如,我们需要遵守数字空间的规则和道德准则,不要随意泄露自己的个人信息。
7. 虚拟太空也可以给我们带来商业机会和创新发展的空间。
在这个数字化的世界中,我们可以尝试不同的商业模式和创新方式,从而探索更多的商业机会和发展前景。
8. 总之,虚拟太空是一个充满机遇和挑战的数字化空间。
通过探索虚拟太空,我们可以更好地了解数字世界的本质和规律,提高我们的想象力和创造力,同时也需要注意保护自己的隐私和安全。
展望数字化艺术设计的未来趋势,陈述利与弊数字化时代的到来,不仅给设计艺术带来了影响,也改变了艺术设计教育,在各种数字化手段面前,一直沿用的以美术教学为主体的设计教学模式,已难以满足人才要求。
一、数字化艺术设计的特点数字化对艺术设计各个领域的影响是全方位的,无论是室内设计、服装设计、包装装潢,还是影视动画、油画、壁画,都无不受到其影响。
数字化手段对艺术设计带来的影响主要体现在以下几个方面。
1.绘画功能强大,一直以来,我们在绘画上都遵循着在绘图板上裱纸、起稿、绘大色、精细刻画等过程,工序较多,而且由于每个人的绘画技艺不一,对色彩的感受与理解也不一样,因此容易出现透视误差以及用色不当等问题。
传统绘画中,出现这种问题时,要想调整过来相当不易,难以达到理想要求。
与传统绘画不同,数字技术提供了全新的艺术设计流程,在最为流行的3DSMAX、AUTOCAD软件环境中,设计者只需将自己欲设计图样的具体数据与构思输入计算机,再进行相应微调,就能得到令人满意的设计图样。
在强大的软硬件功能支持下,以往最令人头疼且最易出错的调色环节,是由计算机完成的,保证了数据的准确性,减少了人工绘图误差。
有别于传统绘画的一次效果,数字化绘画软件提供了保存、记忆、复制以及可逆修改等操作功能,真正使图形设计成为一件轻松的活。
2.视觉效果突出在传统手段下,艺术设计要完成一组效果图,不仅费时费力,而且由于条件限制,很难看到全面丰富的效果。
而在数字化的世界里,借助现代的模拟技术,不仅可以绘制某一动作的全过程,更可以通过计算机软件将这一过程全方位充分展示,或快或慢,或平面或立体。
在3DSMAX、MAYA等三维制作软件的支撑下,一些模拟实体造型以及物体的运动,都能轻易地实现。
可以说,数字化设计手段给我们艺术设计领域带来的影响无与伦比,大量超现实空间的虚拟形态在数字化世界被实现,众多视觉效果极佳的画面,使我们的审美都在发生变化。
3.合作前景广泛数字化技术将艺术设计从画板上脱离出来,多媒体技术则让人们能够更容易欣赏到艺术设计作品,而网络,更是让全球的人能在同一时间欣赏到同一幅艺术设计作品。
让空间想象力数字化
【摘要】空间想象力是学生学好《机械制图》的基础和前提,而部分学生空间想象力的不足或说是缺失,则严重的制约他们的学习。
在教学过程中培养和提高学生的空间想象力则是一个必要事。
针对这样的学生群体,抓基础,同时结合中学数学中数轴、平面坐标、空间直角坐标,让投影面体系与这些数学基础知识联系起来,让处于投影面体系中的点、线、面、基本立体数字化,从而让空间想象力数字化,从数字的角度让学生建立起空间概念,进而来培养提高他们的空间想象力,我想这也是一种很好的培养和提高学生空间想象力的方法。
【关键词】机械制图;空间想象力;数字化
《机械制图》是研究识读和绘制机械图样的原理和方法,是工科类学生的主干专业基础课程,是学习后续专业课程以及日后工作实践必要的基础,学好本课程的重要性可想而知。
然而,由于本课程投影原理的抽象性,对于初学者而言,往往很难将三维空间形体与其二维平面投影高度地对应联系起来,具体地就是表现在缺乏空间想象力。
空间想象力是学生学好《机械制图》的基础和前提,而学生空间想象力的不足或说是缺失,则严重的制约他们的学习。
训练和培养学生的空间想象力,实质就是《机械制图》教学的重要任务之一,在教学过程中培养和提高学生的空间想象力当然也就是一必要的教学活动,应该贯穿于我们的教学当中。
为帮助同学们空间想象力的提高,在教学中常用的教辅方法是实物及实物模型、轴测图、3dmax模型等。
这些辅助方法是很有必要也很有效果的,但我想提高同学们的空间想象力在沿用以上方法的基础上,同时结合中学数学中数轴、平面坐标、空间直角坐标,让投影面体系与这些数学基础知识联系起来,让处于投影面体系中的点、线、面、基本立体数字化,从而让空间想象力数字化,从数字的角度让学生建立起空间概念,进而来培养提高他们的空间想象力,这同样也是一种很好的培养和提高学生空间想象力的方法。
怎样建立起这种数字关系呢?我们知道在《机械制图》画法几何知识部分中,要建立起一个三维投影面体系如三投影面体系,然后,再将三维立体的三投影面展开为二维平面投影,这样三维立体和二维平面之间就建立起一定的关系。
其实在这一过程中不难发现这个三投影面体系和二维投影面与中学数学中的空间直角坐标系、平面直角坐标系和数轴是有密切的内在联系,三投影面体系其实就是中学数学中的空间直角坐标系,投影面就是平面直角坐标系,投影轴当然也就是数轴了。
把这些关系对应起来后,我们也就很容易来进行相关的数字化处理了。
数轴,在学习数轴时,我们知道任何一个实数在数轴都对应一个点,反过来,数轴上的任何点都对应一个实数。
平面直角坐标系或空间直角坐标系中,在坐标系中任何一个点对应一组实数(X,Y)或(X,Y,Z),反过来,任何一组实数(X,Y)或(X,Y,Z)在坐标系中都对应着一个点,它们一一对应。
《机械制图》其基础是画法几何,它基于中学数学知识。
我们知道在几何学中,点是最基本的几何要素,点动成线,线动成面,面围合起来形成几何形体。
简单地讲,线、面、体都是点的集合,有变化规律的线、面、体只需用若干个点就可来表示,如:两点决定一直线;不在一条直线上的三点决定一平面;三棱锥就是由不在同一平面上的四个点决定的。
要建立起线、面、体的空间概念和想象出它们的空间几何形状就要搞清楚点的空间关系,要数字化线、面、体也必须数字化点。
对点认识很重要,把点的数字化过程稿清楚了,其它的也就很容易认识学习了。
下面就分别叙述一下它们的数字化过程。
1点
在三投影面体系中,点的位置有这样三种,(1)在投影轴上;(2)在投影面上;(3)在三维空间中。
1.1投影轴上的点
在投影轴上的点其实就是中学所讲的数轴上的点,我们知道数轴上的每一个点对应于一个数,只不过在三投影面体系中有三条轴(X轴、Y轴与Z轴),而在这三条轴的点分别表示为(X,0,0)、(0,Y,0)和(0,0,Z),也就是投影轴上的点可用三个数来表示,这三个数中其中两个为零。
1.2投影面上的点
在投影面上的点其实就是中学所讲的平面坐标上的点,我们知道平面坐标上的点对应于两个数,在三投影面体系中有三个投影面(XOY面、XOZ面、YOZ 面)其上的点分别可表示为(X,Y,0)、(X,0,Z)、(0,Y,Z)。
1.3三维空间点
三投影面体系中,空间点的表示与中学空间直角坐标一样,可表示为(X,Y,Z)。
从上可以看到,在三投影面体系中的任意一点都可用一组数(X,Y,Z)来表示,这组数中的三个数X、Y、Z是任意实数,它们的大小分别表示点到相互垂直三个投影面的距离。
X值表示空间点到YOZ投影面(坐标面)的垂直距离;Y值表示空间点到XOZ投影面(坐标面)的垂直距离;Z值表示空间点到XOY 投影面(坐标面)的垂直距离。
反之,通过这样一组数(三个数值)在三维空间中就能唯一确定任意一个点空间位置。
也就是说在三维空间中任意一点对应着一组数(三个数),在三维空间中任意一组数(三个数)对应着一个空间点,点和数是一一对应的。
这样空间任意一个点都数字化,有了点的数字化理念,线、面和体的数字化也就很容易理解,因为它们都是点的集合。
2线
线有直线和曲线。
点动成线,线其实就是点的集合,在三投影面体系中点可用一组数字表示,线当然也可用一系列数字表示。
直线较曲线要简单,两点决定一直线,因此直线只需两组数字就可表示,而曲线则要复杂的多,但从数学意义上来讲是可数字表示的。
3面
面分平面和曲面。
点动成线,线动成面,面也是点的集合。
平面较曲面简单。
不在同一条直线上的三点决定一个平面,用表示这三个点的这三组数就可表示一平面,而曲面则要复杂的多,但从数学意义上来讲是可数字表示的。
4体
体是由面围合而成的,有了以上点、面、面的数字概念,立体的数字化也就容易了,此处就不再细说。
5其它
有了点、线、面和立体的数字概念后对于截交线、相贯线的认识和理解就会有很大的帮助,因截交线、相贯线上的点可理解为线与面、线与线的交点。
总之,在《机械制图》课中把点、线、面和基本形体等数字化处理对学生的学习理解,对学生空间想象力的提高将是有帮助的,对教学过程同样也起到很好的辅助作用。