何谓“几何”?弗赖登塔尔认为,所谓几何就是把握空间,而这个空间对儿童来说,就是他们生活和运动的空间。因此,“几何”又称为“空间几何”,从严格意义上讲,空间几何主要就是研究事物的空间形式或关系的一门学科。我们首先要弄清楚,作为小学数学课程的空间几何,与作为数学科学的空间几何是有区别的:1、作为数学科学的空间几何(1)是一个完整的知识体系(2)是一种论证几何,或称之为证明几何(3)是存在于严密的公理体系之中的2、作为小学数学课程的空间几何(1)是几何学中最基础的部分(2)是一种直观几何,或称之为经验几何、实验几何(3)是存在于不太严密的局部组织之中的明确了小学数学几何与数学课程几何的不同点之后,就要来研究究竟如何更加有效地进行小学数学的几何学习呢?下面分三个部分:一、 小学几何学习的基本分析这部分内容又分三个知识点:(一)、小学数学几何学习的基本内容:也就是我们所说的“空间与图形”,具体内容有:简单几何形体的认识、变换(包括平移、旋转和对称等)、位置、图形测量、简单图形的周长、面积与体积的计算、方向的认识以及平面坐标的初步体验等。(二)、小学数学几何学习的基本目标:(分两个方面表述)1、从活动的特征表述(1)能从实物的形状想像出几何图形,或由几何图形想像出实物的形状;(2)能从较复杂的图形中分解出基本的图形,并能分析出其中的基本元素及其关系;(3)能描述出实物或图形的运动和变化;(4)能采用适当的方式描述物体间的位置关系,或能运用图形形象地描述问题,并利用直观来进行思考。2、从内容的特征表述(1)使学生获得有关线、角、简单平面图形和立体图形的知觉映象(空间表象)(2)使学生能建立有关长度、面积或体积等的基本概念(3)能够对不太远的物体间的方位、距离和大小有较正确的估计(4)能从较复杂的图形中辨别有各种特征的图形(三)、小学数学几何学习的基本特点:(两点)1、经验是儿童几何学习的起点儿童的几何学习与成人(或更高年级学生)不同,他们不是以几何的公理体系为起点的,而是以已有的经验为起点的。儿童在玩各种积木或玩具的过程中,在选择和使用各种生活用具的过程中,在接触到的各种自然现象中,甚至于他们在玩类似“过家家”的游戏中,逐渐感觉到了各种用具在几何方面的特点。2、操作是儿童构建空间表象的主要形式儿童的几何不是论证几何,更多的是属于直观几何,而直观几何就是一种经验几何或实验几何,因此,儿童获得几何知识并形成空间观念,更多的是依靠他们的动手操作。儿童在这个过程中,是通过不断地尝试搭建、选择分类、组合分解等活动来增加自己的体验,积累自己的经验,丰富自己的想像的。二、儿童形成空间观念的基本特征发展儿童的空间观念是小学数学几何学习的基本价值。所谓空间观念,就是指物体的形状、大小、位置、距离、方向等形象在人头脑中的映象,是空间知觉经过加工后所形成的表象。下面就结合实例从“思维发展”和“空间观念形成”两大方面具体谈谈“空间观念”。(一)儿童几何思维水平的发展:1、水平0阶段(前认知阶段) 1)直线和曲线(线能区分)(2)正方形和平行四边形(面不能区分)2、水平1阶段(直观化阶段)(1)四边形和三角形(能从边的数量上去区分)(2)正方形和菱形(不能从角的特征上去区分)(3)长方形和长方体(不能区分面和体)3、水平2阶段(描述/分析阶段)(1)长方形、四边形、三角形(不同分类方法代表不同水平)(2)长方形是特殊的平行四边形(对图形内在性质和特征不能区分)4、水平3阶段(抽象/关联阶段)(1)平行四边形剪拼成长方形(2)三角形拼成平行四边形(能通过动手操作将新知转化为旧知进行学习)(3)长方形与长方体(能区分面和体)(二)儿童空间观念形成与发展的基本特征(三点) 1、儿童空间想像力的发展所谓的空间想像能力,就是指对客观事物的空间形式进行观察、分析、归纳和抽象的能力。低年段儿童在学习空间图形时基本上是从认识“二维图形”开始的,但儿童积累的却是大量的“三维”的几何经验,他们在对“二维”图形的空间思考的过程中,往往就会依附相应的直观物体,比如让学生举例说说生活中有哪些物体的形状是长方形的?学生往往会举到诸如课桌之类的,很难抽象出桌面的形状才是长方形。甚至到了较高年级学习“圆的认识”时,还会受到直观物体“球”的干扰。2、儿童形成空间观念的主要心理特点(1)对直观的依赖较大“闭合的区域”往往比“开放的区域”更为直观。如对三角形的性质理解可能会比对角的性质认识更容易;对周长的理解可能会比面积更容易。正如我们听到许多教师上《面积与面积单位》时,总是让学生通过自己的手的触摸来体验“面”的大小,并与周长作出对比,逐步获得对“面积”的理解。(2)用经验来思考和描述性质或概念无法运用精确语言来描述“圆”,对“圆上”、“圆内”或“圆外”等概念还只能建立在“圆圈上”、“圆的里面”和“圆的外面”等上面。(3)空间观念的形成依靠渐进的过程学龄前儿童已经认识三角形,但这只是对形状的初步感知,到了低年段,能用“三条边围起来”这样的直观特征来辨识图形。到稍高年段,才开始逐渐获得“三角形”性质方面的认识。(4)容易感知图形的外显性较强的因素对“角”的本质属性的认识,往往会集中在组成角的两条边的长短上,而忽视两条边的“张开”程度,也是因为边的长短的视觉刺激明显要大于两条边的“张开”程度,甚至我前几天在问学生如果拿一个放大镜看角时,角的大小怎样时,学生居然说角会变大。(5)对图形性质间的关系有一个逐渐理解的过程一年级时,学生只能辨认长方形、正方形、三角形、圆形的形状;二、三年级时,学生不仅能辨认长方形、正方形、梯形、平行四边形等平面图形,还能从这些图形的基本性质上分析,并对圆柱和球也有了初步的认识;到了四、五年级,能深入地分析图形的性质及关系;而到了六年级,学生则能较好地掌握立体图形的特征。可见学生对图形的掌握及空间观念的发展都是一个渐变的过程。(6)对图形的识别倚赖标准形式一位老师在上《三角形的认识》时,为了让学生更好地理解“高”的概念,她先从一个正放的三角形入手,让学生画高;接着她把这个三角形旋转一下,变成倒放的三角形了,问学生这还是不是三角形的高,学生就觉得它不是高了。可见学生对图形的识别还仅仅依赖于标准形式,一旦变成了“变式图形”,学生识别起来就比较困难了。(7)依据平面再造立体图形的空间想像能力是逐步形成的有的教师在学生初次学习“长方体”时,用三根“拉杆天线”,将它们的三个点按“长”、“宽”、“高”这三个维度焊接在一起。然后不断地通过拉动天线的三个方向的长度,让学生在头脑中再造相应的形体大小的形象,以此来发展儿童的空间想像能力。 3、儿童形成空间观念的主要知觉障碍1、空间识别障碍空间识别能力表现出的是空间的方位感,它无论是在日常的生活中,还是在空间几何的学习中,都是一个非常重要的能力。比如估计出要去的某个地方的大致方位,就如平时非常重要的方向感;估计出两个物体之间的大致距离等等,都涉及到空间识别能力。而这些能力在我们今后的生活中作用是非常大的。2、视觉知觉障碍比如让学生解决“教室粉刷墙壁和天花板,要粉刷多少面积”或是解决“游泳池铺瓷砖”等,其实都是关于长方体的表面积问题,由于学生看到教室是一个完整的长方体,他们就往往会忽略了有一个面不算在内的问题。三、小学几何教学的主要策略前面我在“几何学习的基本特点”中也已强调两点:经验是儿童几何学习的起点;操作是儿童构建空间表象的主要形式。针对这两大特点,在几何教学中应注意运用以下三点策略:(一)注重儿童的生活经验(1)利用操作体验来获得对象形状特征的认识比如《三角形的分类》可以给定学生一些不同形状的三角形,让学生按自己的理解去分类,而不同的分类就显示着他们对对象形体特征的表征。(2)利用已经建立的有关图形形体经验帮助概括图形的性质比如学习平行四边形和梯形时,是在学生学习了长方形、正方形之后的,学生自然会按分析长方形、正方形的方法,从边、角的方面去分析它们的特征。(二)观察对象的形体特征是基础(1)观察形体特征是获得对象性质的基础比如长方体中有一种特殊的是有两个面是正方形的,让学生凭空去想象其余四个面有什么关系是十分困难的,必须通过实物的观察,让学生明白它的宽和高相等,因此其余四个面是大小完全相等的,从而获得性质,得出结论。(2)注意运用变式如前面提到的认识三角形的高时,应多采用变式,以加深学生对“高”的概念的理解。又如,认识圆的半径、直径时,不必过于强调概念,而是要多一些变式的练习,以反例来加强学生对半径、直径的认识。(三)强化动手操作(1)搭建活动我在上《立体图形的整理和复习》时,让学生通过“搭一搭”帮助学生思考在立方体每个面都打一个直穿洞口的长方体,使学生较好地理解被挖掉的有7个小立方体。(2)剪拼与折叠活动比如《三角形的内角和》一课,可以让学生通过剪拼、折叠的方法得出三角形的内角和是180度。(3)实物操作活动在学习圆锥的体积公式时,必须让学生通过实物操作,发现等底等高的圆柱和圆锥之间的关系,从而得出圆锥体积计算公式。(4)测量活动《三角形的内角和》一课,学生最初提出的验证三角形内角和是否为180度的方法都是量一量的方法,这个测量活动也是很有必要的,只有引发认知冲突,才会更深入地解决“误差”的问题,更好地引出剪拼、折叠的方法。(5)作图活动四、丰富的想像和有效的交流发展儿童的空间想像能力是小学几何学习的重要任务,而丰富的想像是发展学生空间想像力的有效方式,空间想像力不仅包括对方位、立体图形的想像,还应该包括对平面表示的三维图形的透视能力,以及对图形的再造、组合或分解能力。(这让我想到一种三维图)有效交流也是促进学生几何语言发展的有效手段。我的思考:鉴于以上收获,引发了我的思考。给孩子留一片想像的时空直观演示,该出手时才出手!孔子曰:“不愤不启,不悱不发。”只有在学生先独立思考、展开想像的基础上,在学生空间想像能力无法达到某个高度时,才去演示和启发,才能更好地培养学生的空间观念,这不正是我们小学数学几何教学所应追求的目标吗?但愿我今天的粗浅看法能给大家带来一些思考!
这篇挺合适的,改改应该可用: 立体几何的归纳推理,定义,归纳法 学生姓名:林新彰 就读学校:国立台南第一高级中学 指导教授:柯文峰教授 壹,学习目的 Laplace曾说过,在数学里发现真理的主要工具是归纳和类比.我们可从立 方体,三稜柱,五稜柱,方锥,八面体,来推知F + V = E + 2的欧拉公式,这 就是归纳的基本要件,从塔顶及截角立方体之几何图形做类比.我们学习几何 学的目的,从实质来看,是为了将周遭摸得到看得到的东西,作研究推理,深 一层则是为了,促进平面空间的概念,增加思考逻辑的灵活性归纳法部份,则 是将算术,几何,集合等数学单元,作直觉性的观察今日所知的数之多种性质, 大部份系经由观察法所发现,而严格证明则需经过数十年甚至数百年才诞生. 贰,学习方法 藉由教授的讲解,同伴的讨论,或者上去黑板试著讲解给新来的学弟妹听, 能更进一步的去探索逻辑,几何和立体几何的观念,也能从归纳推理的过程中 得知公式的来龙去脉,而不是只知道F + V = E + 2的欧拉公式. 参,学习过程与结果 一,观察归纳法即科学家处理经验的步骤.在使用观察归纳法建立猜测时,必 须坚守以下三原则:第一,必须能随时修正自己的见解.第二,如果有不 得不改变自己的见解时,就必须当机立断改正.第三,不在没有充份理由 支持下,盲目的改变见解.即使多数人我们持有不同意见,也不西瓜靠大 边. 二,在分割元素这个部份看似没啥新鲜的(当它分割元素的个数不大时) ,但到 了大一点点的数时,就开始搅尽脑汁,还是没什麼头绪.还好最后从分割 个数少的,推到个数大的.举例来说,从直线被点分割的个数1,2,3,4, 5,6,…,推到平面被直线分割的个数1,2,4,7,11,16,…,最后就 可以推到空间被平面分割的个数1,2,4,8,15,26,…. 肆,讨论及建议 一,使用观察归纳法也须有耐心,不太快下结论.例如:法国数学家费马认为 2的2之n次方 + 1皆为质数.但他只算n = 1,2,3,4均为质数,就推 测当n = 5,6...等等皆对.但欧拉却真的把n = 5代入,发现它可被 641整除,因而不是质数. 二,从实作我们可以学到很多东西,就速成的眼光而言,实作是花时间的,但 实作却有慢工出细活的优点.举个例子来说,碳60,俗称巴克球,是最近 才发现的碳之同素异形体.有一天上课时,柯教授叫我和另一名同伴作一 个巴克球,费了九牛二虎之力摺一个歪七扭八的球形,但藉由它,我得知 它有12个正五边形,20个正六边形,并得到一些附属品90个sigma键及 30个pi键.
几何图形在生活中的应用金华四中 初一(9)班 毛以华 指导老师:方云兵在这个科技高速发展的时代中,几何图形已经成了生活中的”常客”,处处都有几何图形的身影,比如说:三角形的自行车架,圆形的窨井盖和汽车轮子,圆柱型的花盆等等,这种种说明几何图形与我们的生活是息息相关的,是不可分割的。材料一:窨井盖为什么是圆形的?1. 小学中我们学到过在周长相等的情况下,圆的面积最大,所以窨井盖也是用了这一原理,所以说,圆形的窨井盖所用的材料是最少。2. 圆有一个圆心,在圆内,直径都相等,而正方形的对角线与边长是不相等的,所以圆的承受力是最大的。3. 圆形的窨井盖还有便于运输的优点。材料二:为什么自行车架是三角形?1. 三角形有一种特性,就是三角形稳定性。任取三角形两条边,则两条边的非公共端点被第三条边连接 。∵第三条边不可伸缩或弯折 。∴两端点距离固定 。∴这两条边的夹角固定 。∵这两条边是任取的 。∴三角形三个角都固定,进而将三角形固定 。∴三角形有稳定性 。任取n边形(n≥4)两条相邻边,则两条边的非公共端点被不止一条边连接 。∴两端点距离不固定 。∴这两边夹角不固定 。∴n边形(n≥4)每个角都不固定,所以n边形(n≥4)没有稳定性。材料三:在生活中,还有许多由几何图形构成的商标例如奥迪(图1),雪佛兰(图2),宝马等等。在生活中几何图形的应用真是无处不在,人们利用几何图形的种种特性来方便我们生活。就如罗丹说的:“生活中不是没有美,而是缺少发现美的眼睛”。所以,生活中不是没有数学,而是看你有没有去发现它了。(部分内容摘自百度百科)
高中就写论文啦?
“哪里有数学,哪里就有美!”——古希腊数学家普洛克拉斯。 一提到美,人们总是不禁想到“绕梁三日”的音乐之美;或是想到“巧夺天工”的艺术之美,或是想到“江山如此多娇”的自然之美……然而,现在的绝大多数学生都不会把高中数学和美联系到一起,这也在一定程度上说明我们数学美学教育的欠缺。据调查分析,现在的学生对数学的兴趣是建立在他们优异的初中数学成绩上,而进入高中后,数学难度骤增,导致多数学生的数学成绩骤降,从而一下子失去了对数学的热爱。由爱转恨来的如此的突然就是由于他们对数学是一种“假”的兴趣。而在数学教育中渗透美学教育,能激发学生对数学的“真”的兴趣,而这样的兴趣正是学生最好的老师。 人的爱美天性在青少年时期表现尤为突出,数学教师应当抓住这个最佳时期,不失时机地向学生揭示数学之美,从而愉悦他们的心境,激发他们的兴趣,陶冶他们的性情,塑造他们的灵魂,进而让学生领悟数学美,欣赏数学美,创造数学美。大数学家克莱因认为:“音乐能激发或抚慰情怀,绘画使人赏心悦目,诗歌能动人心弦,哲学使人获得智慧,科学可改善物质生活,但数学能给予以上的一切。” 那什么是数学美呢?罗素说:“数学,不但拥有真理,而且也具有至高的美,真正雕刻的美,是一种冷而严肃的美!”数学美不同于绘画,音乐等艺术之美,也不同于鲜花,彩虹等自然之美,它是一种科学力量的感性与理性的显现,是一种人的本质力量通过数学思维结构的呈现,这是一种真实的美,是反映客观世界并能改造客观世界的科学美。数学美不仅有形式的和谐美,而且有内容的严谨美;不仅有具体的公式、定理美,而且有结构、整体美;不仅有语言的简明、精巧美,而且有方法与思路的奇异、统一美;不仅有逻辑、抽象美,而且有创造、应用美。而作为新一代的教师,正是要不断的去挖掘数学美,不断的去传授数学美,让学生感受到数学美,从而激发学生学习数学的兴趣。 新课标背景下,更是要求教师要在数学教育过程中实施美学教育,培养学生的审美能力,从而形成美的心灵,美的灵魂。而如何将美学教育贯彻到数学教学中呢,笔者在近些年的教学过程中,对此感触颇多。 一:简洁的数学美 爱因斯坦说过:“美,本质上终究是简单性。”而数学中的简洁美简直是无处不在。欧拉公式——“V+F-E=2”堪称简洁美的典范。世间的凸多面体无穷无尽,但是他们的面数,顶点数,棱数都符合这个简单的公式。此外,为大家熟知的勾股定理,用一个简单的二次式“ ”描述了全体直角三角形的直角边和斜边的关系。微积分基本定理更是用一个简洁的式子“ ”描述了定积分和原函数之间的关系。纵观整个数学史,伟大的数学家们无不为了追求更加简洁更加通用的定理而付出毕生精力。其中一些像是哥德巴赫猜想这样的富含简洁美的猜想正被无数的数学爱好者们努力攻破着。 我国著名数学家陈省身说过:“数学世界中,简单性和优雅性是压倒一切的。”作为新一代的教育者的我们,必须善于挖掘教材中的简洁美,适时的总结数学公式的简洁与通用,让他们感受到数学的简洁美,从而抓住他们的心。 二.统一的数学美 浩瀚宇宙,包罗万物。宇宙中的天体无穷无尽,而探究宇宙的奥秘一直是人类的追求梦想。面对无数的天体运动,人们研究出它们运行的轨迹或是椭圆,或是双曲线,或是抛物线,而数学上用仅用一句话就能将其统一起来:“到定点的距离与它到定直线的距离比是常数e的轨迹。当时,轨迹是椭圆;当时,轨迹是抛物线;当时,轨迹是双曲线。”数学中的统一美可见一斑。此外,立体几何中,台体的表面积和体积公式更是将椎体和柱体的表面积和体积公式和谐的统一起来。三角函数中,“万能公式”更是将正弦、余弦、正切统一的用正切来表示。何其统一啊,何其美啊! 而统一美的在教学中尤为重要,教师不仅要善于发现总结统一美,更要及时的将其向学生传授,正是在各种各样的统一美的介绍和学习过程中,让学生进行分析比较,从而从本质上突破难点重点,感受数学的统一美。 三.奇异的数学美 毕达哥拉斯说:“凡物皆数。”他将自然界和数和谐统一起来了。有一次,他的朋友问他:“我和你交朋友,和数有关吗?”他回答说:“朋友是你灵魂的倩影,要象220与284一样亲密。”望着困惑不解的人们,毕达哥拉斯解释道: 220的全部真因子1、2、4、5、10、11、20、22、44、55、110之和为284;而284的全部真因子1、2、4、71、142之和又恰为220。这就是亲密无间的亲和数。真正的朋友也象它们那样。奇异的数学美让听者无不折服,至今还有不少学者对亲和数津津乐道。此外,他还用完美数——所有的真因子和等于本身的数来形容美满的婚姻。高中数学里,圆锥曲线部分,离心率e的值是0.9999的时候,轨迹还是一个椭圆;而当它变成1时,轨迹却是抛物线;当它再变成1.0001时,轨迹又变成了双曲线。丁点的变化,却导致图像的截然不同,真是奇异啊。数学中确实是存在着许多奇异美,而正要通过我们的悉心挖掘,让学生感受到数学的神奇。 四.自然的数学美 新课标提出:“数学源自生活,并应用于生活。”生活中的数学处处可见,例如,黄金分割数0.618, 它是最和谐的比例关系,具有很高的美学价值。人的肚脐高度和人体总高度之比接近等于0.618;主持人主持节目时,站在舞台的黄金分割点位置,不显得呆板,声音传播效果最好;在建筑造型上,黄金分割处布置腰线或装饰物,则可使整幢大楼显得雄伟雅致。蜜蜂房呈六角形,角度也很精确,钝角 109 ° 32 ′,这样的巢不但节省材料,而且结实坚固,令人类工程师惊叹不已!更另人惊奇的是蜜蜂还知道两点间的最短距离,蜜蜂在花间随意来去采集花蜜后它知道取最直接的路线回到蜂房。 而善于利用自然界以及生活中的数学实例,展示数学的美和自然生活的完美结合,往往能让学生感受到数学的实用性,让学生真正的对数学产生兴趣。 有人说:如果把数学当作诗集来读,那么摆在面前的任何一本数学教程,就会突然从一堆死气沉沉的公式变成洋溢着和谐、充满着绝妙和浸透了对称美的一部诗集。只要我们把数学美融于数学的教学中,那么不但我们的授课变的轻松自然,而且学生也会如释重负,不断提高对数学的兴趣,使教与学达到和谐、完美、统一。 诚然,数学中蕴含的美是博大精深的,数学美不仅以上几点,它几乎贯穿于数学的方方面面。此外数学定理公式的对称性,相似性,和谐性,传递性等都是美的体现;有时候甚至是数学问题都展示着美,解体方法也散发着美的味道。当然数学不像是一首好曲子或是一件旷世的艺术品一样能一眼品出它的美,特别对课业繁重的学生而言,他们受阅历水平,基础知识,数学训练等影响,很难把各色的数学美都品味出来。这就要求教师们需要精心研究,不断从相对枯燥的教材中去发现美,并不失时机的加以引导和培养。展望未来的教育趋势,美育教学和数学教学的结合是必要的,必然的,不仅仅为了唤醒学生日益减弱的数学兴趣,更是为了提高学生的审美能力,从而培养下一代的创造美的能力。
裸眼3D技术具有数据量小、传输效率高、显示内容可自适应调节,用户交互性好等优点。 下面是我整理了裸眼3d技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!
基于深度图的多视点裸眼3D立体视频技术研究
摘要:3D立体视频技术正引起越来越多的关注,但是目前绝大多数3D视频系统需要佩戴特殊眼镜才能够观看立体效果,或者要求观看者必须从某个固定角度进行观看。而多视点裸眼3D立体视频系统则可以避免以上两点限制,得到最好的3D观看体验。目前国际上最前沿的3D立体视频研究集中在基于深度图的多视点3D立体视频技术上面,本文对基于深度图的多视点裸眼3D立体视频系统的几个关键技术环节,包括深度图提取、虚拟视点合成、多视点视频合成等进行了研究并进行了相应的仿真实验,从实验效果来看,基于深度图的多视点裸眼3D立体视频系统具有数据量小、传输效率高、显示内容可自适应调节,用户交互性好等优点。
关键词:裸眼3D立体视频;深度图;3DTV
目前3D立体视频技术正引起越来越多人的关注,其中主流的3D技术主要包括双目立体视频(包含2个视点的视频数据)和多视点立体视频(包含8个以上视点的视频数据)。双目立体视频又可分为配戴眼镜观看和双目裸眼立体显示两种,其中前者必须佩带偏振眼镜,为观看带来了不便,后者则要求观看者必须从固定的角度进行观看,当有多人同时观看同一块显示器时,因为多数观看者无法获得最佳观看位置从而大大影响观看体验。而对于多视点立体视频技术而言,由于同一块裸眼3D立体显示器上可同时提供多个视点的内容,所以观看者可以从任意自由的角度来观看,极大地提升了观看的便利性。所以多视点立体视频已经成为当前技术研究的主流。但是,多视点立体视频相对于双目立体视频而言数据量成倍增长,为存储和传输带来了不便,而基于深度图的多视点立体视频技术具有数据量小的优点,因而成为最有潜力的多视点立体视频方案。本文深入研究了基于深度图的多视点3D立体视频技术中的若干关键技术环节,并进行了相应的仿真实验。本文的章节内容安排如下:第2节介绍基于深度图的多视点3D立体系统整体架构,第3节介绍深度图提取,第4节介绍虚拟视点生成,第5节介绍多视点视频合成,第6节总结全文。
一、基于深度图的多视点3D立体视频系统框架
基于深度图的多视点3D立体视频系统的技术框架如图1所示。首先需要进行原始视频序列的拍摄,虽然最终多视点裸眼立体显示系统需要9个甚至更多的视点的视频内容,但是实际的原始视频序列拍摄阶段只需要拍摄2-3个视点的视频即可,这是因为基于深度图的虚拟视点生成技术可以在解码端通过2-3个视点的视频生成多个视点(在本文中为9个视点)的虚拟视点视频,所以基于深度图的多视点立体视频技术具有数据量小,易传输的优点,克服了多视点视频数据量大的缺陷。
在原始视频序列拍摄完成后需要进行深度图的提取和相机参数的计算,该步骤中提取的深度图的质量直接决定了后期生成虚拟视点视频的质量。完成以上步骤后则需进行压缩编码并通过网络传输到解码端,解码端对数据进行解码后会进行基于深度图的虚拟视点生成,将原始的2-3个视点的视频数据变成9个视点的视频数据,获得的9个视点的视频数据还不能直接在多视点裸眼3D立体显示器上面播放,必须针对该显示器所使用的3D光栅结构进行多视点视频合成。
本文的后续章节将会对深度图提取、虚拟视点生成、多视点视频合成三个环节进行详细介绍并进行相应的仿真实验。
二、深度图提取
2.1深度图介绍
深度图是一副灰度图像(如图2-b),灰度值的范围为0-255。灰度值可结合场景的景深信息进行换算得到深度值,立体视频系统的实际应用中使用的是深度值。
深度图上的像素是0-255的灰度值,前文提到过深度图主要用于虚拟视点生成,在该过程中,我们用到的是实际的深度值,所以需要建立一个转换关系,将深度图中的像素灰度值换算为实际的深度值:
公式(1)中z就是我们在虚拟视点生成过程所需要的深度值,v表示图2-b中的深度图像中像素的灰度值,Znear和Zfar分别表示该视频所拍摄的场景中的最近深度和最远深度,这两个值需要在原始视频序列的拍摄过程中进行测定。
2.2基于块匹配的深度图提取
用并排平行排列的两台相机拍摄同一场景,获得两幅图像,要获得其中一幅图像的深度图,需要用另一幅图像来与之进行像素配对,经过像素点的配对匹配之后就会获得该幅图像每个像素点在两幅图像中间的视差,而深度值与视差值之间的关系如下:
其中z为我们要求的深度值,d为经过像素匹配后得到的视差值,f为相机的焦距,b为两台相机之间的基线距离。所以有了视差值d之后就可以很容易的获得深度值z。但是最关键的环节是获得准确的视差值,所以需要进行精确的像素点匹配,但是实际上由于不同相机之间曝光参数的差异,即使拍摄的是同一场景,像素点之间依然存在亮度差异,所以我们采用了图像块匹配的办法,在一定程度上提高了像素点匹配的鲁棒性,在本文的试验中所使用的是3×3大小的图像块,必须指出的是,本文默认拍摄原始视频序列的是严格水平平行的两台相机,所以在进行图像块的匹配时只进行水平搜索而不进行垂直搜索。整个深度图提取过程如图3所示。
对国际视频标准制定组织MPEG提供的多视点视频序列进行实验提取的深度图如图4所示。
三、虚拟视点生成
虚拟视点生成技术[2]可以将左右视点中的像素投影到两视点中间的任意位置,从而生成原本没有被相机拍摄到的虚拟视点的视频图像(如图5所示),该生成过程需要用到左右两个视点的深度图以及相机参数。该技术主要用到了3D投影的算法,3D投影算法用于发现两个图像平面之间的对应点,具体过程为将一个图像平面上的点投影到3D世界坐标系,然后再将该点从3D世界坐标系投影到另一个图像坐标平面。
对于任一给定的点p0,坐标为(u0,v0),位于图像平面V0。如果要找到改点在图像平面V1的对应点P1的坐标(u1,v1),那么整个3D投影过程应按如下式所示进行计算:
在这里,z是3D世界坐标中的点沿着相机坐标系的到相机的Z轴到相机的距离,P是对应的投影矩阵。该投影矩阵P由相机的内部矩阵K,旋转矩阵R和平移矩阵T组成,具体P的描述如下所示: 其中,K是3×3的上三角矩阵,由焦距f,倾斜参数?酌和虚拟相机位置上的理论点(u',v')组成。R和T描述了世界坐标空间下的相机位置。
经过以上步骤即可初步实现基于深度图的视点合成。
四、多视点视频合成
4.1裸眼3D立体显示原理
要使观看者体验到3D立体效果,其核心的原理是使双眼分别同时看到不同的画面,从而获得立体感,最简单的方法就是目前最为常见的佩带特殊眼镜,这样可以强制控制两眼所看到的内容,但是该方案为观看者带来了极大的不便(特别是本身就戴眼镜的观众)。本文使用的方案为裸眼3D立体显示,主要实现途径为在显示器屏幕前增加视差栅栏,通过栅栏控制各像素光线的射出方向,使某些图像仅射入左眼,某些图像仅射入右眼,从而形成双目视差,产生立体视觉(如图6所示)。
4.2多视点视频合成
本文中所使用的裸眼3D视差栅栏结构上更为复杂,可以通过其栅栏遮挡控制9个视点的图像内容,从而实现了在同一块显示器上同时显示9个视点的图像,虽然观看者在同一时刻双眼只能分别看到其中两个视点的图像从而获得立体感,但9个视点的图像使得显示器的可观看角度大大增加。为了配合9视点光栅栅栏的显示,我们需要对9个视点图像的RGB像素进行重排列,重排列的顺序如图7所示。图中的数字代表视点的编号,按图中的顺序将9个视点图像的RGB值重新组合排列,会得到一幅分辨率为原先每个视点图像9倍大小的立体图像,立体图像可用于在多视点裸眼3D显示器上播放。由9个视点图像合成的立体图像如图8所示(该图像只有在9视点裸眼栅栏式立体显示器上才可以看到立体效果)。
结论
基于深度图的多视点立体视频技术是当前3D立体视频的研究热点,该技术不需要佩带特殊的3D立体视频眼镜,并且具有总数据量小、观看可视角度大的优点。本文深入研究了基于深度图的多视点裸眼3D立体视频系统的几个关键技术环节,包括深度图提取、虚拟视点合成、多视点视频合成等进行了研究并进行了相应的仿真实验。
参考文献
[1]Müller,K.;Merkle,P.;Wiegand,T.;,"3-DVideoRepresentationUsingDepthMaps,"ProceedingsoftheIEEE,vol.99,no.4,pp.643-656,April2011
[2]Ndjiki-Nya,P.;Koppel,M.;Doshkov,D.;Lakshman,H.;Merkle,P.;Muller,K.;Wiegand,T.;,"DepthImage-BasedRenderingWithAdvancedTextureSynthesisfor3-DVideo,"Multimedia,IEEETransactionson,vol.13,no.3,pp.453-465,June2011
[3]Muller,K.;Merkle,P.;,"Challengesin3Dvideostandardization,"VisualCommunicationsandImageProcessing(VCIP),2011IEEE,vol.,no.,pp.1-4,6-9Nov.2011
[4]Sourimant,G.;,"Asimpleandefficientwaytocomputedepthmapsformulti-viewvideos,"3DTV-Conference:TheTrueVision-Capture,TransmissionandDisplayof3DVideo(3DTV-CON),2010,vol.,no.,pp.1-4,7-9June2010
[5]Hopf,K.;,"Anautostereoscopicdisplayprovidingcomfortableviewingconditionsandahighdegreeoftelepresence,"CircuitsandSystemsforVideoTechnology,IEEETransactionson,vol.10,no.3,pp.359-365,Apr2000
点击下页还有更多>>>裸眼3d技术论文
圆锥曲线问题是高中数学教学的重、难点。你知道怎么写有关圆锥曲线的小论文吗?下面我给你分享高中数学圆锥曲线论文,欢迎阅读。
高中数学圆锥曲线论文篇一:高中数学圆锥曲线的教学研究
圆锥曲线问题是高中数学教学的重、难点.每年的高考中,都会涉及圆锥曲线问题,出题形式多样,既有分值较低的选择题和填空题,也有分值很高的大题.但是学生的得分率普遍不高.圆锥曲线教学的综合性和系统性强.这不仅要求学生理解最基本的知识点,提高运算的速度和准确性,还要求学生能够灵活运用数形结合的方法,找到解题的突破口,化简变形,准确解题.本文主要分析研究高中数学圆锥曲线的教学现状及其相应的对策.
一、高中数学圆锥曲线教学现状
1.从教师角度分析
高中数学教学大纲中对圆锥曲线的教学目标、重难点知识的说明非常清楚.大多数教师都明白圆锥曲线的重要性,而且在课堂上讲解圆锥曲线知识点和解题思路的时候很清晰.不过,学生数学基础是有差异的.对于圆锥曲线的内容,有的学生接受起来容易,有的学生接受起来比较困难.这就要求教师在教学过程中要注重培养学生的学习兴趣,不能单凭过去的教学经验.圆锥曲线经常会用到数形结合思想,有的教师在教学时会告诉学生要运用数形结合的方法,但没有清楚地告诉学生是如何想到用这种解题思想的.教师应当让学生知其然,也要让学生知其所以然.很多学生做不到举一反三,就是因为在学习圆锥曲线知识的时候教师看重结果的正确而忽视了解题思路的理解.
考虑到圆锥曲线知识在高考中所占的比重较大,几乎每一年的高考题中都会有所涉及.因而,在教学过程中教师应当有意识地渗透,让学生清楚圆锥曲线知识学习的重要意义;圆锥曲线与向量、概率等其他模块的数学知识有密切的关系.在教学过程中,教师也要重视学生其他模块数学知识的掌握,从宏观角度提高圆锥曲线教学的效率.
2.从学生角度分析
圆锥曲线的学习对学生的数学运算能力、推理能力、逻辑思维能力等各种数学能力的要求都非常高,对于很多学生来说,圆锥曲线学习起来的难度较大.有的学生对这部分知识有畏惧心理,思想上的负担导致学习的困难加大;有的学生学习方法落后,在学习过程中,只是记忆圆锥曲线的相关概念、结论,或者模仿教材和教师的解题思路,但并没有真正理解概念、结论的意义,没有掌握知识之间内在的关联,尤其是综合运用知识的能力不够,不会举一反三.圆锥曲线的题型有很多种,教师在课堂上一般会对每一种题型都进行详细的讲解,但是有的学生没有及时总结或者总结的时候流于形式,导致在考试中遇到圆锥曲线方面的题目失分.
二、提升高中数学圆锥曲线教学效率的措施
1.培养学生学习圆锥曲线的兴趣
众所周知,兴趣是最好的老师.学生只有真正热爱圆锥曲线的学习,才能事半功倍.所以,教师在圆锥曲线的教学中应当运用有效的方法激发学生的学习兴趣.比如在课堂教学中,教师可以创设问题情境作为课堂导入.学生都在新闻上了解过人造地球卫星运转轨道,教师可以以此为切入点引入圆锥曲线的知识.学生发现了圆锥曲线知识在生活中的运用,学习兴趣就会大大提升.
2.教师要重视演示数学知识的形成过程
考试中的选择题和填空题不必要求学生将解题过程详细呈现出来,不管用何种解题方法,只要结果正确就可以.但是对于试卷中的大题,解题过程相当重要,清晰明了的解题过程是得分的关键,尤其是圆锥曲线的大题解题过程更是如此.因而,教师在进行圆锥曲线的教学时,不能只重视结果,而是应当重视从多方面来讲解解题步骤,通过清晰的演示让学生掌握圆锥曲线的知识.比如圆锥曲线中“多动点”的问题,很多学生不知如何理解,这时教师应当进行演示,让学生知道怎样运用参数求解法、怎样画图等.
3.坚持学生的主体地位
教学活动中,教师是引领者,学生是主体,任何情况下学生的主体地位都不能被削弱.当学生学习圆锥曲线的知识遇到问题的时候,教师要认真解答;教学过程中,教师要了解学生的认知规律,鼓励学生探索,让学生带着浓厚的兴趣融入课堂;教师应当多肯定、赞扬学生,提高学生学习的主动性和积极性.有的圆锥曲线的题目,不只有一种解题方法,对于这些题目,教师应当培养学生自主探究的能力,比较不同的解题方法,在考试中运用准确性和解题速度都高的方法.
三、结语
高中圆锥曲线的难度较大,教师在教学的时候要把握好重难点,循序渐进,切忌急于求成,保证学生夯实基础的前提下,提高难度.圆锥曲线教学过程中要因材施教,结合学生的接受能力来规划教学的进度和难易程度,对于学生提出的问题,教师要耐心认真的解答.教师还应注重培养学生的数形结合思想,从而提高圆锥曲线教学的效率.
高中数学圆锥曲线论文篇二:圆锥曲线学习中的思考
【摘 要】 根据教学中遇到的问题,尝试运用数学教育心理学的有关知识分析学生在学习椭圆时的问题和特点,分析产生的可能原因,根据这些特点将其迁移到双曲线的学习过程中。
【关键词】 椭圆;双曲线;相似性质
学生在学习椭圆和双曲线时,教师可能会更多的关注学生在学习中普遍存在的问题,虽然这些问题是导致学生学习困难的因素之一,但我觉得,因为这些问题在学生中比较普遍,也可以认为是他们学习这部分知识时所表现出的一种共性。归纳起来主要有以下几点:
1、对椭圆的第一定义记忆太深刻,甚至有些机械化,以至于对后面将要讲的双曲线第一定义记忆不清,容易忘记“绝对值”的作用,或者说对“双曲线的一支”还是“两支”深感困惑。
2、在推导椭圆的标准方程时,因为用到二次平方,虽然没有任何技巧性,但因为运算量大,学生就感觉难度很大,我曾经统计过将近有一半的学生自己当堂无法推导出结果。
3、对教材中最后要求的标准形式有些困惑,因为二次平方后出现的是整式形式,这应该说是比较好的形式了,为什么还要画蛇添足,写成分式的形式呢?
4、研究椭圆的几何性质时,学生会感觉发现容易,结论漂亮,但记忆困难,变化多端,运用时想不起来,就是想起来了,也不知道该用哪一条性质,不能灵活应用,甚至有的学生感觉太神奇,摸不着。
5、在学了双曲线之后,学生能发现椭圆与双曲线之间的关系比较密切,有关椭圆和双曲线的计算问题在解决过程中也有类似之处,但普遍感觉双曲线比椭圆难度大很多。
我在接受本科教育时虽然学习过一些有关公共教育学和心理学的基本知识,但对教育心理学领域几乎没有接触。2010年在北京师范大学学习,院方给我们新疆班的教师们开了“数学教育心理学”这门课,时间很短,课时紧张,我也学的比较肤浅。但我还是想借助数学教育心理学的有关知识来尝试分析一下以上的问题。
首先,有关椭圆的第一定义与双曲线的第一定义。
“定义”属于概念的教学,“数学教育心理学”中有关“概念”的理解是:概念是指哲学、逻辑学、心理学等许多学科的研究对象。概念通常包括四个方面:概念的名称、定义、例子和属性。由于数学的研究对象是事物的数量关系和空间形式,而这种关系和形式脱离了事物的具体属性,因此,数学概念有与此相对应的特点。学生的认知结构处于发展过程之中,他们的数学认知结构比较具体而简单、数学知识比较贫乏,在学习新的数学知识时,作为“固着点”的已有知识往往很少或者不具备。
比如:学生在初中学习过圆的定义是“平面内到顶点的距离等于定长的点的轨迹”,此时涉及到的定点只有一个,定长就是所谓的“半径”。而椭圆和双曲线的第一定义中涉及到的定点有两个,并且还有“距离之和”与“距离之差的绝对值”的问题。由圆的图形容易联想到椭圆,但双曲线就比较困难。虽然初中学习过反比例函数,但这个内容也是难点,不太容易和双曲线联系起来。其实,这就是所谓的“经验”,它是概念学习的影响因素之一。
其次,有关用二次平方法化简方程。
在推导椭圆和双曲线的标准方程时,“化简”是必须要过的一关,在这一过程中,用到“二次平方法”以达到去除根号的目的。这种方法应该是学生必备的一种数学技能。
数学技能是从数学知识掌握到数学能力形成和发展的中心环节,它分为“智慧技能”和“动作技能”,而“运算技能”是指能正确运用各种概念、公式、法则进行数学运算,做代数变换等。在此过程中正确运用“数学符号语言”也是必不可少的。在数学学习过程中,数学技能的形成非常重要,数学技能以数学知识的学习为载体,通过实际操作获得动作经验而逐渐形成。
根据学生的学习经历,以往接触比较多的是一次方程,比较复杂的二次函数也只是在一个字母中出现了二次方。但椭圆的方程中,x、y的次数都是二次,从形式上看就比较难,学生在心理接受程度上难。加之,学生虽然会用平方法去根式,但局限在一次平方,像这样的二次平方法不太适应,甚至怀疑自己做错了。另外,由于我们学校是自治区重点中学,生源相对来说比较好,教师在授课时对学生的基础和能力估计过高也是一个不容忽视的因素。
最后,椭圆与双曲线的相关性质。
在教学中我发现,因为椭圆和双曲线的第一定义、第二定义都有类似的部分,学生已经能够感觉到二者的几何性质应该也有相似的地方。我也试图用椭圆的几何性质引导学生类比得出双曲线的相关性质,引导学生的思维自发的“迁移”,但对于那些比较简单的、一般的性质学生可以自行推出。比如:椭圆中的特殊三角形、椭圆的焦半径、椭圆的通径等。而对于稍微复杂一些的性质,学生就有些束手无策了。
通过数学教育心理学的学习,我发现数学学习的迁移不是自动发生的,它受制于许多因素,其中最主要的有数学学习材料的因素、数学活动经验的概括水平以及数学学习定势。
1、迁移需要对新旧学习中的经验进行分析、抽象,概括其中共同的经验成分才能实现,因此,数学学习材料在客观上要有相似性。心理学的研究表明,相似程度的大小决定着迁移效果和范围的大小。
例如:椭圆和双曲线的定义中都有两个定点和一个定长,由这些条件推导出的有关椭圆特殊三角形和焦半径公式的相关性质,学生就比较容易类推到双曲线的,还有可能在焦半径的公式中发现:椭圆的焦半径公式只有一个,而双曲线要根据具体情况(左、右支;上、下支)区别对待。
又如:椭圆的几何性质中有一条是:设过椭圆焦点F作直线与椭圆相交P、Q两点,A为椭圆长轴上一个顶点,连结AP和AQ分别交相应于焦点F的椭圆准线于M、N两点,则MF⊥NF;这条性质从叙述上比较长,学生可能直觉上认为推不出双曲线的类似性质。实际上,只要教师给学生一些勇气,鼓励他们大胆猜想,容易得出:设过双曲线焦点F作直线与双曲线相交P、Q两点,A为双曲线长轴上一个顶点,连结AP和AQ分别交相应于焦点F的双曲线准线于M、N两点,则MF⊥NF。再作出图形证明即可。可以说,椭圆和双去想的这条性质相似程度极高。 2、数学学习的迁移是一种学习中习得的数学活动经验对另一种学习的影响,也就是已有经验的具体化与新课题的类化过程或新、旧经验的协调过程。因此,概括水平越低,迁移范围越小,效果越差;反之,迁移的可能性就越大,效果也越好。
例如:在探究椭圆的几何性质中有一条是:以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相离;学生类比这条性质,可以得到双曲线以焦点弦PQ为直径的圆可能必与对应准线存在着某种关系。而圆与直线的位置关系不外乎有三种:相交、相离、相切。判断圆与直线的位置关系有两种常用的方法:一是用点到直线的距离判断;一种是用方程的根的情况判断。这些知识和技能学生是具备的,因此不难得出双曲线的相关性质,即:以焦点弦PQ为直径的圆必与对应准线相交。
3、定势现象是一种预备性反应或反应的准备,它是在连续活动中发生的。在活动过程中,先前活动经验为后面的活动形成一种准备状态。它使学生倾向于在学习时以一种特定的方式进行反应。由于定势是关于选择活动方向的一种倾向性,因此对迁移来说,定势的影响既可以起促进作用也可以起阻碍作用。
例如:在椭圆的概念中说的是到两定点的距离之和为定长的点的轨迹,而双曲线则是到两定点的距离之差的绝对值为定长的点的轨迹。由于思维定势,容易把“绝对值”忘掉,从而丢失一支双曲线。
鉴于本人所学有限,分析的可能不是很准确,我会在今后的教学中反复思考,逐步改进。
通过以上的分析,我认为:椭圆和双曲线的相关知识有许多共同的切入点,根据学生的学习特点,要抓准这些相似点,教师除了丰富的教学经验外,如果还能运用一定的心理学知识,找到学生学习时的心理活动,可能会带来更好的教学效果。
在全国推进素质教育的今天,在新一轮国家基础教育课程改革实施之际,只关注教师“如何教”的问题显然已经远远不够,于是,对新的教材与学生新的学习方式的研究与探讨就显得十分迫切与必要。只有充分发挥数学教育的功能,全面提高年轻一代的数学素养,每一位数学教师才能为提高全民族素质,造就一代高质量的新型人才贡献自己的一份力量。
参考文献
[1]曹才翰,章建跃.数学教育心理学[M].北京:北京师范大学出版社,2007.
[2]朱文芳.中学生数学学习心理学[M].浙江教育出版社,2005.
[3] ISBN978-7-107-18662-2,数学[S].人民教育出版社,2008.
高中数学圆锥曲线论文篇三:浅谈高考圆锥曲线中的存在性问题
摘 要:在新课标、新考纲和新考试说明的精神指导下,高考数学科解析几何试题与以往大纲课程背景下考查形式和内容,有了显著的变化,这些试题不论在考试评价、命题研究还是高考复习,都成为专家、教师探讨的重点、热点,也是高考命题改革的一块试验田.本文通过对近几年高考数学解析几何试题存在性问题的探究来揭示这些试题是如何贯彻课程标准,反应考试说明的意图,进而思考教师在解析几何的教学与高三复习策略。
关键词:课程标准 数学高考 解析几何 存在性问题 思考
前言
最近几年的高考试题中,存在性问题出现的频率非常高,存在性问题是一种具有开放性和发散性的问题,此类题目的条件和结论不完备,要求学生结合已有的条件进行观察、分析、比较和概括,它对数学思想、数学意识及综合运用数学方法的能力有较高的要求,特别是在解析几何第二问中经常考到“是否存在这样的点”的问题,也就是是否存在定值定点定直线定圆的问题。希望能够为老师的教学、高考复习提供有益的思考.[1]
一、是否存在这样的常数
例1:(2009福建理)已知AB分别为曲线 与轴的左、右两个交点,直线I过点B,且与X轴垂直,S为I上异于点B的一点,连结AS交曲线C于点T.
(Ⅰ)若曲线C为半圆,点T为圆弧AB的三等分点,试求出点S的坐标;
(II)如图,点M是以SB为直径的圆与线段TB的交点,试问:是否存在a,使得O,M,S三点共线?若存在,求出a的值,若不存在,请说明理由.
二、是否存在这样的点
【命题立意】:第二问难度较大,是一个探究性的开放试题,判断是否存在满足题设的定点.解决此题要突破两个关键:一是由图形的几何特征,判断出若定点存在,则必在 轴上,二是,题设要求“以PQ为直径的圆恒过点M”应转化为“ 对满足一定关系的m,k恒成立”,这里一定关系是指l与椭圆相切 . 本题主要考查运算求解能力、推理论证力,考查化归与转化思想、数形结合思想、特殊与一般的思想.本题的亮点是体现代数方法对解决几何问题的作用,同时体现图形的几何性质对代数运算的方向和运算量的减小的作用,在推理论证上,体现不同思维方式引发不同的解题方法,对区分不同数学思维层次的学生有很好的作用.
三、是否存在这样的直线
【命题立意】:第二问是开放性问题,判断满足题设的直线是否存在从逻辑思维的角度考虑,假设直线l存在,则l应满足三个条件① (可求k);②l与椭圆有公共点(可建立k与b的不等关系);③l与OA的距离等于4(可建立k与b的相等关系),而确定一条直线只需两个条
件即可.因此,可利用l满足其中两个条件求出,再检验是否满足第三个条件,从而得出l是否存在.这样,本题有多种不同的解法.本题主要考查运算求解能力、推理论证能力,考查函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想.本题的亮点是,背景学生熟悉,试题入口宽,可以用不同的想法和解法解决,使不同思维方式的学生都能做题,提供给学生充分展示自己的平台.[3]
四、是否存在这样的圆
【命题立意】:本题属于探究是否存在的问题,主要考查了椭圆的标准方程的确定,直线与椭圆的位置关系直线与圆的位置关系和待定系数法求方程的方法,能够运用解方程组法研究有关参数问题以及方程的根与系数关系
结束语:1.从教学的角度思考:在教学中要扎扎实实地讲好直线、圆、圆锥曲线及其几何性质等基础知识.教学中要学生先通过画图,直观地理解要解决的几何问题的几何意义,再转化为代数问题求解,通过这个过程学生很容易体会数形结合的思想,体会解析几何的方法;在研究圆锥曲线时,弄清楚曲线方程和参变量的几何意义是第一位的,在此基础上,运用代数方程的方法解决几何问题,在解决几何问题之后,要回到几何意义的理解上.几何是解决问题的出发点也是问题解决之后的落脚点,要避免让学生陷入代数的恒等变形而不理解其几何含义.在分析问题、解决问题中要突出几何要素,注重几何要素的代数化,要在几何要素的引导下进行代数的恒等变形,要让几何图形帮助我们思考问题、确定恒等变形的方向、简化计算,体会几何直观给我们带来的好处.
2.从高三复习备考的角度思考:①认真研读《考试大纲》、《考试说明》明确高考对解析几何基础知识、基本技能、基本思想、基本方法的要求,使复习工作有的放矢;②重视解决解析几何问题通法的训练.从试题分析中可以看出,直线方程、圆的方程,圆锥曲线的方程和基本性质(基本量)是重点考查的知识点,一定要熟悉基本方法,而直线与圆锥曲线的位置关系及其引发的各类问题是主观题的考查热点,要通过典型例题的操作、讲解,帮助学生总结解题思路,思考策略和通行通法,此外,要注意解析几何与其他数学内容的交汇,加强知识整体性的认知,锻炼学生在对参数的运算处理和面对繁杂的数学式子变形时应有的沉着心理和坚强毅力;
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部制订.普通高中数学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社2003
[2福建省教育考试院编.2012年普通高等学校招生全国统一考试福建省数学考试说明[M].福建:福建教育出版社2012
[3]王尚志.数学教学研究与案例[M].北京:高等教育出版社2006
1、高等代数与解析几何课程整合的思考2、线性代数教材内容与体系结构改革的思考与实践3、关于空间解析几何中“矢量积”教学的探讨4、解析几何最值问题探究5、解析几何的建立和意义
1、数学中的研究性学习2、数字危机4、高斯分布的启示5、a2+b2≧2ab的变形推广及应用6、网络优化7、泰勒公式及其应用9、数学选择题的利和弊10、浅谈计算机辅助数学教学11、论研究性学习12、浅谈发展数学思维的学习方法13、关于整系数多项式有理根的几个定理及求解方法14、数学教学中课堂提问的误区与对策16、浅谈数学教学中的“问题情境”17、市场经济中的蛛网模型19、数学课堂差异教学20、浅谈线性变换的对角化问题21、圆锥曲线的性质及推广应用22、经济问题中的概率统计模型及应用23、通过逻辑趣题学推理24、直觉思维的训练和培养25、用高等数学知识解初等数学题26、浅谈数学中的变形技巧27、浅谈平均值不等式的应用28、浅谈高中立体几何的入门学习29、数形结合思想30、关于连通性的两个习题31、从赌博和概率到抽奖陷阱中的数学32、情感在数学教学中的作用33、因材施教 因性施教34、关于抽象函数的若干问题35、创新教育背景下的数学教学36、实数基本理论的一些探讨37、论数学教学中的心理环境38、以数学教学为例谈谈课堂提问的设计原则39、不等式证明的若干方法40、试论数学中的美41、数学教育与美育42、数学问题情境的创设43、略谈创新思维44、随机变量列的收敛性及其相互关系45、数字新闻中数学应用46、微积分学的发展史47、利用几何知识求函数最值48、数学评价应用举例49、数学思维批判性50、让阅读走进数学课堂51、开放式数学教学52、浅谈中学数列中的探索性问题53、论数学史的教育价值54、思维与智慧的共享——从建构主义到讨论法教学55、微分方程组中的若干问题56、由“唯分是举”浅谈考试改革57、随机变量与可测函数58、二阶变系数齐次微分方程的求解问题59、一种函数方程的解法60、积分中值定理的再讨论1、浅谈菲波纳契数列的内涵和应用价值2、一道排列组合题的解法探讨及延伸3、整除与竞赛4、足彩优化5、向量的几件法宝在几何中的应用6、递推关系的应用8、小议问题情境的创设9、数学概念探索启发式教学10、柯西不等式的推广与应用11、关于几个特殊不等式的几种巧妙证法及其推广应用12、一道高考题的反思13、数学中的研究性学习15、数字危机16、数学中的化归方法17、高斯分布的启示18、 的变形推广及应用19、网络优化20、泰勒公式及其应用22、数学选择题的利和弊23、浅谈计算机辅助数学教学24、数学研究性学习25、谈发展数学思维的学习方法26、关于整系数多项式有理根的几个定理及求解方法27、数学教学中课堂提问的误区与对策29、浅谈数学教学中的“问题情境”30、市场经济中的蛛网模型32、数学课堂差异教学33、浅谈线性变换的对角化问题34、圆锥曲线的性质及推广应用35、经济问题中的概率统计模型及应用36、通过逻辑趣题学推理37、直觉思维的训练和培养38、用高等数学知识解初等数学题39、浅谈数学中的变形技巧40、浅谈平均值不等式的应用41、浅谈高中立体几何的入门学习42、数形结合思想43、关于连通性的两个习题44、从赌博和概率到抽奖陷阱中的数学45、情感在数学教学中的作用46、因材施教与因性施教47、关于抽象函数的若干问题48、创新教育背景下的数学教学49、实数基本理论的一些探讨50、论数学教学中的心理环境51、以数学教学为例谈谈课堂提问的设计原则52、不等式证明的若干方法53、试论数学中的美54、数学教育与美育55、数学问题情境的创设56、略谈创新思维57、随机变量列的收敛性及其相互关系58、数字新闻中的数学应用59、微积分学的发展史60、利用几何知识求函数最值61、数学评价应用举例62、数学思维批判性63、让阅读走进数学课堂64、开放式数学教学65、浅谈中学数列中的探索性问题66、论数学史的教育价值67、思维与智慧的共享——从建构主义到讨论法教学68、 方程组中的若干问题69、由“唯分是举”浅谈考试改革70、随机变量与可测函数71、二阶变系数齐次微分方程的求解问题72、一种函数方程的解法73、微分中值定理的再讨论74、学生数学学习的障碍研究;76、数学中的美;77、数学的和谐和统一----谈论数学中的美;78、推测和猜想在数学中的应用;79、款买房问题的决策;80、线性回归在经济中的应用;81、数学规划在管理中的应用;82、初等数学解题策略;83、浅谈数学CAI中的不足与对策;84、数学创新教育的课堂设计;86、关于培养和提高中学生数学学习能力的探究;87、运用多媒体培养学生88、高等数学课件的开发89、 广告效益预测模型;90、最短路网络;91、计算机自动逻辑推理能力在数学教学中的应用;93、最优增长模型94、学生数学素养的培养初探96、 城市道路交通发展规划数学模型;97、函数逼近98、数的进制问题99、无穷维矩阵与序列Bannch空间的关系100、 多媒体课件教学设计----若干中小学数学教学案例101、一维,二维空间到欧氏空间102、初中数学新课程数与代数学习策略研究103、初中数学新课程统计与概率学习策略研105、数列运算的顺序交换及条件106、歇定理的推广和应用107、解析函数的各种等价条件及其应用108、特征函数在概率论中的应用109、数学史与中学教育110、让生活走进数学,数学方法的应用将数学应用于生活——谈xx111、数学竟赛中的数论问题112、新旧教材的对比与研究114、随机变量分布规律的求法115、简述概率论与数理统计的思想方法及其应用116、无穷大量存在的意义118、例谈培养数学思维的深刻性120、从坐标系到向量空间的基121 谈谈反证法122、一致连续性的判断定理及性质123、课堂提问和思维能力的培养125、函数及其在证明不等式中的应用126、极值的讨论及其应用127、正难则反,从反面来考虑问题128、实数的构造,完备性及它们的应用129、数学创新思维的训练 130、简述期望的性质及其作用131、简述概率论与数理统计的思想和方法132、穷乘积133、递推式求数列的通项及和134、划归思想在数学中的应用135、凸函数的定义性质及应用136、行列式的计算方法137、可行解的表式定理的证明140、充分挖掘例题的数学价值和智力开发功能141、数学思想方法的一支奇葩-----数学猜想初探142、关于实变函数中叶果罗夫定理的鲁津定理的证明143、于黎曼积分的定义144、微分方程的历史发展145、概率论发展史及其简单应用147、数学教学中使用多媒体的几点思考148、矩阵特征值的计算方法初探149、数形结合思想及其应用150、关于上、下确界,上、下极限的定义,性质及应用 151、复均方可积随机变量空间的讨论155、欧几里得第五公设产生背景及其对数学发展影响160、函数性质的应用163、中数学新课程空间与图形学习策略与研究167、函数的凸性及其在不等式中的应用171、数学归纳法教学探究174、关于全概率公式及其应用的研究176、变量代换法与常微分方程的求解188、不等式解法大观189、谈谈“ 隐函数 ”190、有限维矩阵的范数计算与估计191、数学奥赛中数论问题的解题方法研究193、微分方程积分因子的研究195、关于泰勒公式196、解析函数的孤立奇点的分类及其判断方法197、最大模原理的推广及其应用198、π的奥秘——从圆周率到统计199、对现代信息技术辅助数学及其发展的几点思考200、无理数e的发现及其应用202、闭区间套定理的推广和应用203、函数的上下极限及其应用205、关于多值函数的解析理论探讨208、比较函数法在常微分方程中的应用209、数学分析的直观与严密303、求随机函数的分布函数和分布密度的方法304、条件期望的性质及其应用308、凸函数的等价命题及其应用310、有界变差函数的定义及其性质311、初等函数的极值
想想,初中都学了那些?我在上中学时都没写过论文,现在上初中都要写论文啦?真是悲剧呀!但初中的数学还是很简单的,写一篇论文,可以联系到自己已经上过的知识。下面给你一些建议: 可以写,对任意的二元一次方程组的解转换为图形的交点问题。 还有,不知道三角函数有没有上,如果上了可以论证三角公式,比如说,(sinA)^2+(cosA)^2=1,(tanX)^2=(secX)^2-1
作者:唐家三公主链接:来源:知乎著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。基于数学核心素养的教学设计——以“简单的线性规划问题”为例职前数学教师学科知识的调查研究——以小学“数与代数”内容为例向量数量积的多元表示及其应用在线教育平台用户行为研究数学分析中的函数表示苏教版小学数学教材中组合问题的内容编排高中生理解数学归纳法的障碍分析及应对策略SOLO分类理论在评价解题特征中的应用研究“中国学习者悖论”之解——基于学生数学学习态度的视角表征视角下的数形结合思想教学研究软集分析理论中的积分理论软度量空间下的软P-H-R 型压缩及软Meir-Keeler 压缩的不动点定理人教版、苏教版与北师版教材的对比分析——以初中教材《全等三角形》为例小学生对除法概念及性质理解水平的调查研究国际背景下中国学生数学观现状研究——基于淮海经济区初二学生的调查模糊软度量空间的性质及其上的不动点理论一类非线性微分方程的Hyers-Ulam稳定性关于苏教版和人教版教科书中数学核心素养的比较分析不动点原理及其应用2013-2017年江苏高考数学试题浅析基于综合风险评价模型对水资源短缺的预测 ---以徐州市为例新课程标准下的高中数学教学设计和试题编写相关研究基于小波降噪的HMM模型在沪深300指数择时中的应用C语言编程在小学数学教学中的初探浅谈极限思想在中小学的应用斯金纳的强化理论在数学课堂教学上的应用一类特殊函数的极限数学实验在初中数学教学中的应用从常微分方程的解到代数方程的根新课程标准下高中数学教学过程中如何培养学生的核心素养小学数学几何直观能力培养的教学策略研究常微分方程特殊形式转换成标准形式的应用几类数学思想在中学数学中的应用关于Fibonacci数列通项公式证明的数学方法分类中学数学翻转课堂实施情况及实现路径平面与球面三角形的比较具有多时滞的2型糖尿病血糖-胰岛素调节系统周期解的存在性及其稳定性研究常见统计流形的几何结构初中生几何证明认知障碍分析及对策研究数学错题本的教学价值和实现路径两类二阶差分方程解的渐近性质二元函数极值的充分条件新课标下小学数学教材中“综合与实践”的比较——以苏教版和人教版为例蝴蝶定理的证明、推广及其应用对《等周问题的一个初等证明》的报告中学阶段的数学启发式教学热方程在几何中的应用一类具有负反馈和抑制的反应扩散生态模型动力学行为的理论分析等宽曲面的构造高中不等式证明的对策研究比较视角下江苏高考"不等式"内容的综合难度研究线性变换思想在中学数学中的应用整数环上多项式的可约性数学分析中的部分问题初探对江苏近十年高考数学一卷最后一题的研究黎卡提方程与二阶齐次线性微分方程的解法探究三阶常系数线性微分方程的常数变易法一类二阶线性微分方程的常数变易法BKP方程的十类解用方程思想解决中学数学问题浅谈微元法在数学中的应用管状曲面上的特殊曲线一类函数列的积分中值点列的收敛子列的渐进性数学文化在数学教学中的渗透研究悬链面上的渐近线一类二阶非线性微分方程的解法昆虫爬行最短路径问题黄金椭圆的若干优美性质
立体几何中二面角的平面角的定位空间图形的位置关系是立体几何的重要内容,解决立体几何问题的关键在于三定:定性分析→定位作图→定量计算,其中定性是定位、定量的基础,而宣则是定位、定性的深化,在面面关系中,二面角是其中的重要概念之一,它的度量归结为平面上角的度量,一般来说,对其平面角的定位是问题解决的先决一步,可是,从以往的教学中发现,学生往往把握不住其定位的基本思路而导致思维混乱,甚至错误地定其位,使问题的解决徒劳无益,本文就是针对这一点,来谈一谈平日教学中体会。 一、 重温二面角的平面角的定义 如图(1),α、β是由ι出发的两个平面,O是ι上任意一点,OC α,且OC⊥ι;CD β,且OD⊥ι。这就是二面角的平面角的环境背景,即∠COD是二面角α—ι—β的平面角,从中不难得到下列特征: Ⅰ、过棱上任意一点,其平面角是唯一的; Ⅱ、其平面角所在平面与其两个半平面均垂直; 另外,如果在OC上任取上一点A,作AB⊥OD垂足为B,那么 由特征Ⅱ可知AB⊥β.突出ι、OC、OD、AB,这便是另一特征; Ⅲ、体现出一完整的垂线定理(或逆定理)的环境背景。 对以上特征进行剖析 由于二面角的平面角是由一点和两条射线构成,所以二面角的平面角的定位可化归为“定点”或“定线(面)”的问题。 特征Ⅰ表明,其平面角的定位可先在棱上取一“点”,耐人寻味的是这一点可以随便取,但又总是不随便取定的,它必须与问题背景相互沟通,给计算提供方便。 例1 已知正三棱锥V—ABC侧棱长为a,高为b,求侧面与底面所成的角的大小。 由于正三棱锥的顶点V在底面ABC上的射影H是底面的中心,所以连结CH交AB于O,且OC⊥AB,则∠VOC为侧面与底面所成二面角的平面角如图(2)。正因为正三棱锥的特性,解决此问题,可以取AB的中点O为其平面角的顶点,而且使背景突出在面VOC上,给进一步定量创造得天独厚的条件。 特征Ⅱ指出,如果二面角α—ι—β的棱ι垂直某一平面γ与 α、β的交线,而交线所成的角就是α—ι—β的平面角,如图。 由此可见,二面角的平面角的定位可以考虑找“垂平面”。 例2 矩形ABCD,AB=3,BC=4,沿对角线BD把△ABD折起, 使点A在平面BCD上的射影A′落在BC上,求二面角A—BC-—C的大小。 这是一道由平面图形折叠成立体图形的问题,解决问题的关键在 于搞清折叠前后“变”与“不变”。结果在平面图形中过A作AE⊥BD交BD于O、交BC于E,则折叠后OA、OE与BD的垂直关系不变。但OA与OE此时变成相交两线段并确定一平面,此平面必与棱垂直。由特征Ⅱ可知,面AOE与面ABD、面CBD的交线OA与OE所成的角,即为所求二面角的平面角。另外,A在面BCD上的射影必在OE所在的直线上,又题设射影落在BC上,所以E点就是A′,这样的定位给下面的定量提供了优质服务。事实上,AO=AB·AD/BD=3*4/5=12/5,OA′=OE=BO·tgc∠CBD,而BO=AB2/BD=9/5, tg∠CBD,故OA′=27/20。在Rt△AA′O中,∠AA′O=90°所以cos∠AOA′=A′O/AO=9/16,ty∠AOA′=arccos9/16即所求的二面arccos9/16。 通过对例2的定性分析、定位作图和定量计算,特征Ⅱ从另一角度告诉我们:要确定二面角的平面角,我们可以把构成二面角的两个半平面“摆平”,然后,在棱上选取一适当的垂线段,即可确定其平面角。“平面图形”与“立体图形”相映生辉,不仅便于定性、定位,更利于定量。 特征Ⅲ显示,如果二面角α—ι—β 的两个半平面之一,存在垂线段AB,那么过垂足B作ι的垂线交ι于O,连结AO,由三垂线定理可知OA⊥ι;或者由A作ι的垂线交ι于O,连结OB,由三垂线定理逆定理可知OB⊥ι,此时,∠AOB就是二面角α—ι—β的平面角,如图。 由此可见,地面角的平面角的定位可以找“垂线段”。 例3 在正方体ABCD—A1B1C1D1中,棱长为2,E为BC的中点。求面B1D1E与面积BB1C1C所成的二面角的大小。 例3的环境背景表明,面B1D1E与面BB1C1C构成两个二面角, 由特征Ⅱ可知,这两个二面角的大小必定互补,下面,如 果思维由特征Ⅲ监控,背景中的线段C1D1会使眼睛一亮,我们只须由C1(或D1)作B1E的垂线交B1E于O,然后连结OD1(或OC1),即得面D1BE与面CC1B1E所成二面角的平面角∠C1OD1,如图,计算可得C1O=4*51/2/5。 在Rt△D1C1O中,tg∠C1OD=D1C1/C1O=51/2/2。 故所求的二面角角为arctg51/2/2或π-arctg=51/2/2 三、三个特征的关系 以上三个特征提供的思路在解决具体总是时各具特色,其标的是 分别找“点”、“垂面”、“垂线段”。事实上,我们只要找到其中一个,另两个就接踵而来。掌握这种关系对提高解题技能和培养空间想象力非常重要。 1、 融合三个特征对思维的监控,可有效地克服、抑制思维的 消极作用,培养思维的广阔性和批判性。 例3 将棱长为a的正四面体的一个面与棱长为a的正四棱锥的 一个侧面吻合,则吻合后的几何呈现几个面? 这是一道竞赛题,考生答“7个面”的占99.9%,少数应服从多数吗? 如图,过两个几何体的高线VP、VQ的垂足P、Q分别作BC的垂线,则垂足重合于O,且O为BC的中点,OP延长过A,OQ延长交ED于R。由特征Ⅲ,∠AOR为二面角A—BC—R平面角,结合特征Ⅰ、Ⅱ,可得VAOR为平行四边形,VA//BE,所以V、A、B、E共面,同理V、A、C、D共面,所以这道题的答案应该是5个面! 2、 三个特征,虽然客观存在,互相联系,但在许多同题中却 表现得含糊而冷漠——三个“标的”均藏而不露,在这种形势下,逼你去作,那么作谁? 由特征Ⅲ,有了“垂线段”便可定位。 例4 已知Rt△ABC的两直角边AC=2,BC=3,P为斜边上一 点,沿CP将此直角三角形折成直二面角A—CP—B,当AB=71/2时,求二面角P—AC—B的大小。 作法一:∵A—CP—B为直角二面角, ∴过B作BD⊥CP交CP的延长线于D,则BD⊥DM APC。 ∴过D作DE ⊥AC,垂足为E,连BE。 ∴∠DEB为二面角A—CP—B的平面角。 作法二:过P点作PD′⊥PC交BC于D′,则PD′⊥面APC。 ∴过D′作D′E′⊥AC,垂足为E′,边PE′, ∴∠D′E′P为二面角P—AC—B的平面角。 再说,定位是为了定理,求角的大小往往要化归到一个三角形中去解,有了“垂线段”就可把它化归为解一个直角三角形。 由此可见,要作,最好考虑作“垂线段”。 综上所述,二面角其平面角的正确而合理的定位,要在正确其定义的基础上,掌握其三个基本特征,并灵活运用它们考察问题的环境背景,建立良好的主观心理空间和客观心理空间,以不变应万变。 求解不可微函数优化的一种混合遗传算法摘 要 在浮点编码遗传算法中加入Powell方法,构成适于不可微函数全局优化的混合遗传算法。混合算法改善了遗传算法的局部搜索能力,显著提高了遗传算法求得全局解的概率。由于只利用函数值信息,混合算法是一种求解可微和不可微函数全局优化问题的通用方法。关键词 全局最优;混合算法;遗传算法;Powell方法1 此文章共有 74 页 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 函数图象中体现的辩证观点 在初三代数的函数及其图象中,蕴含的辩证观点极为丰富。这一章教学内容的最大特点是"变":变化、变量、运动,正如恩格斯所说的"数学中的转折点是笛卡儿的变数。有了变数,运动进入了数学,有了变数,辩证法进入了数学,有了变数,微分和积分也就立刻成为必要的了。"� 现代课程理论及教学实践证明,搞好这一章的教学,不仅可以帮助学生深化对以前所学的过基础知识的理解,提高数学能力,形成运动、变化、联系的意识,而且能较自然地培养学生辩证唯物主义的世界观。� 一、常量与变量� 辩证法认为,世界上的万事万物,都是相互联系、运动、变化和发展的。常量,是相对于某一过程或另一个变量而言的。绝对的常量是没有的。因为物质的运动是绝对的,静止是相对的,故物动则变。既然如此,相对的常量是有的,绝对的常量是不存在的。因此,在教学过程中,为帮助学生认识常量与变量这一辩证关系,不妨取如下实例。(1)匀速直线运动中,速度是常量,时间与路程均为变量;且人在实际运动的过程中。绝对的匀速运动是没有的。例如在一个学生骑车回家这一日常易见的运动过程中,也免不了加速、减速、刹车等情况。(2)电影院里统计票房收入,对某一个场次和座位类别而言,票价是常量,而售票张数和收入均为变量;但相对于某个较长时间间隔而言,由于演出的内容、种类、档次的不同,其票价仍是一个变量。(3)某日或连续几日测量某同学的身高,可以近似地看做常量;但是此同学的身高,如果从一个较长时间去看,则又是变量了。 教学实践表明,要使学生认识常量与变量这一辩证关系,就必须多形式、多角度、多层次地予以阐释。� 二、运动与静止� 根据人类认识事物的客观规律及青少年实践和知识的发展水平,我们可结合教材中的具体教学内容,引导学生逐步认识事物的绝对运动与相对静止这一辩证关系。� 例如,我们可以引导学生从教科书上看到的,在练习本或黑板上画出的y=x的图象去思考:这个图象表面上是静止的,但从列表、描点到连线的过程去看却是运动的、变化的。再进一步挖掘,可以发现:画成的图象表面上是完整的,其实是不完整的,因为它还可以向两方无限延伸,即不断运动、发展和变化,画出的函数图象永远只能是局部的,它只能是某个函数图象的一个象征物;同时这一例举也体现了部分与整体的辩证统一。� 三、内容与形式 根据现行教材体系,初一上学期,学生学习了方程的有关概念后会认为,形如y=2x+1的式子表示一个二元一次方程;初三学生刚接触一次函数概念时,会认为y=2x+1表示一个一次函数;当学生用描绘函数图象的一般方法描出y=2x+1的图象后,又认识到y=2x+1还可以表示一条直线。从哲学的角度去看,y=2x+1表示一类事物的本质联系,其内容是极其丰富的,而表达这丰富内容的形式却是相同的。这正表明,同一事物在不同的外部条件下可有多种不同的外部表现形式,相同的外部形式可以表示不同的本质内容。随着学生知识的增多和认识能力的提高,他们对事物本质的认识也将逐步地从感性上升为理性。� 四、特殊与一般� 辩证法认为,一般性寓于特殊性之中。教材中涉及特殊与一般这一内容至少有以下几个方面:(1)y=kx与y=kx+b;(2)y=ax2与y=ax2+k;(3)y=ax2与y=a(x-h)2;(4)y=ax2与y=ax2+bx+c。它们之间的关系,均是典型的特殊与一般之间的关系,而这一关系又是辩证统一的。为利于学生认识事物的本质属性,教材中总是先介绍简单的、特殊的内容,然后再逐步推广、逐步加深到较复杂的、更一般的内容,从而引导学生逐步认识事物的本质属性,掌握对事物的认识规律。� 五、现象与本质 在物质世界中,没有一定的现象,就不能表现出事物的本质,而且其本质常常寓于现象之中。当然,个别现象不一定能暴露出事物的本质,因为本质是若干同类现象的寓归。这在数学上也会如此。� 例如,在初一年级,学生可以顺利地判定方程组的解集为空集,而相对于认识"y=2x+1与y=2x+3表示两条平行直线,自然没有交点",属于对事物表象--现象的认识;只有达到透彻理解一次函数的概念与性质以后,才算是认识了事物的本质。一元二次方程x2+2x+3=0为什么没有实数解?函数y=x2+2x+3的图象与x轴为什么没有交点?函数y=x2+2x+3的最小值是多少?学生从"实数的偶次幂非负"到"列表--描点--连线",直观地看抛物线y=x2+2x+3的顶点的位置。到最一般地研究函数y=x2+2x+3的最小值,实乃学生由浅入深,由现象到本质的认识过程。这类问题中,方程没有实数根,或图象与x轴没有交点,或顶点在x轴上方,均是现象,而问题的本质,恰恰是"一元二次方程根的判别式"的值的状况对于这类问题的制约。再比如,研究如何去求解x-3>0, x-3=0,x-3<0,也均属于对现象的认识,而准确地认识函数y=x-3的性质,才是对事物本质的认识。 从外部形式看,y=a1x2,y=a2x2+k,y=a3(x-h)2,y=a4(x-h)2+k,y=a5x2+bx+c,它们各不相同;但当ai(i=1,2,…,5)为非零实常数,b、c、h、k均为实常数时,它们的本质特征就暴露了出来,显现在我们眼前的竟是同一类事物:均代表一条抛物线;特别地,当a1=a2=a3=a4=a5≠0时,它们的共性就暴露得更加彻底,后四条抛物线均可由y=a1x2经适当改变位置而得到,而开口方向、大小均不改变。 六、具体与抽象 现代认知科学理论告诉我们,人类对事物本质属性的认识,是由现象到本质、由具体到抽象、由浅入深的渐进过程。感性认识常来之于对某些具体实践的思考;而理性认识则来之于对这些初步认识概括和抽象的过程,从而达到对事物本质属性的认识。因此只有从具体的感性认识上升发展为抽象的理性认识以后,才容易纳入原有的认知结构,才可以转化为运用的能力,才能为更高级的抽象提供基础和保证。我们可从细读教材中发现,无论是对正比例函数、一次函数、二次函数的研究,还是对反比例函数的图象及性质的讨论,都是从具体到抽象逐步展开论述和论证,从而加深对这些知识的理解。为了使学生的认识不局限于具体,而使之逐步上升为抽象,教材中每讲好一些具体的、典型的例题后,总是来一个"一般地,函数……具有以下性质……",从而抓住了本质联系。正是这个"一般地",构成了学生认知的困难。为了帮助学生克服认知障碍,我们应给学生以丰富的感性材料,使之产生丰富的感性认识,而后逐步上升为理性认识。 七、量变与质变 本章体现量变与质变观点的内容,例子很多,要使学生深刻认识这些内容却是很困难的,因而我们在教学时宜逐步引导,点滴渗透,而后去系统推进对这些内容的理解。(1)对于一次函数y=kx+b,若从k≠0变为k=0,情况如何?(2)二次函数y=ax2+bx+c中,规定 a≠0;若令a=0,情况如何?(3)反比例函数y=中,自变量x的取值范围是x≠0;如果x=0,或y=0,又将如何?(4)对于y=kx+b,从k>0变为k<0,则其变化特征如何相应变化?(5)对于二次函数y=ax2+bx+c,若Δ>0变为Δ=0或Δ<0,相应的函数图象及性质将如何改变?(6)对于周长确定的矩形,当相邻边长均为周长的时,面积的大小有何特征?(7)对于一般的二次函数y=ax2+bx+c,从x<-变为x=-,再变为x>-,其增减趋势如何相应地改变?� 诸如此类,均是量变积累到一定程度导致质变的例子。 八、有限与无限� 事物或数量中,有限总是表现为具体的,因而我们对这一概念可以穷极或易于理解,或能完全把握;而无限则是抽象的,它是一种运动无限延长的过程,是物的一种变化发展趋势,是一种抽象的理念,需反复渗透方可形成一定程度的认识。 (1)学生"准确地""画出函数y=2x-1的图象",其实只是画出了这个函数图象的一个有限部分,远非全部,即用有限的部分去"表示""无限"的趋势。(2)列表、描点、连线,画出抛物线,显然也只是画出了函数图象的一个"部分",用"有限"的一些点"确定"其"大致"位置、形状、大小,而连线是从有限走向了无限。(3)在画反比例函数的图象时,关于有限与无限、极限的思想体现得更为充分,例如观察教科书上例题y=的图象,当x(或y)的绝对值越大(或越小)时,y(或x)的绝对值如何变化?何谓"无限接近"而"永远不能到达"两坐标轴?(4)坐标轴上有多少个点?坐标轴有多长?一个象限内有多少个点?直角坐标平面内有多少个点?坐标轴上任意两点之间有多少个点?以坐标平面内任一点P(a,b)为圆心,任意小的正数r为半径作圆,圆内有多少个点?圆上有多少个点?圆外还"剩余"多少个点?抛物线可以画多长?……�所有这些具体的、生动的材料,都在向学生对数的理解方面潜移默化地渗透着无限、极限等观点。 九、离散与连续 离散与连续是一个矛盾的两个方面,但在列表--描点--连线的过程中,连线使离散与连续得到了统一。如教科书上画y=x及y=x2的图象,均采用了由简单到复杂、从特殊到一般、由离散到连续的手法,体现了这种对立统一的关系。 仔细分析教材,不难发现《函数及其图象》这一章中,渗透和体现的上述辩证观点的内容是十分丰富的。主要观点除上面已叙述的内容之外,至少还有微观与宏观,直与曲,精确与近似,部分与整体,绝对与相对,主观与客观辩证统一等内容。限于篇幅,不再一一赘述。 为帮助学生培养辩证唯物主义的世界观,我们应根据教材中相关的教学内容,结合学生的认识水平,有目的、有计划、有系统、有重点地组织教学内容,采用学生易于接受的教育、教学方法,适当渗透,系统推进,当渗透到一定程度时,再适时进行整理,适度地进行概括和抽象;日积月累,使这些教学内容在学生的头脑中系统地并深刻地扎下根去。这样,教学大纲中规定的培养辩证唯物主义观点的任务就可以顺利完成。
注意你说话的方式,你不懂得礼貌吗
这篇挺合适的,改改应该可用: 立体几何的归纳推理,定义,归纳法 学生姓名:林新彰 就读学校:国立台南第一高级中学 指导教授:柯文峰教授 壹,学习目的 Laplace曾说过,在数学里发现真理的主要工具是归纳和类比.我们可从立 方体,三稜柱,五稜柱,方锥,八面体,来推知F + V = E + 2的欧拉公式,这 就是归纳的基本要件,从塔顶及截角立方体之几何图形做类比.我们学习几何 学的目的,从实质来看,是为了将周遭摸得到看得到的东西,作研究推理,深 一层则是为了,促进平面空间的概念,增加思考逻辑的灵活性归纳法部份,则 是将算术,几何,集合等数学单元,作直觉性的观察今日所知的数之多种性质, 大部份系经由观察法所发现,而严格证明则需经过数十年甚至数百年才诞生. 贰,学习方法 藉由教授的讲解,同伴的讨论,或者上去黑板试著讲解给新来的学弟妹听, 能更进一步的去探索逻辑,几何和立体几何的观念,也能从归纳推理的过程中 得知公式的来龙去脉,而不是只知道F + V = E + 2的欧拉公式. 参,学习过程与结果 一,观察归纳法即科学家处理经验的步骤.在使用观察归纳法建立猜测时,必 须坚守以下三原则:第一,必须能随时修正自己的见解.第二,如果有不 得不改变自己的见解时,就必须当机立断改正.第三,不在没有充份理由 支持下,盲目的改变见解.即使多数人我们持有不同意见,也不西瓜靠大 边. 二,在分割元素这个部份看似没啥新鲜的(当它分割元素的个数不大时) ,但到 了大一点点的数时,就开始搅尽脑汁,还是没什麼头绪.还好最后从分割 个数少的,推到个数大的.举例来说,从直线被点分割的个数1,2,3,4, 5,6,…,推到平面被直线分割的个数1,2,4,7,11,16,…,最后就 可以推到空间被平面分割的个数1,2,4,8,15,26,…. 肆,讨论及建议 一,使用观察归纳法也须有耐心,不太快下结论.例如:法国数学家费马认为 2的2之n次方 + 1皆为质数.但他只算n = 1,2,3,4均为质数,就推 测当n = 5,6...等等皆对.但欧拉却真的把n = 5代入,发现它可被 641整除,因而不是质数. 二,从实作我们可以学到很多东西,就速成的眼光而言,实作是花时间的,但 实作却有慢工出细活的优点.举个例子来说,碳60,俗称巴克球,是最近 才发现的碳之同素异形体.有一天上课时,柯教授叫我和另一名同伴作一 个巴克球,费了九牛二虎之力摺一个歪七扭八的球形,但藉由它,我得知 它有12个正五边形,20个正六边形,并得到一些附属品90个sigma键及 30个pi键.
高中需写数学论文?