立体几何3D模型建立与教学应用(一)

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立体几何3D模型建立与教学应用
立体几何3D建模就是利用计算机和3DMAX 软件，将需要展示给学生立体几何图形三维化，使传统的数学课堂教学很难突破时间和空间对人们的限制这一局面明显改观。
立体几何一直就是高中数学的教学难点，被认为是培养学生空间想象能力的重要途径。学生初次接触立体几何，会遇到许多困难。因为在平面上绘制立体图形，会受到视角的影响，难以综观全局。而3D建模技术易于显示图形的形成、变化过程，可将复杂的图形分解成简单的图形，让立体图形在平面内动起来，使学生能够从不同的角度、以不同的方式去观察，领悟图形中各元素间的位置关系、度量关系和图形本身所具有的性质。
立体几何3D模型建立的教学意义
l、具有丰富的表现力，可激发兴趣，培养学生的创造力
利用3D技术可改变信息传递媒体单一的局面，3D具有丰富的表现力，能将立体几何图形多角度真实的表现出来，构成教学软件，创造一个图文并茂、有声有色生动逼真的教学环境，使内容更充实、更形象、更具有吸引力，从而提高了学生的学习热情。如在教学中，通过3D模型的建立，让学生更清楚空间直线与直线、直线与平面、平面与平面之间的位置关系。又如利用3D模型的建立可以很快做出所需要的一切立体几何图形，而且可以是动态的，当拖动某些点时，可以改变它的位置使图形有最佳的视角、最好的直观性。不仅如此，还可以使所做出的图形绕着一个点，一条线进行旋转，通过这一切可以很好地培养学生的空间想象能力。
2、变抽象为形象，有利于突破教学难点、突出教学重点
生动的3D模型建立能使静态信息动态化，抽象知识具体化。在立体几何教学中运用3D模型特有的表现力和感染力，有利于学生建立深刻的表象，灵活扎实地掌握所学知识。可以突破教学难点，突出教学重点，尤其是我们立体几何的抽象概念3D建模技术使深奥的数学知识简单直观，从而启发思维，让学生主动地去发现规律，掌握规律，成功地解决教学的重点、难点，同时培养学生的观察能力、分析能力。如在中，异面直线的概念及其所成角、异面直线之间的距离、二面角及其平面角是难点，学生往往觉得直线与直线、直线与平面、平面与平面这种位置关系，非常抽象，难以观察和理解，但是通过3D模型的演示、旋转可以让学生观察到它们的位置关系，易于理解。
3、简化教学环节，提高课堂教学效率
在立体几何教学过程中，经常要绘画图形、解题板书、演示操作等，用到较多的小黑板、模型、投影仪、录音机等辅助设备，不仅占用了大量的时间，而且有些图形、演示操作并不直观明显。3D模型的建立改变了传统数学教学中教师主讲，学生被动接受的局面，集声、文、图、像、动画于一体，资源整合，操作简易，交互性强，结合学生个体的实际情况，给每个学生一个合理的期望。在教学过程中以学生的活动为中心，安排课后作业，考虑、学生的负担，大大缩短非教学时间从而提高课堂教学的效率。
立体几何3D模型建立的操作过程
一、立体几何3D建模教学设计
1、教师根据教学目标和教学内容的特点确定使用3D建模技术手段的范围。切忌把课堂变成3D模型的“演示会”。
2、授课人策划出3D建模框架，写出脚本。这是3D模型建立与实施教学的基础。
3、搜集整理课件制作几何素材。好的创意给课件赋予了生动的“灵魂”，几何素材则是充实课件、表现创意的“骨与肉”。
4、要注意内容的选择性。3D建模固然有其很大的优越性，但也并非适合所有的教学内容。所以，教师在设计时，应精选适合3D建模的内容。如异面直线间的距离、二面角的平面角问题、球的表面积公式的探求、多面体和旋转体的截面问题等，都是其好素材。
二、立体几何3D建模计算机实现
精心设计好一个脚本后，就要准备3D实现了。
由于3D越来越流行，因此软件开发商已开始使软件变得越来越容易操作。使用的简便来自于在制作3D场景和动画时，不同的步骤被紧密的组合，而友好的操作界面也掩盖了3D技术上的复杂性。但在绝大多数情况下，3D动画制作仍是最容易理解的，只要将其分为四个基本步骤：建模

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