緣由與目的
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目的: 自從1994 年起,主持人致力於動態幾何研究,發展教學題材及進行相關的推廣工作,獲得豐富的成果。自從2004年9月,第一套立體動態幾何軟體Cabri 3D問世。主持人即於CabriWorld的會場上採購該軟體之校園版本,回國後已在清華大學開課及各地作專題演講大力推動該軟體。猶如任何一門科學研究,動態幾何研究依賴靈感與創意。動態立體幾何研究的基本原理在於將一幅靜態的立體幾何圖形轉換成富有數學意義的虛擬模型及動態模擬。建立立體模型雖然依賴強而有力的工具,但是整體而言,在設計幾何實驗的過程比平面動態幾何需要更長久的時間。得到的效果往往是前所未有的。主持人期望能把動態立體幾何所帶來的驚喜引入數位實驗裡。 研究題目之來源: 1. Nathan Altshiller-Count 於1935 年撰寫了一本名為Modern Pure Solid Geometry的數學專書。該書收集了豐富的立體幾何素材如三面角、撓四邊形、四面體、圓錐體、球面、反演、四面體幾何等。該書除了累積作者數十年來陸續發表的著作亦收集一些由法文、德文翻譯的寶貴資料。這本著作可謂立體幾何聖經。 2. 岩田至康編寫的「幾何學大辞典」的六冊當中有四冊包含立體幾何的命題。透過該著作精彩的幾何圖形加上漢字之語意,學習者不難由文字、圖像中獲得動態立體靈感。 3. Frank Ayres, Theory and Problems of Projective Geometry。要如何凝視平面圖形而獲得立體靈感?這問題的基本原則在於透視原理。透視原理卻往往能夠由純粹直線(或線段)所構成的圖形當中來理解。最具體的投影幾何書本中(如上述一書)都充滿這類圖像。注意:1950年以來名為「投影幾何」的書本當中經常只見代數式子而不見圖像。這類書本對於本計畫的功效為事倍功半。 |