研究成果的學術及應用價值
(1) 學術價值Cabri 3d 的更新版出版(v2)於本計畫結束後。該版本增加一些重要的功能,如空間曲線能夠建立於逐點經過路徑所殘留的軌跡。同理Ruled Surface可以建立於線段所殘留的軌跡。另外,步驟之重複,距離、夾角、面積、體積之量度、方程式之展示等,都使得過去我們在Maple所建立的立體模型得以使用「尺規作圖」的方法來完成。這使得綜合幾何的境界由平面變立體。透過綜合幾何我們將能夠透過圖形獲得代數關係而進一步用來說明 Maple的立體作圖原理。 一套數學軟體是否真的能夠吸引數學家用來協助思考,往往與它的基本功能是否設計得周到與否有關。當前的軟體發展似乎在於提供一些類似速食麵的功能。軟體設計者的想法是:假如使用者有某某需求時,他可直接呼叫軟體的某某指令來解決。因此,使用者不需要思考數學原理,甚至不用知道其定義,即能達到目的。如此的設計策略似乎並不鼓勵使用者進行思考數學問題,而要求他依照非數學思考來解決問題。如此,當學習者面對一道無法在軟體手冊找到適當指令的問題時,就不懂得如何應用非現成的基本功能來解決。 我們的宗旨在於研發出數學方法,使得學習者能夠由基礎的功能即能夠進入數學實驗的狀況來進行思考。 如此的學習策略可以為當今盛行的數學教學及研究策略來帶來另一類的選擇。 (2) 應用價值 1. 本計畫的成果已展示於網頁上,因此可以直接應用於遠距教學裡。一般的遠距教學很少像我們的計劃成果那樣不加設任何關卡放在網路上免費供大眾使用,因此這巨大的資料庫將會以最有效的方式將訊息傳播到世界的每一角落。 2. 動態幾何的概念可以直接轉換成數學競賽的試題。每年當籌備這類活動時,巨大的人力(腦力)投入於幾何題之設計、證明及閱卷等工作。 我們的成果可以提供豐富的幾何題材來分擔這方面的工作。 3. 動態幾何的訓練可以協助學生尋找做科展的新鮮點子。是實上在全國科展及國際科展參展作品當中,有不少的作品依賴動態幾何軟體來完成。 4. 當前的教育政策鼓勵學習過程中之創新思考的能力。學科考試不再是升學唯一管道。我們的研究成果已經受到許多學生、家長及老師的重視,認為這樣的活動不失為學習創新的一條路徑。 5. 百科全書及數學的電子書籍裡可以採用計畫成果中的Cabri 3D、Cabri Java、JavaSketchpad及animated gif檔案作為動態插圖。 動態幾何的出版者及經銷商需要現成並且附有數學涵養的例子來說服學生、家長、老師來採購軟體成品。雖然數學家一向清高看不起商業應用,我們的研究成果、講習會直接及間接產生重大的廣告效益。 |