Особенности применения технологии квантового обучения в преподавании математики (стр. 10 из 13)

3. Для каждой ветви напишите ключевое слово или фразу, оставив место для добавления деталей. Ключевые слова должны отображать суть идеи и приводить в действие вашу память. Если вы используете различные сокращения, то вы должны быть уверены в том, что вспомните их значение через несколько дней или недель.

4. Добавляйте символы или рисунки, чтобы легче было потом вспоминать.

Эффективность восстановления информации с помощью карты памяти позволяют следующие приемы.

· Пишите разборчиво, чаще пользуйтесь заглавными и печатными буквами.

· Важные идеи пишите более крупным шрифтом, чтобы они сразу бросались в глаза при просмотре записей.

· Придавайте карте памяти личностный характер, внося свои специфические детали. Символ в виде часов может означать, что данный вопрос должен быть решен строго в срок. Некоторые используют стрелки для указания элементов, связанных определенными действиями или требующих таких действий.

· Подчеркивайте слова. Используйте жирный шрифт.

· Проявляйте творческое начало и фантазию, мозг лучше всего запоминает необычные вещи.

· Для выделения определенных элементов и идей используйте обводящие линии самой произвольной формы.

· При построении карты памяти располагайте лист бумаги горизонтально, это позволит увеличить рабочее пространство.

Теперь давайте устроим маленький перерыв, а потом приступим к изучению собственно математики.

<перерыв>

Стереометрия, или геометрия в пространстве,— это раздел геометрии, изучающий форму, размеры и свойства различных фигур и их положение в пространстве. Стереометрия — слово греческого происхождения (стереос — пространственный и метрео — измерять).

Стереометрия, как и планиметрия, возникла и развивалась в связи с потребностями практической деятельности человека. О зарождении геометрии в Древнем Египте около 2000 лет до н.э. древнегреческий ученый Геродот (V до н.э.) писал, что египетский фараон разделил землю, дав каждому египтянину участок по жребию, и взимал соответствующим образом налог с каждого участка. Случалось, что Нил заливал тот или иной участок, тогда пострадавший обращался к царю, а царь посылал землемеров, чтобы установить, на сколько уменьшился участок, и в соответствии с этим уменьшал налог. Так возникла геометрия в Египте, а оттуда перешла в Грецию.

При строительстве даже самых примитивных сооружений необходимо было рассчитать, сколько материала пойдет на постройку, уметь вычислить расстояния между точками в пространстве и углы между прямыми и плоскостями, знать свойства простейших геометрических фигур. Так, египетские пирамиды, сооруженные за 2—3 тысячи лет до н. э., поражают точностью своих метрических соотношений, свидетельствующих, что их строители уже знали многие стереометрические положения и расчеты.

Развитие торговли и мореплавания требовало умений ориентироваться во времени и пространстве: знать сроки смены времен года, уметь определять свое местонахождение по карте, измерять расстояние и находить направление движения. Наблюдения за Солнцем, Луной, звездами и применение законов взаимного расположения прямых и плоскостей в пространстве позволили решить многие задачи небесной механики, дали начало новой науке — астрономии.

Начиная с VII в. до н. э. в Древней Греции возникают так называемые философские школы. В них все большее значение приобретают рассуждения, с помощью которых удавалось получать новые геометрические свойства. Происходит постепенный переход от наглядно-практической к теоретической геометрии.

Одной из первых и наиболее известных таких школ была Пифагорейская (VI — V до н.э.), названная так в честь своего основателя Пифагора. Вам хорошо известно это имя (в курсе планиметрии вы изучали теорему Пифагора о соотношении длин сторон прямоугольного треугольника). Философское объяснение устройства мира пифагорейцы тесно связывали с математикой. Выделяя стихии как первоосновы бытия, древние ученые приписывали их атомам форму правильных многогранников, а именно: атомам огня — форму тетраэдра (рис. 1, а), земли — гексаэдра(рис. 1, б), воздуха — октаэдра (рис. 1, в), воды — икосаэдра(рис. 1, г).Всей вселенной присваивалась форма додекаэдра(рис. 1, д).

Испанский живописец Сальвадор Дали использовал этот символ в своей картине «Тайная вечеря», на которой Христос и его ученики изображены сидящими на фоне огромного прозрачного додекаэдра. Гранями додекаэдра являются правильные пятиугольники. Если стороны правильного пятиугольника продолжить до взаимного пересечения, то получится правильный звездчатый пятиугольник (рис. 2). Эта фигура, называемая также пентаграммой, была эмблемой школы Пифагора. Пентаграмме присваивалась способность защищать человека от злых духов. Вот что мы находим, читая «Фауста» Гете:

Мефистофель: Нет, трудновато выйти мне теперь, Тут кое-что мешает мне немного: Волшебный знак у вашего порога. Не пентаграмма ль этому виной?

Фауст:Но как же, бес, пробрался ты за мной? Каким путем впросак попался?

Мефистофель: Изволили ее вы плохо начертить, И промежуток в уголку остался, Там, у дверей,— и я свободно мог вскочить.

Более поздняя философская школа — Александрийская, интересна тем, что дала миру знаменитого ученого Евклида (IV до н.э.).К сожалению, жизнь его мало известна. В одном из своих сочинений математик Папп, современник Евклида, изображает его как человека исключительно честного, тихого и скромного, которому были чужды гордость и эгоизм. Насколько серьезно и строго он относился к изучению математики, можно судить по следующему известному рассказу: царь Птолемей спросил у Евклида, нельзя ли найти более короткий и менее утомительный путь к изучению геометрии, чем его «Начала». Евклид на это ответил: «В геометрии нет царского пути».

Славу Евклиду принесло его научное сочинение из 13 книг под общим названием «Начала», в котором впервые было представлено стройное аксиоматическое построение геометрии, т. е. сначала вводились основные неопределяемые понятия и постулировались их свойства (аксиомы), а все остальные утверждения (теоремы, следствия) выводились путем логических рассуждений из аксиом и ранее доказанных утверждений. На протяжении более двух тысячелетий «Начала» Евклида остаются основой изучения систематического курса геометрии.

В последние столетия возникли и развивались новые направления геометрических исследований: аналитическая геометрия, геометрия Лобачевского, проективная геометрия, топология и др. Появились новые методы, в том числе координатный и векторный, позволяющие переводить геометрические задачи на язык алгебры и наоборот. Геометрические методы широко используются в других науках: теории относительности, квантовой механике, кристаллографии и т. д.

Таким образом, мы вплотную подошли к определению многогранника. Но прежде, чем его дать, сначала давайте поговорим о геометрическом теле.

Геометрическое тело.

Точка М называется граничной точкой данной фигуры F, если среди сколь угодно близких к ней точек (включая ее саму) есть точки, как принадлежащие фигуре, так и не принадлежащие ей. Множество всех граничных точек фигуры называется ее границей. Так, например, границей шара является сфера.

Точка фигуры, не являющаяся граничной, называется внутренней точкой фигуры. Каждая внутренняя точка фигуры характеризуется тем, что все достаточно близкие к ней точки пространства также принадлежат фигуре. Так, любая точка шара, не лежащая на сфере — его границе, является внутренней точкой шара.

Фигура называется ограниченной, если ее можно заключить и какую-нибудь сферу. Очевидно, что шар, тетраэдр, параллелепипед — ограниченные фигуры, а прямая и плоскость — неограниченные.

Фигура называется связной, если любые две ее точки можно соединить непрерывной линией, целиком принадлежащей данной фигуре. Примерами связных фигур являются тетраэдр (см. рис. а), параллелепипед (см. рис. б), октаэдр (см. рис. 68), плоскость. Фигура, состоящая из двух параллельных плоскостей, не является связной.

Геометрическим телом (или просто телом) называют ограниченную связную фигуру в пространстве, которая содержит все свои граничные точки, причем сколь угодно близко от любой граничной точки находятся внутренние точки фигуры. Границу тела называют также его поверхностью и говорят, что поверхность ограничивает тело.

Плоскость, по обе стороны от которой имеются точки данного тела, называется секущей плоскостью. Фигура, которая образуется при пересечении тела плоскостью (т. е. общая часть тела и секущей плоскости), называется сечением тела.

Теперь перейдем е определению многогранника. Поверхность, составленную из многоугольников и ограничивающую некоторое геометрическое тело, будем называть многогранной поверхностью или многогранником. Тетраэдр и параллелепипед — примеры многогранников. На рисунке а) изображен еще один многогранник — октаэдр. Он составлен из восьми треугольников. Тело, ограниченное многогранником, часто также называют многогранником.

Многоугольники, из которых составлен многогранник, называются его гранями. Гранями тетраэдра и октаэдра являются треугольники, гранями параллелепипеда — параллелограммы. Стороны граней называются ребрами, а концы ребер — вершинами многогранника. Отрезок, соединяющий две вершины, не принадлежащие одной грани, называется диагональю многогранника.