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使用Maple 軟體及 3D 列印輔助數學教學具體化

Maple軟體長久以來幫助學生們學習數學,藉由視覺化、實際應用、互動式探索以及其他方式讓數學變得更加具體。如今,隨著3D列印的發展,更可以讓教師真正實現所謂的「具體化」數學教學。
 
德州農工大學教授Philip Yasskin博士採用Maple結合3D列印來教導學生旋轉體。他的微積分班級最近完成了一個專案,在這個專案裡他們將旋轉體設計成高腳杯,並實際列印出來用以觀察、觸摸設計成果。
 
學生們被要求設計出一個杯子或花瓶狀的旋轉體,並且符合特定的條件,如液體容量、杯子體積、厚度,以及杯子的重心等等,並使用Maple結合他們在微積分課程所學到的知識來定義能夠符合旋轉體積的數學表達式。接著,他們使用Maple的多樣繪圖工具畫出2D曲線和3D旋轉體。一旦他們對成果的數學式以及外觀滿意之後,便從Maple軟體匯出能夠讓3D印表機讀取的檔案格式,並列印出他們的成品。
 
 
Yasskin博士說:「學生們對於能夠實際創造出所設計的高腳杯絕對是感到非常興奮的! Maple一直都有助於培養學生的數學直覺,而Maple的3D視覺化在遇到像旋轉體這樣的課題則更能顯其價值。Maple現在甚至讓我們可以進一步的將數學視覺化的圖片變成實體,讓原本在以往被認為很難的數學課題如今變得讓學生們更加容易理解。」
 
Yasskin博士同時有其他使用Maple的創新教學專案。他是暑期數學充實教育(簡稱SEE-Math)的創立者兼主任。SEE-Math是德州農工大學數學系針對中學生推廣的專案,提供豐富的機會讓有潛力的6-8年級學生在每個夏天用兩個星期探索數學,如代數、幾何、圖論、拓樸等等。課程中有一項特別熱門的活動為電腦動畫製作,學生們使用Maple的視覺化工具和程式語言來創造他們的動畫影片,像是生長中的花、滑行的企鵝或太空船對戰等等。在這個過程中,學生學習以及使用新的數學技巧,並且練習思考算法。Maplesoft每年贊助Maple軟體的授權給SEE-Math課程中得到最佳動畫影片的學生作為獎勵。
 
更多3D列印結合Maple軟體的使用資訊,請點此閱讀。
 
 
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