垂直空间设计理念精选(九篇)

第1篇：垂直空间设计理念范文

一、 优化数学多元表征学习的教学设计理念概说

1． 优化数学多元表征学习教学设计的基本原则和基本任务

优化数学多元表征学习的教学设计的基本原则为“减负增效”：减少工作记忆承受的外在负荷和内在负荷，提高教学策略水平，增进学习者主动积极地参与深度意义的学习，生成足够的有效负荷，提高深层码和整合码的建构效果和效率.

数学多元表征学习的教学设计优化的基本任务：优化多元表征的信息结构和优化教学活动设计，提高或增强认知操作的教学策略水平.

2． 优化数学多元表征信息结构（教学内容）教学设计的原则

（1） 学习材料的打包原则

降低学习材料内在负荷的打包原则：①部分任务原则：把学习材料分为若干的子材料，然后对各子材料进行打包. ②整体任务原则：把握整体，注重抽取学习任务本身包含的重要元素，将其压缩成组块或信息单元并加以打包.

增加学习有效负荷的打包原则：①任务变异原则：设计教学任务时，变换任务本身（如表层内容或深层结构的变异）和呈现方式（如变式）. ②嵌入支架原则：设计任务时，嵌入一些脚手架（如提供问题、暗示、提示、反馈、过程工作单等），增进学习者投入与编码建构和自动化相关的认知活动，增加足够的有效负荷.

（2） 空间邻近原则

信息打包时，对同一数学对象的言语化表征和视觉化表征要在空间上邻近或组合，而不要远离或分离.

（3） 时间临近原则

信息打包时，对同一数学对象的言语化表征和视觉化表征要在时间上同步或临近，而不要异步或间断呈现.

（4） 一致性原则

信息打包时，多元表征的信息结构与数学学习对象的结构成分必须保持一致. 剔除与学习对象的结构成分不一致的、无关的信息，使多元表征结构保持精简.

（5） 双通道原则

信息打包时，“信息包”要包含有视觉表征和听觉表征［2］.

二、 “直线与平面垂直”概念教学内容的优化

1． 教学信息的打包

（1） “直线与平面垂直”概念的现实原型：现实生活中，如桥的立柱与水面，公路上的电线杆与地平面等等，都是“直线与平面垂直”概念产生的现实原型，可以给出相应的图片表征如图1、图2.

（2） “直线与平面垂直”概念的文字语言表征：如果一条直线l与一个平面π内的任一条直线垂直，那么直线l与平面π垂直，记作lπ，直线l叫做平面π的垂线，平面π叫做直线l的垂面，它们的唯一的公共点叫做垂足.

（3） “直线与平面垂直”概念的数学符号表征：?坌a?奂π，la?圯lπ.（这里的“任意”符号“?坌”也许对学生来说来得有些突然，但却突出了其任意性）.

（4） “直线与平面垂直”概念的动态视觉图形表征：如图3，拖动点J或直线a，可以看到平面π内直线a的变化，即直线a具有任意性.

（5） 概念辨析1：如果一条直线l垂直于一个平面π，a是平面π上的一条直线，那么直线l是否与直线a垂直？

（6） 概念辨析2：如果一条直线垂直于一个平面，那么这条直线是否垂直于这个平面内的所有直线？

（7） 概念辨析3：如果一条直线与平面内的一条直线不垂直，那么这条直线与这个平面不垂直吗?

（8） 概念辨析4：如果一条直线垂直平面内的无数条直线，则这条直线与该平面垂直吗？如图4.

2． 教学信息块的意义

数学对象的产生可以来自于现实世界，也可以来自数学学科本身. 直线与平面垂直的概念也一样. 通过信息块（1），学生可以根据自己的生活经验直观地感知到直线与平面的垂直关系，进而概括抽象得出信息块（2）的几个概念的文字语言表征的数学定义. 模块（3）和（4），是根据优化多元表征的信息结构教学设计及时间邻近的原则、空间临近的原则，对直线与平面垂直概念作进一步的数学语言符号表征和动态的几何图形表征. 同时，要注意贯彻双通道的原则和一致性的原则，这样，将减少学生认知的外在及内在负荷，增加认知的有效负荷，特别是两模块中强调平面内的直线a的任意性，可以使学生更好地掌握几何符号语言以及增强空间想象能力. 对于模块（5）～（8），尽管我们可以认为是很简单的命题，但是对于刚刚学习“直线与平面垂直”概念的学生来说，却是很容易混淆和不明确的，因而有必要在课堂上作强调加以明晰. （5）与（6）是线面垂直向线线垂直转化，（7）与（8）可以说是对线面垂直的否定以及如何判定的思考，不仅仅增强学生的思维活动，也起到思维导向和为线面垂直判定定理的学习作铺垫的作用.

三、 “直线与平面垂直判定定理”教学内容的优化

1． 教学信息的打包

（1） 实验探究：你能将一张三角形纸片ABC竖起放在桌面上吗？折痕与桌面垂直吗？如果要经过点A翻折，如何才能使得折痕与桌面垂直？

（2） 必须在某一边上定一点，将纸片打折，使这边上的三点不共线后放在桌面.

（3） 用几何图形表示探究的各种情形.

（4） “直线与平面垂直判定定理”的文字语言表征：一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直，则该直线与此平面垂直.

（5） “直线与平面垂直判定定理”的数学语言符号表征：a，b∈π，a∩b=O，la，lb?圯lπ.

（6） “直线与平面垂直判定定理”的几何图形表征：如图9所示.

（7） 命题辨析1： 判定定理中，平面π内的直线只需两条，但必需是相交的，交点也不一定是l与π 的交点（垂足）.

（8） 命题辨析2： 这个定理是需要证明的，在后续的学习中会给出证明．

2． 教学信息块的意义

信息模块（1）是学生在教师的组织下进行的实验探索.根据学习材料信息的打包的原则：为了增加学习有效负荷——嵌入支架设计策略，在学生操作过程中，教师可以适时地提出一些问题、暗示或提示等，如模块（2），可以促进或增强学习者投入与编码建构和自动化相关的认知活动，增加足够的有效负荷.通过直观感知、操作，概括得到模块（3）中的各种几何图形（图5～图8），教师贯彻优化多元表征的信息结构教学设计的时间临近、空间邻近以及双通道的原则，呈现各模块，与学生共同分析、归纳，进而通过抽象概括确认得到判定定理及其图形表征，如图9. 模块（4）～（6）则是判定定理的多元表征，结合教师的讲解，将使学生对命题的特征结构有更深刻的理解，从而，“直线与平面垂直的判定定理”数学模型已然建立. 模块（7）与（8）是作为对模型的确认和进一步的强化.

参考文献：

第2篇：垂直空间设计理念范文

关键词：垂直绿墙、植物选材、设计理念、新技术、帕特里克·布兰克

中图分类号：J522.3 文献标识码：A 文章编号：

引言：城市化的扩张导致“混凝土森林”取代了自然植被和森林。这个改变使城市温度升高，增加了建筑的耗能。由于受到空间的限制，许多城市逐渐开始选择屋顶绿化和垂直绿化这种方式让绿色回归到高度城市化的都市之中。此外，垂直绿化的覆盖墙面可以减少50%的日常温度浮动。

特别是在20世纪90年代到2010年，帕特里克·布兰克的创新型水培绿墙由于其丰富茂盛的外观汇聚了全世界的目光。于是，越来越多的垂直绿化系统被应用到城市景观环境、广告、室内环境，甚至农业、林业等行业中。

垂直绿墙的定义及类型

垂直绿墙可以被定义为植物生长在建筑物或墙的表面，主要有两种类型：自然绿墙和人工绿墙。

1.1 自然绿墙（Natural Green Wall）或绿色外墙（Natural Façade）是有直接种植在墙壁的或者专门设计的攀援植物所构成的。植物的茎轴系统扎根在土壤并沿着建筑物的侧面生长。植物从突然获取水分和矿物质，因而在大多数情况下，不需要额外的灌溉。

1.2人工绿墙（Artificial Green Wall）又名垂直花园、活体绿墙、种植墙。这种绿墙的植物种植床是垂直放置的。换言之，植物不扎根与地面土壤，而是扎根在垂直放置的种植床上。

而目前运用比较多而且能起到良好的效应的是人工绿墙。尽管他需要多方面的技术和高的成本，但是他的视觉美感和灵活性是自然绿墙没有办法到达的。

垂直墙体绿化的特点

贴附建筑不占空间 垂直绿化不同于地面绿化 和屋顶绿化，后者占用空间、形式多样。垂直绿化是一种面上的绿化形式，几乎不占地面和屋顶面积，仅贴附于建筑物外表面，形式单一。

保温隔热降噪除尘 在房屋外壁进行垂直绿 化能降低墙面温度变化幅度，对室内起保温隔热作用；并可吸收反射噪声；增加环境湿度；吸附尘埃、净化空气；减缓墙体本身风化。

垂直绿墙系统

垂直绿墙系统是植物科学体系与土木工程技术以及艺术表现相结合的一种方式。现今世界上正在研发多种多样的垂直绿墙，基本上，我们可以将其分为六类：水培系统、模块化系统、悬挂系统、钢丝绳系统、铁丝网系统以及攀爬系统。其中，水培系统、模块化系统和悬挂系统属于人工绿墙；钢丝绳系统、铁丝网系统和攀爬系统则属于自然绿墙。绿化设计系统比照表（如下图）：

4垂直绿墙的设计理念

垂直绿墙是建筑的另一种表现形式，和建筑是不可分割的。目前垂直绿墙所面临的最大挑战在于相关的技术问题，但是越来越多的技术难关都已经被攻破，因此设计理念和植物的选材就成了垂直绿墙中至关重要的因素，这是一个作品成功的关键。

我们可以找到很多不同垂直绿墙的设计方案：相比之下，其中有些方案是比较成功的。而有些方案持续的时间不会超过一个植物生长周期，可谓是昙花一现。除此之外，超过2米高的绿墙也会对过住行人的安全造成威胁。

那么，设计垂直绿墙时必须考虑哪些因素呢。

4.1 首先是设计的主题理念

每个项目都是独一无二的，每个的情况和立地条件都不尽相同。因此我们在设计时需要根据项目的地理位置和周边环境结合起来，既能做到别具一格，又能将其与周边环境以最自然方式融合在一起。有个标新立异的主题理念。

4.2 结构的安全

安全性是重中之重。首先必须视垂直绿化为构成整个墙壁的一个要素。许多国家都规定，在对墙壁进行垂直绿化设计之前，设计师们有义务向相关的政府建设部门提交关于墙壁设计的一些构造性的数据，在得到相关部门的许可之后，方可施工。

当我们对室外的墙壁进行垂直绿化施工时，使用的塑料模具或塑料容器必须是防紫外线的。如果施工现场位于火灾易发区时，则采用金属制作的模具和容器会更安全一些。

4.3 植物生长媒介

植物生长所需的媒介为植物生长提供养分，我们可以找到许多不同的媒介，如有机土壤、无机土壤、矿物棉、泥煤苔、椰子棕等。而选择哪一种，则主要就依赖于设计师的经验，因为在这一领域的研究成果仍然很有限。能为垂直绿化中的植物提供可持续养分的生长媒介需具备以下条件：

1）重量轻：

2）不易分解；

3）有很高的含养性和含水性；

4）具有加固植物根部土壤的作用；

5）排水性好；

4.4 绿墙植物的选材

对于植物而言，垂直绿墙就是它们的生命支持系统，但是并非所有的植物都能在绿墙系统中存活。选择植物的时候，丰富的科学知识和长期的实践经验都是正确选择植物的必要前提。通常，垂直绿墙系统所使用的植物都是由当地的苗圃所提供的。因此，设计师有必要对当地的植物种类进行实地考察，从而为垂直绿墙选择出最佳的植物。

为了能够选出适合在当地条件生长的植物，设计师需要考虑很多因素，如植物的大小、形状、生长速度、好水量、光照需求等。

植物在光照好的生长环境中表现最好的状态（如下图）：

4.4.1 对于自然垂直绿墙，由于墙体绿化的特殊性，要根据居住区的自然条件、墙面材料、墙面朝向和建筑高度等选择适宜的植物材料。

在不同地区，适于不同朝向墙面的植物材料不完全相同，要因地制宜选择植物材料。适于墙面绿化的材料十分丰富，国外应用的种类较多，如蔷薇，枝叶茂盛且花期长；又如紫藤，种植在低矮建筑墙面或门前，使建筑焕然一新。 在同一建筑立面上，应根据实际需要因地制宜，可以同时使用两种及以上的形式，甚至可以利用不同颜色的植物搭配营造出不同的图案，利用植物的特性，使墙面绿化和艺术效果都达到完美。不少建筑墙体布满了爬山虎（地锦），市民也很喜欢用紫藤、葡萄等装饰 棚架、篱栅。

4.4.2人工垂直绿墙的选材不仅仅局限于植物素材，一个成功的作品是各种素材结合，与建筑衔接，一起打造一个最适合当下环境的具有其独特性的作品。

垂直花园植物种类的安排上很灵活。帕特里克·布兰克在栽种植物的时候使植物稍微向右上方倾斜，在墙体右上方向逐渐消失。根据他的观察，“这是显而易见的，在悬崖上和瀑布边上，植物根据基质不同呈现出两种基本分布形式。如果基质的潮湿度均匀，一个单独物种将按相对垂直的方向逐渐占据整个表面；如果是暴露在风和阳光下的岩石上，植物也能生长在有水和腐殖质的倾斜或水平的裂缝中。”

每个方案中所选择的植物品种的种植顺序有所不同，这种顺序是基于不同地区气候条件所设计的。“在室外的垂直花园中，在顶部暴露于阳光和风中的地方，我采用生长在悬崖表面的植物品种，中下部则采用生长在岩石上的品种，底部则采用林下叶层植物，以适应温度和湿度的变化。对于室内垂直花园，我喜欢在上层采用附生植物和半附生植物，下层则采用林下叶层植物，或者生长在岩石和河堤的其他物种。”

4.5室内垂直绿墙和室外垂直绿墙的设计在很多方面都不尽相同。

室外垂直绿墙

对于室外项目来说，人们匆匆而过，所以种植植物的密度可以大一点，从而可以在视觉上给人以更加茂盛的感觉。植物的品种选择则需要考虑当地的气候环境。

2）室内垂直绿化

室内绿墙设计的难点是因素多，空间较局限，最大的挑战是如何让绿墙自然的融入小空间环境而又能有一个良好生长的自然条件。室内垂直花园通常需要额外向其提供生长所需的光，LED灯或卤素灯都是有效的。

对于室内垂直绿化，植物的选型要短小一些。通常情况下，我们都是近距离观赏室内植物，因为我们会在餐厅或者酒吧这样的室内环境呆上很长的时间，如果植物选择的形体过大或者不精致，就很容易造成视觉压迫，近看会有种进攻性。因此，室内垂直绿化的设计选用的都趋向小叶子植物。此外，室内温度变化不大，可选择的植物品种范围较广。

4.6 灌溉系统

灌溉系统的设计应该本着简单、易操作和人性化的原则。设计师经常使用自动灌溉系统。由于在使用过程中经常遇到灌溉系统堵塞的问题，所以配备良好的过滤系统是十分必要的。全年定期检查灌溉系统是很重要的。下图是三种应用广泛的灌溉模式：

4.7 维护和保养

前期的设计和安装仅仅是垂直绿化的第一步。要使垂直绿墙获得成功、保持美观，那么精心的维护和保养是至关重要的，而且在设计之初就应该将维护和保养的相关问题考虑进去。

维护和保养的程度取决于设计最初设计师所选的植物种类和所采用的绿墙系统。不同的植物、不同的绿墙系统需要不同的维护和保养方式。要确保灌溉系统正常工作、每种植物处于健康的状态，这就需要定期进行检查和维护了。其他的维护工作还包括除去枯叶和修剪过长的枝叶。

在设计高层建筑的大型绿墙系统时，更需要对维护和保养工作进行慎重考虑。需要一条专门通道，以便于进行后期维护与检查。而且，这条专门通道的设计应在建筑的设计阶段就考虑在内，而不是在建筑设计完成之后才想起来增加这条通道。

结语： 抽象艺术先驱康定斯基曾于1912年所说“艺术所赖以生存的精神生活，是一种复杂而又确切的、超然世外的运动。这种运动能转化为天真，这就是人的认识活动。”而垂直绿墙是存在我们生活环境中的有生命的艺术品，是将艺术延伸并且由精神层面具象化的一种生态手段。他能改善我们的生活环境，提高我们的生活品质，提升人们的精神生活，带给我们全新的感觉。

参考文献：

第3篇：垂直空间设计理念范文

关键词：垂直农场;高龄者;都市化

中图分类号：TU269

文献标识码：A文章编号：1674-9944（2015）04-0263-05

1引言

逐渐都市化的台湾，虽然人口成长，但人口高龄化及都市过度的发展，高密度的居住空间，造成绿地及耕地面积逐渐减少，粮食自给率从1981年的53.8%，逐渐下降到32%，引发粮食安全疑虑（朱淑娟，2011）。根据世界卫生组织的统计，到2050年世界上的高龄者将成长一倍，从2006年的11%增长到22%，同时都市化的速度愈来愈快，截至2007年，全球一半的人口居住在都市，2030年都市人口将增加到3/5。随着高龄人口的增加，高龄者相关问题也日益重要，高龄者的照护及社会环境的应对都需要重视退休后的高龄者生活空间环境是否符合他们的需求，以及社会政策的指标是否足以供应未来高龄化社会的需求，这些问题是值得被探讨。

台北市人口密度居全台湾第一，交通流量十分庞大，处于快速城市化的中期，环境资源瓶颈效应突显，城市的新一轮发展迫切需要转入内涵式、集约化的轨道，城市中传统的农业耕作模式受到极大限制，“垂直农场”成为一种相对可能的选择。“垂直农场”是一种将农业与建筑结合的特殊形式，它打破了农田与城市景观对立的传统观念，将生产性景观引入城市，为未来城市的可持续发展提供了全新的绿色空间。

本研究探讨高龄者对于垂直农场的认知及态度，研究目的为：

（1）了解高龄者对于垂直农场认知及态度。

（2）建构适合高龄者的垂直农场型态。

（3）建构小区互助型都市农场，成为绿色交流平台。

2文献理论与回顾

近年来，随着都市规划的不断发展，都市用地日益紧张，都市的建筑和道路已约占都市用地面积的2/3，可用于绿化的面积非常有限，因此，向空中发展实施立体绿化将成为今后都市园林绿化发展的重要途径之一（张育森，2003）。而永续议题、食安问题与高龄化社会，务必为未来社会发展之重要考虑。本研究藉由垂直农场与高龄者居住环境相关议题进行探讨。

2.1垂直农场发展及问题

垂直农场也叫立体种植农场，是把田地向多层建筑的楼层化农场发展，在人工修筑的多层建筑物里，充分利用可循环的能源和温室技术，模拟农田的农作物生长环境，进行各种高效的农业生产。垂直农场的概念最早由纽约哥伦比亚大学的环境卫生学及微生物学名誉退休教授迪克森・戴斯波米尔（DicksonDespommier）于1999年提出，该思想的提出主要是基于世界粮食安全和生态环境的考虑，希望利用垂直农业的生产模式为人类食物安全和可持续发展提供一条新的有效途径。

垂直农场之推广之优点，本研究整理几位学者对于垂直农场之相关研究进行探讨，整理如下。

（1）可以充分利用土地，让农场往高处发展，可以节省耕地面积，充分利用城市空间。

（2）垂直农场里，通过雨水收集系统、中水系统等环保技术，把生产过程中产生的废物转化成清洁的能源.或者净化污水。

（3）把城市的“钢筋混凝土森林”，变成真正的充满绿色和生气的绿色森林。

（4）调节城市的微气候，保护整个生态环境，为节能减排做出巨大贡献。

（5）提供大量的休闲空间.解决城市居民休闲需求。

（6）垂直农场可以为城市提供大量就业机会，让在城市中的农民有机会从事自己熟悉的行业，为城市的发展贡献自己最大的力量，让城市的失业率、犯罪率减少（廖本闵，2012;陈旭铭，2012）。

（7）垂直农场可增加农产量，全世界的农业生产率可达到现在的10倍或者更多，部分农作物的产量可提高50倍或更多。

（8）节省运送蔬果到各地时的挤压及浪费，过去运输的过程中，大约有20%都会遭到挤压或变质而导致浪费（周立勋，2014）。

垂直农场之潜力不仅提升永续议题、景观美化及食安问题，李雁冰（2011）指出感知觉在立体绿化中的体现指出立体绿化不仅是视觉设计而已，而是具有听觉设计、触觉设计与嗅觉设计，如设配置结构和布局可以有效地阻挡噪声传播、芳香植物对环境氛围的营造起香化的作用等。垂直农场最严苛的挑战，在于能源日照问题。在摩天垂直农场成长的农作物，虽可以得到自然光照，但远不够其成长所需，若要提供人工日照，所需成本就会比传统农场多出好几倍，依陈旭铭（2013）指出垂直农业所面临的问题：技术的问题;效益问题;认知度的问题;政策问题;污染问题。依上述论文发现垂直农场无疑是一种很理想的农业和城市问题结合理想方案。

2.2高龄化社会与居住环境

银发族又称为高龄者，高龄化是21世纪三大世界性难题（全球暖化、全球反恐、全球高龄化）之一，人口的快速增加和老龄化给我们的社会带来了许多新的挑战。所谓“人口老龄化”，是指“一个国家或地区在一个时期之内老年人口在总人口中的相对比例不断上升的现象和过程（王丽蓉、杨锐，2012）。依据世界卫生组织的统计，到2050年世界上的高龄者将成长一倍，从2006年的11%增长到22%，同时都市化的速度愈来愈快，截至2007年，全球一半的人口居住在都市，2030都市人口将增加到3/5。依据台湾内政部门统计处调查显示，2012年12月底，65岁以上老年人口比率已经高达15.3%，在未来20年左右会增加近1倍，随着高龄人口的增加，高龄者相关议题也日益重要（陈怡璇，2012），高龄者的社会环境及生活空间环境的应对需要重视。

以黄盈桦、李佩真（2013）研究指出高龄者大部分选择目前的房子养老，满意目前居住状况，并且愿意对高龄者服务额外付费。如何让高龄者在原有小区及居家环境成功老化，成为社会关注之焦点。

Menec（2003）将高龄者参与日常活动分类为三种类型：社交型（social-active）、单独型（solitary-active）、产出型（productive-active），他发现高龄者参与日常活动中的产出型活动，将会对成功老化产生正向的影响。产出型活动定义为：具生产性的行为、有收获的活动园艺或家事劳务活动，并且能够建立人与人之间的社交价值及维系人与人之间的关系的开放性活动，产出型活动包含志愿服务活动与有偿工作。

Warburton，Paynter，&Petriwskyj（2007）在一项有关澳洲高龄者参与产出型志愿服务活动的研究结果中指出，一个身心健康之老人可以为家庭与社会作出许多贡献。不同类型的产出性活动会对高龄者的成功老化带来正面影响。期望未来小区推广更多产出型活动，建立友善成功老化之居住环境。

2.3“垂直农场”与“银发族居住环境”

综合以上文献了解都市化影响、永续议题、食安问题以及高龄化问题，“垂直农场”是一种将农业与建筑结合的特殊形式，它打破了农田与城市景观对立的传统观念，将生产性景观引入城市，为未来城市的可持续发展提供了全新的绿色空间（王丽蓉、杨锐，2012）。并由上述产出型高龄者成功老化相关文献，垂直农场建构高龄者居住环境成为相对可能的选择，将充分运用土地的“垂直农场”理念引入到高龄者居住环境中，景观结合生产，创造出绿色、健康友善的高龄居住环境。

王丽蓉、杨锐（2012）提出一种全新的以“垂直农场”景观构建为依托的小区养老模式。该模式将“都市托老所”、“垂直农场”等新理念应用其中，灵活地重组老人、子女、小区养老机构与志愿者之间的关系，重新加强老人与社会、与家庭之间的纽带，创造了绿色健康的养老空间。每日适当的耕种活动又能让老人重新收获社会认同感，是一种积极应对老龄化问题的表现。

由于上述提及高龄者产出型日常活动，对于成功老化正面影响，以上述垂直农场推广阻碍问题，提及认知度的问题，当垂直农场作为一种新生事物，要想取得社会认知度，必须要有足够的经济和社会效益。按照上述的分析，建造这个农场的投入和产出完全不成比例，要想获得社会认可的可能性微乎其微。要想获得社会认同，唯一途径就是解决前述一系列矛盾，降低垂直农场的建造和运行成本，增加社会功能，提高效益。群众的认知度：随着时代的发展和进步，人们的观念也日益开放，乐于接受新生事物，但总体来说，人们更容易接受天然种植食物，垂直农场中的作物可能更有营养值、更安全，但人们可能会觉得吃的是“实验室中的实验品的感觉”，要人们完全接受还要时间（陈旭铭，2013）。蔡F霖（2014）在民众对于垂直绿化认知及态度指出高龄者对垂直绿化处于冷漠型之状态（对于垂直绿化认知与态度偏低）。

依上述论文发现垂直农场无疑是一种对于未来农业及未来城市问题结合理想方案，但是在实施的过程中，垂直农场需面临种种实际的问题，是否解决这些问题，使垂直农场不再是乌托邦之设想，是此研究最大的挑战。

3调查与方法

3.1研究范围与对象

整理60岁以上高龄者对于垂直农场之感知，探讨高龄者对于垂直绿化与垂直农场认知、满意度、偏好及态度。

3.2研究方法

本研究为了探讨高龄者对垂直农场的心理感知、偏好探讨，透过相关理论、文献探讨与访谈建立资料，藉由案例调查、访谈法、问卷调查法等研究方法来进行，本研究将其相关定义及方法等分述如下。

3.2.1问卷调查法

透过文献回顾、实地勘查及访谈后之整理调查结果，了解垂直农场认知问卷之问题，建立问卷内容，发出163份，有效回收问卷163份，无效问卷0份，透过SPSS分析方式依序针对认知、满意度、偏好及态度各阶段进行问卷调查，了解高龄者对于垂直农场的认知与态度。人们完全接受还要时间（陈旭铭，2013）。蔡F霖（2014）在民众对于垂直绿化认知及态度指出高龄者对垂直绿化处于冷漠型之状态（对于垂直绿化认知与态度偏低）。

3.2.2数据分析方法

本研究问卷回收结果，以SPSS17.0软件中文版作为数据数据分析方法，所得数据经整理与编码后，进行验证与分析。以下述两个部分进行分析：

（1）叙述性分析：针对调查个人样本背景进行项目调查，包括性别、教育程度、职业、垂直绿化建筑物之使用者、相关背景，以配合问题项目因子进行调查，利用SPSS统计分析软件进行次数分配统计，以了解影响自变项与依变项因子之关系。

（2）单因子变异数分析：只有一个自变项的变异数分析，检定平均数之间是否有显着差异（One-wayANOVA）的统计方法，将调查样本中的个人资料设为自变项，问卷题目作为依变项，依自变项和依变项之间的显著性数值，作为判断因子是否为影响因素，显著基准P<0.05为显著性（以*为记号）、P<0.01为较显著性（**为记号）、P<0.001为极显著性（***为记号），同样运用SPSS统计分析软件分析，并建立数据显著差异表，作为分析及解读相互关系，以达本研究之目的。

4结果与分析

4.1个人样本属性分析

本研究就受测者作基本背景资料调查，受测者共163位，其中男性94人，占全样本数57.7%，比例高于女性;教育程度中最高为高中职，占总样本30.7%;职业调查中以退休者比例为最高，占总样本23.3%;本身具有设计类（建筑、景观与园艺）相关背景中无具有相关背景之受测者为最高，占81.6%;家中或工作地点是否有垂直农场或绿化中家中或工作地点无垂直农场或绿化者为最高，占76.7%，个人资料样本信息如表1所示。

问卷分析结果其Cronbach’SAlpha平均值为0.875，项目个数为5，相关文献一般认定Cronbach’SAlpha值>0.70代表有相当之可信度，表示本研究问卷具有良好信度。

4.2高龄者对于垂直农场之认知与态度

整体受访者对于垂直农场认知中高达74.2%的民众接受垂直农场，仅有25.8%的受访者不接受垂直农场。受访者表示了解垂直农场的有52.8%，不了解垂直农场的达47.2%。而整体受访者对于推动垂直农场态度中，愿意以垂直农场提升邻里互动占79.2%、推广都市农场占78.5%、推动绿化占73.6%、住家推动垂直农场占67.5%，主动照顾植物成长占61.4%。

本研究为了探讨分析高龄者对于垂直农认知态度之影响因子，拟定下列的假设：

假设（一）高龄者居住环境中，教育程度对于垂直农场之认知有所差异。

假设（二）高龄者居住环境中，受访者家中设置垂直农场或绿化对于愿意主动照顾植物成长之态度有所差异。

4.2.1问卷调查法

为得更深入分析结果，本研究将个人属性与垂直农场之高龄者认知效益问题项做交叉分析后，整理成显著差异表（表2）。

依照表2所整理之显著差异表后，统计出职业变项最具显著性差异，其次依序为年龄、教育程度，故本研究接着以显著性项目进行交叉分析，依据交叉表格内容整理成描述性分析，进而了解其相互之间关系。

4.2.2高龄者对于垂直农场之认知差异

依照上表所整理之认知显著差异表后，统计出教育程度对于垂直农场之了解及相关背景对于垂直农场之了解最具显著性差异，说明如下。

（1）教育程度对于是否了解垂直农场之认知差异。垂直农场之认知度在教育程度中，大专院校以上受访者为了解垂直农场，达27.9%认同度，小学受访者不了解垂直农场者，达37.7%，此问项显示出，教育程度的高低会影响了解垂直农场之认知。

（2）相关背景对于是否了解垂直农场之认知差异。垂直农场之认知在设计（建筑、景观与园艺）相关背景上而言，普遍均不了解垂直农场，其中以不具有设计相关背景受访者，高达93.5%不了解垂直农场，显示相关背景为非主要影响垂直农场认知之主要因素。

4.2.3高龄者对于垂直农场之态度差异

依照上表所整理之态度显著差异表后，统计出教育程度对于主动愿意照顾植物成长、教育程度对于参与推动垂直农场、职业对于参与推动垂直农场及家中设置垂直农场或绿化对于愿意主动照顾植物成长最具显著性差异，故本研究接着以显著性项目进行交叉分析，依据交叉表格内容整理成描述性分析，进而了解其相互之间关系。

（1）教育程度对于主动愿意照顾植物成长与愿意参与推动垂直农场之态度差异。教育程度的高低会影响主动照顾植物的成长与推动垂直农场之态度，教育程度越高接受度越高。大专院校以上受访者愿意主动照顾植物成长，达62.9%，推动垂直农场，达48.4%认同度，小学毕业受访者不愿意主动照顾植物成长，达94%，不愿意推动垂直农场，达91.4%的负面态度。

（2）职业对于愿意参与推动垂直农场之态度差异。参与推动垂直农场之态度在职业类别中，家管持最负面态度，高达57.1%，其次为自由业及工业，各占14.3%;高度意愿推动垂直农场的职业则为退休者，达22.2%，其次为服务业，占19.4%。

（3）家中设置垂直农场或绿化对于愿意主动照顾植物成长之态度差异。主动照顾植物成长之意愿中，居家中设置垂直农场或绿化者，高达79%，显示家中设置垂直农场或绿化对于愿意主动照顾植物成长有所差异。

5综合讨论

经由问卷调查60岁以上高龄者对于垂直农场认知及态度意见，进行分析，未来对于垂直农场适合应用之高龄者，本研究为以下建议。

（1）垂直农场之高龄者认知偏好中，经调查数据显示教育程度为小学毕业者最不了解垂直农场，最了解垂直农场者为大专院校以上毕业者，且不具有相关背景的受访者，最不了解什么是垂直农场。分析中显示所受的教育程度高低及是否为相关背景，会影响高龄者对于垂直农场的认知，因此建议小区增设垂直农场推广中心，邀请专业师资开班授课并举办相关活动，让教育程度低或不具相关背景的居民也可充分认识垂直农场。

（2）高龄者之垂直农场态度差异中，主动愿意照顾植物和参与推动垂直农场，教育程度为小学毕业者皆呈现负面态度，由此分析结果得知教育程度越低的受访者对于劳动及参与，皆为负面意愿，因此建议小区针对教育程度较低及对于垂直农场未具有兴趣的居民开始推广种植，以一户一农场，户户绿交流，使垂直农场成为高龄者与邻里间互相分享种植乐趣与成就的绿色交流平台，进而提升高龄者对于垂直农场的参与意愿，达到友善成功老化之永续居住环境。

（3）退休者在参与推动之垂直农场中持高度意愿，经职业对于参与推动垂直农场意愿有所差异，故研究调查显示高龄者参与收获之活动园艺或家事劳务活动，能够建立人与人之间的社交价值及维系人与人之间的关系，将对成功老化产生正向的影响，因此建议设置垂直农场于高龄者家中之墙面或阳台，照顾蔬果成为高龄者生活娱乐方式，满足心理成就感及维系邻里、亲朋好友之情感。

（4）家中设置垂直农场或绿化持高度的意愿，显示垂直农场对于愿意主动照顾植物成长有所差异，因此建议设置高龄者垂直农场，经研究显示调查为了易于蔬菜类的收成，高度放置应以地面起30～150cm，此高度为高龄者种植操作之最佳高度。

6结论与建议

本研究主要探讨高龄者对于垂直农场认知及态度。经SPSS分析并综合讨论后，整理出高龄者对于垂直农场认知及态度结果与建议。

垂直农场破除都市是个水泥丛林的说法，将建筑物所占领的土地，在外墙面上还给大地一块绿色的栖地，让都市除了公园以外，在小区、家中也可以拥有绿色的景象。或许一开始民众难以接受，但透过环境教育以及周围居家环境改造，达到实质效益成果呈现，小区居民逐渐在改变自己的想法，也让生态小区理念逐渐成形中。本研究透过问卷调查高龄者，结论如下。

（1）高龄者居住环境中，教育程度的高低确实会影响高龄者对于垂直农场之认知，教育程度高的高龄者，高度认知垂直农场有别于教育程度低的受访者，显示教育程度的高低有助于高龄者对于垂直农场的认知程度。

（2）高龄者居住环境中，垂直农场或绿化环境的有无，确实会影响高龄者对于垂直农场的接受程度，当高龄者普遍愿意主动照顾植物成长时，高龄者普遍接受垂直农场。

在大楼林立的都市中，推动垂直农场，将生产性景观引入城市，让高龄者和小区居民及家人可互相交流种植之蔬果，形成心理成就，同时解决现今严重的食安问题。期望由小区住家设置垂直农场，以点、线、面形成一完整生态小区。

参考文献：

[1]张育森.都市绿化技术之发展趋势（下）[J].台湾花卉园艺月刊，2003（195）：8～13.

[2]Dr.Dickson，D.垂直农场：城市发展新趋势[M].林慧珍，译.新北：马可孛罗出版社，2012.

[3]陈旭铭.中国发展建设城市垂直农场的前景探讨[J].现代商贸工业，2012（20）：96.

[4]李雁冰.人体工程学在城市立体绿化中的应用[J].美与时代（上半月），2011（9）：61.

[5]王丽蓉，杨锐.以“垂直农场"景观为依托的都市托老所营建[J].南京林业大学学报，2012（12）：2.

[6]陈怡璇.居民对社会住宅观点之探讨――以松山区宝清段为例[C]//台湾建筑学会.第二十四届建筑研究成果发表会.台中：朝阳科技大学建筑系，2012.09.22：A1～A7.

[7]黄盈华，李佩真.初探高龄者的在地老化与服务需求[J].物业管理学报，2013（4）：1.

[8]周立勋.建设空中绿洲――“垂直农场”的探索[J].中国园艺文摘，2014（8）：219～220.

[9]蔡F霖.民众对于建筑垂直绿化认知及态度之研究[D].台北科技大学，2013.

[10]Dickson，D.Emeritus Professor of Public Health and Microbiology[J].Columbia University，2013（31）：7.

[11]Belinda，Y.&Wong，N.L.Resident perceptions and expectations of rooftop gardens in Singapore[J].Landscape and Urban Planning，2005（73）：263～276.

[12]Menec， V. H.The relation between everyday activities and successful aging：A6-year longitudinal study[J].Journal of Gerontology：Social Sciences，2003，58B（2）：74～82.

第4篇：垂直空间设计理念范文

【关键词】空间图形 实例探究 知识迁移 化归思想 类比方法

立体几何是中职数学教学的重要内容，它是在学习平面几何知识的基础上，进一步研究空间图形点、线、面间的关系、性质、画法、计算及其应用的学科。学生要理解空间点、线、面的位置关系，并学会用数学语言表述空间有关平行、垂直的判定与性质，能运用这些结论对有关空间图形位置关系的简单命题进行论证，了解简单几何体的结构特征及表面积与体积的计算方法，培养和发展学生的空间想象能力、推理论证能力、合情推理能力和运用图形语言进行交流的能力。

立体几何是中职数学教学的难点内容。之所以说它是教学的难点，主要表现在三个方面：（1）平面几何对立体几何学习的负迁移，主要包括：识图与画图――“用平面的眼光看立体的问题”，平面几何的概念和定理形成思维定式。（2）空间想象能力的欠缺。（3）逻辑思维能力的欠缺，主要包括基本概念不明确，灵活应用能力差。

基于以上分析，要求我们教师全面体会、理解新编中职数学教材内容，明确、领悟教材作者的编写理念和设计要求，在教学中强化基本知识，训练学生的基本技能，渗透数学思想方法，提高学生的空间想象能力、逻辑推理能力等。

一、理清体系内容，明确教材教学设计要求

立体几何是义务教育阶段“空间与图形”课程的延续与发展，重点是帮助学生逐步形成空间想象能力。为了符合学生的认知规律，培养学生对几何学习的兴趣，增进学生对几何本质的理解，教材在内容的选编及呈现方式上，与以往的处理相比有较大的变化。首先，通过观察和探究，使学生认识和理解空间点、线、面之间的位置关系，作为思辩论证的基础。其次，通过图形分析，使学生了解空间简单几何体（柱、锥、球）的结构特征，以此作为发展空间想象能力的基本模型。内容的设计遵循从整体到局部、从具体到抽象的原则，强调借助实物模型，通过整体观察、直观感知、探究确认、思辩论证、度量计算引导学生多角度、多层次地揭示空间图形的本质；重视合情推理与逻辑推理的结合，注意适度形式化；倡导学生积极参与、勇于探索的学习方式，帮助学生完善思维结构，发展空间想象能力。

立体几何是在学生已有平面图形知识的基础上来研究空间图形的，从平面观念过渡到立体观念，对一般学生来说，困难较大，因而有些定理在教学时只需通过大量的实例让学生感受、认识即可，不必给出它们的严格证明。例如：教学平面与平面垂直的判定与性质定理时，通过问题“在推开门时，门轴与地面一直保持垂直，门所在的平面与地面具有怎样的位置关系”的思考，确定“如果一个平面经过另一个平面的一条垂线，那么这两个平面互相垂直”的结论，形象直观，减少了繁杂的推理过程，学生容易接受。

在研究直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系时，首先应强调位置关系的分类标准，然后引导学生给出正确分类。由于是通过直观感知、探究确认关于“垂直”“平行”的判定定理，所以教学中要给出一定量的空间图形，有条件的可用计算机演示，让学生通过观察、实验，确认“垂直”“平行”的判定方法。关于“垂直”“平行”判定与性质定理的应用，教学时应先让学生理解定理成立的条件，并逐渐让学生感悟到：空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面的垂直或平行问题常常可以相互转化，将空间问题化归为平面问题是处理立体几何问题的重要思想。对空间中“角”与“距离”的度量问题，教学中不必拓展延伸，也不要随意地提高教学要求。

由于是从运动变化的观点来认识柱、锥、球的几何特点，因此，教学时最好要通过柱、锥、球实物模型进行演示，有条件的可以使用计算机演示柱、锥、球的生成过程，以帮助学生认识空间简单几何体的结构特征，并逐步形成空间观念。

柱、锥、球的表面积和体积的教学、对一些简单组合体的表面积和体积计算，重点在通过分析得到它是由哪些简单几何体组合而成，在介绍求柱、锥、球的表面积和体积的方法时，应着重让学生体会祖原理思想在表面积与体积计算中的应用。

二、感知生活实例，培养学生知识迁移能力

引导学生通过观察客观事物，发现事物的各种属性，然后把本质属性从中抽象出来。在掌握了概念的内容后，再把这些本质属性推广到同类事物中，对概念所反映的同类事物有普遍的认识，这才算理解了概念。抽象概括能力对学好数学有着十分重要的意义，有利于学生知识迁移能力的培养，学生抽象概括能力越高，其知识迁移能力就越强，对新知识的掌握理解就越容易。

从形状的角度反映现实世界的物体时，经过抽象得到的空间几何体就是现实世界物体的几何模型。立体几何学习的知识内容与学生的联系非常密切，空间几何体是很多物体的几何模型，这些模型可以描述现实世界中的许多物体。它们直观、具体，对培养学生的几何直观能力有很大的帮助。空间几何体，特别是长方体，其中的棱与棱、棱与面、面与面之间的位置关系，是研究直线与直线、直线与平面、平面与平面位置关系的直观载体。学习时，一方面要引导学生从生活实际出发，把学习的知识与周围的实物联系起来；另一方面，要引导学生经历从现实的生活抽象出空间图形的过程，注重探索空间图形的位置关系，归纳、概括它们的判定定理和性质定理。

在“平面的基本性质”中，通过对现实生活中物体的观察，抽象出几何里的“平面”知识，并进一步了解平面的画法、平面的表示、空间点、线、面之间的基本位置关系及表示；通过实例研究，引出三个公理和推论，并能用公理和推论解释生活中的某些现象。

在“空间两条直线的位置关系”中，从现实生活实例出发，通过问题引起学生的注意，激起学生进一步探究知识的欲望，从而得到平行公理和等角定理，同时培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。让学生通过观察生活中的物体，发现一些直线既不平行也不相交，从而得到异面直线的概念，进一步归纳空间中直线与直线的三种位置关系。

在“直线与平面的位置关系”中，通过探究生活实例，得到直线与平面之间的三种位置关系；通过观察、实践研究、思考交流等活动，归纳出直线与平面平行的判定定理和性质定理、直线与平面垂直的判定定理和性质定理。直线与平面的位置关系是直线与直线位置关系的延伸与拓展，利用定理和性质解决生活实际中的问题，让学生体会数学来自于生活，感受到发现的价值和学习的乐趣。

在“平面与平面的位置关系”中，以生活实例为背景，探索出平面与平面的位置关系。二面角的学习是实际生活的需要，有助于增强学生探索发现的意识，培养学生应用数学思想解决问题的能力，激发学生学习的兴趣，提高学生学习的信心。

在“柱、锥、球及其组合体”中，通过对日常生活中的几何体的观察，探究它们（多面体和旋转体）的结构特征和特点，从而得出相关的概念；同时了解棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球的相关面积和体积计算公式，能根据公式求出柱、锥、球的相关面积和体积，并能运用柱、锥、球及其简单组合体的知识解决实际问题。

三、三种语言互译，培养学生准确表达能力

数学语言是思维的载体，它是在数学思维中产生和发展的，又在数学思维中起着非常重要的作用，因此新教材在内容的处理上，在新的教学理念的导向下，以立体图形为研究对象，有序地建立了以图形、文字、字母符号这三种数学语言相互联系的教材体系，从而使三种数学语言之间能够相互转化、相互依托，并充分发挥着各自的优势和功能。文字语言言简意赅、寓意深刻；符号语言简明扼要、国际通行；图形语言形象生动、记忆深刻，它是联系文字语言、符号语言的桥梁。这几种语言各有所长，对开发同学们思维的敏捷性、条理性、层次性都有重要意义。因而在立体几何学习中，应充分发挥不同语言的教育功能，掌握好三种语言的互译。教材在公理、定理的给出中，注重三种语言的表达。例如，公理1既给出语言表达：“如果一条直线的两点在一个平面内，那么这条直线上的所有点都在这个平面内。”又给出了数学符号：A∈αB∈α？圯AB？奂α.或者：A∈α，B∈αAB？奂α，同时画出了图形：

笔者在立体几何教学中，对每个定义、定理、公理都要求学生会用三种语言来表达，对例题、习题也做同样的要求。经过一段时间的训练，不仅学生的识图、作图能力提高了，而且对定义、定理的理解也加深了。这种方法培养了学生准确的表达能力、规范的解题能力和空间想象能力。

四、渗透数学思想方法，提升学生空间想象力

数学思想是对数学知识理性的、本质的、高度抽象的、概括的认识；数学方法是解决和研究数学问题，并达到目的的方法、手段、途径或程序。数学思想方法是数学精髓之所在，是教学的重点。立体几何教学中，我们主要突出空间问题平面化的化归思想和类比思维方法的教学。

“立体需平面，平面找三角。”空间问题平面化的化归思想是处理立体几何中许多问题的基本思想，无论是位置关系的判断还是角和距离的计算都贯穿这种思想。平面几何是立体几何的基础，立体几何是平面几何的延伸与拓展，它们之间有着紧密的联系。立体几何中的许多定理、公式、法则都是平面几何的定理、公式、法则在空间的推广，有些问题的处理思想和方法也有许多的相似之处。因此，如果在立体几何问题中注意联想平面几何中类似问题的图形与解法，从平面几何问题中得到启发，适当添加辅助线、面，将分散的元素进行集中，将各种关系体现在同一个平面图形内，化立体几何为平面几何，就可化未知为已知，化复杂为简单，从而使问题迎刃而解。

“空间距离和夹角，平行转化在平面，一找二证三构造，三角形中求答案。”在求空间的各种距离时，主要是设法作出各种距离和构造三角形，从而在三角形中应用勾股定理、正余弦定理来求解。在求空间的各种角时，根据异面直线所成角的定义，将空间角问题转化为平面角问题，通过平移、旋转、割补、射影、作截面等手段，往往可将隐藏的关系集中显现出来，将问题归结到一个联系已知量和待求量的基本图形――三角形中去讨论，从而将线线角、线面角、二面角化归为三角形的内角，然后利用解三角形的知识就可求解。

开普勒说：“我珍惜类比胜于任何别的东西，它是我最可依赖的老师，它能揭示自然界的秘密，在几何中是最不可忽视的。”类比是从已经掌握事物的相似属性，推测正在研究中的事物的其他属性，它以原有认知为基础，类比出新的结果。由于平面几何和立体几何在研究对象和方法、构成图形的基本元素方面是相同或相似的，因此在立体几何教学中对两者进行类比是研究它们性质的一种非常有效的方法，是立体几何教学和学习中不可缺少的基本能力。在具体问题的解决过程中运用类比推理，既能建立知识间的相互联系，又能发现良好的解题方法，从而很好地提高解题效率，进而培养学生的创新思维。

类比平面几何中有关结论，探究正迁移到空间中的结论：过一点有且仅有一条直线和已知直线平行（平面几何结论用公理的推论可推广到空间）；平行线的传递性在空间中也成立：一个角的两边和另一个角的两边分别平行且方向相同，则这两个角相等。充分利用空间概念和题设信息探究可类比平面几何中的有关结论：平面几何中“垂直同一直线的两直线必平行”，类比到空间为“垂直于同一平面的两直线必平行”和“垂直于同一直线的两平面平行”；平面几何中“夹在两平行线间的平行线段相等”，类比到空间为“夹在两个平行平面间的平行线段相等”。

类比推理是一种非逻辑的思维形式，一方面它能导致人们做出新的判断和预见，另一方面这种新的判断和预见也可能是错误的。例如：在平面几何中有“如果一个角的两边和另一个角的两边分别垂直，那么这两个角互补或相等”，类比到立体几何中的二面角，有如下结论：如果一个二面角的两个半平面分别垂直于另一个二面角的两个半平面，则这两个二面角相等或互补。上述结论显然是错误的。由此可见，对于类比得到的结论不论其正确与否，都要辩证地看待，既不盲从，又不一概否定。这样才能使学生的类比推理能力稳步地得到培养和提高。

第5篇：垂直空间设计理念范文

1外部空间与造型设计

1.1入口设计。1）整体性和协调性。整体和协调意识在当今城市建筑活动别重要，建筑是由多种元素有机结合而成的整体，建筑入口是其中一个重要的元素。建筑入口空间不论是从功能上，还是从形式上，都要和整体空间造型相统一。入口布局的位置是商业建筑总平面布局的一个重要组成部分，是基地周围环境对建筑总体布局的综合影响结果。2）强化视觉形象。入口是商业建筑给予人们的第一印象，良好的建筑形象在一定程度上能刺激消费者的购物欲望进而引导消费。建筑入口外部空间如果有丰富的层次能给人以充实和深远的感觉，它让视觉不能一览无余，而是给路人一种意犹未尽的感觉，从而引导消费者进入到商业场所。丰富的外部空间层次还能增加空间的多样性和充实感。

1.2总平面设计。大型商业建筑应设置在交通枢纽和其他交通方便的地带，应有不少于两个面的出入口与城市道路相邻接，且有不少于1/4的周边总长度和不少于两个出入口与一边城市道路相邻接，以方便商业建筑的流线组织疏散。总平面流线组织布置中，应组织好顾客、货流、员工三者的流线，尽量避免各种流线的交叉。

1.3外部空间设计。在消费行为过程中，人们不仅仅需要一个购物的场所，也需要具有一定品位和特色的环境，在其中进行娱乐、游憩、交往，外部环境主要包括开放空间、界面处理、无障碍设计、小品雕塑等方面。

2内部空间设计

2.1商业中庭设计。中庭是商业环境中非营业性的开放空间，但是它对活跃空间气氛，组织和丰富空间层次，调节空气流通，提升整个商场的空间质量和档次，具非常积极的意义。中庭空间结合了游乐活动，文娱设施，文化展示，而成为商业空间的重要组成部分。在中庭空间中，多设置垂直交通工具，从而成为整个建筑的交通枢纽空间。

2.2交通空间的设计。交通空间应顺畅，流线组织应明晰直达，并使顾客顺畅地浏览选购商品，迅速、安全地疏散。交通空间包括水平空间和垂直空间，水平交通空间是指同层内的通道，垂直交通空间是指不同标高空间的垂直联系。在室内空间中主要通过框架的布置划分水平交通空间，框架的布置应形成合理的环路。垂直交通工具应与各层通道有便捷的联系，形成整体的交通组织体系。

2.3展示空间的设计。展示空间是商业建筑内部环境设计中的重要组成部分，包括：橱窗设计，广告空间设计，展销场所设计等等。

2.4休闲空间设计。商场中的休闲空间分为休息、娱乐、餐饮、健身、文教等空间。休闲空间在现代大型商场中越来越体现出越来越重要的作用，它丰富了商业业态，以满不同的的消费需求。

2.5商业灯光设计。在商业空间设计中，灯光设计也是非常重要的。在商业灯光设计当中，主要分三个部分：一个是基本照明；一个是特殊照明；第三个是装饰照明。不同的灯光组合可以营造出独特的氛围，赋予商业空间不同光影效果。夜晚的商业空间最炫目也是最吸引人的部分就是灯光，好的灯光设计已经成为人们走出家门进入商业空间的重要愿意之一，仅简单的白色的灯光强调出了光影，强调了建筑，树上，花池边等景观灯组合变化更能衬托出空间或浪漫或热情或璀璨的。因此夜晚的商业空间也更迷人。

第6篇：垂直空间设计理念范文

重点掌握直线和直线、直线和平面、平面和平面所成的角的概念及求法，难点是在不同的问题情境中如何把空间角的问题转化为平面角处理．若用向量法求解空间角，难点是若载体中没有明显的两两垂直关系时，如何建立空间直角坐标系．

一、综合法

1． 异面直线所成的角：取值范围是0，．

（1）平移法：在异面直线中的一条直线上选择“特殊点”作另一条直线的平行线（常通过中位线定理及平行四边形的对边达到目的）．

（2）补形法：把空间图形补成熟悉的或完整的几何体，如正方体、平行六面体、长方体等，其目的在于容易发现两条异面直线的关系．

2． 直线与平面所成的角：取值范围是0，．

线面角是一个直角三角形的锐角，它的三条边分别是平面的垂直线段、斜线段及斜线段在平面内的射影，通常通过斜线上某个特殊点作出平面的垂线段，垂足和斜足的连线是产生线面角的关键．

3． 二面角： 取值范围是［0，π］．

二面角的大小是用它的平面角来度量的，如何找（或作）出二面角的平面角，并且求出其大小，主要有以下几种方法：①定义法，直接在二面角的棱上取一点（特殊点），分别在两个半平面内作棱的垂线，得出平面角．

②三垂线法，已知二面角其中一个面内到另一个面的垂线，用三垂线定理或其逆定理作出平面角．

注：对于一类没有给出棱的二面角，应先延伸两个半平面，使之相交出现棱，然后选用上述方法．

总之，空间角的计算方法都是转化为平面角计算．

二、向量法

利用向量法求空间角，其操作只须按步骤进行．

1． 异面直线所成的角：设a，b分别为两条异面直线的方向向量，两条异面直线所成的角为θ，则利用公式cosθ=cos〈a，b〉=来计算．

2． 直线与平面所成的角：设直线l与平面α所成的角为θ，PC?奂l，C∈α，n为平面α的法向量，则由sinθ=cos〈，n〉=求之．

3． 二面角：n1，n2分别为二面角的两个半平面的法向量，二面角的大小转化为两个法向量的夹角或它的补角；可由cosθ=cos〈n1，n2〉=求得θ值，再观察二面角是锐角还是钝角．

已知正方形ABCD和矩形ACEF所在平面互相垂直，AB=，AF=1． 试在线段AC上确定一点P，使得PF与CD所成的角是60°．

思索 根据试题特点，建立空间直角坐标系，把问题转化为方程求解．

破解 如图1，建立空间直角坐标系C－xyz，则=（，0，0），F（，，1）． 设P（t，t，0）（0≤t≤），得=（－t，－t，1）． 又PF和CD所成的角是60°，cos60°=，解得t=或t=（舍去），即点P是AC的中点．

点评 采用传统的平移法求异面直线所成角的大小，免不了要作辅助线和几何推理． 这里运用向量法，没有了这些手续，显得便当快捷．

如图2，四棱锥S－ABCD中，AB∥CD，BCCD，侧面SAB为等边三角形．AB＝BC＝2，CD＝SD＝1．

（1）证明：SD平面SAB；

（2）求AB与平面SBC所成的角的大小．

思索 求直线和平面所成角有综合法和向量法，综合法一般要 “找射影，两足相连”． 由于平面的一条斜线在这个平面的射影只有一条，所以关键在于寻该斜线在面上的射影． 向量法关键是建立恰当的坐标系．

破解 法1：（1）见《线面平行、垂直的判定与性质》一文．

（2）由《线面平行、垂直的判定与性质》一文知AB平面SDE，平面ABCD平面SDE． 作SFDE，垂足为F，则SF平面ABCD，SF＝＝． 作FGBC，垂足为G，则FG＝DC＝1． 连结SG，则SGBC． 又BCFG，SG∩FG＝G，故BC平面SFG，平面SBC平面SFG． 作FHSG，H为垂足，则FH平面SBC． FH＝＝，即F到平面SBC的距离为． 由于ED∥BC，所以ED∥平面SBC，故E到平面SBC的距离d也为． 设AB与平面SBC所成的角为α，则sinα＝＝，α＝arcsin．

法2：以C为坐标原点，射线CD为x轴正半轴，建立如图3所示的空间直角坐标系C－xyz． 设D（1，0，0），则A（2，2，0），B（0，2，0）． 又设S（x，y，z），则x>0，y>0，z>0．

（1）略．

（2）由《线面平行、垂直的判定与性质》一文知S1，，． 设平面SBC的法向量a＝（m，n，p），则a，a，a•＝0，a•＝0． 又＝1，-，，＝（0，2，0），故m-n+p=0，2n=0.取p＝2得a＝（－，0，2）． 又＝（－2，0，0），所以cos〈，a〉==．故所求角为arcsin．

点评 直线与平面所成的角要“抓住”直线在平面内的射影，然后在直角三角形内求得；利用向量求线面角的关键在于：找到平面的一个法向量，法向量与直线所在的向量夹角的互余的角，即为所求的角．

如图4，在锥体P－ABCD中，ABCD是边长为1的菱形，且∠DAB＝60°，PA＝PD＝，PB＝2，E，F分别是BC，PC的中点．求二面角P－AD－B的余弦值．

思索 求二面角的方法很多，概括起来有两类，一类是作平面角，一类是不作平面角． 作平面角又有直接作和间接作两种，形形的方法都是在做一件事：作二面角的棱的垂面；而不作平面角，一般建系用法向量求．

破解 法1：设AD中点为G，连结PG，BG，BD． 因PA＝PD，有PGAD，在ABD中，AB＝AD＝1，∠DAB＝60°，有ABD为等边三角形，因此BGAD，所以∠PGB为二面角P－AD－B的平面角．

在RtPAG中，PG2＝PA2－AG2＝，在RtABG中，BG＝AB•sin60°＝，所以cos∠PGB＝＝＝－．

法2：设AD中点为G，因为PA＝PD，所以PGAD，又AB＝AD，∠DAB＝60°，所以ABD为等边三角形，因此，BGAD，从而AD平面PBG． 延长BG到O且使POOB，又PO?奂平面PBG，所以POAD，又AD∩OB＝G，所以PO平面ABCD．

以O为坐标原点，菱形的边长为单位长度，直线OB，OP分别为x轴、z轴，平行于AD的直线为y轴，建立空间直角坐标系．

设P（0，0，m），G（n，0，0），则An，-，0，Dn，，0，Bn+，0，0．

图5

因为＝n，-，-m，＝n+，0，-m，所以＝，＝2，解得m＝1，n＝． 取平面ABD的法向量n1＝（0，0，－1），设平面PAD的法向量n2＝（a，b，c），•n2＝0，•n2＝0，取n2＝1，0，，所以cos〈n1，n2〉＝ －，即所求二面角的余弦值为－．

点评 利用向量法求二面角的大小，关键是求出两平面的法向量．求法向量的方法主要有两种：①求平面的垂线的方向向量；②利用法向量与平面内两个不共线向量数量积为零列方程组求．

空间角的复习要注意下面两点：

1. 正确领会概念，注意角的取值范围；

2.?摇综合法求角关注平面几何知识的运用，向量法求角关注恰当建立坐标系．

求空间角方法可总结为：

线线角，用平移，妙选顶点，

线面角，作射影，二足相连．

二面角，求法多，空间余弦，

用定义，三垂线，射影垂面．

第7篇：垂直空间设计理念范文

【关键词】直线 平面 垂直 平行 概念发展

【中图分类号】O123.1 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2010)07-0022-05

【Abstract】This research studies the features of intuitive level, the image level and the abstract level of school boys and school girls’ attaining the concepts of straight line perpendicular to the plane and straight line parallel to the plane(from junior Grade 1 to senior Grade 1)through quantitative analysis by adopting vertical and horizontal comparison. The results of the study show that: ①The features of the development of the concept… ‘straight line perpendicular to the plane’: For this concept, the students of junior Grade1, Grade 2, Grade 3 and senior Grade 1are at the initial-grasping stage of intuitive level, the embryonic stage of image level and the non-grasping stage of abstract level. On understanding this concept, there aren’t significant statistical differences between school boys and school girls of the four grades as a whole. ②The features of the development of the concept…‘straight line parallel to the plane’: For this concept, the students of junior Grade 1, Grade 2, Grade 3 and senior Grade 1 are at the initial-grasping stage of intuitive level and image level, non-grasping stage of abstract level. On understanding this concept, there aren’t significant statistical differences between school boys and school girls of four grades as a whole. ③For these two concepts, the understanding of students advances from figurative thinking to abstract logical thinking.

【Key words】Straight line The plane Perpendicular Parallel Development of the concept

一、问题的提出

概念是人类思维的一种重要形式,是抽象逻辑思维的细胞结构。个体概念发展水平,反映其思维的发展水平,因此历史上关于概念发展的研究,一直受到重视。

数学概念的研究由数的概念开始(郑祖心,1960;沈家鲜,1962;许智权,1981;刘范,1981;林崇德,1981),接着研究面积等分(吕静,1983);长度(刘金花,1984);对称(沈家鲜,1989)、比例(苗丹民,1991)、特殊平面几何图形(陈英和,1999)等几何概念,再研究概率(张增杰,1983)、数列(沈家鲜,1984)、函数等概念(朱文芳,2000;曾国光,2002;贾丕珠,2004)。这些研究人员所考察的数学概念一般从简单到复杂,并且抽象程度日益提高。

上述研究过程都是从个体获得概念和应用概念角度出发,由低水平至高水平设计出不同认知层次的问题,采用横断或纵向的研究方式,对小学、初中、高中等不同年龄阶段的学生实施测试。根据学生回答问题的理由,区分出不同年龄学生不同的思维水平,探究学生思维发展规律。

虽然对不同的数学概念设置不同认知层次的题目,但对于不同的概念发展研究所得到的结论具有共同的特征,学生的思维发展过程符合皮亚杰(Jean Piaget, 1896-1980)的思维发展理论。皮亚杰认为儿童的认知发展表现为四个阶段:①感知运动阶段(从出生至两岁左右);②前运算阶段(2岁～7岁);③具体运算阶段(7岁～11岁左右);④形式运算阶段(11岁～15岁左右)。尽管已经对多个数学概念进行研究,但我们尚不清楚更为抽象的立体几何概念如直线和平面垂直、直线和平面平行概念的发展规律。我们通过对这两个概念发展特点的探究,可进一步研究学生思维认知规律,尤其是空间想象力的发展特征。

二、线面位置关系的发展研究

1.直线与平面垂直概念的发展

(1)研究方法

被试:北京市矿院附中初一、初二、初三、高一四个年级各随机抽取一班学生。

实验材料:将对直线与平面垂直的概念理解分三个水平,即直观水平、表象水平、抽象概括水平,根据这三个水平设置三个题目。所谓直观水平是指学生能按照外观从整体上识别直线与平面垂直的位置关系;表象水平是指学生能够从实物中抽取其空间形式,在头脑中形成直线与平面垂直的丰富图形表象,并用于判别空间位置关系;抽象概括水平是指学生能够在思维的抽象概括下确认直线与平面垂直的本质特征。

测试直观水平的题目为:由已知所给的八张图片选择反映直线与平面垂直的位置关系的图片。测试表象水平的题目为:判断正误,并说明理由。命题为“若直线与平面内的无数条直线垂直,则该直线与平面垂直”,测试抽象概括水平的题目为:判断正误,并说明理由。命题为“若直线与平面内的任意一条直线垂直,则该直线与平面垂直。”

实验程序:①先对各年级选一些人进行预测;②再对本校初一年级、初二年级、初三年级、高一年级各随机抽取一班,由主试控制下,全班被试统一进行试卷测试。

记分方法:考察直观水平题目答案有4张图片,每选对一张记1分,全部选错记0分;若学生获得满分4分,我们认为达到概念理解的直观水平。至于考察表象水平题目,学生判断正确或能正确画出线面垂直空间图形者记1分;若判断正确并说对理由者记2分;否则记0分。若学生获得满分2分,我们认为达到概念理解的表象水平。至于考察抽象概括水平题目,学生判断正确记1分;若判断正确并说对理由者记2分;否则记0分。若学生获得满分2分,我们认为达到概念理解的抽象概括水平。

数据采用spss统计软件进行分析。

(2)实验结果

如表1所示:各年级学生在三个题目上得分的平均成绩比较:

用多元方差分析统计方法发现理解直线与平面垂直这个概念的三个水平,即直观水平、表象水平、抽象概括水平,男女生在不同年级中存在交互作用。

2.直线与平面平行概念的发展

(1)研究方法

被试:北京市矿院附中初一、初二、初三、高一四个年级各随机抽取一班学生。

实验材料:我们将对直线与平面平行的概念理解分三个水平,即直观水平、表象水平、抽象概括水平,并根据这三个水平设置三个题目。其中,直观水平:学生能按照外观从整体上识别直线与平面平行的位置关系;表象水平:由实物抽取其空间形式,在头脑中形成直线与平面平行的丰富图形表象,并用于判别空间位置关系;抽象概括水平:在思维的抽象概括下,确认直线与平面平行的本质特征。

测试直观水平的题目为:由已知所给的八张图片选择反映直线与平面平行的位置关系的图片。测试表象水平的题目为:判断正误,并说明理由。命题为“若直线在平面外,则该直线与平面平行。”测试抽象概括水平的题目为:判断正误,并说明理由。命题为“若一条直线与平面没有公共点,则该直线与平面平行。”

实验程序:①先对各年级选一些人进行预测;②再对本校初一年级、初二年级、初三年级、高一年级各随机抽取一班,由主试控制下,全班被试统一进行试卷测试。

记分方法:考察概念理解的直观水平题目答案有4张图片,每选对一张记1分;全部选错记0分;若学生获得满分4分,我们认为达到概念理解的直观水平。至于考察表象水平题目,学生判断正确或能正确画出线面平行空间图形者记1分;若判断正确并说对理由者记2分;否则记0分;若学生获得满分2分,我们认为达到概念理解的表象水平。至于考察抽象概括水平题目学生判断正确记1分;若判断正确并说对理由者记2分;否则记0分。若学生获得满分2分,我们认为达到概念理解的抽象概括水平。

数据采用spss统计软件进行分析。

(2)实验结果

用多元方差分析统计方法发现理解直线与平面平行这个概念的三个水平,即直观水平、表象水平、抽象概括水平,男女生在不同年级中存在交互作用。

3.分析与讨论

此实验研究对象是初一至高一四个年级学生,他们未曾学习立体几何知识,我们的目的是研究这些学生线面垂直及线面平行两空间概念的自然发展特征。

(1)直线与平面垂直概念发展特征

首先,我们发现直线与平面垂直的概念发展特点如下:通过对四个年级学生直观水平、表象水平、抽象概括水平得分进行方差分析,结果(如表2所示)表明:直观水平(F(3,113)=0.849,p>0.05),表象水平(F(3,113)=0.277,p>0.05),抽象概括水平(F(3,113)=1.424,p>0.05)得分不存在显著的年级差异,因此得到结论为四个年级学生理解直线与平面垂直的概念在直观水平、表象水平、抽象概括水平三方面不存在显著差异。再如表1所示初一年级、初二年级、初三年级、高一年级学生理解此概念在直观水平方面总平均分3.2149,达到满分的75%。我们规定平均成绩达满分的75%～90%为基本掌握阶段,因此四个年级学生理解此概念在直观水平方面属于基本掌握阶段。测试表象水平题目满分为2分,我们认定平均成绩达满分的50%～74%为初步掌握阶段,四个年级学生在表象水平方面总平均分1.0496,达满分的50%以上,因此属于初步掌握阶段。测试抽象概括水平题目满分为2分,我们认定平均成绩达满分的25%以下为未掌握阶段,四个年级学生总平均分0.4545,平均成绩未达满分的25%,因此这些学生属于未掌握阶段。根据上述情况,得到结论为:初一至高一学生理解此概念属于直观水平的基本掌握阶段,表象水平的初步掌握阶段,抽象概括水平的未掌握阶段。从表3方差分析表中看出四个年级男生总体与四个年级女生总体之间对直线与平面垂直这一概念理解的直观水平、表象水平、抽象概括水平不存在显著差异。

其次,通过分析我们获得直线与平面垂直的概念发展的关键期:由上述结论看出,四个不同年级的学生理解直线与平面垂直的概念在直观水平、表象水平、抽象概括水平三方面均属于相同发展层次的低水平,这说明空间思维能力发展较晚,这与李洪玉博士研究结果一致。对于此概念理解的抽象概括水平这方面,如表1所示,高一学生抽象概括水平平均成绩(0.5122)高于初三年级(0.3462),这说明高一年级是直线与平面垂直概念发展的关键期。造成这种现象的原因,可能是初中生的思维形式以直观经验为主,抽象概括能力低,随着年龄增长,初中学生思维形式逐步过渡到高中阶段以理论型为主的抽象逻辑思维形式。

再者,我们探讨直线与平面垂直的概念发展的三个水平之间的关系特征如下:众所周知,认知操作是指发生于主体大脑内部的一种思维动作,它是按照一定的逻辑法则进行的,并可区分为不同的层次水平。本研究结果表明四个年级学生理解直线与平面垂直的概念经历三级水平,即直观水平、表象水平、抽象概括水平。第一步直观水平:学生能按照外观从整体上识别直线与平面垂直的位置关系,相应于这一水平的认知操作为首先注意观察反映线面垂直关系图片,感知它的基本特征,形成表象,贮存表象。第二步表象水平:学生从实物抽取其空间形式,在头脑中形成直线与平面垂直的图形表象,并用于判别位置关系。相应于这个阶段认知操作为在前一阶段认知操作基础上,对图片继续观察其特征,形成丰富的图形表象,接着贮存表象,初步概括出直线与平面垂直的特征,但这仅仅是感性的、直观的认识。如有的学生认为直线与平面成直角,则直线与平面垂直。第三步抽象概括水平:在思维的抽象概括下,找出直线与平面垂直概念的本质特征。相应于这一水平的认知操作为在上一阶段认知操作基础上,继续进行抽象概括,在思维的进一步分析归纳过程中,通过正反例证对图形进行归纳演绎,推出概念的内涵即直线与平面内任意直线垂直。

综上所述,在直线与平面垂直概念发展过程中任何一种水平的认知操作都呈不断传递状态,每一种包含于前一级水平中的操作形式都将传递到下一级水平中去。当学生关于直线与平面垂直概念达到直观水平较高层次时,表象水平才能提高,当学生头脑中储备丰富的表象之后,才容易找到概念的本质特征。这也就是学生优先发展直观水平,再发展表象水平,最后才逐步提高抽象概括能力的原因。它与儿童思维发展一般趋势(具体形象思维水平抽象逻辑思维水平)相符合。

另外,我们讨论直线与平面垂直概念发展的性别特征时,发现四个年级男女生理解此概念不存在显著差异。大多数研究证实,在空间观察能力、空间记忆能力和空间思维能力,即图形特征抽象――概括能力的水平上男女生不存在显著的性别差异。

(2)直线与平面平行概念发展特征

首先,我们发现直线与平面平行的概念发展特点如下:通过对四个年级学生直观水平、表象水平、抽象概括水平得分进行方差分析,结果(如表5所示)表明:直观水平(F(3,112)=1.210,p>0.05),表象水平(F(3,112)=0.887,p>0.05),抽象概括水平(F(3,112)=1.081,p>0.05)得分不存在显著的年级差异,因此得到结论为四个年级学生理解直线与平面平行的概念在直观水平、表象水平、抽象概括水平三方面不存在显著差异。再如表4所示,初一年级、初二年级、初三年级、高一年级学生在直观水平方面总平均分3.5417,超过测试直观水平题目满分4分的75%,因此四个年级学生理解直线与平面平行的概念在直观水平方面属于基本掌握阶段。测试表象水平题目满分为2分,四个年级学生在表象水平方面总平均分1.5917,平均成绩达满分的75%～90%,因此四个年级学生理解直线与平面平行的概念在表象水平方面属于基本掌握阶段。测试抽象概括水平题目满分为2分,平均成绩达满分的25%以下为未掌握阶段。初一、初二、初三、高一学生在抽象概括水平方面总平均分0.8667,稍微高于0.5分,因此这些学生理解直线与平面平行的概念在抽象概括水平方面属于未掌握阶段。我们根据上述情况,得到结论为初一、初二、初三、高一四个年级学生理解此概念属于直观水平的基本掌握阶段,表象水平的基本掌握阶段,抽象概括水平的未掌握阶段。从表6方差分析表中可看出四个年级男生总体和四个年级女生总体之间对此概念理解不存在显著差异。

其次,通过分析我们获得直线与平面平行的概念发展的关键期:由上述结论看出四个年级学生理解直线与平面平行概念在直观水平、表象水平、抽象概括水平不存在显著差异,但从表4可以看出初三年级学生理解直线与平面平行概念在抽象概括水平方面平均成绩较好(0.9615),超过初二年级平均水平(0.9130),这说明初三年级是直线与平面平行概念发展的关键期,其主要原因是初三学生空间认知能力总体水平开始发展。

再者,我们探讨直线与平面平行的概念发展的三个水平之间的关系特征如下:直线与平面平行的概念发展经历三个水平即直观水平、表象水平、抽象概括水平。第一步直观水平:学生能按照外观从整体上识别直线与平面平行的位置关系,相应于这一水平的认知操作为首先注意观察反映线面平行关系图片,感知它的基本特征,形成表象,贮存表象。第二步表象水平:学生从实物抽取其空间形式,在头脑中形成直线与平面平行的图形表象,并用于判别位置关系。相应于这个阶段认知操作为在前一阶段认知操作基础上,对图片继续观察其特征,形成丰富的图形表象,接着贮存表象,初步概括出直线与平面平行特征,但这仅仅是感性的、直观的认识。如有的学生认为直线在平面外,则直线与平面平行。第三步抽象概括水平:在思维的抽象概括下,找出直线与平面平行的本质特征。相应于这一水平的认知操作为在上一阶段认知操作基础上,继续进行抽象概括,在思维的进一步分析归纳过程中,通过正反例证对图形进行归纳演绎,推出概念的内涵即直线与平面无公共点。如上所述同直线与平面垂直概念一样,直线与平面平行概念的不同发展阶段对应于不同的认知操作,概念发展过程中任何一种认知操作总处于不断传递的状态中,并且每一种包含于前一级的操作形式都将传递到下一级水平中去,因此直线与平面平行概念直观水平、表象水平优先发展,最后才是抽象概括水平逐渐发展。它与儿童思维发展一般趋势(具体形象思维水平抽象逻辑思维水平)相符合。

通过将表1与表4中数据对照,发现四个年级学生理解直线与平面平行概念三个水平的平均成绩(3.5417,1.5917,0.8667)均高于他们理解直线与平面垂直概念三个水平的成绩(3.2149,1.0496,0.4545)。探究其原因,学生理解直线与平面垂直概念需要更多的空间想象参与,要求学生具有包括心理操作、旋转、翻转或逆转形象刺激物的能力,显然比理解线面平行概念难度大。

另外同直线与平面垂直概念一样,从表6可以看出四个年级男女生对于直线与平面平行概念的理解不存在显著差异。这再次说明在空间观察能力、空间记忆能力和空间思维能力,即图形特征抽象――概括能力的水平上男女生不存在显著的性别差异。

综上所述,学生理解直线与平面垂直的概念及直线与平面平行的概念都是按直观水平、表象水平、抽象概括水平三个层次逐步发展。这符合人们认识事物从具体到抽象、从特殊到一般的思维发展规律。从心理学的角度来看,这一过程就是我们首先依据直观经验在头脑中正确建构起客观事物的直观表象,再通过形象思维与抽象逻辑思维作用,最终获得对空间概念的本质特征的认识过程。因此,中学生通过学习空间概念,空间想象能力得到不断提高。

三、本研究对教学的指导意义

通过对学生掌握直线与平面垂直、直线与平面平行这两个概念发展特点研究,我们进一步掌握学生对空间概念的学习过程,探究了学生学习数学概念的认知规律。

由于数学概念本身具有高度的抽象性,数学概念教学具有具体――抽象――具体的特点。在教学中,如何体现具体――抽象――具体这一特点呢?

1.探讨从具体到抽象这一过程特点

相对于抽象,具体的东西就是感性材料,用教学术语讲“直观材料”。在数学教学中,直观的材料可以是模型、实物图片、实例等。如开始学习立体几何时,学生的空间想象力尚未建立,常常难以想象图形在三维空间中的情境,这时常常使用实物模型或图片,有时也让学生亲自去制作有关模型,从中发现一些几何特征。

应用直观材料时应注意以下几点:

(1)要有目的性,我们目的是要从具体材料中抽象出本质属性或内部关系,因此始终把握这个方向,不要为直观而直观。

(2)通过直观材料,在头脑中建立起有关事物的特征与联系,感觉、知觉、表象或观念,从而获得关于事物的一些具体的或感性的知识。在这种教学的直观过程中,学生只获得一些主观映像,即关于实际事物的感性知识,是事物的外表特征与联系的反映,是认识事物或领会知识的开端环节,它仅仅是提供一些所要掌握的概念与法则所必须的基础性的知识经验,若要建立起相应的概念与法则,则必须在这一基础上进行想象、思维和记忆等一系列表象思维过程。

(3)丰富的感性知识经验是正确掌握抽象理论的必要条件,但是在教学过程中所能提供的感性材料,总是在数量上具有一定的限制,因此教师在提供唤起学生的感性经验作为理解概念的基础时,必须较好地选择它们质的特点,并运用对象的变式规律,使它们在最大限度上反映得更全面真实。所谓对象的变式,是指在直观过程中要注意变换作为直观对象的具体实例,丰富学生的感性知识,变更对象的非本质要素,突出对象的本质要素,使学生易形成一般表象的必要条件。如前所述,针对大多数学生掌握直线与平面垂直及直线与平面平行两概念均属于直观水平的基本掌握阶段,表象水平的初步掌握阶段,在今后的教学中注重让学生在各种变化的位置及变化的形式下去辨别图形特征,课上加强正例和反例的综合应用,这样做有利于让学生建构起反映两个空间概念本质特征的定义。由于概念的形成要经历从具体到抽象、特殊到一般的过程,我们按照这样的具体形式进行教学,可以更好地发展学生空间想象力,提高学生的形象思维水平。但是如果材料选择不合适,感性材料存在着片面性特点,那么在学生理解和掌握概念时就有可能出现错误,即有可能在思维中不合理地扩大了概念的外延或缩小了概念的外延。

综上所述,根据学生认知规律,我们在讲授概念时,必须使学生积累丰富的感性材料,充分发挥学生的全部知识和经验,从个别范例中抽出一般特征,也就是抽象出概念。因此我们选择感性材料要力求全面典型。另一方面,在运用感性材料时,注意变式规律,使所取例子充分发挥它们的作用,使学生易形成正确的概念。即,在感性材料选择与运用时,我们要注意正确处理个别与一般关系。

2.讨论从抽象到具体这一过程特征

作为学生掌握概念过程来说,仅仅由具体到抽象、由感性认识上升到理性认识是不够的,为加深对知识的理解,还要把所学的知识应用到同类问题中,从而去检验和深化抽象的概念,从中学到必要的技能与技巧,这个过程实际上是抽象到具体的过程。从逻辑意义上讲,具体事物抽象化是归纳过程,抽象知识的具体化,则是演绎过程。从思维过程内容方面而言,具体事物抽象化在于通过对同类具体事物分析,分别抽出这类事物本质特征,从而形成这类事物的概念。抽象知识的具体化,则在概念本质特征指引下去分析具体事物,从中确定这些具体事物是否具有一系列特征。因此,概念的获得与概念的应用是掌握概念两个不同阶段,为此,教师通常依据教材要求,向学生布置习题作业,使学生依据所学概念去辨认同类的有关事物,或者解决、说明同类事物有关现象或是去完成相应操作等。

总之,抽象性与具体性相结合的原则,即具体――抽象――具体的原则,在数学概念教学中应用很广泛。我们在今后的教学设计中会更加有意识地注意这一规则的应用,不断提高自身教育教学水平,从而发展学生的思维能力,提高学生的学业水平,进一步达到开发学生智力、培养当代高素质人才的目的。

参考文献

1 Levin, J.R., & Allen, V. L. Cognitive Learning in children-Theories and strategies. New York, 1976

2 David L. Sills. International Encyclopedia of the social sciences. New York: The Macmilan & The Free Press, 1968, 140～147

3 Klausmeier, H.J., & Associates. Cognitive Learning and development: Information-processing and Piagetian perspectives. Cambridge, Mass.: Ballinger, 1979

4 Richard E Ripple. Readings in Learning and Human Ability: Educational Psychology. New York : Harper & Row Press, 1964

5 J. R. 安德森.认知心理学(杨清、张述等译).长春:吉林教育出版社,1989

6 曹才翰.中学数学教学概论.北京:北京师范大学出版社,1990

7 任樟辉著.数学思维论.桂林:广西教育出版社,1996

8 王 等著.认知心理学.北京:北京大学出版社,1992

9 朱智贤、林崇德.思维发展心理学.北京:北京师范大学出版社,1986

10 朱智贤、林崇德等.发展心理学研究方法.北京:北京师范大学出版社,1991

11 郑毓信、肖柏荣、熊 萍.数学思维与数学方法论.成都:四川教育出版社,2001

12 陈英和.关于儿童青少年获得几何概念认知操作的发展研究[博士论文].北京:北京师范大学,1992

13 李洪玉.青少年空间认知能力发展的研究[博士论文].北京:北京师范大学,1999

14 贾丕珠.函数学习中的六个认知层次.数学教育学报,2004.13(3):79～81

15 梁绍君.“算术平均数”概念的四个理解水平及测试结果.数学教育学报,2006.15(3):35～37

16 刘 范、吕 静、沈家鲜.国内十个地区7～12岁儿童数学概念和运算能力发展的初步研究.心理学报,1981.2:137～149

17 刘 范.八至十五岁儿童交集概念和解交集数学题能力的发展研究.心理学报,1983.2:156～160

18 刘金花、李洪元、曹子方、沈家鲜、周 蓉.5～12岁儿童长度概念的发展.心理科学,1984.2:8～12

19 林崇德.小学儿童数概念与运算能力发展的研究.心理学报,1981.3:289～298

20 吕 静、张增杰、陈安福.5～11岁儿童面积等分概念的发展.心理科学,1989.4:14～21

21 苗丹民.4～14岁儿童比例推理及认知结构的发展研究.心理学报,1991.2:167～177

22 沈家鲜.三四岁儿童数概念形成过程中的几个问题.心理学报,1962.3:218～310

23 沈家鲜、刘 范、孙昌识、赵淑文.5～17岁儿童和青少年“容积”概念发展的研究.心理学报,1984.2:155～164

24 沈家鲜、范中杰、冉红宇.儿童对称概念发展的实验研究.心理科学,1989.4:14～21

25 许智权、宋宝玲.幼儿掌握数概念的个案研究.心理学报,1981.2:150～158

26 曾国光.中学生函数概念认知发展研究.数学教育学报,2002.11(2):99～102

27 朱智贤、陈帼眉、吴凤岗.儿童左右概念发展的实验研究.心理学报,1964.3:229～236

28 朱文芳、林崇德.初中生函数概念发展的研究.心理发展与教育,2001.4:40～46

29 郑祖心、李美格.六七岁儿童数概念广度的实验研究.心理学报,1960.1:25～28

30 张增杰、刘中华、邱曼君.5～11岁儿童概率概念认知结构的萌芽及其发展.西南师范学院,1983.2:29～43

31 周仁来、张 环、林崇德.儿童“零”概念形成的实验研究.心理学探新,2003.23(1):29～32

第8篇：垂直空间设计理念范文

关键词：风景园林；模块化；竖向空间；绿化建设；植物墙

基金项目：江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目：物联网模式下智能盆景的研发与推广（编号：201612808002Y）

1.模块化垂直绿化的诠释

1.1 模块垂直绿化的界定

绿植、容器、土壤和浇灌设施构成了垂直绿化模块，这些是可拆卸的绿化的最小单元，可用作组合、拼装成所需的绿植景观。垂直绿化模块的种植技术，已成为绿化模式创新的成套技术，并将促使绿植种植业与园林景观业成为具有高新技术的绿化产业。可移动的模块化垂直绿化将为打造森林城市、绿化城市乃至低碳城市做出巨大的贡献。

1.2 模块化垂直绿化的优势

可移动的绿化模块的种植技术，与传统的平面绿化相比，具有一定的优势。可移动的模块化垂直绿化的容器培育，是一种新型的培育模式，正逐步代替现有的一些传统培育模式，促进了园林种植业的转型发展。

1.3 模块式绿化的欠缺

可移动的模块化垂直绿化的种植技术，不仅仅涉及绿植，还包括器皿、土壤、浇灌，同时，绿植需要在器皿中种植、成长，长成可用的景观绿植后才可以送至所需地使用，这种绿植的各种投入高于传统种植的模式。模块化垂直绿化的种植各方面都需要各种专业知识的支持，但是我们对这面专职知识的了解很少，而且大部分的园林绿化的工人还停留在传统的绿植种植养护，对新型的绿植种植经验少之又少。

2.基础研究及设计理念

模块化的设计理念是凌驾于传统设计基础上的一种新型设计思想，以苏州裕德尚品农业科技有限公司植物墙为例，竖向绿化模块的设计以下述4个因子为其要点。

2.1 模块单元的形式

模块化垂直绿化的设计形式多样，植物墙的绿化模块采用特制的容器式种植盒体作为绿化模块，种植盒体为2格长方体（2×1型），长12厘米，高16.5厘米，宽15厘米，安装后绿植与墙面呈40°～50 °，此设计可以保证植物正常向上生长。

2.2使用植物肥料的选择

近年来，我们公司致力于研究空间绿化的植物资源的适生性、景观效果等方面。在大阳山植物园的研究中发现，垂直绿化所使用的植物在整个试验期间生长十分茂盛、工人养护难度低、抗虫抗药性强、可以承受比较恶劣的环境和气候。

2.3 配制植物栽培介质

公司植物墙的栽培介质，首先就要提供植物生长的正常需要肥料、还需要做到在景观上的观赏性。公司位于大阳山的植物园在近年来研究了多个城市的立体绿化项目，用来作为公司配置植物墙栽培介质的技术基础。第一，关于研究省水类垂直绿化的栽培介质。使用了草炭和椰糠两种介质，试验中，我们选取了绿萝和红掌2种对于环境反应较为敏感的植物，其萎凋时间比园土都有非常显著的增加。第二，研究关于可移动的垂直绿化栽培介质。

2.4植物的灌溉及养护

为了保证垂直绿化中各模块植物的健康生长、获得优美的观赏效果及其后m养护，滴灌技术拥有3个显著的特征：通过分散的滴灌点来随模块移动；需要专业的设计；运用了新技术。模块化垂直绿化通常采用的灌溉技术主要有3种，公司绿植墙植物的滴灌水平需要达到50%以上。

模块化垂直绿化植物墙所使用的滴灌系统，总共分为8个轮灌区，通过2个控制器来控制轮灌区，整体的植物墙中共计分布约4～6个电磁阀，2路管道20个滴头及1432个滴箭将通过电磁阀来进行控制，所有滴灌系统及管道布线全部设置于植物墙后部，滴灌头由种植盒背部引导入栽培介质中。

3.后期植物养护的具体实施及经验教训

公司植物墙从2015年11月至2016年11月建设维护期间，植物生长状况良好。公司在对植物墙实施维护的过程中进行了现场的观察，观察内容主要有以下两个方面：第一是植物墙面内各类植物的长势及根部发育情况；第二点是整个养护过程中的滴灌灌溉管理发生的问题及解决的方法。

3.1 观察植物的长势

观察了5种植物的生长状况，由此可得：1）所有绿植在整个生长过程中长势良好，达到了预期的景观效果；2）从2015年11月到2016年9月，绿植株高均有增长，绿植已经对整体墙面进行了覆盖。

3.2 滴灌灌溉信息

负责养护垂直绿化的工作人员将根据周围环境来控制植物滴灌的频率和出水量，从而满足植物生长需求。可见：1）灌溉频率随季节须作调整，冬夏不同，冬季每周2次，夏季则需减少至1次；2）2015年严寒期间（1月份），灌溉设施冻坏，发现后立即解决；3）滴灌系统的灌溉设施会出现问题，需要及时发现并解决。

3.3 经验教训

植物墙采用模块式竖向绿化的架构是可行的，但其中仍存在一些问题。2016年4月中旬，墙壁水管破裂，导致大面积植物凋萎，经过修理后，接口处应为水压过大，还是存在渗水的情况，存在以下三个问题：1）整体设计上欠妥，管道接口不严密，存在安全隐患；2）质量安全缺标准；3）管理不善、维修欠专业。

结语

垂直绿化模块对于我国的城市绿化发展有着十分重要的意义，市场十分广阔，在寸土寸金的今天，城市内由于空间不足，垂直绿化可以很好地弥补这一点，垂直绿化可以应用于城市街道隔离带、高架桥栏板绿化、屋顶绿化及吊兰绿化等。希望未来通过进一步的研究，其成本可以大幅降低，城市化的加快和绿色城市的建设雪球，创新中国园林文化，推动城市绿化的持续发展。

参考文献：

[1]吴玉琼.垂直绿化新技术在建筑中的应用[D].华南理工大学，2012.

第9篇：垂直空间设计理念范文

随着我国城市化进程的不断加快，城市建筑规模日益扩张，虽然城市化的高速发展给人们的生产生活带来了舒适宽阔的活动场所，但房屋建筑工程所产生的能源消耗是巨大的，尤其是在社会资源日益匮乏的大环境下，建筑工程能源消耗同人类生存环境的矛盾显得尤为突出。所以，在此情形下作为建筑工程行业应认识到发展节能型建筑的必要性，加强对房屋建筑节能降耗设计的研究，进而实现建筑工程事业同人类赖以生存自然环境的可持续发展。众所周知，基于我国国情，我国是人口大国，相对自然资源并不是极为丰富的国家，人均能源在世界上排名并不是很乐观，建筑能耗在国家能耗中占据的比重较大，约占全国每年能耗一半。我们应从国情出发，通过建筑的节能降耗设计来降低能耗在总能耗中的比重，合理规划设计能源在建筑工程中的具体利用措施，提高能源在建筑中的利用率。这是当今建筑工程领域亟待研究的重要课题和迫切任务。

2住宅建筑设计中的如何运用节能措施

2．1节能建筑中的遮阳设计

笔者通过查阅大量的文献以及结合自己在节能建筑工程实践中的经验，现将节能建筑中的遮阳设计的基本形式归纳如下:

(1)水平式遮阳设计。

此形式的遮阳设计主要是遮挡从建筑窗户上方照射下来的阳光，遮挡高度角比较大，一般针对坐北朝南建筑物南向窗口的遮阳。

(2)垂直式遮阳设计。

此形式的遮阳设计主要是遮挡从窗户两侧斜射过来的阳光，通常遮挡高度角比较小，适合用于东北和西北方向的窗口的遮阳。

(3)综合式遮阳设计。

此形式的遮掩设计遮挡阳光效果比较突出，可有效地遮挡中等高度角的阳光，即建筑窗户上方和两侧斜射进来的阳光，适用于东南和西南方向的窗口阳光的照射。另外，在节能建筑遮阳设计中遮阳的设计形式还有很多，比如能调节叶片角度的百叶窗、遮阳窗帘等，可根据建筑内对阳光的需求情况灵活地调整百叶窗的角度，达到冬季能够良好采光的同时又能减少室内热量的散失。夏季可以有效地遮挡阳光的照射，起到遮阳防止室内温度上升的作用。

2．2节能建筑设计中的绿化系统植物

通过绿化系统植物在建筑本体上的合理植入可起到遮阳、滞尘降噪以及净化空气的作用。建筑节能设计人员应将其作为是发展绿色节能建筑的主导理念和思路。通过绿化植被在建筑中的有机融入，起到节能减排，降低能耗的问题。绿化系统一般分为三种方式，即屋顶绿化方式、垂直绿化方式以及空中花园绿化方式。其中屋顶绿化方式是在屋顶构造设计时将屋顶设计为斜坡，在斜坡上种植各种绿色植物，但要在设计中计算屋面的荷载，以防屋面荷载过大造成屋面压坏。垂直绿化是指在建筑外墙种植一些诸多爬山虎之类的植物，爬山虎的藤曼顺着外墙根基爬满整个建筑外墙，可避免阳光对外墙的直接照射，还可以起到降低噪声，滞尘，改善建筑周边空气质量的功效。据有关试验结果表明:夏季有垂直绿化的宅建筑比没有垂直绿化植物的室内温度要低5℃左右，节约空调或风扇耗电量30%左右，达到显著的节能效果。空中花园绿化方式指的是利用盆栽的方式处理有限的绿化空间，增加绿化空间面积，可起到净化环境及美化环境的效果。

2．3节能建筑设计中空间空气对流设计

在节能建筑设计的平面布置时，应注意门窗位置、门窗大小以及户型的科学合理确定。充分利用空气对流及穿堂风来改善室内空气质量。利用自然风穿过建筑室内空间，空气形成对流，可降低室内气温、改善人体舒适度，具有良好的经济效益和生态效益，是主动的节能措施。需要注意的是在设计中应平衡好通风口面积，使其不但在夏季具有通风降温的效果，在冬季也能有效地起到集热效果。对于北方的北向窗户可设计的小一些，南方比较炎热的地区建筑的窗户可略微的大些。具体的窗户尺寸及朝向根据实际情况而定。

2．4景观设计在建筑中的节能应用

景观设计同建筑节能设计密切相关，将景观设计理念融合到建筑节能设计中可有效起到节能效果。景观设计是结合建筑所在区域的维度、气候、风向等特点合理配置植物，为建筑营造和谐的空间环境。在建筑节能设计中可根据建筑门窗的位置设置一些绿化带，比如种植一些乔木，通过树木形成的空气流动来改善室内通风效果，同时也能在大风天气起到防风的效果。在建筑的东西向种植一定数量的灌木或者乔木可以起到遮阳的效果，更能起到美化人居环境的功效。

3结语