画轴对称图形——用坐标表示轴对称 教学设计
教学目标
1.在平面直角坐标系中,理解关于坐标轴对称的点的坐标规律; 2.运用数形结合的数学思想,经历用坐标表达图形运动的过程,体会用代数方法表达图形变化的意义,发展几何直观; 3.运用从特殊到一般的数学方法,经历借助平面直角坐标系解决现实问题的过程,发展类比思维和推理能力,增强应用意识和创新意识.
教学内容
教学重点: 探究关于坐标轴对称的点的坐标规律.
教学难点: 运用关于坐标轴对称的点的坐标规律.
教学过程
一、情境引入 如图1是一幅通过轴对称设计得到的雪花图,你知道它是如何制作而成的吗?假如抽离出其中的一片雪花,建立平面直角坐标系,如图2所示,可以发现这片雪花既关于x轴对称,又关于y轴对称. 问题:在平面直角坐标系中,关于坐标轴对称的点的坐标有什么规律呢? 设计意图:创设情境,让学生感受轴对称设计中蕴含的数学之美,引导学生观察与思考,从而引出课题. 图1 图2 二、新知探究 探究1:在雪花图中任取点、点、点,请同学们在平面直角坐标系中画出点A、B、C关于x轴的对称点,并写出它们的坐标,观察每对对称点的坐标有怎样的规律. 如图3,分别用不同的颜色对A、B、C三点的横坐标与纵坐标进行标记,初步引导学生发现关于x轴对称的两个点,具有横坐标相等,纵坐标互为相反数的规律. 证明1:如图4,在平面直角坐标系中,取任意一点,作其关于x轴的对称点,通过轴对称的性质分析得到的坐标为,故以上结论得以证明. 图3 图4 结论1:点关于x轴对称的点的坐标为. 设计意图:在平面直角坐标系中,运用从特殊到一般的研究方法,由具体的三个点过渡到任意一点,均通过作图探究了其关于x轴对称的点的坐标规律,渗透了数形结合的数学思想. 探究2:在平面直角坐标系中,关于y轴对称的两个点的坐标有什么规律呢? 类比关于x轴对称的点的坐标规律,学生在平面直角坐标系中进行作图并观察,可以猜想:关于y轴对称的两个点,具有纵坐标相等,横坐标互为相反数的规律. 证明2:如图5,在平面直角坐标系中,取任意一点,作其关于y轴的对称点,通过轴对称的性质分析得到的坐标为,故以上结论得以证明. 图5 结论2:点关于y轴对称的点的坐标为. 设计意图:在平面直角坐标系中,类比探究关于y轴对称的点的坐标规律,发展学生的类比思维和推理能力. 三、基础过关 例1:点是平面直角坐标系中的一点,请说出它关于x轴和y轴的对称点坐标. 设计意图:运用关于坐标轴对称的点的坐标规律,熟练地写出平面直角坐标系中任意一点关于x轴和y轴的对称点坐标. 四、能力拔高 例2:已知点,点. (1)若点M和点N关于x轴对称,则p=____________,q=____________. (2)若点M和点N关于y轴对称,则p=____________,q=____________. 设计意图:运用关于坐标轴对称的点的坐标规律,并结合图形,求解含参的点的坐标问题. 五、拓展延伸 利用关于坐标轴对称的点的坐标规律,解决情境引入中一片雪花是如何画出的,再延伸到关于一条直线对称进行作图,便可得出整幅雪花图. 设计意图:展示运用关于坐标轴对称的点的坐标规律可以进行美丽的图案设计,增强学生的应用意识和创新意识,体现了数学教育教学中跨学科的核心素养. 六、课堂小结 关于坐标轴对称的点的坐标规律: 点关于x轴对称的点的坐标为; 点关于y轴对称的点的坐标为. 数学思想:数形结合 研究方法:从特殊到一般 数学思维:类比思维 核心素养:几何直观