第二十三章 旋转
单元要点分析
教学内容
1.主要内容:
图形的旋转及其有关概念:包括旋转、旋转中心、旋转角.图形旋转的有关性质:对应点到旋转中心的距离相等,对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角,旋转前、后的图形全等.通过不同形式的旋转,设计图案.中心对称及其有关概念:中心对称、对称中心、关于中心的对称点;关于中心对称的两个图形.中心对称的性质:对称点所连线段都经过对称中心,而且被对称中心所平分;关于中心对称的两个图形是全等图形.中心对称图形:概念及性质:包括中心对称图形、对称中心.关于原点对称的点的坐标:两个点关于原点对称时,它们的坐标符号都相反,即点P(x,y)关于原点的对称点为P′(-x,-y).课题学习.图案设计.
2.本单元在教材中的地位与作用:
学生通过平移、平面直角坐标系,轴对称、反比例函数、四边形等知识的学习,初步积累了一定的图形变换数学活动经验.本章在此基础上,让学生进行观察、分析、画图、简单图案的欣赏与设计等操作性活动形成图形旋转概念.它又对今后继续学习数学,尤其是几何,包括圆等内容的学习起着桥梁铺垫之作用.
教学目标
1.知识与技能
了解图形的旋转的有关概念并理解它的基本性质.
了解中心对称的概念并理解它的基本性质.
了解中心对称图形的概念;掌握关于原点对称的两点的关系并应用;再通过几何操作题的练习,掌握课题学习中图案设计的方法.
2.过程与方法
(1)让学生感受生活中的几何,通过不同的情景设计归纳出图形旋转的有关概念,并用这些概念来解决一些问题.
(2)通过复习图形旋转的有关概念从中归纳出“对应点到旋转中心的距离相等,对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角,旋转前后的图形全等”等重要性质,并运用它解决一些实际问题.
(3)经历复习图形的旋转的有关概念和性质,分析不同的旋转中心,不同的旋转角,出现不同的效果并对各种情况进行分类.
(4)复习对称轴和轴对称图形的有关概念,通过知识迁移讲授中心对称图形和对称中心的有关内容,并附加练习巩固这个内容.
(5)通过几何操作题,探究猜测发现规律,并给予证明,附加例题进一步巩固.
(6)复习中心对称图形和对称中心的有关概念,然后提出问题,让学生观察、思考,老师归纳得出中心对称图形和对称中心的有关概念,最后用一些例题、练习来巩固这个内容.
(7)复习平面直角坐标系的有关概念,通过实例归纳出两个点关于原点对称时,坐标符号之间的关系,并运用它解决一些实际问题.
(8)通过复习平移、轴对称、旋转等有关概念研究如何进行图形设计.
3.情感、态度与价值观
让学生经历观察、操作等过程,了解图形旋转的概念,从事图形旋转基本性质的探索活动,进一步发展空间观察,培养运动几何的观点,增强审美意识.让学生通过独立思考,自主探究和合作交流进一步体会旋转的数学内涵,获得知识,体验成功,享受学习乐趣.让学生从事应用所学的知识进行图案设计的活动,享受成功的喜悦,激发学习热情.
教学重点
1.图形旋转的基本性质.
2.中心对称的基本性质.
3.两个点关于原点对称时,它们坐标间的关系.
教学难点
1.图形旋转的基本性质的归纳与运用.
2.中心对称的基本性质的归纳与运用.
教学关键
1.利用几何直观,经历观察,产生概念;
2.利用几何操作,通过观察、探究,用不完全归纳法归纳出图形的旋转和中心对称的基本性质.
单元课时划分
本单元教学时间约需9课时,具体分配如下:
23.1 图形的旋转 3课时
23.2 中心对称 3课时
23.3 课题学习;图案设计 1课时
教学活动、习题课、小结 2课时
23.1 图形的旋转(1)
第一课时
教学内容
1.什么叫旋转?旋转中心?旋转角?
2.什么叫旋转的对应点?
教学目标
了解旋转及其旋转中心和旋转角的概念,了解旋转对应点的概念及其应用它们解决一些实际问题.
通过复习平移、轴对称的有关概念及性质,从生活中的数学开始,经历观察,产生概念,应用概念解决一些实际问题.
重难点、关键
1.重点:旋转及对应点的有关概念及其应用.
2.难点与关键:从活生生的数学中抽出概念.
教具、学具准备
小黑板、三角尺
教学过程
一、复习引入
(学生活动)请同学们完成下面各题.
1.将如图所示的四边形ABCD平移,使点B的对应点为点D,作出平移后的图形.
2.如图,已知△ABC和直线L,请你画出△ABC关于L的对称图形△A′B′C′.
3.圆是轴对称图形吗?等腰三角形呢?你还能指出其它的吗?
(口述)老师点评并总结:
(1)平移的有关概念及性质.
(2)如何画一个图形关于一条直线(对称轴)的对称图形并口述它既有的一些性质.
(3)什么叫轴对称图形?
二、探索新知
我们前面已经复习平移等有关内容,生活中是否还有其它运动变化呢?回答是肯定的,下面我们就来研究.
1.请同学们观察时钟,有什么在不停地转动?旋绕什么点呢?从3点到5点时钟转了多少度?分针转了多少度?秒针转了多少度?
(口答)老师点评:时针、分针、秒针在不停地转动,它们都绕时针的中心.如果从现在到下课时针转了_______度,分针转了_______度,秒针转了______度.
2.再看风车风轮的每个叶片在风的吹动下.如何转到新的位置?(老师点评略)
3.第1、2两题有什么共同特点呢?
共同特点是如果我们把时针、风车风轮当成一个图形,那么这些图形都可以绕着某一固定点转动一定的角度.
像这样,把一个图形绕着某一点O转动一个角度的图形变换叫做旋转,点O叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角.
如果图形上的点P经过旋转变为点P′,那么这两个点叫做这个旋转的对应点.
下面我们来运用这些概念来解决一些问题.
例1.如图,如果把钟表的指针看做三角形OAB,它绕O点按顺时针方向旋转得到△OEF,在这个旋转过程中:
(1)旋转中心是什么?旋转角是什么?
(2)经过旋转,点A、B分别移动到什么位置?
解:(1)旋转中心是O,∠AOE、∠BOF等都是旋转角.
(2)经过旋转,点A和点B分别移动到点E和点F的位置.
例2.(学生活动)如图,四边形ABCD、四边形EFGH都是边长为1的正方形.
(1)这个图案可以看做是哪个“基本图案”通过旋转得到的?
(2)请画出旋转中心和旋转角.
(3)指出,经过旋转,点A、B、C、D分别移到什么位置?
(老师点评)
(1)可以看做是由正方形ABCD的基本图案通过旋转而得到的.(2)画图略.(3)点A、点B、点C、点D移到的位置是点E、点F、点G、点H.
最后强调,这个旋转中心是固定的,即正方形对角线的交点,但旋转角和对应点都是不唯一的.
三、作业
教材P59 习题23.1 第1、2、3题
课后教学反思:_______________________________________________________________
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23.1 图形的旋转(2)
第二课时
教学内容
1.对应点到旋转中心的距离相等.
2.对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角.
3.旋转前后的图形全等及其它们的运用.
教学目标
理解对应点到旋转中心的距离相等;理解对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;理解旋转前、后的图形全等.掌握以上三个图形的旋转的基本性质的运用.
先复习旋转及其旋转中心、旋转角和旋转的对应点概念,接着用操作几何、实验探究图形的旋转的基本性质.
重难点、关键
1.重点:图形的旋转的基本性质及其应用.
2.难点与关键:运用操作实验几何得出图形的旋转的三条基本性质.
教学过程
一、复习引入
(学生活动)老师口问,学生口答.
1.什么叫旋转?什么叫旋转中心?什么叫旋转角?
2.什么叫旋转的对应点?
3.请独立完成下面的题目.
如图,O是六个正三角形的公共顶点,正六边形ABCDEF能否看做是某条线段绕O点旋转若干次所形成的图形?
(老师点评)分析:能.看做是一条边(如线段AB)绕O点,按照同一方法连续旋转60°、120°、180°、240°、300°形成的.
二、探索新知
上面的解题过程中,能否得出什么结论,请回答下面的问题:
1.A、B、C、D、E、F到O点的距离是否相等?
2.对应点与旋转中心所连线段的夹角∠BOC、∠COD、∠DOE、∠EOF、∠FOA是否相等?
3.旋转前、后的图形这里指三角形△OAB、△OBC、△OCD、△ODE、△OEF、△OFA全等吗?
老师点评:(1)距离相等,(2)夹角相等,(3)前后图形全等,那么这个是否有一般性?下面请看这个实验.
请看我手里拿着的硬纸板,我在硬纸板上挖下一个三角形的洞,再挖一个点O作为旋转中心,把挖好的硬纸板放在黑板上,先在黑板上描出这个挖掉的三角形图案(△ABC),然后围绕旋转中心O转动硬纸板,在黑板上再描出这个挖掉的三角形(△A′B′C′),移去硬纸板.
(分组讨论)根据图回答下面问题(一组推荐一人上台说明)
1.线段OA与OA′,OB与OB′,OC与OC′有什么关系?
2.∠AOA′,∠BOB′,∠COC′有什么关系?
3.△ABC与△A′B′C′形状和大小有什么关系?
老师点评:1.OA=OA′,OB=OB′,OC=OC′,也就是对应点到旋转中心相等.
2.∠AOA′=∠BOB′=∠COC′,我们把这三个相等的角,即对应点与旋转中心所连线段的夹角称为旋转角.
3.△ABC和△A′B′C′形状相同和大小相等,即全等.
综合以上的实验操作和刚才作的(3),得出
(1)对应点到旋转中心的距离相等;
(2)对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;
(3)旋转前、后的图形全等.
例1.如图,△ABC绕C点旋转后,顶点A的对应点为点D,试确定顶点B对应点的位置,以及旋转后的三角形.
分析:绕C点旋转,A点的对应点是D点,那么旋转角就是∠ACD,根据对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角,即∠BCB′=ACD,又由对应点到旋转中心的距离相等,即CB=CB′,就可确定B′的位置,如图所示.
解:(1)连结CD
(2)以CB为一边作∠BCE,使得∠BCE=∠ACD
(3)在射线CE上截取CB′=CB
则B′即为所求的B的对应点.
(4)连结DB′
则△DB′C就是△ABC绕C点旋转后的图形.
例2.如图,四边形ABCD是边长为1的正方形,且DE=,△ABF是△ADE的旋转图形.
(1)旋转中心是哪一点?
(2)旋转了多少度?
(3)AF的长度是多少?
(4)如果连结EF,那么△AEF是怎样的三角形?
分析:由△ABF是△ADE的旋转图形,可直接得出旋转中心和旋转角,要求AF的长度,根据旋转前后的对应线段相等,只要求AE的长度,由勾股定理很容易得到.△ABF与△ADE是完全重合的,所以它是直角三角形.
解:(1)旋转中心是A点.
(2)∵△ABF是由△ADE旋转而成的
∴B是D的对应点
∴∠DAB=90°就是旋转角
(3)∵AD=1,DE= ∴AE==
∵对应点到旋转中心的距离相等且F是E的对应点 ∴AF=
(4)∵∠EAF=90°(与旋转角相等)且AF=AE ∴△EAF是等腰直角三角形.
三、巩固练习 教材P58 练习1、2.
四、应用拓展
例3.如图,K是正方形ABCD内一点,以AK为一边作正方形AKLM,使L、M在AK的同旁,连接BK和DM,试用旋转的思想说明线段BK与DM的关系.
分析:要用旋转的思想说明就是要用旋转中心、旋转角、对应点的知识来说明.
解:∵四边形ABCD、四边形AKLM是正方形
∴AB=AD,AK=AM,且∠BAD=∠KAM为旋转角且为90°
∴△ADM是以A为旋转中心,∠BAD为旋转角由△ABK旋转而成的
∴BK=DM
五、归纳小结(学生总结,老师点评)
本节课应掌握:
1.对应点到旋转中心的距离相等;
2.对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;
3.旋转前、后的图形全等及其它们的应用.
六、布置作业
教材P59 习题23.1 第4、5、6题
课后教学反思:_______________________________________________________________
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23.1 图形的旋转(3)
第三课时
教学内容
选择不同的旋转中心或不同的旋转角,设计出不同的美丽的图案.
教学目标
理解选择不同的旋转中心、不同的旋转角度,会出现不同的效果,掌握根据需要用旋转的知识设计出美丽的图案.
复习图形旋转的基本性质,着重强调旋转中心和旋转角然后应用已学的知识作图,设计出美丽的图案.
重难点、关键
1.重点:用旋转的有关知识画图.
2.难点与关键:根据需要设计美丽图案.
教具、学具准备
小黑板
教学过程
一、复习引入
1.(学生活动)老师口问,学生口答.
(1)各对应点到旋转中心的距离有何关系呢?
(2)各对应点与旋转中心所连线段的夹角与旋转角有何关系?
(3)两个图形是旋转前后的图形,它们全等吗?
2.请同学独立完成下面的作图题.
如图,△AOB绕O点旋转后,G点是B点的对应点,作出△AOB旋转后的三角形.
(老师点评)分析:要作出△AOB旋转后的三角形,应找出三方面:第一,旋转中心:O;第二,旋转角:∠BOG;第三,A点旋转后的对应点:A′.
二、探索新知
从上面的作图题中,我们知道,作图应满足三要素:旋转中心、旋转角、对应点,而旋转中心、旋转角固定下来,对应点就自然而然地固定下来.因此,下面就选择不同的旋转中心、不同的旋转角来进行研究.
1.旋转中心不变,改变旋转角
画出以下图所示的四边形ABCD以O点为中心,旋转角分别为30°、60°的旋转图形.
2.旋转角不变,改变旋转中心
画出以下图,四边形ABCD分别为O、O为中心,旋转角都为30°的旋转图形.
因此,从以上的画图中,我们可以得到旋转中心不变,改变旋转角与旋转角不变,改变旋转中心会产生不同的效果,所以,我们可以经过旋转设计出美丽的图案.
例1.如下图是菊花一叶和中心与圆圈,现以O为旋转中心画出分别旋转45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°的菊花图案.
分析:只要以O为旋转中心、旋转角以上面为变化,旋转长度为菊花的最长OA,按菊花叶的形状画出即可.
解:(1)连结OA
(2)以O点为圆心,OA长为半径旋转45°,得A.
(3)依此类推画出旋转角分别为90°、135°、180°、225°、270°、315°的A、A、A、A、A、A.
(4)按菊花一叶图案画出各菊花一叶.
那么所画的图案就是绕O点旋转后的图形.
例2.(学生活动)如图,如果上面的菊花一叶,绕下面的点O′为旋转中心,请同学画出图案,它还是原来的菊花吗?
老师点评:显然,画出后的图案不是菊花,而是另外的一种花了.
三、巩固练习
教材P65 练习.
四、应用拓展
例3.如图,如何作出该图案绕O点按逆时针旋转90°的图形.
分析:该备案是一个比较复杂的图案,是作出几个复合图形组成的图案,因此,要先画出图中的关键点,这些关键点往往是图案里线的端点、角的顶点、圆的圆心等,然后再根据旋转的特征,作出这些关键点的对应点,最后再按原图案作出旋转后的图案.
解:(1)连结OA,过O点沿OA逆时针作∠AOA′=90°,在射线OA′上截取OA′=OA;
(2)用同样的方法分别求出B、C、D、E、F、G、H的对应点B′、C′、D′、E′、F′、G′、H′;
(3)作出对应线段A′B′、B′C′、C′D′、D′E′、E′F′、F′A′、A′G′、G′D′、D′H′、H′A′;
(4)所作出的图案就是所求的图案.
五、归纳小结(学生归纳,老师点评)
本节课应掌握:
1.选择不同的旋转中心、不同的旋转角,设计出美丽的图案;
2.作出几个复合图形组成的图案旋转后的图案,要先求出图中的关键点──线的端点、角的顶点、圆的圆心等.
六、布置作业
教材P60 综合运用7、8、9.
23.2.1中心对称
教学设计思想:
本节的内容主要是在旋转的基础上来认识中心对称及其它的性质。教学时,根据教材编写思路,自制教具创造性使用新教材中的问题情景,把教材中不动的问题情景转化为学生互动的问题情景,使学生在互动中去感受。对于本节中有关的一些知识,都是在教师的引导下,学生要经过充分的思考、讨论,并结合大量特例,由学生自己归纳、总结发现。教师要根据实际情况,对不同的学生进行有针对性的指导,使不同的学生都有发展,真正把课堂还给了学生,使学生真正地变为课堂学习的主人。
教学目标:
[知识与技能]
(1)通过具体实例认识两个图形关于某一点或中心对称的本质:就是一个图形绕一点旋转180°而成。
(2)掌握成中心对称的两个图形的性质,以及利用两种不同方式来作出中心对称的图形。
[过程与方法]
利用中心对称的特征作出某一图形成中心对称的图形,确定对称中心的位置。
[情感、态度与价值观]
经历对日常生活中与中心对称有关的图形进行观察、分析、欣赏、动手操作、画图等过程,发展审美能力,增强对图形的欣赏意识。
教学重点难点
[重点] 中心对称的性质及初步应用。
[难点] 中心对称与旋转之间的关系。
[教学方法] 讲练结合法
[教具] 多媒体课件
教与学互动设计
(一)创设情境 导入新课
导语一 在前一节中我们学习了图形的旋转,那么旋转后的图形有哪些性质 (旋转前后
图形全等,对应点到旋转中心的距离相等,旋转角均相等。)
导语二 观察图中三个图形旋转的角度,发现哪个图形与其他二个不同
(二)合作交流 解读探究
解读信息,引出课题:
教师指出在生活中有许许多多的图形都具有以上特征,在各个领域中都有广泛的应用。它都能给人以一种美的享受。本节我们就来研究这些图形的形成——中心对称。
[出示思考内容]
出示P62页的思考。
教师引导学生边观察边回答问题。
1.中心对称的概念
把一个图形绕着某一点旋转180°,如果它能够与另一个图形重合,那么称这两个图形关于这点对称或中心对称.这个点叫做对称中心。这两个图形中的对应点叫做关于中心的对称点。
师:请说出思考内容中图的对称中心和对称点。
2.中心对称的性质
[探究]如图,旋转三角板,画关于点O对称的两个三角形;
第一步,画出△ABC;
第二步,以三角板的一个顶点O为中心,把三角板旋转180°,画出△A'B'C';
第三步,移开三角板。
这样画出的△ABC与△A'B'C',关于点O对称.分别连接对应点AA'、BB'、CC'.点O在线段AA'上吗 如果在,在什么位置 △ABC与△A'B'C'有什么关系
[发现]我们可以发现:(1)点O是线段AA’的中点;(2)△ABC≌△A'B'C'。
上述发现可以证明如下.
(1)点A'是点A绕点O旋转180°后得到的,即线段OA绕点O旋转180°得到线段OA',所以点O在线段A A'上,且OA=O A',即点O是线段A A'的中点。
(2)在△AOB与△A'OB'中,
OA=OA',OB=OB',∠AOB=∠A'OB',
∴△AOB≌△A'OB'.
∴AB=A'B'.
同理BC=B'C',AC=A'C'.
∴△ABC≌△A'B'C'.
[探索]下图中△A'B'C'与△ABC关于点O是成中心对称的,你能从图中找到那些等量关系?(多媒体出示图形)
[结论] (1) .关于中心对称的两个图形中,对称点所连线段都经过对称中心,而且被对称中心所平分。
(2) .关于中心对称的两个图形是全等图形。
[议一议] 中心对称与轴对称有什么区别?又有什么联系
3.画已知图形关于已知点的中心对称图形。
[试一试]点与点对称作法。
已知点A和点O,如图,试作出点A关于点O的对称点。
生甲:利用中心对称的定义,把OA绕O旋转180°便可得到。
师:要确定对称点A'的位置,关键是点A'满足的性质,然后利用它的性质来确定。
生乙:延长AO到A',使OA'=OA,则点A'就是所要作的点。
师:为什么
生:利用中心对称的性质.
[思考]比较以上两种方法,你打算今后在作图中使用哪种方法
(第二种简洁,易于作图)
[做一做]如图,已知线段AB和点O,画线段A'B',使它与线段AB关于点O成中心对称。
[构思]关键是作出A,B两点关于点O的对称点A',B'.
[实践] (1)连结AO,并延长AO到A',使得A'O=OA;
(2)连结BO,并延长BO到B',使得B'O=OB;
(3)连结A'B'。
则线段A'B'就是线段AB关于点O的对称线段。
[想一想]回顾以上作图过程,总结作中心对称的图形的一般步骤是什么
(1)确定“代表性的点”;
(2)作出每个代表性点的对称点;
(3)顺次连结。
[做一做](教材第64页例1(2))如图,选择点O为对称中心,画出与△ABC关于点O对称的△A'B'C'。
解:如图,作出点A,点B,点C关于点O的对称点A',B',C',依次连接A'B',B'C',C'A',就可以得到与△ABC关于点O对称的△A'B'C'。
[做一做]已知四边形ABCD和点O,画四边形A'B'C'D',使它与已知四边形关于这一点对称。
(三)应用迁移 巩固提高
1.反馈练习:画一个与已知四边形ABCD中心对称图形
(1)以顶点A为对称中心;
(2)以BC边的中点O为对称中心。
2.应用:如图已知 △ABC与△A'B'C'中心对称,求出它们的对称中心O。
(四)课堂小结
[小结] 1.本节学习的数学知识是中心对称的概念,以及和图形旋转之间的关系。
2.本节学习的数学方法是作中心对称的图形的步骤与方法。
[拓展]小明作好了两个三角形关于点O的对称图形,却被顽皮的弟弟擦去了一部分,现只剩图中的图形,当你看到后能为他补出来吗?
(五)作业 P67 1. 2. P75 3.
板书设计
23.2.1 中心对称
1、 中心对称的概念
2、 中心对称的性质及应用
3、 巩固练习
4、 小结及拓展
5、 作业
23.2.2 中心对称图形
教学任务分析
教学目标 知识技能 掌握中心对称图形的定义,准确判断某图形是否为中心对称图形.
数学思考 1.通过学习中心对称图形,进一步认识几何图形的本质特征.2.通过学习中心对称图形与中心对称的区别联系,中心对称图形与轴对称图形的区别,进一步发展学生抽象概括的能力.
解决问题 发展学生的观察、发现、比较、分析能力,让学生关注生活,积累一定的审美体验.
情感态度 让学生体验到数学与生活的紧密联系,激发学习愿望,主动参与数学学习活动.
重点 中心对称图形的定义及了解一些简单的几何图形的对称性.
难点 中心对称图形与中心对称的关系,准确判断图形的对称性.
教学流程安排
活动流程图 活动内容和目的
活动1 创设情境,感知对称活动2 认识中心对称图形和中心对称活动3认识几何图形的对称性活动4图案欣赏,巩固练习活动5课堂小结、布置作业 观察图形旋转的过程,发现一些图形的共同特点,引入新课程.明确中心对称图形与中心对称的区别与联系.通过对一些几何图形的观察、讨论和比较,教师引导,进一步认识图形的对称性.欣赏图案,让学生感受生活中一些中心对称图形的简洁美.通过练习,加深对图形对称性的认识.回顾本节内容,梳理知识要点.布置课外作业,巩固所学知识.
教学过程设计
问题与情境 师生行为 设计意图
活动1将下列图形绕O点旋转180 ,你有什么发现? 教师演示课件,学生观察、思考.师生合作,归纳出中心对称图形的定义:把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点就是它的对称中心.在本次活动中,教师应重点关注:(1) 学生观察是否认真,能否把握它们的共同特征;(2) 在学生发现这些图形的共同特征后,要求学生试着用语言描述. 通过学生的观察活动,让学生主动思考,发现中心对称图形的特征,并鼓励学生用语言描述,由此归纳出中心对称图形的概念,以培养学生的探究精神和归纳表达能力.
活动2思考:中心对称图形与中心对称有哪些区别与联系. 由学生回答,不足之处教师补充说明. 区别:中心对称指两个全等图形的相互位置关系;中心对称图形指一个图形本身成中心对称.联系:如果将中心对称图形的两个图形看成一个整体,则它们是中心对称图形;如果将中心对称图形对称的部分看成两个图形, 则它们成中心对称. 通过比较、相互讨论,进一步认识中心对称图形与中心对称的本质特征.通过思考、讨论等活动,进行辩证唯物主义教育,让学生运用辩证的观点认识事物,进一步发展学生抽象思维的能力.
活动3我们平时见过的几何图形中,有哪些是中心对称图形?并指出对称中心.
活动41.说一说:在生活中你还见过哪些中心对称图形吗?2.想一想:你学过的几何图形具有怎样的对称性? 3.巩固练习 学生思考、举例、回答问题,教师展示图片、归纳总结.在本次活动中,教师应重点关注:(1)学生列举的实例是否有代表性;(2)学生参与数学活动是否积极;(3)学生几何图形对称性的认识是否准确. 联系生活,提高学生学习数学的兴趣,让学生体会到数学源于生活,服务于生活.通过思考、辩别,让学生对图形的对称性有更清楚的认识.通过让学生解决蕴含所学知识的实际问题和数学问题,将新知识内化入学生已有的认知结构中.
活动5小结本节课你有什么收获.布置作业.1.必做题:(1) 教科书74页2、5题.(2) 本节课我们发现中心对称图形的图案对称、简洁、美丽,容易让人牢记在心,请为你喜爱的产品或公司,或2008年的北京奥运会设计一个中心对称图形的徽标.2.选做题:教科书75页8、9题. 学生回忆归纳,教师指导.在本次活动中,教师应重点关注:(1)学生在小结本节课时,是否将知识系统化、条理化,是否把握中心对称图形与中心对称的本质特征,是否掌握一些几何图形的对称性;(2)按要求独立完成作业. 让学生及时回顾整理本节课所学的知识.分层次布置作业,让不同的学生在本节课中都有收获.设计图案,既帮助学生理解并掌握今天的学习内容,又激发了学生学数学的兴趣.
第三课时
教学内容
1.中心对称图形的概念.
2.对称中心的概念及其它们的运用.
教学目标
了解中心对称图形的概念及中心对称图形的对称中心的概念,掌握这两个概念的应用.
复习两个图形关于中心对称的有关概念,利用这个所学知识探索一个图形是中心对称图形的有关概念及其它的运用.
重难点、关键
1.重点:中心对称图形的有关概念及其它们的运用.
2.难点与关键:区别关于中心对称的两个图形和中心对称图形.
教具、学具准备
小黑板、三角形
教学过程
一、复习引入
1.(老师口问)口答:关于中心对称的两个图形具有什么性质?
(老师口述):关于中心对称的两个图形,对称点所连线段都经过对称中心,而且被对称中心所平分.
关于中心对称的两个图形是全等图形.
2.(学生活动)作图题.
(1)作出线段AO关于O点的对称图形,如图所示.
(2)作出三角形AOB关于O点的对称图形,如图所示.
(2)延长AO使OC=AO,
延长BO使OD=BO,
连结CD
则△COD为所求的,如图所示.
二、探索新知
从另一个角度看,上面的(1)题就是将线段AB绕它的中点旋转180°,因为OA=OB,所以,就是线段AB绕它的中点旋转180°后与它重合.
上面的(2)题,连结AD、BC,则刚才的两个关于中心对称的两个图形,就成平行四边形,如图所示.
∵AO=OC,BO=OD,∠AOB=∠COD
∴△AOB≌△COD
∴AB=CD
也就是,ABCD绕它的两条对角线交点O旋转180°后与它本身重合.
因此,像这样,把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点就是它的对称中心.
(学生活动)例1:从刚才讲的线段、平行四边形都是中心对称图形外,每一位同学举出三个图形,它们也是中心对称图形.
老师点评:老师边提问学生边解答.
(学生活动)例2:请说出中心对称图形具有什么特点?
老师点评:中心对称图形具有匀称美观、平稳.
例3.求证:如图任何具有对称中心的四边形是平行四边形.
分析:中心对称图形的对称中心是对应点连线的交点,也是对应点间的线段中点,因此,直接可得到对角线互相平分.
证明:如图,O是四边形ABCD的对称中心,根据中心对称性质,线段AC、BD必过点O,且AO=CO,BO=DO,即四边形ABCD的对角线互相平分,因此,四边形ABCD是平行四边形.
三、巩固练习
教材P66练习.
四、应用拓展
五、归纳小结(学生归纳,老师点评)
本节课应掌握:
1.中心对称图形的有关概念;
2.应用中心对称图形解决有关问题.
六、布置作业
1.教材P74 综合运用5 P75 拓广探索8、9
23.2 中心对称(4)
第四课时
教学内容
两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反,即点P(x,y),关于原点的对称点为P′(-x,-y)及其运用.
教学目标
理解P与点P′点关于原点对称时,它们的横纵坐标的关系,掌握P(x,y)关于原点的对称点为P′(-x,-y)的运用.
复习轴对称、旋转,尤其是中心对称,知识迁移到关于原点对称的点的坐标的关系及其运用.
重难点、关键
1.重点:两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反,即点P(x,y)关于原点的对称点P′(-x,-y)及其运用.
2.难点与关键:运用中心对称的知识导出关于原点对称的点的坐标的性质及其运用它解决实际问题.
教具、学具准备
小黑板、三角尺
教学过程
一、复习引入
(学生活动)请同学们完成下面三题.
1.已知点A和直线L,如图,请画出点A关于L对称的点A′.
2.如图,△ABC是正三角形,以点A为中心,把△ADC顺时针旋转60°,画出旋转后的图形.
3.如图△ABO,绕点O旋转180°,画出旋转后的图形.
老师点评:老师通过巡查,根据学生解答情况进行点评.(略)
二、探索新知
(学生活动)如图23-74,在直角坐标系中,已知A(-3,1)、B(-4,0)、C(0,3)、D(2,2)、E(3,-3)、F(-2,-2),作出A、B、C、D、E、F点关于原点O的中心对称点,并写出它们的坐标,并回答:
这些坐标与已知点的坐标有什么关系?
老师点评:画法:(1)连结AO并延长AO
(2)在射线AO上截取OA′=OA
(3)过A作AD′⊥x轴于D′点,过A′作A′D″⊥x轴于点D″.
∵△AD′O与△A′D″O全等
∴AD′=A′D″,OA=OA′
∴A′(3,-1)
同理可得B、C、D、E、F这些点关于原点的中心对称点的坐标.
(学生活动)分组讨论(每四人一组):讨论的内容:关于原点作中心对称时,①它们的横坐标与横坐标绝对值什么关系?纵坐标与纵坐标的绝对值又有什么关系?②坐标与坐标之间符号又有什么特点?
提问几个同学口述上面的问题.
老师点评:(1)从上可知,横坐标与横坐标的绝对值相等,纵坐标与纵坐标的绝对值相等.(2)坐标符号相反,即设P(x,y)关于原点O的对称点P′(-x,-y).
例1.如图,利用关于原点对称的点的坐标的特点,作出与线段AB关于原点对称的图形.
分析:要作出线段AB关于原点的对称线段,只要作出点A、点B关于原点的对称点A′、B′即可.
解:点P(x,y)关于原点的对称点为P′(-x,-y),
因此,线段AB的两个端点A(0,-1),B(3,0)关于原点的对称点分别为A′(1,0),B(-3,0).
连结A′B′.
则就可得到与线段AB关于原点对称的线段A′B′.
(学生活动)例2.已知△ABC,A(1,2),B(-1,3),C(-2,4)利用关于原点对称的点的坐标的特点,作出△ABC关于原点对称的图形.
老师点评分析:先在直角坐标系中画出A、B、C三点并连结组成△ABC,要作出△ABC关于原点O的对称三角形,只需作出△ABC中的A、B、C三点关于原点的对称点,依次连结,便可得到所求作的△A′B′C′.
三、巩固练习
教材P73 练习.
23.3 课题学习 图案设计
教学内容
课题学习──图案设计
教学目标
利用平移、轴对称和旋转的这些图形变换中的一种或组合进行图案设计,设计出称心如意的图案.
通过复习平移、轴对称、旋转的知识,然后利用这些知识让学生开动脑筋,敝开胸怀大胆联想,设计出一幅幅美丽的图案.
重难点、关键
1.重点:设计图案.
2.难点与关键:如何利用平移、轴对称、旋转等图形变换中的一种或它们的组合得出图案.
教具、学具准备
小黑板、三角尺
教学过程
一、复习引入
(学生活动)请同学们独立完成下面的各题.
1.如图,已知线段CD是线段AB平移后的图形,D是B点的对称点,作出线段AB,并回答,AB与CD有什么位置关系.
2.如图,已知线段CD,作出线段CD关于对称轴L的对称线段C′D′,并说明CD与对称线段C′D′之间有什么关系?
3.如图,已知线段CD,作出线段CD关于D点旋转90°的旋转后的图形,并说明这两条线段之间有什么关系?
老师点评:
1.AB与CD平行且相等;
2.过D点作DE⊥L,垂足为E并延长,使ED′=ED,同理作出C′点,连结C′D′,则CD′就是所求的.CD的延长线与C′D′的延长线相交于一点,这一点在L上并且CD=C′D′.
3.以D点为旋转中心,旋转后CD⊥C′D′,垂足为D,并且CD=C′D.
二、探索新知
请用以上所讲的平移、轴对称、旋转等图形变换中的一种或组合完成下面的图案设计.
例1.(学生活动)学生亲自动手操作题.
按下面的步骤,请每一位同学完成一个别致的图案.
(1)准备一张正三角形纸片(课前准备)(如图a)
(2)把纸片任意撕成两部分(如图b,如图c)
(3)将撕好的如图b沿正三角形的一边作轴对称,得到新的图形.
(4)并将(3)得到的图形以正三角形的一个顶点作为旋转中心旋转,得到如图(d)(如图c)保持不动)
(5)把如图(d)平移到如图(c)的右边,得到如图(e)
(6)对如图(e)进行适当的修饰,使得到一个别致美丽的如图(f)的图案.
老师必要时可以给予一定的指导.
三、巩固练习
教材P78 活动1.
四、应用拓展
例2.(学生活动)请利用线段、三角形、矩形、菱形、圆作为基本图形,绘制一幅反映你身边面貌的图案,并在班级里交流展示.
老师点评:老师点到为止,让学生自由联想,老师也可在黑板上设计一、二图案.
五、归纳小结
本节课应掌握:
利用平移、轴对称和旋转的图形变换中的一种或组合设计图案.
六、布置作业
1.教材P78 活动2 P80 综合运用4、5、6、7.
2.选用作业设计.
作业设计
一、选择题
1.在图所示的4个图案中既包含图形的旋转,还有图形轴对称是( )
2.将三角形绕直线L旋转一周,可以得到如图所示的立体图形的是( )
二、填空题
1.基本图案在轴对称、平移、旋转变化的过程中,图形的______和______都保持不变.
2.如上右图,是由________关系得到的图形.
三、综合提高题
1.(1)图案设计人员在进行图设计时,常常用一个模具板来设计一幅幅美丽漂亮的图案,你能说出用同一模具板设计出的两个图案之间是什么关系吗?
(2)现利用同一模具板经过平移、旋转、轴对称设计一个图案,并说明你所表达的意义.
Av
DAv
BDAv
CBDAv
Av
DAv
BDAv
CBDAv
O
A
B
C’
B’
两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反,
即点P(x,y)关于原点O的对称点P′(-x,-y).