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1、圖形的旋轉(zhuǎn)
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識目標(biāo)
(1)了解生活中旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象的廣泛存在;
(2)掌握旋轉(zhuǎn)的有關(guān)概念,理解旋轉(zhuǎn)變換也是圖形的一種基本變換;
(3)會找出旋轉(zhuǎn)前后圖形中的對應(yīng)點(diǎn)、對應(yīng)線段、對應(yīng)角、旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)角;
(4)理解圖形的旋轉(zhuǎn)變換是由旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)角和旋轉(zhuǎn)方向所決定的,探索和發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)后圖形上的每一點(diǎn)都繞著旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動了相同的角度,但圖形的形狀和大小都沒有變化;
2.能力目標(biāo)
通過觀察、操作、交流、歸納等過程,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察能力、探究問題的能力以及與人合作交流的能力。經(jīng)歷探索圖形在旋轉(zhuǎn)變換中的變化情況的過程,體會旋轉(zhuǎn)變換對研究圖形變化的重要性。
3.情感
2、目標(biāo)
經(jīng)歷對生活中旋轉(zhuǎn)圖形的觀察、討論、實(shí)踐操作,使學(xué)生充分感知數(shù)學(xué)美,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和熱愛生活的情感;通過小組合作交流活動,培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的意識和研究探索的精神。
【教學(xué)重難點(diǎn)】
重點(diǎn):旋轉(zhuǎn)的有關(guān)概念及性質(zhì)。
難點(diǎn):概念的形成過程與性質(zhì)的探究過程。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
多媒體課件,硬紙板,小刀等。
【教學(xué)過程】
(一)創(chuàng)設(shè)情景,引入新知
揭示概念的產(chǎn)生背景:
現(xiàn)代教學(xué)認(rèn)為,在正式進(jìn)行發(fā)現(xiàn)過程前要讓學(xué)生對探索的目標(biāo),意義認(rèn)識得十分明確,并從內(nèi)心產(chǎn)生巨大的動力,做好探索的物質(zhì)和精神準(zhǔn)備。
情景創(chuàng)設(shè):用課件顯示現(xiàn)實(shí)生活中部分物體的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
1.向?qū)W生展示有關(guān)的圖片:
3、
(1)時鐘上的秒針在不停地轉(zhuǎn)動;(并介紹順時針方向和逆時針方向)
(2)大風(fēng)車的轉(zhuǎn)動;
(3)飛速轉(zhuǎn)動的電風(fēng)扇葉片;
(4)汽車上的括水器;
(5)由平面圖形轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的奇妙圖案。
2.通過這些畫面的展示:
(1)切身感受到我們身邊除了平移、軸對稱變換等圖形變換之外,生產(chǎn)、生活中廣泛存在著轉(zhuǎn)動現(xiàn)象,從而產(chǎn)生對這種變換進(jìn)一步探究的強(qiáng)烈欲望;
(2)為本節(jié)課探究問題作好鋪墊。
情景問題:
這些情景中的轉(zhuǎn)動現(xiàn)象,有什么共同特征?
(二)探索新知,形成概念
1.建立旋轉(zhuǎn)的概念
(1)試一試,請同學(xué)們嘗試用自己的語言來描述以下旋轉(zhuǎn)。
問題:單擺上小球的轉(zhuǎn)動由位置A轉(zhuǎn)到B,
4、它繞著哪一個點(diǎn)轉(zhuǎn)動?沿著什么方向(順時針或逆時針)?轉(zhuǎn)動了多少角度?
圖1:在同一平面內(nèi),點(diǎn)A繞著定點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)某一角度得到點(diǎn)B;
圖2:在同一平面內(nèi),線段AB繞著定點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)某一角度得到線段CD;
圖3:在同一平面內(nèi),三角形ABC繞著定點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)某一角度得到三角形DEF。
觀察了上面圖形的運(yùn)動后,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入本課第一個學(xué)習(xí)目標(biāo):圖形旋轉(zhuǎn)的概念;
本環(huán)節(jié)學(xué)生先獨(dú)立嘗試,再同學(xué)之間討論交流、總結(jié),在此過程中以培養(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力,同時讓學(xué)生體會到合作交流的必要性,隨后,給出旋轉(zhuǎn)的定義:
像這樣,把一個圖形繞著某一點(diǎn)O轉(zhuǎn)動一個角度的圖形變換叫做旋轉(zhuǎn)(rotation)。點(diǎn)O叫做旋
5、轉(zhuǎn)中心,轉(zhuǎn)動的角叫做旋轉(zhuǎn)角。
重點(diǎn)突出旋轉(zhuǎn)的三個要素:旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度。
(2)情景問題:
a.請同學(xué)們觀察圖3,點(diǎn)A,線段AB,∠ABC分別轉(zhuǎn)到了什么位置?
b.請找出圖3中其他的對應(yīng)點(diǎn)、對應(yīng)線段、對應(yīng)角,并指出旋轉(zhuǎn)中心和旋轉(zhuǎn)角度。
本環(huán)節(jié)教學(xué)中,教師及時觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)進(jìn)度,碰到學(xué)生中的普遍性問題,在進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶接懞?,利用談話討論的形式進(jìn)行解決。
2.應(yīng)用旋轉(zhuǎn)的概念解決問題
這一環(huán)節(jié)讓學(xué)生進(jìn)行問題的研究與解答,培養(yǎng)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的意識及解決數(shù)學(xué)問題的能力。
(1) 如圖,△ABO繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)得到△CDO,則:點(diǎn)B的對應(yīng)點(diǎn)是點(diǎn)_____;線段OB的對應(yīng)線段
6、是線段______;線段AB的對應(yīng)線段是線段______;∠A的對應(yīng)角是______;∠B的對應(yīng)角是______;旋轉(zhuǎn)中心是點(diǎn)______;旋轉(zhuǎn)的角是______。
(2)如圖,如果正方形CDEF與正方形ABCD是一邊重合的兩個正方形,那么正方形CDEF能否看成是正方形ABCD旋轉(zhuǎn)得到?如果能,請指出旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度及對應(yīng)點(diǎn)。
(3)如圖,香港特別行政區(qū)區(qū)旗中央的紫荊花圖案由5個相同的花瓣組成,它是由其中的一瓣經(jīng)過幾次旋轉(zhuǎn)得到的?旋轉(zhuǎn)角∠AOB多少度?你知道∠COD等于多少度嗎?
(三)實(shí)踐操作,再探新知
做一做:
如圖,在硬紙板上,挖出一個三角形ABC,再挖
7、一個小洞O作為旋轉(zhuǎn)中心,硬紙板下面放一張白紙。先在紙上描出這個挖掉的三角形圖案(△ABC),然后圍繞旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動硬紙板,再描出這個挖掉的三角形(△DEF),移開紙板。
問題:請指出旋轉(zhuǎn)中心和各對應(yīng)點(diǎn),哪一個角是旋轉(zhuǎn)角?
1.從我們看到的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象以及你所完成的實(shí)驗中,你認(rèn)為旋轉(zhuǎn)主要因素是什么?
2.在圖形的旋轉(zhuǎn)過程中,哪些發(fā)生了改變?哪些沒有發(fā)生改變?
圖形的位置;圖形的形狀和大小。
量一量線段OA與線段OD的關(guān)系怎樣(這里包括數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系),線段OB和OE,OC和OF呢?AB與DE呢?
3.你能通過度量角的方法得出旋轉(zhuǎn)角度嗎?你準(zhǔn)備度量哪個角?
操作方式:
本環(huán)節(jié)讓學(xué)生在
8、獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上,再進(jìn)行小組合作交流,利用度量等方法發(fā)現(xiàn)規(guī)律。教師提供給學(xué)生動態(tài)的旋轉(zhuǎn)圖形,進(jìn)行指導(dǎo)并參與討論交流,而后歸納出旋轉(zhuǎn)的特征。
1. 旋轉(zhuǎn)前后的圖形全等;
2. 對應(yīng)點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等;
3. 對應(yīng)點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)中心連線段的夾角等于旋轉(zhuǎn)角。
(四)鞏固新知,形成技能
根據(jù)學(xué)生的具體情況,遵循“循序漸進(jìn)”的原則,層層遞進(jìn),逐步形成技能。
1.如圖,如果把鐘表的指針看做四邊形AOBC,它繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)得到四邊形DOEF。
在這個旋轉(zhuǎn)過程中:
(1)旋轉(zhuǎn)中心是什么?
(2)經(jīng)過旋轉(zhuǎn),點(diǎn)A、B分別移動到什么位置?
(3)旋轉(zhuǎn)角是什么?
(4)AO與DO的長有什么關(guān)系?BO與
9、EO呢?
(5)∠AOD與∠BOE有什么大小關(guān)系?
2.如圖,正方形ABCD中,E是AD上一點(diǎn),將△CDE逆時針旋轉(zhuǎn)后得到△CBM。如連結(jié)EM,那么△CEM是怎樣的三角形?
4. 如圖:P是等邊DABC內(nèi)的一點(diǎn),把DABP通過旋轉(zhuǎn)分別得到DBQC和DACR。
(1)指出旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度?
(2)DACR是否可以直接通過把DBQC旋轉(zhuǎn)得到?
目的是讓學(xué)生通過觀察圖形的特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)圖形的旋轉(zhuǎn)關(guān)系,鞏固旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)。
(3)若PA=5,PC=4,PB=3,則△PQC是什么三角形?
(五)回顧反思,深化提高
利用提問、解說形式,師生共同進(jìn)行小結(jié)。
學(xué)生小結(jié):自主小結(jié)和交流知識學(xué)習(xí)的收獲,過程經(jīng)歷的感受,數(shù)學(xué)思想的感悟,學(xué)習(xí)方法的體會等,或提出疑問進(jìn)行討論;
教師小結(jié):幫助學(xué)生整理所學(xué)知識,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步體會探究學(xué)習(xí)的過程和方法,領(lǐng)會數(shù)學(xué)的思想。
小結(jié)注重知識和方法兩方面,學(xué)生可能只注重于知識小結(jié)而忽略了方法的總結(jié),在方法小結(jié)時,需要教師的合作幫助,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方法和習(xí)慣。