【表格式】2.2《画轴对称图形》教案(含单元整体教学)

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【表格式】2.2《画轴对称图形》教案(含单元整体教学)

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《画轴对称图形》教学设计
一、基本信息
学段学科 小学数学 年级册别 五年级
单 元 第二单元 课 题 画轴对称图形
二、教材分析
本课是冀教版五年级上册《图形的运动(二)》单元的核心内容,是在四年级已经认识轴对称图形和对称轴、会判断轴对称图形的基础上进行教学的。教材按“发现特征——归纳规律——应用画图”三个层次编排: 第一层次(发现特征):教材以方格纸上的轴对称图形(塔形与立柱组合图案)为例,标注出对称点A与A'、B与B'、C与C',通过观察发现:对称轴两侧对应的点成对出现。结合卡通对话,明确对称点的概念:点 A 和点 A'、点B和点B'、点C和点C'分别叫作对称点。接着引导学生观察对称点到对称轴的距离,发现:点A和点A'到对称轴的距离都是2小格,点B和点B'到对称轴的距离都是4小格,从而归纳出轴对称图形的重要特征:对称点到对称轴的距离相等。 第二层次(归纳特征):教材在观察的基础上,引导学生总结轴对称图形的本质特征:对称点到对称轴的距离相等,对应点连线与对称轴互相垂直(这一特征为后续画图奠定理论基础)。通过把图形与数据结合起来,让学生体会“用数据说话”、由具体到一般的数学归纳方法。 第三层次(应用画图):教材安排“在方格纸上画出轴对称图形的另一半”的实践活动,通过卡通提示“想象一下整个图形像什么”“先找到对称点再画”,引导学生掌握补全轴对称图形的方法步骤:先确定对称点(找关键点的对称点)——描点——按顺序连线——检验。最后通过“让大家欣赏一下你画的图形”“这像一棵塔松”的对话,让学生交流展示作品,体会成功的乐趣,感受轴对称图形的对称之美。 本课是轴对称知识的深化与运用,是学生学习图形运动的起始课时,为后续学习平移、旋转以及运用轴对称进行图形设计打下重要基础,也是发展学生空间观念和几何直观的重要载体。
三、学情分析
1.知识基础:学生已经认识了轴对称图形和对称轴,会判断一个图形是否为轴对称图形,知道轴对称图形沿对称轴对折两边完全重合;会数简单图形的对称轴条数;具备在方格纸上辨认方向、数格子的能力。 2.认知难点: (1)学生容易只关注“两边形状一样”,忽视“对称点到对称轴的距离相等”这一本质特征; (2)补全轴对称图形时,找不到关键点、不会先找对称点再连线,容易出现图形变形、位置偏移; (3)对“对应点连线与对称轴互相垂直”这一特征理解不到位; (4)当对称轴不在图形中间(偏左或偏右)时,数格子找对称点容易出错。 3.能力特点:五年级学生具备一定的观察、比较和动手操作能力,能够进行小组合作探究,在方格纸上作图有一定基础,但由观察归纳规律、按规律规范作图的能力仍需培养。 4.心理特点:学生对“在方格纸上补全图形”“看看像什么”等活动兴趣浓厚,对成功画出完整轴对称图形充满期待,适合采用“观察——发现——归纳——应用”的探究式教学。
四、课标依据
《义务教育数学课程标准(2022年版)》在“图形与几何”领域对第三学段(5-6年级)的要求: 1.通过观察、操作等活动,进一步认识轴对称图形,理解轴对称图形的特征,认识对称点。 2.探索并发现轴对称图形的性质:对称点到对称轴的距离相等、对应点连线与对称轴互相垂直。 3.能根据轴对称图形的特征,在方格纸上画出轴对称图形的另一半,补全轴对称图形。 4.经历“观察——发现——验证——应用”的探究过程,发展空间观念与几何直观,积累图形运动的活动经验,感受轴对称图形的对称之美。
五、学习目标
1.空间观念:通过观察方格纸上的轴对称图形,建立对称点的空间表象,能想象对称轴另一侧的图形,发展空间想象能力。 2.几何直观:借助方格纸和对称点的标注,直观理解“对称点到对称轴的距离相等”的特征,能依据特征补全轴对称图形。 3.推理意识:经历“观察——比较——归纳——验证”的过程,从具体图形中抽象概括出轴对称图形的特征,学会有条理地推理和表达。 4.应用意识(动手实践):能运用轴对称图形的特征,在方格纸上规范补全轴对称图形,体会数学知识的实际应用价值。 5.审美体验:在补全、欣赏轴对称图形的过程中,感受轴对称图形的对称之美,体会数学与生活的联系。 重点:理解对称点含义,掌握“对称点到对称轴距离相等”的规律;学会补全轴对称图形另一半。 难点:找准图形关键点,准确数格子确定对称点,避免画图出现偏移错误。
六、课前导学案
1.旧知链接(1-2题): (1)你见过哪些轴对称图形?画出它们的对称轴。 (2)下面这几幅图只有原图形的一半,你能猜出图中画的是什么? 2.自主预习,预习课本第36~37页,完成(第1题): 探究1:认识对称点,寻找对称点的规律 (1)仔细观察这个图形,你能发现哪些数学信息? (2)A点对折之后,会和哪个点重合?B点和C点呢? (3)点A和点A'、点B和点B'、点C和点C'分别叫作什么? (4)数一数,点A到中间这条对称轴,有几小格?B点和B',C和C'呢? (5)通过数格子,你们发现对称点藏着什么共同规律? (6)连接A和A'的这条线段,和对称轴是什么关系? (7)一个点的对称点,能不能随便画在对称轴另一边任意位置? 探究2:探究补全轴对称图形另一半的方法 (1)想象一下整个图形像什么 (2)要画出这个图形的另一半,我们需要先找到什么? (3)根据下面的步骤,自己动手补全这个轴对称图形另一半。 第一步:找关键点。找出图形上拐弯、转折的顶点。 第二步:数格子,定对称点。数清楚每个关键点距离对称轴几格,在对称轴另一侧,数出同样的格数,标出这个点,这就是关键点的对称点。 第三步:标齐所有对称点。把每一个关键点对应的对称点,全部标记完成。 第四步:顺次连线。按照原来图形的顺序,把标记出来的对称点,用直尺依次连接起来,就画出完整另一半。 (4)画图的时候,最容易出错的地方是什么? 探究3:巩固应用 (1)想一想,在找对应点之前要先确定什么? (2)选择哪几个点比较关键? (3)观察上图,你发现缺少了什么?怎么办? (4)对称轴放在哪呢?画出轴对称图形的一半。 (5)如果对称轴在图形的左或右侧,你还能还出这个图形的另一半吗? (6)在画对称图形时,应该注意哪些事项? 3.尝试探究(1-2题): (1)在方格纸上画出下面图形的另一半,使它成为轴对称图形。 (2)在方格纸上,自己设计一个半边的轴对称图形,把另一半画完整,数一数每一组对称点到对称轴的格数。
七、课中学习
环 节 任 务 教师活动 学生活动 设计意图
(一)自主学习,以旧唤新(复习旧知,引出新知) 复习旧知,为学习新知打基础 1.你见过哪些轴对称图形?画出它们的对称轴。 2.下面这几幅图只有原图形的一半,你能猜出图中画的是什么? 学生独自完成,然后集体订正。 通过复习旧知,检查学生掌握知识的情况,同时为后面学习新的知识做准备。
(二)创设情境,明确目标(导入) 情境导入,引出新知 师:同学们,上一节课,我们认识了轴对称图形,谁还记得,什么样的图形叫做轴对称图形? 师:旧知识记得很牢固!对称轴我们要用什么线条来画? 师:很好。之前我们拿纸质图形动手对折来判断轴对称图形。可是,如果图形画在方格纸上,我们没有办法拿下来对折,我们又靠什么办法知道它两边能够完全重合呢?今天,我们就一起来研究方格纸上的轴对称图形。 板书课题:画轴对称图形 学生:把一个图形沿着一条直线对折,如果直线两边的部分能够完全重合,它就是轴对称图形,这条直线叫做对称轴。 学生:对称轴用虚线表示,要超出图形的边缘。 以复习轴对称图形定义导入,巩固“对折后完全重合”的判断标准。通过“方格纸上的图形无法对折怎么办”设问制造认知冲突,激发学生探究方格纸上判断、补全轴对称图形新方法的兴趣,自然引出课题。
(三)合作探究,领悟新知(提出疑问,探究证实) 探究1:认识对称点,寻找对称点的规律 课件出示:观察下面画在方格纸上的对称图形,你发现了什么 师:大家请看例2,方格纸上画好了一个轴对称图形,中间红色虚线就是它的对称轴,请大家仔细观察这个图形,你能发现哪些数学信息?给大家20秒独立观察。 师:同学们请看方格图,图上标记了A、A',B、B',C、C'这些点。大家看一看,A点对折之后,会和哪个点重合? 师:说得非常好。那B点和C点呢? 师:非常正确!点A和点A'、点B和点B、点C和点C’都是对称的。像这样,沿对称轴对折之后能够互相重合的一组点,在数学上,它们有专门的名字,叫做对称点。所以说点A和点A'、点B和点B'、点C和点C'分别叫作对称点。 课件出示: A A' B B' 互为对称点 B B' 师:请大家拿出任务单,我们一起来数一数,点A到中间这条对称轴,有几小格?请大家用手指着方格数一数。 师继续追问:那它的对称点A'到对称轴,又是几小格? 师:真厉害!点A和点A'到对称轴的距离都是2小格。我们再看B点和B',谁来数一数? 师再追问:C和C'呢?全班一起数。 师:刚刚我们数了三组对称点,现在请四人小组合作讨论,通过数格子,你们发现对称点藏着什么共同规律?小组交流时间3分钟。听清小组任务…… 课件出示: 1.看一看每一组对称点; 2.数一数每组点到对称轴的方格数; 3.互相说一说,你们发现了什么规律,记录关键词。 师:开始。 师巡视课堂,倾听各组发言,对不会数格子的学生进行点拨。 师:时间到,哪个小组愿意分享你们的发现? 师:你们小组观察、数格都特别认真!那除了距离相等,大家再观察,连接A和A'的这条线段,和对称轴是什么关系? 课件演示: 师:刚刚我们认识了对称点,找到了核心规律:对称点到对称轴的距离相等,对应点连线与对称轴互相垂直。这就是方格纸上轴对称图形最重要的秘密。 课件出示: 对称点到对称轴的距离相等,对应点连线与对称轴互相垂直。 师:刚刚我们认识了对称点,找到了核心规律。有了这个规律,就算不能动手折纸对折,我们也可以在方格纸上,找到每一个点的对称位置。那如果只给我们一半图形,我们能不能把另一半完整画出来?接下来我们就来学习画图的方法。 学生安静观察方格图,小声交流。 学生:A点对折之后会和A'点重合。 学生1:B点对折之后会和B'点重合。 学生2:C点对折之后会和C'点重合。 学生边数边说:点A到对称轴,距离是2小格。 学生:也是2小格! 学生:点B和点B'到对称轴的距离都是4小格。 学生齐数:点C和点C'到对称轴的距离都是1小格。 学生了解要求。 学生小组讨论。 小组代表:我们小组发现,每一组对称点,到对称轴的方格数量是一样的。 学生独自观察,然后回答:连线和对称轴互相垂直。 本环节承接导入设问,引导学生观察方格纸上的轴对称图形,通过指认A与 A'、B与 B'、C 与C'等重合点,建立“对称点” 的概念。 组织学生逐一数出每组对称点到对称轴的方格数,在数据对比中发现“对称点到对称轴的距离相等”这一核心规律,并通过连线观察,进一步发现对应点连线与对称轴互相垂直。 在数格、比较、归纳的过程中,学生自主提炼出方格纸上判断、找对称位置的关键依据,为解决 "图形画在方格纸上无法对折" 的问题提供方法支撑,突破本课的重点。
探究2:探究补全轴对称图形另一半的方法 课件出示:在方格纸上画出轴对称图形的另一半。 师:大家请看,方格纸上现在只有轴对称图形的一半,虚线是对称轴。大家想象一下,整个图形像什么? 师:要画出这个图形的另一半,我们需要先找到什么? 师:对,画图的诀窍,不是直接描线条,而是先找关键点,再找它的对称点,最后再把点连起来。我们一步一步来,大家跟着老师一起梳理画图步骤。 师讲授,分步拆解画图四步法: 第一步:找关键点。找出图形上拐弯、转折的顶点,这些就是关键点。 课件出示: 师:大家看这个半边图形,这些尖尖的拐角,都是我们要找的关键点。 师追问:为什么我们要找拐角顶点?普通线上的点要不要一个个找? 师:思考很到位,抓住顶点关键点就可以,不用找全部点。 师继续讲授:第二步:数格子,定对称点。数清楚每个关键点距离对称轴几格,在对称轴另一侧,数出同样的格数,标出这个点,这就是关键点的对称点。 师:老师在课件上示范第一个关键点,这个顶点距离对称轴2格,在对称轴右边数2格,标记出对称点。 课件出示: 师继续讲授:第三步:标齐所有对称点。把每一个关键点对应的对称点,全部标记完成。 师:剩下的关键点,请同学们在心里数一数。 根据学生的回答,课件出示: 师继续讲授:第四步:顺次连线。按照原来图形的顺序,把我们标记出来的对称点,用直尺依次连接起来,就画出完整另一半。 课件出示: 师:其实画轴对称图形的另一半,就是找关键点,数出距离,标出对称点,顺次连点。 课件出示:画图口诀 找关键点,数出距离,标出对称点,顺次连点。 师:请同学们拿出拿出铅笔、直尺,在方格任务单上,按照刚刚四步,自己动手补全这个轴对称图形另一半,然后让大家欣赏一下你画的图形。 师巡视,收集典型学生作品:一份标准正确作品,一份格子数错的错误作品。 师:时间到,请大家停下笔。我们一起来展示同学作品。 课件出示正确松树完整图形: 师:大家看这位同学画完,完整图形像什么? 师:这位同学严格按照四步来,关键点找全,每一组对称点格子数完全相等,连线整齐规范,画出漂亮的塔松,做得非常棒。 课件出示一份数错格子的错误作品: 师:我们再看这一幅,大家观察找一找问题出在哪里? 师追问:画图的时候,最容易出错的地方是什么? 师小结:所以画图的时候,每一个关键点,都要仔细数清楚对称轴的格数,一格一格数,千万不能凭感觉画。 学生独自观察,然后回答:像一棵树。 学生:先找到对称点再画! 学生认真观察。 学生:拐角点确定了,整个图形的形状就定下来,不用找线上所有小点。 学生数一数,找出其余各点的对称点。 学生齐读。 学生独立画图。 学生:这像一棵塔松! 学生一边指一边说:这个点的对称点格子数错了,离对称轴近了一格。 学生:数格子的时候数错格,对称点距离没有和左边保持一样。 本环节在掌握对称点规律的基础上,系统教学补全轴对称图形的画图方法。通过观察半边图形,引导学生明确画图要先找关键点(图形的拐角顶点),再数格子定对称点,标齐所有对称点,最后顺次连线,归纳出 “找关键点——数出距离——标出对称点——顺次连点”四步画图法。 借助口诀帮助学生记忆步骤,并通过展示正确作品与数错格子的错误作品进行对比辨析,让学生直观发现 “数错格子、凭感觉画”是最容易出错的地方,强化逐格数数的规范操作,落实本课教学重点。
(四)展示成果,拓展延伸(总结总结认知,变式深化) 探究3:巩固应用 师:你能用这种方法画出下面这个图形的另一半,使它成为轴对称图形。 课件出示:在方格纸上画出下图的另一半,使它成为轴对称图形。 师:想一想,在找对应点之前要先确定什么? 师:选择哪几个点比较关键? 根据学生的回答,课件出示: 师:观察上图,你发现缺少了什么? 师:那怎么办? 师:对称轴放在哪呢? 根据学生的想法,课件出示: 师:现在你能画一画吗? 师:如果对称轴在图形的左或右侧,你还能画出这个图形的另一半吗? 课件出示: 师:在画对称图形时,应该注意哪些事项? 师:今天我们在上节课基础上,研究方格纸上的轴对称图形,认识对称点,发现对称点的重要规律,掌握补全轴对称图形另一半的画图方法。我们不靠折纸,依靠数格子找对称点,也可以画出完美的轴对称图形。 学生:要先确定对称轴,然后根据对称轴再来找对应点。 学生:图形的顶点、线段的相交点、端点等。 学生:没有对称轴。 学生:可以加一条对称轴。 学生指一指,说:在这个图形的上面。 学生独自画图,然后展示。 学生尝试在图中再画一画,然后展示反馈。 学生1:对称轴两边图形所对应的方格数要相同。 学生2:左边部分的图形要和右边部分的图形相同,方向相反。 本环节通过补全图形的实际练习,让学生运用四步画图法独立完成作图。先引导学生思考画图前要确定对称轴的位置和关键点,再动手绘制,并变换对称轴在图形左侧、右侧的不同情况,训练学生灵活处理不同位置的对称轴。最后通过交流讨论,总结画轴对称图形时的注意事项,如对称轴确定、关键点找全、逐格数数、直尺连线等。在变式练习中巩固画图技能,提高学生综合运用规律解决问题的能力。
(五)实践应用,检测反馈(当堂练习,巩固提高) 巩固练习,学以致用 1.在艺术字中,有些汉字是轴对称的,你能猜一猜下列是哪些字的一半吗? 2.以虚线为对称轴,分别画出下面各点的对称点。 3.在方格纸上画出轴对称图形的另一半。 4.在方格纸上画出轴对称图形的另一半。 学生独自完成,然后集体订正。 引导学生能够在课堂练习的完成过程中对要点知识的巩固,有效应用。
(六)归纳总结,回顾梳理 课堂回顾,整体总结 师:回顾这节课你学到了什么? 师小结:同学们,今天我们一起研究了方格纸上的轴对称图形。轴对称图形在生活、建筑、美术中随处可见。希望同学们课后多练习补全轴对称图形,数格子的时候细心一些,画完检查每一组对称点到对称轴的距离是否相等。期待大家熟练掌握画图方法,用数学的智慧画出更多对称之美! 学生1:我知道对称点到对称轴的距离是相等的,对称点连线和对称轴互相垂直。 学生2:我学会在方格纸上画轴对称图形另一半。 引导学生从知识内容、研究方法以及运用过程三个方面总结自己的收获,让学生全面把握本节课的重点和难点,并启发学生用类比或迁移的方法学习后续课程。
七、课后作业
基础达标: 1.以虚线为对称轴,分别画出下面各点的对称点,说说你是怎么画的。 2.在方格纸上画出轴对称图形的另一半。 能力提升: 1.画出下面图形轴对称图形的另一半。 2.以虚线为对称轴,画出下面图形的轴对称图形。 拓展迁移:找找生活中利用轴对称把一个图形变换成另一个图形的事例。
八、教学反思
本节课学习画轴对称图形,是在学生认识轴对称图形的基础上,探究方格纸上对称点的规律,掌握补全轴对称图形另一半的方法。通过观察、数格、动手画图等活动,学生认识对称点,理解对称点到对称轴距离相等的规律,掌握“找关键点——数出距离——标出对称点——顺次连点”的画图方法。从课堂效果看,学生能够借助数格子补全轴对称图形,掌握了画图的基本步骤。 课堂中也暴露出一些问题: 第一,数格子是学生出错的高频环节。部分学生数格子时数错起点,把对称轴所在的格线本身也算进去,导致对称点位置偏差;有的学生数格子时从1开始数,而不是从0(对称轴处)开始,数出的格数与正确结果差一格,导致画出的图形不对称。 第二,部分学生对“对称点”概念理解不深。能指认图中给出的对称点,但独立寻找关键点的对称点时,不知道数哪个方向、从哪条线开始数,对称点标错位置;个别学生把普通边上的点也全部去找,导致操作烦琐、易错。 第三,连线不规范。部分学生没有用直尺连线,徒手连线导致线条弯曲;有的学生没有按照原来图形的顺序连线,出现连线交叉、图形错乱;还有学生连接对称点后没有擦掉辅助标记,图形不整洁。 第四,对对称轴位置变化适应不良。探究3中对称轴在图形左侧、右侧的情况,部分学生不能灵活处理,数格子方向容易搞反,画出的另一半位置错误。 第五,课堂时间分配上,探究2的教学和第一次画图练习耗时较长,导致探究3的变式练习时间紧张,部分学生没有完成全部练习。 针对以上问题,后续教学可以从以下方面改进:一是强化数格子方法的指导,明确“从对称轴这一条格线开始数0,一格一格数到关键点”,多进行数格子专项练习,帮助学生掌握规范数法;二是加强关键点的选择训练,明确只需找图形拐角、转折的顶点,通过对比让学生体会关键点的作用;三是规范连线要求,强调必须用直尺、按照顺序依次连接,保持图形整洁;四是多练习不同位置对称轴的画图,引导学生先观察对称轴在哪一侧,再确定数格方向,避免方向搞反;五是合理调控课堂节奏,精简讲授时间,保证变式练习充分展开。
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《图形的运动(二)》单元整体设计
一、单元主题解读
(一)课程标准要求分析
《图形的运动(二)》单元是图形与几何领域第三学段“图形的位置与运动”中的重要内容。《数学课程标准》在“内容要求”中指出:“能在方格纸上进行简单图形的平移和旋转;认识轴对称图形和对称轴,能在方格纸上补全简单的轴对称图形。能从平移、旋转和轴对称的角度欣赏生活中的图案,能借助方格纸设计简单图案,感受数学美,形成空间观念。”在“学业要求”中指出:“能在方格纸上描述图形的位置,能辨别和想象简单图形平移、旋转后的图形,画出简单图形沿水平或垂直方向平移后的图形,以及旋转90°后的图形;能借助方格纸,了解图形平移、旋转的变化特征。知道轴对称图形的对称轴,能在方格纸上补全轴对称图形,形成推理意识。对给定的简单图形,能用平移、旋转和轴对称的方法,在方格纸上设计图案,并能说出设计图案与简单图形的关系。”
(二)单元教材内容分析
1.单元整体内容结构
本单元以“认识现象——探究特征——操作画图——综合应用”为主线,分四大板块递进展开:
板块一:轴对称图形
(1)认识轴对称图形和对称轴:从赵州桥、天坛、中国结、青花瓷瓶、渔舟倒影等具有中华传统文化特色的实物图片切入,引导学生观察对称现象,给出轴对称图形的定义(沿一条直线对折,直线两旁的部分能够完全重合),认识对称轴。
(2)判断轴对称图形与对称轴数量:通过判断正方形、三角形、平行四边形、梯形、长方形、圆是否为轴对称图形,明确正方形有4条对称轴、圆有无数条对称轴;“练一练”安排画对称轴、在奥运五环和“囍”字上画对称轴、剪纸连续对折剪出图案等活动。
(3)探究对称点特征:在方格纸上观察轴对称图形(塔形图),发现点A和点A'、点B和点B'、点C和点C'是对称点(对应点),对应点到对称轴的距离相等。
(4)补画轴对称图形的另一半:在方格纸上根据已知的一半图形,先找到对称点再画出另一半,完成塔松等轴对称图形;"练一练" 安排多组补画练习。
板块二:平移
(1)认识平移现象:从电梯、自动扶梯、高铁等生活实例中指出平移现象,引导学生发现生活中的平移。
(2)判断平移后的图形:在方格纸上将图形A、B分别平移,判断可以得到哪个图形并涂色;通过观察发现:图形平移后,方向、形状和大小不变,位置发生了变化。
(3)确定平移的方向和距离:写出图形A、B平移的方向和距离,引导学生思考“怎样确定图形平移了几个方格”,掌握数对应点平移格数的方法。
(4)画平移后的图形:“试一试”画出图形向右平移6个方格后的图形;“练一练”画三角形向上平移3格、平行四边形向下平移4格、小猫向左平移7格后的图形。
板块三:旋转
(1)认识顺时针与逆时针旋转:以喷灌水龙头一会儿左转、一会儿右转为情境,结合钟表指针方向,认识顺时针旋转和逆时针旋转。
(2)判断旋转90°后的图形:第一排机器人、小鱼、月亮、爱心图形旋转90°后与第二排相同图形方向一致,判断它们是怎样旋转的,并用符号表示旋转方向。
(3)画旋转90°后的图形:在方格纸上画出三角形绕点A旋转90°后的图形,分别呈现顺时针旋转和逆时针旋转两种画法;通过观察发现:图形旋转后,大小和形状不变,方向发生了改变;“做一做”画长方形绕点A逆时针旋转90°、平行四边形绕点B顺时针旋转90°后的图形。
板块四:综合应用
(1)还原图案(综合运用平移与旋转):将左边剪开的图还原成原来的笑脸,记录还原步骤,讨论其他还原路线;“练一练”还原正方形、圆形图案。
(2)欣赏并设计图案:欣赏利用对称、平移、旋转设计的“十”字图案、风车图案,介绍聪聪设计“十”字图案的步骤;在方格纸上尝试设计一个由三角形组成的图案,综合运用三种图形运动。
2.单元知识地位与作用
本单元是小学阶段图形运动知识的系统学习单元。低年级学生仅停留在“感知现象”层面,本单元上升“在方格纸上定量刻画运动(方向、距离、角度)”,实现从定性到定量的跨越。三种图形运动(轴对称、平移、旋转)的学习,既完善了图形与几何的知识体系,又为后续学习图形的放大与缩小、用数对确定位置、初中平面几何变换(全等变换)奠定坚实的知识和方法基础。
3.教材育人价值
(1)空间观念发展价值:通过想象图形运动过程、在方格纸上操作画图,全程发展学生的空间想象与几何直观能力。
(2)数学审美价值:从赵州桥、天坛、中国结、青花瓷等中华传统文化素材切入,在图案欣赏与设计中感受对称之美、和谐之美,渗透中华优秀传统文化教育。
(3)推理意识培养价值:通过观察对应点特征、归纳运动前后图形的变与不变,引导学生经历合情推理,学会从现象中抽象规律。
(4)创新实践价值:图案设计、还原笑脸等综合活动,鼓励学生灵活运用知识解决问题、进行创意表达,培养创新意识和实践能力。
(三)学生认知情况
1.已有基础:
(1)知识基础:低年级已初步感知过轴对称、平移、旋转现象,能辨认生活中的这些现象;学习过方格纸,会在方格纸上数格、画线;掌握了基本平面图形的特征。
(2)生活经验:生活中随处可见对称(建筑、窗花)、平移(电梯、推拉窗)、旋转(钟表、风扇、车轮)现象,有丰富的感性认识基础。
(3)能力基础:具备观察、操作、比较的基本能力,有小组合作探究的学习经验,能在方格纸上进行简单的画图操作。
2.认知难点与易错点
(1)轴对称部分
①容易误认为平行四边形是轴对称图形(受“看起来对称”的直觉影响,实际对折后不能完全重合);
②数对称轴数量出错(如正方形只找到2条、漏找对角线方向的对称轴);
③补画轴对称图形另一半时,找对称点不准确,对应点到对称轴的距离不相等,导致图形不对称;
④画对称轴时画成线段而非直线,或漏画对称轴。
(2)平移部分
①数平移格数时出错,容易数成两个图形之间的空格数,而不是对应点之间的格数;
②平移方向判断错误(左右混淆);
③画平移后图形时,部分顶点平移格数不一致,导致图形变形。
(3)旋转部分
①顺时针、逆时针方向混淆(尤其旋转中心不在图形中心时);
②绕点旋转时,旋转中心(固定点)找错或发生移动;
③画旋转90°后图形时,对应边的旋转方向和角度不准确,图形变形;
④不理解“绕点A旋转”的含义,把整个图形随意转动。
(4)综合应用部分
①还原图案时步骤混乱,不能有序地综合运用平移和旋转;
②设计图案时不能有意识地运用三种图形运动,随意涂鸦,缺乏设计思路。
3.学习心理特点
五年级学生的空间想象能力正在发展,对图形运动的学习需要借助直观操作(折纸、剪纸、方格纸画图)和动态演示支撑;喜欢动手操作和创意设计活动,但在精确画图(数格、定点)时容易粗心,需要规范的操作步骤引导和充分的练习。
二、单元目标拟定
1.知识与技能
(1)认识轴对称图形,能辨认轴对称图形,能找出并画出轴对称图形的对称轴;理解轴对称图形对应点到对称轴距离相等的特征,能在方格纸上补全简单的轴对称图形。
(2)认识平移现象,能在方格纸上确定图形平移的方向和距离,能按要求画出简单图形平移后的图形。
(3)认识旋转现象,了解顺时针旋转和逆时针旋转;能在方格纸上将简单图形绕一个顶点旋转90°,画出旋转后的图形。
(4)理解三种图形运动的共同特征,能区分轴对称、平移、旋转三种运动方式。
(5)能综合运用对称、平移、旋转在方格纸上设计简单图案,能还原被剪开的图案。
2.过程与方法目标
(1)经历“观察现象——操作探究——发现特征——画图应用”的完整学习过程,掌握图形运动的探究方法,积累数学活动经验。
(2)通过折纸、剪纸、方格纸画图等操作活动,发展动手操作能力和空间想象能力。
(3)通过对比三种图形运动的异同,学会分类、比较、归纳的思维方法。
3.情感态度与价值观目标
(1)在赵州桥、天坛、中国结、青花瓷等中华传统文化素材中感受对称之美,体会数学与生活、文化的密切联系,增强文化自信。
(2)在图案欣赏与设计活动中感受图形运动创造的数学美,激发学习兴趣和创新意识。
(3)在精确画图操作中培养认真细致、严谨规范的学习习惯。
三、关键内容确定
(一)教学重点
1.认识轴对称图形,理解对应点到对称轴距离相等的特征,能在方格纸上补全轴对称图形。
2.能在方格纸上确定图形平移的方向和距离,画出平移后的图形。
3.认识顺时针、逆时针旋转,能在方格纸上画出图形绕点旋转90°后的图形。
4.理解三种图形运动的特征,能综合运用三种运动设计图案。
(二)教学难点
1.准确找出轴对称图形的对应点,在方格纸上规范补全轴对称图形的另一半。
2.正确数出图形平移的格数(掌握数对应点的方法,而非数空格)。
3.正确判断顺时针、逆时针旋转方向,在方格纸上准确画出图形绕定点旋转 90° 后的图形。
4.综合运用平移和旋转有序地还原图案,有思路地运用三种图形运动进行创意设计。
整合指导思想定位:
会用数学的眼光观察现实世界
会用数学的思维思考现实世界
会用数学的语言表达现实世界
这是数学课程的核心素养内涵。本单元重点发展空间观念(图形运动的想象与表象)、几何直观(借助方格纸分析图形运动)、推理意识(由对应点特征推断运动规律)、应用意识(用图形运动解决图案设计、还原等实际问题);渗透变换思想、对应思想、数形结合等数学思想。
本单元教材的具体编排结构如下:
本单元教科书编写的基本特点主要体现在以下几个方面:
1.遵循“认识现象——探究特征——操作画图——综合应用”的递进式编排逻辑
教材按照轴对称→平移→旋转→综合应用的顺序,每种运动均遵循“从生活现象引入→在方格纸上探究特征→规范画图操作→练习巩固”的一致结构,最后设置还原图案、设计图案的综合应用活动,由浅入深、由单一到综合,符合学生认知发展规律。
2.以中华传统文化素材为情境,渗透文化育人
单元开篇选用赵州桥、天坛祈年殿、中国结、青花瓷瓶、渔舟倒影等具有浓郁中华传统文化特色的图片,引导学生观察对称现象,体会“平衡、和谐、端正、大气”的中华民族传统文化和对称之美;练习中出现“囍”字、奥运五环、剪纸鱼群等素材,将数学学习与中华优秀传统文化、美育有机融合。
3.方格纸贯穿全程,实现图形运动的定量刻画
教材充分利用方格纸这一直观工具:在方格纸上找对称点、数对应点到对称轴的距离;在方格纸上数平移格数、画平移后图形;在方格纸上画旋转90°后图形。方格纸为学生提供了精确的参照系,帮助学生从“定性感知”走向“定量操作”,降低空间想象的难度。
4.突出“变与不变”的对比,归纳图形运动的本质特征
教材在每种运动后均设置观察对比活动:平移后“方向、形状和大小不变,位置变了”;旋转后“大小和形状不变,方向变了”。通过反复对比,引导学生归纳三种图形运动的共同本质 ——形状大小不变,同时区分各自的变化特点(位置变/方向变),帮助学生建立结构化认知。
5.操作步骤清晰示范,重视画图技能的规范培养
教材对补画轴对称图形、画平移后图形、画旋转后图形均给出清晰的操作提示和分步图示:补画轴对称强调“先找到对称点再画”;平移强调“确定方向和距离”;旋转强调“先确定旋转方向,绕点旋转”。通过规范的步骤示范和“试一试”“做一做”“练一练”的分层练习,帮助学生掌握精确画图技能。
6.巧设辨析性问题,突破认知误区
教材通过判断平行四边形是否为轴对称图形、讨论“怎样确定图形平移了几个方格”、思考“先确定什么方向旋转”等问题,直面学生的常见认知误区(平行四边形误判为轴对称、数平移格数成空格、旋转方向混淆),以问题驱动学生深度思考,澄清概念。
7.落实综合与实践,鼓励创意表达
单元末设置“还原笑脸”和“欣赏并设计图案”两个综合活动:还原笑脸要求学生综合运用平移和旋转,记录步骤并讨论多种还原路线,培养有序思考和灵活解决问题的能力;图案设计引导学生欣赏利用对称、平移、旋转创作的精美图案,介绍设计步骤,并在方格纸上自主设计三角形图案,鼓励创意表达,感受数学创造的美。
8.练习层次分明,兼顾基础与拓展
“练一练”分层设计:基础层(画对称轴、判断平移、画旋转后图形)巩固基本技能;操作层(剪纸、还原图案)强化动手体验;拓展层(设计图案、讨论多种还原路线)发展创新思维。每个知识点后紧跟即时练习,便于学生及时巩固,体现“学——练——用”一体化。
五、单元课时规划
单元划分依据 □课程标准 教材章节 □知识结构
课程内容模块 数与代数 图形与几何 统计与概率 □综合与实践
单元数量 2
单元主题 单元名称 主要内容 课时
图形与几何 小数的认识和加减法 轴对称图形 1
画轴对称图形 1
平移 1
旋转 1
画旋转图形 1
还原图形 1
设计图案 1
重点渗透的数学思想方法 抽象 符号化 分类 集合 对应 演绎 归纳 类比 □转化 数形结合 □极限 模型 □方程 □函数 统计 分析 综合 比较 □假设 □其他
课时 课型 学习目标 核心任务 评价标准
2.1《轴对称图形》 新授课 目标: 认识轴对称图形和对称轴,理解轴对称图形的定义;能够判断一个图形是不是轴对称图形,会找出常见平面图形的对称轴,准确数出对称轴的条数。 探究1:建构轴对称图形概念 → 探究2:动手验证平面图形,判断轴对称图形、数对称轴 → 探究3:巩固辨析练习,夯实重难点 → 1.能理解轴对称图形和对称轴的概念。 2.能找出并数出常见图形的对称轴。 3.能根据学习的知识做出判断并说明理由,再找找生活中的轴对称。
2.2《画轴对称图形》 新授课 目标: 认识对称点,发现对称点到对称轴的距离相等这一规律;掌握在方格纸上画出轴对称图形另一半的步骤方法,能规范补全轴对称图形。 探究1:认识对称点,寻找对称点的规律 → 探究2:探究补全轴对称图形另一半的方法 → 探究3:巩固应用 → 1.能指出轴对称图形中对应的对称点,发现并掌握轴对称图形的特征。 2.能根据轴对称图形的特征,在方格纸上画出轴对称图形的另一半,补全轴对称图形。 3.能利用学过的知识画出轴对称图形的另一半。
2.3《平移》 新授课 目标: 认识生活中的平移现象,理解平移的含义;知道平移只改变图形的位置,不改变图形的形状、大小、方向;能在方格纸上画出图形平移之后的图形。 探究1:探究平移的特点 → 探究2:数平移格数 → 探究3:画出平移后的图 → 1.能找出图形A,B分别平移后的图形,掌握图形平移的特点。 2.能确定图形平移的方向和距离,会用“向某方向平移几个方格”描述图形的平移。 3.能在方格纸上按要求画出简单图形平移后的图形。
2.4《旋转》 新授课 目标: 结合旋转现象理解顺时针、逆时针旋转的含义;知道旋转三要素,能判断图形旋转 90°后的样子,会用箭头标注旋转方向。 探究1:认识顺时针与逆时针旋转 → 探究2:图形旋转90°的辨析 → 探究3:用符号表示旋转方向→ 1.能认识图形的旋转现象,理解旋转的中心、方向、角度三个要素。 2.能认识顺时针旋转和逆时针旋转,能借助钟表指针辨别旋转方向。 3.能判断一个图形旋转90°后的位置和方向,并用符号表示旋转。
2.5《画旋转图形》 新授课 目标: 进一步理解旋转的三要素,掌握在方格纸上画简单图形绕指定点顺时针和逆时针旋转90° 后的图形的方法,探索并发现图形旋转后形状和大小不变、方向和位置改变的特征。 探究1:探究三角形绕点A顺时针旋转90°画图方法 → 探究2:自主探究三角形绕点A逆时针旋转90° → 探究3:巩固练习,内化方法 → 1.能画出三角形绕点A顺时针旋转90°后的图形。 2.能画出三角形绕点A逆时针旋转90°后的图形,并观察旋转前后的两个三角形,说说自己的发现。 3.能画出长方形绕一个顶点逆时针旋转90°后的图形。
2.6《还原图形》 新授课 目标: 能综合运用平移和旋转的知识在方格纸上将剪开的图形还原成完整图形,能用规范的数学语言记录还原步骤,并能探索多种还原路线,体会解决问题策略的多样性。 探究1:独立思考,小组合作探究笑脸还原 → 探究2:议一议,探究多种还原方案 → 探究3:巩固练习,强化方法→ 1.能运用平移和旋转的知识,在方格纸上将剪开的图形还原成完整图形。 2.能说出其他还原路线,并用自己喜欢的方法写出还原步骤。 3.能说出还原路线,并记录还原的步骤。
2.7《设计图案》 新授课 目标: 能欣赏图案并发现其中的对称、平移和旋转现象,用数学语言描述其特点;能分析设计步骤,判断每步运用的图形运动;能综合运用对称、平移和旋转在方格纸上设计简单图案。 探究1:探究十字图案的设计步骤 → 探究2:尝试设计三角形组成的图案 → 探究3:欣赏交流,巩固应用 → 1.能分析图案设计的步骤,准确判断每一步运用了哪种图形运动。 2.能运用对称、平移和旋转的知识,在方格纸上用三角形设计简单的图案。 3.能说说图案中哪些地方运用了平移、旋转或轴对称。
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