黃軍云
1.活動背景
新的課程理念要求構(gòu)建“自主、合作、探究”的教學(xué)策略,以創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為核心,重視發(fā)展學(xué)生自主獲取新知識的能力、分析解決問題的能力以及交流合作的能力.
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》中也提出義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)課程,其基本出發(fā)點(diǎn)是促進(jìn)學(xué)生全面、持續(xù)、和諧地發(fā)展.它不僅要考慮數(shù)學(xué)自身的特點(diǎn),更應(yīng)遵循學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的心理規(guī)律,強(qiáng)調(diào)從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),讓學(xué)生親身經(jīng)歷將實(shí)際問題抽象成數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行解釋與應(yīng)用的過程,進(jìn)而使學(xué)生獲得對數(shù)學(xué)理解的同時(shí),在思維能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀等多方面得到進(jìn)步和發(fā)展.
正是在這一背景下本課通過讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、猜想、探究、證明等數(shù)學(xué)活動,讓學(xué)生在同一坐標(biāo)系中感受圖形變換后點(diǎn)的坐標(biāo)變化,充分體會數(shù)與形之間的關(guān)系.圖形位置的變化與點(diǎn)的坐標(biāo)變化的關(guān)系,從而建立初步的空間觀念,發(fā)展形象思維,鍛煉思維探究能力,感受數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性和確定性,讓學(xué)生在活動中自主、自悟、自得,從而將書本知識內(nèi)化為自己的知識、技能.
2.活動目的
(1)在同一直角坐標(biāo)系中,感受圖形變換前后(平移、軸對稱、旋轉(zhuǎn))各對應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)的關(guān)系,讓學(xué)生感悟數(shù)與形之間的聯(lián)系,發(fā)展學(xué)生數(shù)形結(jié)合的思想.
(2)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和動手能力.
(3)在觀察、探索的過程讓學(xué)生獲得發(fā)現(xiàn)的喜悅,體驗(yàn)數(shù)學(xué)活動中充滿著探索和創(chuàng)造;引導(dǎo)學(xué)生敢于面對學(xué)習(xí)和生活中的困難和挫折,培養(yǎng)堅(jiān)強(qiáng)的意志品質(zhì).
3.活動重點(diǎn)
(1)在活動中,引導(dǎo)學(xué)生用點(diǎn)的坐標(biāo)來描述運(yùn)動后圖形的位置,探索運(yùn)動后的圖形與原來的圖形的對應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)的關(guān)系.
(2)讓學(xué)生更好地感悟數(shù)與形的聯(lián)系,深化對圖形對稱性的認(rèn)識,為后續(xù)函數(shù)圖像的學(xué)習(xí)做好鋪墊.
4.活動過程
(1)活動體驗(yàn)
如圖,點(diǎn)B、點(diǎn)C在x軸上,試在第一象限內(nèi)畫等腰三角形ABC,使它的底邊為BC ,面積為10,并寫出△ABC各頂點(diǎn)的坐標(biāo).
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生先根據(jù)圖形表示出B、C兩點(diǎn)的坐標(biāo),再根據(jù)題中的條件確定A點(diǎn)的位置,寫出A點(diǎn)的坐標(biāo),復(fù)習(xí)了如何由點(diǎn)的位置寫出點(diǎn)的坐標(biāo)的方法.
(2)合作探究
活動1 操作——猜想
畫圖并討論:
(1)把△ABC沿y軸翻折得到△A1B1C1,你能寫出△A1B1C1各頂點(diǎn)的坐標(biāo)嗎?再把△A1B1C1向下平移3個單位長度得到△A2B2C2 ,你能寫出△A2B2C2各頂點(diǎn)的坐標(biāo)嗎?
(2)把△ABC沿x軸翻折得到△A3B3C3,你能寫出△A3B3C3各頂點(diǎn)的坐標(biāo)嗎?再把△A3B3C3向上平移3個單位長度得到△A4B4C4,你能寫出△A4B4C4各頂點(diǎn)的坐標(biāo)嗎?
(3)△A2B2C2與△A4B4C4有什么位置關(guān)系?它們的各對應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)又有什么關(guān)系?
(4)△A2B2C2與△A4B4C4還可以通過怎樣的變換而得到?說說你的方法.
(5)線段AB上任意一點(diǎn)D(m,n),當(dāng)線段經(jīng)過上述(1)、(2)、(3)的圖形運(yùn)動,你能寫出D1、D2、D3、D4的坐標(biāo)嗎?觀察D點(diǎn)坐標(biāo)的變化,你有什么發(fā)現(xiàn)?
【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生動手實(shí)踐、合作探究,將觀探究得到的結(jié)論推廣到一般情況,形成關(guān)于對稱點(diǎn)坐標(biāo)之間的一般認(rèn)識,在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)新的結(jié)論.
活動2 模擬——驗(yàn)證
矩形ABCD的頂點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)分別是(1,2)、(3,2)、(3,3).
(1)試寫出點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)將矩形ABCD分別沿x軸、y軸、原點(diǎn)翻折,寫出翻折后的矩形各頂點(diǎn)的坐標(biāo),并找出翻折前后各頂點(diǎn)坐標(biāo)的關(guān)系;
(3)將矩形ABCD分別向上、向下、向左、向右平移n個單位,寫出平移后各頂點(diǎn)的坐標(biāo).
利用幾何畫板,畫出圖形,將矩形ABCD分別移動到任一象限的任意位置,讓學(xué)生充分感知變換前后圖形的各對應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)之間的關(guān)系,為了推廣到一般情況,拖動矩形ABCD的各個頂點(diǎn),變換成普通的四邊形,通過頂點(diǎn)位置的變化,讓學(xué)生總結(jié):
關(guān)于對稱:一般地,點(diǎn)P(a,b) ,關(guān)于x軸對稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為(a, -b),關(guān)于y軸對稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為(-a,b),關(guān)于原點(diǎn)對稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為(-a, -b);
關(guān)于平移:平面直角坐標(biāo)系中,圖形向上移動,橫坐標(biāo)不變,縱坐標(biāo)加N;向下移動,縱坐標(biāo)減N;向左移動,橫坐標(biāo)加N;向右移動,橫坐標(biāo)減N;簡單一句話就是:“上加下減,左加右減” .
【設(shè)計(jì)意圖】由幾何畫板的操作驗(yàn)證結(jié)論的準(zhǔn)確性,體驗(yàn)處理問題的新思想方法.
(3)應(yīng)用拓展
活動1 問題解決
1.與點(diǎn)A(3,4)關(guān)于x軸對稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為_______,關(guān)于y軸對稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為_______,關(guān)于原點(diǎn)對稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為_____ .
2.在平面直角坐標(biāo)系中,若一圖形各點(diǎn)的橫坐標(biāo)不變,縱坐標(biāo)分別減3,那么圖形與原圖形相比( )
A.向右平移了3個單位長度
B.向左平移了3個單位長度
C.向上平移了3個單位長度
D.向下平移了3個單位長度
【設(shè)計(jì)意圖】通過活動1,讓學(xué)生進(jìn)一步加深對知識點(diǎn)的理解與掌握.
3.平行四邊形的兩個頂點(diǎn)的坐分別為(-3,0)、(1,0),第3個頂點(diǎn)在y軸上,且與x軸的距離為3個單位.求第4個頂點(diǎn)的坐標(biāo).
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生通過實(shí)踐操作,觀察思考,經(jīng)歷探索的過程,學(xué)會類比地分析和思考,嘗試“數(shù)學(xué)地”去想.
(4)感悟提升
在坐標(biāo)和圖形運(yùn)動的探究過程中,用到了哪些重要的數(shù)學(xué)思想和方法,你有哪些感受和收獲?關(guān)于坐標(biāo)與圖形運(yùn)動你還有什么想法?在平面直角坐標(biāo)系中任意兩點(diǎn)間的距離求法?或者關(guān)于圖形的旋轉(zhuǎn),按特殊角度旋轉(zhuǎn)后的圖形的各頂點(diǎn)坐標(biāo)你能求嗎?如果能,請將探究過程寫成小論文.
【設(shè)計(jì)意圖】通過進(jìn)一步地拓展、追問和提升,深化了探究活動,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣;鍛煉了學(xué)生的數(shù)學(xué)語言組織能力、表達(dá)能力和思維能力,讓學(xué)生學(xué)會反思和總結(jié).