摘要:
该初中数学教学设计聚焦位似的概念、性质及作图这一核心知识点,通过展示生活中位似场景(如照片缩放、地图绘制)与普通相似图形的对比导入,衔接学生已掌握的相似图形知识,搭建从“相似”到“特殊相似(位似)”的学习支架,帮助学生明确位似需同时满足相似、对应顶点连线共点、对应边平行或共线的条件。
这份资料以发展核心素养为特色,采用“实例观察—动手探究—分层练习”教学策略,如通过照片缩放实例引导学生用数学眼光观察现实世界,培养几何直观;小组讨论推导位似性质时发展推理意识;设计位似中心在图形内、外、上的分层作图练习,提升空间观念。资料结构清晰,难点突破方法具体,能帮助学生精准掌握位似知识,也为教师提供可直接套用的教学流程,有效提升课堂效率。
内容正文:
27.3位似第一课时 教学设计
一、内容与内容解析
(一)教学内容
本节课是人教版初中数学九年级(下册)第27章“相似”的第三节。内容包括:位似的概念、位似图形的性质,以及利用位似将一个图形放大或缩小的作图方法。
(二)教学内容解析
位似是特殊的相似,是相似图形知识的延伸与应用,核心是“对应顶点连线交于一点(位似中心)、对应边互相平行(或共线)”,既是相似性质的具体落地,也是后续图形变换综合应用、解决实际缩放问题的重要基础。教材以相似图形为铺垫,通过实例引出位似概念,再结合作图探究性质,最终落实作图应用,符合“概念认知—性质探究—实践应用”的数学知识建构逻辑,同时衔接平面直角坐标系中的图形变换,为后续坐标法研究位似埋下伏笔。基于以上分析,确定本节课的教学重点为:
【教学重点】位似图形的有关概念、性质与作图.
二、目标与目标解析
(一)教学目标
1. 理解位似图形的定义,能准确识别位似图形及位似中心、位似比。
2. 掌握位似图形的核心性质,能运用性质简单推理。
3. 会用直尺和圆规完成“以指定点为位似中心,将图形放大/缩小指定倍数”的作图,能规范表达作图步骤。
(二)教学目标解析
1. 能通过图形对比,区分位似与普通相似图形,明确位似图形需同时满足“相似”“对应顶点连线共点”“对应边平行/共线”三个条件,能快速标注图形中的位似中心和位似比。
2. 能说出位似图形中“对应点到位似中心的距离比等于位似比”“对应线段比等于位似比”,可结合相似性质推导该结论,解决简单的线段长度计算问题。
3. 作图时能精准确定位似中心,按位似比截取对应点,连接对应点形成新图形,作图步骤完整、图形规范,能应对“位似中心在图形内、图形外、图形上”的不同场景。
三、学生学情分析
1. 知识基础:学生已掌握相似图形的定义、性质及判定方法,能识别相似图形、计算相似比,具备基本的图形变换认知(平移、旋转、轴对称),为理解位似的“特殊相似”属性奠定基础。
2. 能力短板:对“图形变换中定点(位似中心)的作用”理解易模糊,作图时易出现“对应点连线不交于位似中心”“位似比截取长度错误”的问题,且缺乏对作图步骤的规范表达能力。
3. 认知特点:九年级学生逻辑推理和动手操作能力较强,但对抽象概念的关联认知不足,需通过实例观察、动手作图突破难点,避免将位似与普通相似混淆。基于以上分析,确定教学难点如下:
【教学难点】利用位似将一个图形放大或缩小.
四、教学策略分析
1. 概念建构:采用“实例观察—对比分析—归纳定义”策略,展示生活中位似场景(照片缩放、地图绘制)和普通相似图形,引导学生找差异,自主提炼位似的核心条件,深化概念理解。
2. 性质探究:以“动手作图—小组讨论—推理验证”为主,让学生自主完成简单图形的位似作图,通过测量对应点距离、对应线段长度,结合相似性质推导位似性质,培养探究能力。
3. 作图突破:采用“示范引领—分层练习—纠错总结”策略,先教师规范示范不同位似中心的作图步骤,再设计基础(位似中心在图形外)、进阶(位似中心在图形内)分层练习,针对易错点集中纠错,强化规范作图能力。
4. 工具辅助:结合多媒体展示位似图形动态生成过程,直观呈现位似中心、位似比的影响,搭配直尺、圆规实操,降低抽象认知难度。
五、教学过程分析
(一)复习引入
1. 展示两张图片:①同一照片不同尺寸的缩放图;②两个形状相同但对应顶点连线不共点的相似三角形。
2. 提问引导:“两张图片中的图形都是相似的,它们有什么不同?第一张图中对应顶点连线有什么特点?”设计意图:通过复习旧知,激活学生已有的知识储备,降低新知识的学习难度。
(二)主动参与、感悟新知
在日常生活中,我们经常见到这样一类相似的图形.例如,放映幻灯片时,通过光源,把幻灯片上的图形放大到屏幕上.在照相馆中,摄影师通过照相机,把景物的形象缩小在底片上.这样的放大或缩小,没有改变图形形状,经过放大或缩小的图形,与原图形是相似的,因此,我们可以得到真实的图片和照片.下面,我们来研究这类相似的图形.
知识点一:位似图形的概念
1、观察下图,有相似多边形吗?如果有,这种相似图形有什么特征?
【归纳】如图,如果一个图形上的点 A,B,…,P ,…和另一个图形上的点 A′,B′,…,P′,…分别对应,并且它们的连线 AA′,BB′,…,PP′,…都经过同一点 O,,那么这两个图形叫作位似图形,点 O 是位似中心.
【注意】①两个图形对应点连线必须相交于一点;②这点与对应点所连线段成比例;③位似图形不仅相似,而且具有特殊的位置关系!
问题:类比位似图形的概念,你能给出位似多边形的概念吗?
对于两个多边形,如果它们的对应顶点的连线相交于一点,并且这点与对应顶点所连线段成比例,那么这两个多边形就是位似多边形.
知识点二:位似图形的性质
思考:以下两组图都是位似图形,请观察位似图形的对应边、对应角分别有什么关系?位似中心与对应顶点所连线段所成的比例等于什么?
对应角相等,对应边成比例,且对应边在一条直线上或平行,对应点到位似中心的距离之比等于相似比.
【思考】位似图形有哪些性质?
位似图形的特征:
(1)位似图形必定是相似图形(反过来就不一定成立);
(2)位似图形的对应顶点连线(或延长线)必相交于同一点,对应边互相平行;
(3) 位似图形的对应边的比称为位似比,对应顶点连线(或延长线)相交的那个交点称为位似中心.)
利用位似,可以将一个图形放大或缩小.
练习:
下面哪些相似图形是位似图形?
相似图形成为位似图形必须具备两个条件:
①对应点的连线交于一点;
②对应边互相平行或在同一条直线上.
知识点三:位似图形的画法
利用位似,可以将一个图形放大或缩小.
例如,把如图所示的四边形 ABCD 缩小到原来的.
1、把下图中的四边形ABCD缩小到原来的一半.
2、还有其他作法吗?请按不同方法画出.
【小结】画位似图形的一般步骤:
(1)确定位似中心;
(2)分别连接并延长位似中心和能代表原图的关键点;
(3)根据相似比,确定能代表所作的位似图形的关键点;
(4)顺次连接上述各点,得到位似的图形.
随堂演练
1.下列说法不正确的是( )
A.位似图形一定是相似图形 B.相似图形不一定是位似图形
C.位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于相似比
D.位似图形中每组对应点所在的直线必相互平行
2.用作位似图形的方法,可以将一个图形放大或缩小,位似中心( )
A.只能选在原图形的外部 B.只能选在原图形的内部
C.只能选在原图形的边上 D.可以选择任意位置
3.如图, △ABC与△DEF是位似图形, 相似比为2∶3, 已知AB=4, 则DE的长等于( )
A.6 B.5 C.9 D.
4.如图,正方形EFGH,IJKL都是正方形ABCD的位似图形,点P是位似中心.
(1)如果相似比为3,正方形ABCD的位似图形是哪一个?
(2)正方形IJKL是正方形EFGH的位似
图形吗?如果是,求相似比;
(3)如果由正方形EFGH得到它的位似
图形正方形ABCD,求相似比.
(三)课堂总结
1、本节课研究了什么问题?
2、本节课经历了怎样的研究过程?用到了哪些数学思想?
3、对今后数学研究的启发?你还有哪些疑惑呢?
【设计意图】梳理知识脉络,提炼核心方法,帮助学生形成系统的认知,同时加深对代数式价值的理解。
(四)布置作业、巩固提高
1.已知△ABC∽△A'B'C',则下列图形中△ABC与△A'B'C'不存在位似关系的是( )
A. B. C. D.
2.下列图形中是位似图形的是( )
A. B.
C. D.
3.在如图所示的网格图中,若△P'Q'R'与△PQR是以点O为位似中心的同侧位似图形,且位似比为2,则点Q的对应点Q'的位置应在( )
A.点A B.点B C.点C D.点D
4.电影制作中,通过改变物体的大小来模拟远近变化,这类操作既可以帮助讲述故事,也可以增加电影的观赏性.这种原理利用到的图形变换是( )
A.位似变换 B.平移变换 C.对称变换 D.旋转变换
5.如图,四边形ABCD与四边形AEFG是位似图形,点A是位似中心,且AC:AF=2:3.若EF=18,则BC=( )
A.6 B.9 C.12 D.27
6.如图,四边形ABCD与四边形AEFG是位似图形,位似比为2:3.若EF=6,则BC的长为( )
A.8 B.9 C.10 D.15
7.如图,五边形ABCDE和五边形A′B′C′D′E′是以点O为位似中心的位似图形,若OA′:OA=1:2,则五边形A′B′C′D′E′和五边形ABCDE的面积比为( )
A.1:4 B.1:3 C.1:2 D.
8.如图,△ABC和△A'B'C是以点O为位似中心的位似图形,点O在线段AA′上,若OA:AA'=1:3,则△ABC与△A'B'C的位似比为( )
A. B.2 C. D.3
9.如图,四边形ABCD与四边形EFGH位似,位似中心是O,若OA:AE=1:2,且四边形ABCD的周长为4,则四边形EFGH的周长为( )
A.8 B.9 C.12 D.36
10.按如下方法,将△ABC的三边缩小为原来的,如图,任取一点O,连接AO,BO,CO,并取它们的中点D,E,F,得到△DEF,则下列说法错误的是( )
A.△ABC与△DEF是位似图形,位似中心为O
B.△ABC与△DEF相似
C.△ABC与△DEF的面积之比为4:1
D.△ABC与△DEF的周长之比为4:1
11.如图,△ABC和△DEF是以点O为位似中心的位似图形,若,则△ABC和△DEF的面积比是 .
12.如图,△ABC与△A'B'C'关于点O位似,AO=3,A'O=6.
(1)若AC=5,求A'C'的长;
(2)若△ABC的面积为7,求△A'B'C'的面积.
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