15.2 画轴对称的图形 第2课时 用坐标表示轴对称 教学设计 2026-2027学年人教版八年级数学上册

2026-07-20
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摘要:

该初中数学教学设计聚焦“用坐标表示轴对称”核心知识,涵盖点关于x轴(横不变纵相反)和y轴(纵不变横相反)对称的坐标规律,以及“找-求-描-连”四步法画对称图形。通过老北京城中轴线情境导入,衔接上一课时“三步法”画轴对称图形,从几何直观过渡到代数表达,搭建学习支架。 本资料以核心素养为导向,通过“画图-观察-猜想-验证-归纳”探究过程培养推理能力,结合老北京城情境渗透几何直观,综合题用割补法和鞋带公式提升应用意识。讲练结合、探究归纳的方法帮助学生掌握规律,为教师提供清晰教学脉络,助力学生发展数形结合能力和数学思维。

内容正文:

教案:15.2 画轴对称的图形 第2课时 用坐标表示轴对称 课题 15.2 画轴对称的图形 第2课时 用坐标表示轴对称 课型 新授课 课时 1课时(45分钟) 教材版本 人教版八年级上册 第十五章 教学方法 讲练结合、启发引导、探究归纳、动手操作 教学用具 多媒体课件、直尺、坐标纸、方格纸 教材分析 本节课是人教版八年级上册第十五章"轴对称"中"画轴对称的图形"的第2课时。学生在第1课时已经掌握了画轴对称图形的基本方法——三步法(找特殊点→画对称点→依次连接),理解了"对称轴垂直平分对称点连线"这一核心性质。本节课在此基础上,将轴对称与平面直角坐标系相结合,从"数"的角度研究轴对称——探索点关于坐标轴对称的坐标变化规律,并利用规律在坐标系中画轴对称图形。这是从"几何直观"到"代数表达"的升华,也是后续学习函数图像对称性的重要基础。同时,本节课蕴含了"数形结合"的数学思想,是培养学生几何直观和推理能力的重要载体。 学情分析 八年级学生已经学习了平面直角坐标系,掌握了用坐标表示点的位置,也具备了画轴对称图形的基本操作能力。但学生可能存在以下困难:第一,关于x轴和关于y轴对称的坐标变化规律容易混淆,需要借助图形直观帮助学生区分;第二,"互为相反数"的概念在具体坐标值中的运用还不够熟练,尤其是负数的相反数(如-2的相反数是2)容易出错;第三,利用坐标规律在坐标系中作轴对称图形时,学生可能不习惯用坐标值来确定对称点的位置,仍倾向于用尺规作图的方法。教学中需要通过探究活动,让学生经历"画图→观察→猜想→验证→归纳"的完整过程,深刻理解坐标变化规律。 一、核心素养目标 1. 几何直观 通过在平面直角坐标系中描点、画对称点、观察坐标变化的过程,直观感受点关于坐标轴对称时坐标的变化规律。能借助坐标系这一"数形结合"的工具,将图形的对称关系转化为坐标的变化关系,发展用"数"的眼光观察"形"的能力。 2. 空间观念 能根据坐标变化规律,在脑海中想象并确定一个图形关于坐标轴对称后的位置和形状。能理解"用坐标表示轴对称"的实质——将几何图形的对称变换转化为点的坐标变化,逐步建立"形→数→形"的思维模式。 3. 推理能力 经历"画图→观察→猜想→验证→归纳"的探究过程,从具体点的坐标变化中发现一般规律,并用数学语言准确表达。能运用归纳出的规律解决新的问题,体会从特殊到一般、再从一般到特殊的数学推理方法。 4. 应用意识 能运用坐标变化规律解决实际问题中的轴对称作图,如补全对称图形、在坐标系中画出对称图形。能利用坐标规律简化作图过程,体会数学知识在实际应用中的价值。能结合面积计算,综合运用坐标规律解决复杂问题。 二、教学重难点 教学重点 1. 掌握点(x,y)关于x轴对称的点的坐标变化规律:横坐标不变,纵坐标互为相反数,即对称点为(x,-y)。 2. 掌握点(x,y)关于y轴对称的点的坐标变化规律:纵坐标不变,横坐标互为相反数,即对称点为(-x,y)。 3. 能利用坐标变化规律,在平面直角坐标系中画出简单图形(三角形、四边形等)关于坐标轴的对称图形。 教学难点 1. 关于x轴和关于y轴对称的坐标变化规律的区分——学生容易将"横坐标不变"与"纵坐标不变"混淆,需要通过图形直观和反复练习加以区分巩固。 2. 多次轴对称变换的坐标变化——一个图形先关于y轴对称再关于x轴对称,坐标如何变化?学生需要理解每次变换都是独立的坐标变化,可以逐步计算。 3. 在综合题中灵活运用坐标规律解决面积计算问题——需要将坐标规律与三角形面积公式(或割补法)相结合,计算步骤较多,对学生的综合能力要求较高。 三、教学过程 环节一:情境导入(3分钟) 【教师活动】同学们,上一节课我们学习了用尺规作图的方法画轴对称的图形,掌握了"三步法"——找特殊点、画对称点、依次连接。今天,我们把轴对称放到平面直角坐标系中来研究,看看点和图形在坐标系中关于坐标轴对称时,坐标会发生怎样的变化。 【教师活动】(展示课件——老北京城示意图)大家看,这是一张老北京城的示意图。西直门和东直门分别位于中轴线的两侧,它们关于中轴线对称。在平面直角坐标系中,如果以中轴线为y轴,那么西直门和东直门的坐标有什么关系呢? 【学生活动】我观察发现,西直门和东直门关于中轴线(y轴)对称,如果西直门在y轴左侧,东直门就在y轴右侧,它们到y轴的距离相等。所以它们的纵坐标应该相同,横坐标应该互为相反数。 【教师活动】大家的直觉很准确!今天我们就来系统地研究——在平面直角坐标系中,关于坐标轴对称的点的坐标变化规律,以及如何利用这些规律画轴对称的图形。这就是本节课的学习内容:15.2 画轴对称的图形 第2课时 用坐标表示轴对称。 【知识点】情境导入:老北京城示意图 背景:老北京城中轴线——西直门和东直门关于中轴线对称。 问题:在平面直角坐标系中,以中轴线为y轴,西直门和东直门的坐标有什么关系? 猜想:关于y轴对称的两个点,纵坐标相同,横坐标互为相反数。 引出课题:15.2 画轴对称的图形 第2课时 用坐标表示轴对称。 学习目标: 1. 掌握点关于坐标轴对称的坐标变化规律。 2. 能利用规律在坐标系中画出轴对称图形。 【设计意图】以老北京城中轴线为情境,将抽象的坐标系知识与真实的历史文化相结合,激发学生的学习兴趣。通过"西直门和东直门关于中轴线对称"这一具体问题,引导学生从几何直观出发,初步猜想关于y轴对称的坐标规律,为后续的探究活动做好铺垫。同时,明确本节课的学习目标,让学生带着目标进入学习。 【过渡语】刚才我们从老北京城示意图中猜想了关于y轴对称的坐标规律,这个猜想对吗?还有其他情况吗?让我们通过系统的探究来验证。 环节二:探究新知(15分钟) 一、探究关于坐标轴对称的点的坐标规律 【教师活动】(展示课件)请同学们在平面直角坐标系中描出以下各点:A(2,3),B(-4,2),C(3,-4),D(-1,-1),E(4,0),F(0,-3)。然后分别画出每个点关于x轴和关于y轴的对称点,观察对称点的坐标,看看有什么规律。 【教师活动】请大家先描出这6个点,再分别画出它们关于x轴的对称点,将对称点的坐标填入表格中。 【学生活动】我先在坐标系中描出A(2,3),然后画A关于x轴的对称点——过A作x轴的垂线,在x轴的另一侧截取等距,得到对称点A1。A1的坐标是(2,-3)。我发现A和A1的横坐标相同(都是2),纵坐标互为相反数(3和-3)。 【教师活动】观察得很仔细!请继续完成其余5个点关于x轴的对称点,看看是否都有同样的规律。 【学生活动】我把6个点关于x轴的对称点都画出来了,填入表格后发现:所有点关于x轴对称时,横坐标都不变,纵坐标都变为原来的相反数。比如B(-4,2)关于x轴的对称点是(-4,-2),C(3,-4)关于x轴的对称点是(3,4),都符合这个规律。 【教师活动】非常好!通过这个探究,我们发现了关于x轴对称的坐标规律:横坐标不变,纵坐标互为相反数。那么关于y轴对称呢?请同学们用同样的方法探究。 【学生活动】我画了这6个点关于y轴的对称点,发现规律是:纵坐标不变,横坐标互为相反数。比如A(2,3)关于y轴的对称点是(-2,3),B(-4,2)关于y轴的对称点是(4,2),C(3,-4)关于y轴的对称点是(-3,-4)。 【教师活动】总结得非常准确!现在请大家把两个规律用数学语言概括出来。 【学生活动】点(x,y)关于x轴对称的点的坐标为(x,-y)——横坐标不变,纵坐标变为相反数。点(x,y)关于y轴对称的点的坐标为(-x,y)——纵坐标不变,横坐标变为相反数。 【教师活动】完全正确!这就是本节课的核心规律。请同学们注意两个规律的区分:关于x轴对称,"x"不变,y变;关于y轴对称,"y"不变,x变。可以这样记忆:关于谁对称,谁就不变,另一个变相反数。 【知识点】关于坐标轴对称的点的坐标变化规律 一、关于x轴对称: 点(x,y)关于x轴的对称点为(x,-y)。 规律:横坐标相同,纵坐标互为相反数。 记忆口诀:关于x轴对称,x不变,y变相反。 二、关于y轴对称: 点(x,y)关于y轴的对称点为(-x,y)。 规律:纵坐标相同,横坐标互为相反数。 记忆口诀:关于y轴对称,y不变,x变相反。 三、关于原点对称(拓展): 点(x,y)关于原点的对称点为(-x,-y)。 规律:横坐标、纵坐标都互为相反数。 记忆技巧:关于谁对称,谁就不变,另一个变相反数。 【知识要点】关于坐标轴对称的坐标规律——"谁对称谁不变"关于x轴对称:点(x,y) → (x,-y) 横坐标x不变,纵坐标y变为相反数。 几何解释:对称轴是x轴(水平线),上下对称,横坐标不受影响。关于y轴对称:点(x,y) → (-x,y) 纵坐标y不变,横坐标x变为相反数。 几何解释:对称轴是y轴(竖直线),左右对称,纵坐标不受影响。核心口诀:关于谁对称,谁就不变,另一个变相反数。 【易错防范】横纵坐标变化别搞混易错1:关于x轴对称,把纵坐标不变、横坐标变。 纠正:x轴对称是上下翻折,横坐标(水平位置)不变,纵坐标(竖直位置)相反。易错2:关于y轴对称,把横坐标不变、纵坐标变。 纠正:y轴对称是左右翻折,纵坐标(竖直位置)不变,横坐标(水平位置)相反。易错3:互为相反数时,负数的相反数是正数,正数的相反数是负数。 例如:纵坐标-3的相反数是3,不要写成-3。 再如:横坐标-4的相反数是4,不要写成-4。易错4:点(0,0)在坐标轴上,关于x轴和y轴的对称点都是(0,0)本身。 0的相反数还是0,所以(0,0)关于坐标轴的对称点都是它自己。 【设计意图】通过让学生动手描点、画对称点、观察坐标变化、猜想规律、验证猜想、归纳结论的完整探究过程,培养学生的探究能力和归纳推理能力。从具体的6个点出发,每个点关于x轴和y轴分别画出对称点,通过表格对比,让学生自主发现规律。这一过程体现了"从特殊到一般"的数学思想方法。同时,通过"谁对称谁不变"的记忆口诀帮助学生快速准确地区分两个规律。 【过渡语】坐标规律掌握了,我们来做两道针对训练,检验一下。 环节三:例题精讲(10分钟) 一、针对训练1 —— 教材P75练习第1题 【教师活动】(展示课件)教材P75练习第1题:分别写出下列各点关于x轴和y轴对称的点的坐标。 【教师活动】题目中的6个点是:A(-2,0),B(2,-3),C(-4,-2),D(-3,2),E(0,-1),F(2,3)。请同学们先独立完成,注意区分关于x轴和关于y轴两种情况的规律。 【学生活动】我按照规律来求:关于x轴对称——横坐标不变,纵坐标变相反数;关于y轴对称——纵坐标不变,横坐标变相反数。 【学生活动】A(-2,0):关于x轴对称是(-2,0),关于y轴对称是(2,0)。B(2,-3):关于x轴对称是(2,3),关于y轴对称是(-2,-3)。C(-4,-2):关于x轴对称是(-4,2),关于y轴对称是(4,-2)。D(-3,2):关于x轴对称是(-3,-2),关于y轴对称是(3,2)。E(0,-1):关于x轴对称是(0,1),关于y轴对称是(0,-1)。F(2,3):关于x轴对称是(2,-3),关于y轴对称是(-2,3)。 【教师活动】非常正确!请同学们注意特殊点:A(-2,0)在x轴上,关于x轴的对称点就是它自己;E(0,-1)在y轴上,关于y轴的对称点也是它自己。这是因为坐标轴上的点,在对应的坐标轴上对称时,对称点就是自身。 【答案】答案:A(-2,0)关于x轴→(-2,0),关于y轴→(2,0);B(2,-3)关于x轴→(2,3),关于y轴→(-2,-3);C(-4,-2)关于x轴→(-4,2),关于y轴→(4,-2);D(-3,2)关于x轴→(-3,-2),关于y轴→(3,2);E(0,-1)关于x轴→(0,1),关于y轴→(0,-1);F(2,3)关于x轴→(2,-3),关于y轴→(-2,3)。 【知识点】针对训练1 解题要点 题目:教材P75练习第1题——写出6个点关于x轴和y轴对称的坐标。 方法:直接运用坐标变化规律。 关于x轴:(x,y) → (x,-y),横坐标不变,纵坐标变相反数。 关于y轴:(x,y) → (-x,y),纵坐标不变,横坐标变相反数。 特殊点: (1) 点在x轴上(纵坐标为0):关于x轴的对称点是自身。 (2) 点在y轴上(横坐标为0):关于y轴的对称点是自身。 注意:互为相反数——正变负,负变正,0的相反数是0。 【设计意图】针对训练1直接考查坐标变化规律的运用,题型基础,帮助学生巩固新学的规律。6个点涵盖了不同象限和坐标轴上的点,让学生全面练习。特别关注了坐标轴上的特殊点,帮助学生理解"0的相反数还是0"这一特殊情况。 【过渡语】接下来看一道需要逆向思考的题目——已知对称点和对称轴,求原点的坐标。 二、针对训练2 —— 教材P75练习第2题 【教师活动】(展示课件)教材P75练习第2题:如图,△ABO关于x轴对称,点A的坐标为(1,-2),写出点B的坐标。 【教师活动】这道题与第1题相反——不是已知原坐标求对称点,而是已知对称图形和对称轴,求对应点的坐标。请同学们思考:△ABO关于x轴对称,A和B是什么关系? 【学生活动】△ABO关于x轴对称,说明A和B是一对对称点,它们关于x轴对称。对称轴是x轴,所以A和B的横坐标相同,纵坐标互为相反数。既然A的坐标是(1,-2),那么B的横坐标也是1,纵坐标是-2的相反数即2,所以B的坐标是(1,2)。 【教师活动】分析得非常到位!这道题的关键是判断出A和B是一对对称点,然后运用关于x轴对称的坐标规律——横坐标不变,纵坐标互为相反数。从A(1,-2)出发,横坐标1不变,纵坐标-2变为相反数2,得到B(1,2)。 【答案】答案:B(1,2)。解析:因为△ABO关于x轴对称,所以A与B关于x轴对称。由关于x轴对称的规律可知,横坐标相同,纵坐标互为相反数。A(1,-2),所以B(1,2)。 【知识点】针对训练2 解题要点 题目:教材P75练习第2题——△ABO关于x轴对称,A(1,-2),求B坐标。 分析: (1) △ABO关于x轴对称 → A和B是一对对称点。 (2) 对称轴是x轴 → 横坐标相同,纵坐标互为相反数。 (3) A(1,-2) → 横坐标1不变,纵坐标-2变2 → B(1,2)。 关键:先判断对称关系,再运用规律。 逆向思维:已知对称图形和对称轴,求对应点坐标。 【设计意图】针对训练2考查逆向思维——已知对称图形和对称轴,求对应点坐标。这道题要求学生先判断图形中的对称关系(A和B是对称点),再运用坐标规律求解。通过逆向思维训练,帮助学生更深刻地理解坐标变化规律,而不是机械记忆。 【过渡语】基础训练完成了,接下来我们看教材中的例题——四边形关于坐标轴的对称变换。 三、例2 —— 四边形ABCD先关于y轴对称,再关于x轴对称 【教师活动】(展示课件)例2:如图,四边形ABCD的四个顶点的坐标分别为A(-5,1),B(-2,1),C(-2,5),D(-5,4)。 【教师活动】问题(1):画出四边形ABCD关于y轴对称的四边形A1B1C1D1,并写出各顶点坐标。 【教师活动】请同学们运用关于y轴对称的坐标规律——纵坐标不变,横坐标互为相反数,直接求出A1、B1、C1、D1的坐标,然后在坐标系中描点、连线。 【学生活动】关于y轴对称,纵坐标不变,横坐标变为相反数:A(-5,1)→A1(5,1);B(-2,1)→B1(2,1);C(-2,5)→C1(2,5);D(-5,4)→D1(5,4)。然后我在坐标系中描出这四个点,依次连接,得到四边形A1B1C1D1。 【教师活动】正确!注意直接用坐标规律求对称点,比用尺规作图快得多,而且坐标值精确。这就是用坐标表示轴对称的优势——"数"与"形"的结合。 【教师活动】问题(2):再画出四边形A1B1C1D1关于x轴对称的四边形A2B2C2D2,并写出各顶点坐标。 【教师活动】这次是关于x轴对称,请同学们运用关于x轴对称的坐标规律——横坐标不变,纵坐标互为相反数,从A1B1C1D1的坐标出发,求出A2B2C2D2的坐标。 【学生活动】关于x轴对称,横坐标不变,纵坐标变为相反数:A1(5,1)→A2(5,-1);B1(2,1)→B2(2,-1);C1(2,5)→C2(2,-5);D1(5,4)→D2(5,-4)。描点、连线后得到四边形A2B2C2D2。 【教师活动】做得很好!请同学们观察:四边形ABCD经过两次轴对称变换(先关于y轴,再关于x轴),得到的四边形A2B2C2D2与原来的四边形ABCD的坐标有什么关系? 【学生活动】我比较了A(-5,1)和A2(5,-1),发现横坐标和纵坐标都变成了相反数。也就是说,先关于y轴对称再关于x轴对称,相当于关于原点对称! 【教师活动】这个发现非常重要!先关于y轴对称(横坐标变相反数),再关于x轴对称(纵坐标变相反数),最终横坐标和纵坐标都变为了相反数,即(x,y)→(-x,y)→(-x,-y),这正好是关于原点对称的坐标变化规律。 【知识点】例2 解题要点 题目:四边形ABCD顶点A(-5,1),B(-2,1),C(-2,5),D(-5,4)。 (1) 关于y轴对称得四边形A1B1C1D1: A1(5,1), B1(2,1), C1(2,5), D1(5,4) 规律:纵坐标不变,横坐标变相反数。 (2) 关于x轴对称得四边形A2B2C2D2: A2(5,-1), B2(2,-1), C2(2,-5), D2(5,-4) 规律:横坐标不变,纵坐标变相反数。 观察发现:先关于y轴对称再关于x轴对称 → 横纵坐标都变相反数 → 相当于关于原点对称。 即 (x,y) → (-x,y) → (-x,-y)。 结论:两次轴对称变换可以复合,最终效果是坐标按照变换顺序逐步变化。 【规律总结】多次轴对称变换的坐标变化一次变换: 关于x轴:(x,y) → (x,-y) 关于y轴:(x,y) → (-x,y)两次变换: 先x轴后y轴:(x,y) → (x,-y) → (-x,-y)(关于原点对称) 先y轴后x轴:(x,y) → (-x,y) → (-x,-y)(关于原点对称) 注意:顺序不同,中间结果不同,但最终结果相同。多次变换:每次变换独立应用对应的坐标变化规律,逐步计算即可。 【设计意图】例2是本节课的核心例题,通过四边形ABCD的两次轴对称变换,既巩固了坐标变化规律,又引导学生发现"两次轴对称变换的复合效果"。从"关于y轴对称"到"再关于x轴对称",学生经历两次坐标变化,最终发现"关于原点对称"的规律。这一过程体现了数学的探究性和发现性,也训练了学生处理多次变换的思维能力。 【过渡语】从例2的作图中,我们可以归纳出在坐标系中画轴对称图形的一般方法。 四、归纳:在坐标系中画轴对称图形的一般方法——四步法 【教师活动】(展示课件)结合前面的探究和例2,请同学们归纳:在平面直角坐标系中,画一个图形关于坐标轴的对称图形,一般有哪几步? 【学生活动】我归纳出四步:第一步"找"——找出原图形各顶点的坐标;第二步"求"——根据坐标规律求出对称点的坐标;第三步"描"——在坐标系中描出各对称点;第四步"连"——依次连接各对称点,得到对称图形。可以简记为"找→求→描→连"。 【教师活动】归纳得非常精炼!与第1课时的三步法(找→画→连)相比,这里的"画"变成了"求"和"描"两步——先用坐标规律求出对称点的坐标,再在坐标系中描点。因为有了坐标这个"数"的工具,我们不需要再用尺规作垂线、截取等距了,直接用坐标值就能精确定位对称点。这就是"用坐标表示轴对称"的优越性。 【学生活动】我明白了!第1课时用尺规作图(作垂线→截取等距),第2课时用坐标规律(直接计算坐标→描点),后者更精确、更快捷。 【知识点】在坐标系中画轴对称图形的四步法(找→求→描→连) 第一步(找):找出原图形各顶点的坐标。 例如:四边形ABCD各顶点坐标。 第二步(求):根据坐标变化规律求出各对称点的坐标。 关于x轴:(x,y) → (x,-y) 关于y轴:(x,y) → (-x,y) 直接用规律计算,无需尺规作图。 第三步(描):在坐标系中描出各对称点。 根据坐标值精确定位。 第四步(连):依次连接各对称点,得到对称图形。 连接顺序必须与原图形一致。 与第1课时三步法的对比: 第1课时:找→画(作垂线+截取等距)→连 第2课时:找→求(用坐标规律)→描→连 优势:坐标法更精确、更快捷,体现了"数形结合"的思想。 【方法归纳】四步法与三步法的对比三步法(第1课时——尺规作图): 找特殊点 → 画对称点(作垂线+截取等距) → 依次连接。 适用于:已知图形和任意对称轴(不限于坐标轴)。四步法(第2课时——坐标法): 找顶点坐标 → 求对称点坐标(用坐标规律) → 描点 → 依次连接。 适用于:已知图形和坐标轴(x轴或y轴)。本质联系:都是"找特殊点→确定对称点→连接"的思路。核心区别:如何确定对称点——尺规作图 vs 坐标计算。坐标法的优势:精确、快捷,数形结合。 【设计意图】四步法(找→求→描→连)的归纳使本节课的知识体系更加完整。通过与第1课时的三步法进行对比,帮助学生理解两种方法的联系与区别——核心思路一致,只是确定对称点的方式不同。四步法体现了"数形结合"思想——用"数"(坐标)来精确描述"形"(对称图形)的位置。 【过渡语】四步法掌握了,我们来完成教材P75练习第3题,巩固练习。 五、针对训练3 —— 教材P75练习第3题 【教师活动】(展示课件)教材P75练习第3题:如图,△ABC的顶点坐标分别为A(-4,1),B(-1,-1),C(-3,2)。分别画出△ABC关于x轴和关于y轴对称的图形,并写出各对称图形的顶点坐标。 【教师活动】请同学们用四步法完成这道题。先找顶点坐标(已知),再求对称点坐标,然后描点,最后连线。关于x轴和关于y轴两种对称分别完成。 【学生活动】关于x轴对称:A(-4,1)→A1(-4,-1),B(-1,-1)→B1(-1,1),C(-3,2)→C1(-3,-2)。然后描点A1、B1、C1,依次连接得到△A1B1C1。 【学生活动】关于y轴对称:A(-4,1)→A2(4,1),B(-1,-1)→B2(1,-1),C(-3,2)→C2(3,2)。然后描点A2、B2、C2,依次连接得到△A2B2C2。 【教师活动】完成得很好!请同学们注意对比:同一个三角形关于x轴和关于y轴对称,得到的对称图形位置不同、坐标也不同。关于x轴对称,三角形"上下翻转";关于y轴对称,三角形"左右翻转"。 【答案】答案:关于x轴对称:A1(-4,-1),B1(-1,1),C1(-3,-2);关于y轴对称:A2(4,1),B2(1,-1),C2(3,2)。 【知识点】针对训练3 解题要点 题目:教材P75练习第3题——△ABC关于x轴和y轴对称。 已知:A(-4,1), B(-1,-1), C(-3,2)。 关于x轴对称(横坐标不变,纵坐标变相反数): A1(-4,-1), B1(-1,1), C1(-3,-2)。 图形上下翻转。 关于y轴对称(纵坐标不变,横坐标变相反数): A2(4,1), B2(1,-1), C2(3,2)。 图形左右翻转。 方法:四步法——找顶点坐标→求对称点坐标→描点→连线。 【设计意图】针对训练3将四步法应用到三角形关于两个坐标轴的对称作图中,让学生在同一道题中练习两种对称规律。通过对比"关于x轴对称"和"关于y轴对称"两种结果,帮助学生清晰区分两种坐标变化规律的差异,加深理解。 【过渡语】教材的练习都完成了,接下来我们进入课堂练习环节,通过4道随堂演练来巩固和提升。 环节四:课堂练习(14分钟) 一、随堂演练1 —— 选择题 【教师活动】(展示课件)随堂演练1:点P(3,1)关于x轴对称的点的坐标是( ) 【教师活动】A. (3,-1) B. (-3,1) C. (-3,-1) D. (1,3) 【教师活动】这道选择题直接考查关于x轴对称的坐标规律,请同学们快速作答。 【学生活动】关于x轴对称,横坐标不变,纵坐标变为相反数。P(3,1)的横坐标3不变,纵坐标1变为-1,所以对称点是(3,-1),选A。 【教师活动】正确!注意B选项(-3,1)是关于y轴对称的坐标,C选项(-3,-1)是关于原点对称的坐标,D选项(1,3)是错误答案。请同学们区分清楚。 【答案】答案:A. (3,-1)。解析:关于x轴对称,横坐标不变,纵坐标互为相反数。P(3,1)→(3,-1)。 【知识点】随堂演练1 解题要点 题目:P(3,1)关于x轴对称的点的坐标。 分析:关于x轴对称 → 横坐标不变,纵坐标变相反数。 P(3,1) → (3,-1),选A。 干扰项分析: B(-3,1):关于y轴对称的坐标。 C(-3,-1):关于原点对称的坐标。 D(1,3):横纵坐标交换,错误。 关键:准确区分关于x轴、关于y轴、关于原点对称的坐标变化规律。 【设计意图】随堂演练1是一道基础选择题,考查关于x轴对称的坐标规律。通过设置干扰项(关于y轴对称、关于原点对称的坐标),帮助学生区分三种不同的坐标变化,加深对规律的理解和记忆。 【过渡语】接下来看一道与生活实际结合的问题——灯笼的平移与对称。 二、随堂演练2 —— 灯笼平移问题 【教师活动】(展示课件)随堂演练2:四盏灯笼的位置如图所示. 已知 A,B,C,D 的坐标分别是(–1,6),(1,6),(2,6),(3.5,6),平移 y 轴右侧的一盏灯笼,使得 y 轴两侧的灯笼对称,则平移的方法可以是( ) A.将 B 向左平移 4.5 个单位长度 B.将 C 向左平移 4 个单位长度 C.将 D 向左平移 5.5 个单位长度 D.将 C 向左平移 3.5 个单位长度 【教师活动】这道题结合了平移和轴对称两种变换,请同学们注意:平移改变的是坐标值(加或减),轴对称改变的是坐标的符号。两种变换需要按顺序依次处理。 【学生活动】我先观察图中灯笼关键点的坐标,然后按照题目要求:先向右平移——所有点的横坐标加上平移的单位数,纵坐标不变;再关于y轴对称——纵坐标不变,横坐标变为相反数。两步变换完成后,得到最终坐标。选择C项。 【教师活动】思路完全正确!处理复合变换的方法是:按照变换顺序,一步一步应用对应的坐标变化规律。先处理平移,再处理对称,不能跳步。 【学生活动】我按照顺序计算,先平移再对称,得出了最终坐标。然后在坐标系中描点、连线,验证了变换后的灯笼图案。 【教师活动】做得很好!请同学们注意:如果变换顺序改变(先对称再平移),最终结果可能不同。所以一定要严格按照题目要求的顺序进行变换。 【答案】答案:根据图中坐标信息,先向右平移(横坐标加平移量),再关于y轴对称(横坐标变相反数,纵坐标不变),得到最终坐标。具体坐标值以图中标注为准。 【知识点】随堂演练2 解题要点 题目:灯笼图案——先平移,再关于y轴对称。 方法: (1) 先处理平移:横坐标加平移单位数,纵坐标不变。 (2) 再处理对称:关于y轴 → 纵坐标不变,横坐标变相反数。 关键: (1) 按照题目要求的变换顺序依次处理,不可跳步。 (2) 每次变换独立应用对应的坐标变化规律。 (3) 变换顺序改变,最终结果可能不同。 注意:平移和轴对称的复合,是典型的"图形变换"综合题。 【知识要点】复合变换的处理方法平移+对称的复合变换: 步骤1:先处理平移——横坐标±平移量,纵坐标±平移量。 步骤2:再处理对称——应用对应的坐标轴对称规律。一般原则: (1) 严格按照题目要求的变换顺序,一步一步处理。 (2) 每次变换都有对应的坐标变化公式,直接套用。 (3) 变换顺序不同,最终结果可能不同(平移和对称一般不交换)。常见复合变换: 平移+关于x轴对称、平移+关于y轴对称、 关于x轴+关于y轴(≈关于原点对称)等。 【设计意图】随堂演练2将轴对称与平移相结合,考查学生的综合变换能力。通过灯笼图案这一生活化的情境,增加题目的趣味性。同时,训练学生处理复合变换的方法——按顺序逐步应用坐标变化规律,培养严谨的数学思维。 【过渡语】接下来是一道求参数的问题——已知关于y轴对称的两个点,求m和n的值。 三、随堂演练3 —— 求参数m,n 【教师活动】(展示课件)随堂演练3:已知点A(m+1,5)与点B(3,n)关于y轴对称,求m和n的值。 【教师活动】这道题需要利用关于y轴对称的坐标规律,建立方程求解。请同学们先写出关于y轴对称时坐标满足什么关系。 【学生活动】关于y轴对称,纵坐标相同,横坐标互为相反数。所以A和B的纵坐标相等:5=n;横坐标互为相反数:m+1=-3。解这两个方程:n=5,m+1=-3即m=-4。 【教师活动】完全正确!这道题的关键是:把关于y轴对称的坐标规律转化为方程。两个条件:纵坐标相等 → n=5;横坐标互为相反数 → m+1=-3 → m=-4。 【学生活动】我验证一下:m=-4时,A(-4+1,5)=A(-3,5);B(3,5)。A(-3,5)和B(3,5)的横坐标-3和3互为相反数,纵坐标都是5,确实关于y轴对称。答案正确! 【教师活动】验证是很好的习惯!通过验证可以确保答案正确。这道题提醒我们:坐标规律不仅可以用于求对称点,还可以用于求参数,是一种非常重要的应用。 【答案】答案:m=-4,n=5。解析:关于y轴对称,纵坐标相同 → n=5;横坐标互为相反数 → m+1=-3 → m=-4。验证:A(-3,5)与B(3,5)关于y轴对称,正确。 【知识点】随堂演练3 解题要点 题目:A(m+1,5)与B(3,n)关于y轴对称,求m,n。 分析: 关于y轴对称的条件: (1) 纵坐标相同:5 = n → n = 5。 (2) 横坐标互为相反数:m+1 = -3 → m = -4。 方法:将坐标规律转化为方程,解方程求参数。 验证:将m=-4,n=5代入,A(-3,5),B(3,5),确实关于y轴对称。 关键:坐标规律的双向应用——不仅"已知坐标求对称点",还能"已知对称关系求参数"。 【易错防范】求参数时注意符号易错1:横坐标互为相反数的方程列错。 正确:m+1 = -3(不是 m+1 = 3)。 原因:互为相反数意味着两个数相加等于0。易错2:解方程时移项符号出错。 m+1=-3 → m=-3-1=-4(不是 m=-3+1=-2)。易错3:忘记验证答案。 求完参数后,代入原坐标,检查是否确实关于y轴对称。 验证步骤虽然简单,但能有效避免计算错误。 【设计意图】随堂演练3考查坐标规律在求参数中的应用,体现了"由形到数、由数到方程"的数学思维过程。通过将几何条件(关于y轴对称)转化为代数方程,培养学生的方程思想和转化能力。同时,验证步骤的强调培养了学生良好的解题习惯。 【过渡语】最后一道随堂演练是综合题,考查坐标规律、画图、面积计算的综合运用。 四、随堂演练4 —— 综合题(求对称点坐标、画图、求面积) 【教师活动】(展示课件)随堂演练4:如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点坐标分别为A(3,-2),B(1,-4),C(5,-5)。 【教师活动】(1) 画出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1,并写出各顶点坐标。 【学生活动】关于x轴对称,横坐标不变,纵坐标变为相反数:A(3,-2)→A1(3,2);B(1,-4)→B1(1,4);C(5,-5)→C1(5,5)。然后描点A1、B1、C1,依次连接得到△A1B1C1。 【教师活动】正确。关于x轴对称,"x"不变,y变。注意A(3,-2)的纵坐标-2变为相反数2,得到A1(3,2)。B和C同理。 【教师活动】(2) 画出△ABC关于y轴对称的△A2B2C2,并写出各顶点坐标。 【学生活动】关于y轴对称,纵坐标不变,横坐标变为相反数:A(3,-2)→A2(-3,-2);B(1,-4)→B2(-1,-4);C(5,-5)→C2(-5,-5)。描点、连线得到△A2B2C2。 【教师活动】很好。关于y轴对称,"y"不变,x变。注意区分两种对称的坐标变化。 【教师活动】(3) 求△ABC的面积。 【教师活动】这道题要求计算△ABC的面积。在坐标系中求三角形面积,常用的方法是割补法——用矩形面积减去周围三个直角三角形的面积。请同学们思考如何"割补"。 【学生活动】我构造一个矩形,使△ABC的顶点都在矩形的边上或内部。观察三个顶点的坐标:A(3,-2),B(1,-4),C(5,-5)。横坐标范围是1到5,宽为4;纵坐标范围是-5到-2,高为3。我以(1,-5)和(5,-2)为对角顶点构造一个矩形,面积为4×3=12。 【学生活动】 然后计算三个直角三角形的面积:以AB为斜边的直角三角形,两条直角边分别为2和2,面积为×2×2=2;以BC为斜边的直角三角形,两条直角边分别为4和1,面积为×4×1=2;以CA为斜边的直角三角形,两条直角边分别为2和3,面积为×2×3=3。 【学生活动】△ABC的面积=矩形面积-三个直角三角形面积=12-2-2-3=5。所以△ABC的面积是5平方单位。 【教师活动】计算过程非常完整!用割补法求坐标系中三角形的面积,关键步骤是:确定矩形→计算矩形面积→计算周围直角三角形面积→相减得到三角形面积。 【教师活动】 另外,我们也可以直接用坐标公式(鞋带公式)来验证:面积=×|x₁(y₂-y₃)+x₂(y₃-y₁)+x₃(y₁-y₂)|=×|3(-4-(-5))+1(-5-(-2))+5(-2-(-4))|=×|3×1+1×(-3)+5×2|=×|3-3+10|=×10=5。结果一致! 【答案】答案:(1) A1(3,2), B1(1,4), C1(5,5);(2) A2(-3,-2), B2(-1,-4), C2(-5,-5);(3) △ABC的面积为5平方单位。 【解答】 面积计算详解(割补法):构造矩形,对角顶点为(1,-5)和(5,-2),矩形面积=4×3=12。三个直角三角形面积:S₁=×2×2=2,S₂=×4×1=2,S₃=×2×3=3。△ABC面积=12-2-2-3=5。或用鞋带公式:S=×|3(-4+5)+1(-5+2)+5(-2+4)|=×|3×1+1×(-3)+5×2|=×|3-3+10|=×10=5。 【知识点】随堂演练4 解题要点 题目:△ABC,A(3,-2), B(1,-4), C(5,-5)。 (1) 关于x轴对称的△A1B1C1: A1(3,2), B1(1,4), C1(5,5)。 规律:横坐标不变,纵坐标变相反数。 (2) 关于y轴对称的△A2B2C2: A2(-3,-2), B2(-1,-4), C2(-5,-5)。 规律:纵坐标不变,横坐标变相反数。 (3) 求△ABC面积(割补法): 步骤1:构造矩形——横坐标范围1~5,纵坐标范围-5~-2。 矩形面积 = 4 × 3 = 12。 步骤2:计算三个直角三角形面积。 S1 = S2 = S3 = 步骤3:△ABC面积 = 12 - 2 - 2 - 3 = 5。 验证(鞋带公式): S = = = 结论:△ABC面积为5平方单位。 【方法归纳】坐标系中求三角形面积的两种方法 方法一:割补法(推荐) (1) 构造矩形,使三角形三个顶点在矩形边上或内部。 (2) 矩形面积 = 长 × 宽。 (3) 三角形面积 = 矩形面积 - 周围直角三角形面积之和。 优点:直观,不易出错,适合初学者。 方法二:鞋带公式(坐标公式) S = 优点:计算快捷,适合任意三角形。 注意:取绝对值,保证面积为正。 选择建议: 简单三角形(顶点坐标整齐)→ 割补法。 复杂三角形(顶点坐标不整齐)→ 鞋带公式。 两种方法互相验证,确保计算无误。 【设计意图】随堂演练4是一道综合题,涵盖了三方面的考查:坐标规律的运用(求对称点坐标)、坐标系中画图(描点连线)、面积计算(割补法或鞋带公式)。通过这道题,学生将本节课的坐标规律知识与坐标系中的面积计算相结合,体现了知识的综合运用。面积计算部分详细展示了两种方法(割补法和鞋带公式),帮助学生建立多样化解题策略。 【过渡语】四道随堂演练覆盖了本节课的核心知识和常见题型。现在让我们来回顾和总结。 环节五:课堂小结(3分钟) 【教师活动】同学们,本节课我们学习了用坐标表示轴对称。请同学们从以下几个方面回顾本节课的收获。 【学生活动】我掌握了关于坐标轴对称的点的坐标变化规律:点(x,y)关于x轴的对称点是(x,-y)——横坐标不变,纵坐标互为相反数;关于y轴的对称点是(-x,y)——纵坐标不变,横坐标互为相反数。记忆口诀:关于谁对称,谁就不变,另一个变相反数。 【学生活动】我学会了在坐标系中画轴对称图形的四步法——找(找顶点坐标)、求(用规律求对称点坐标)、描(描点)、连(依次连接)。与第1课时的三步法相比,坐标法更精确、更快捷。 【学生活动】我理解了多次轴对称变换的坐标变化——每次变换独立应用对应的坐标规律,逐步计算。先关于y轴再关于x轴对称,相当于关于原点对称,即(x,y)→(-x,-y)。 【学生活动】我学会了用坐标规律解决实际问题——求参数、处理平移与对称的复合变换、在坐标系中计算三角形面积(割补法),综合运用了坐标知识和几何知识。 【教师活动】同学们总结得非常全面!本节课的核心是"数形结合"——用坐标(数)来精确描述轴对称(形)的变化规律。课后请同学们完成以下作业: 1. 从课后习题中选取; 2. 完成练习册本课时的习题。 【知识点】课堂小结:15.2 画轴对称的图形 第2课时 用坐标表示轴对称 一、关于坐标轴对称的坐标变化规律: 关于x轴:点(x,y) → (x,-y),横坐标不变,纵坐标变相反数。 关于y轴:点(x,y) → (-x,y),纵坐标不变,横坐标变相反数。 记忆口诀:关于谁对称,谁就不变,另一个变相反数。 二、四步法(找→求→描→连): 第一步:找出原图形各顶点的坐标。 第二步:根据坐标规律求出对称点的坐标。 第三步:在坐标系中描出各对称点。 第四步:依次连接各对称点,得到对称图形。 三、多次轴对称变换: 每次变换独立应用对应的坐标规律,逐步计算。 先关于y轴再关于x轴 → (x,y)→(-x,y)→(-x,-y) → 关于原点对称。 四、常见题型与应用: 题型1:直接求对称点坐标(已知规律,直接套用)。 题型2:已知对称关系求参数(规律转化为方程)。 题型3:复合变换(平移+对称,按顺序处理)。 题型4:综合题(对称+画图+面积计算)。 五、核心思想——数形结合: 用"数"(坐标)精确描述"形"(对称图形)的位置和变化。 将几何问题代数化,体现了数学的统一性和工具性。 【设计意图】课堂小结采用学生自主回顾的方式,从坐标规律、四步法、多次变换、常见题型、核心思想五个方面全面梳理本节课的知识体系。每个学生从不同角度分享收获,既巩固了知识,又培养了归纳总结能力。同时,强调"数形结合"这一核心思想,帮助学生从更高的视角理解本节课的学习价值。 四、板书设计 15.2 画轴对称的图形 第2课时 用坐标表示轴对称 一、关于坐标轴对称的坐标变化规律 关于x轴:点(x,y) → (x,-y) 横坐标不变,纵坐标变相反数。 关于y轴:点(x,y) → (-x,y) 纵坐标不变,横坐标变相反数。 口诀:关于谁对称,谁就不变,另一个变相反数。 二、四步法——坐标系中画轴对称图形 三、例2——四边形ABCD的两次对称变换 第一步(找):找顶点坐标。 第二步(求):用规律求对称点坐标。 第三步(描):在坐标系中描点。 第四步(连):依次连接各对称点。 口诀:找→求→描→连。 A(-5,1),B(-2,1),C(-2,5),D(-5,4) 关于y轴:A1(5,1),B1(2,1),C1(2,5),D1(5,4) 关于x轴:A2(5,-1),B2(2,-1),C2(2,-5),D2(5,-4) 两次变换:先y轴后x轴 → 关于原点对称 (x,y)→(-x,y)→(-x,-y) 四、常见题型 五、随堂演练4——综合题(面积计算) 题型1:求对称点坐标。 题型2:已知对称关系求参数。 题型3:复合变换(平移+对称)。 题型4:对称+画图+面积计算。 A(3,-2),B(1,-4),C(5,-5) 关于x轴:A1(3,2),B1(1,4),C1(5,5) 关于y轴:A2(-3,-2),B2(-1,-4),C2(-5,-5) 面积(割补法): 矩形面积=4×3=12 三个直角三角形面积=2+2+3=7 △ABC面积=12-7=5 六、课后作业 教材课后习题 练习册本课时习题 五、教学反思 1. 情境导入环节,以老北京城中轴线(西直门和东直门关于中轴线对称)为切入点,是否能有效激发学生的学习兴趣?学生是否能从这一情境中自然地联想到"关于y轴对称的坐标关系"?从"老北京城示意图"到"坐标系中的对称规律"的过渡是否自然流畅?导入时间是否控制在3分钟内? 2. 探究新知环节,学生通过"描点→画对称点→观察坐标→猜想规律→验证→归纳"的完整探究过程,是否真正经历了从特殊到一般的数学发现的完整过程?6个点的选取(涵盖不同象限和坐标轴上的点)是否充分?学生是否能自主发现"关于x轴对称,横坐标不变,纵坐标互为相反数"和"关于y轴对称,纵坐标不变,横坐标互为相反数"两条规律? 3. "关于谁对称,谁就不变,另一个变相反数"这一记忆口诀是否有效帮助学生区分了关于x轴和关于y轴对称的坐标变化规律?学生在练习中是否还会出现将横坐标和纵坐标变化搞混的情况?如果出现混淆,教师应如何通过图形直观(上下翻折 vs 左右翻折)来帮助学生纠正? 4. 例2的教学中,四边形ABCD先关于y轴对称再关于x轴对称的两次变换,学生是否能逐步完成每一步的坐标计算?学生是否能自主发现"两次轴对称变换的复合效果——关于原点对称"这一规律?教师在引导学生发现这一规律时,是否给予了足够的思考时间,而不是直接告知? 5. 四步法(找→求→描→连)的归纳是否清晰明了?与第1课时的三步法(找→画→连)的对比是否帮助学生理解了两种方法的联系与区别?学生是否体会到了"坐标法"比"尺规作图法"更精确、更快捷的优势? 6. 针对训练1(教材P75练习第1题)的6个点是否全面覆盖了不同象限和坐标轴上的点?学生在处理坐标轴上的点(如A(-2,0)在x轴上,E(0,-1)在y轴上)时,是否理解"对称点就是自身"这一特殊情况?针对训练2(逆向求坐标)是否帮助学生建立了坐标规律的双向应用意识? 7. 随堂演练2(灯笼平移+对称)涉及复合变换,学生是否能按照题目要求的顺序(先平移再对称)逐步处理?变换顺序的概念是否被学生充分理解?教师在讲解时是否需要强调"变换顺序改变,结果可能不同"? 8. 随堂演练3(求参数m,n)将坐标规律转化为方程,学生是否能顺利完成这一转化?解方程时是否有学生出现符号错误(如m+1=-3误解为m=-2)?教师是否及时强调了"互为相反数"的含义和移项法则? 9. 随堂演练4(综合题——求对称点坐标、画图、求面积)是本节课的综合高潮,学生是否能独立完成全部三个小问?面积计算部分,学生是倾向于使用割补法还是鞋带公式?两种方法是否都得到了充分展示?割补法的三个直角三角形面积计算是否有学生出错?教师是否对面积计算过程进行了详细的板书演示? 10. 本节课的教学脉络是否清晰:情境导入(老北京城示意图)→ 探究新知(坐标规律探究→例2→四步法归纳)→ 例题精讲(针对训练1-3)→ 课堂练习(随堂演练1-4)→ 课堂小结。各个环节的时间分配是否合理(3+15+10+14+3=45分钟)?板书设计是否清晰地呈现了本节课的核心知识结构?"数形结合"这一核心思想是否贯穿始终? 11. 本节课作为"画轴对称的图形"的第2课时,学生是否真正理解了"用坐标表示轴对称"的意义和方法?是否能独立运用坐标规律解决坐标系中的轴对称作图问题?本节课的学习是否为后续学习"函数图像的对称性"(如一次函数、二次函数图像的对称)奠定了坚实的基础?学生是否体会到了"数形结合"思想在数学学习中的重要性? 学科网(北京)股份有限公司 $

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15.2 画轴对称的图形 第2课时 用坐标表示轴对称  教学设计  2026-2027学年人教版八年级数学上册
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