28.2.3 关于原点对称的点的坐标 教学设计 2026-2027学年人教版九年级数学上册
2026-08-20
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摘要:
该初中数学教学设计聚焦“关于原点对称的点的坐标”核心知识点,通过复习关于x轴、y轴对称的点的坐标规律导入,搭建新旧知识联系的学习支架,引导学生自然过渡到新知探究。
此设计以“观察—猜想—验证—归纳”为主线,通过描点、三角形全等证明推导坐标特征,对比三种对称规律的表格强化区分,培养学生数学思维(推理能力)与数学眼光(抽象能力、几何直观),分层作业满足不同需求,助力学生掌握规律,提升教师教学效率。
内容正文:
28.2.3 关于原点对称的点的坐标 教学设计
一、课标要求
《义务教育数学课程标准(2022年版)》要求:在平面直角坐标系中,探索并掌握关于原点对称的点的坐标特征,能写出对称点的坐标并作出对称图形,体会数形结合思想和用代数方法研究几何问题的方法。
二、教材分析
本节课是新人教版九年级上册第二十八章“旋转”第二节第三课时,是在学生学习了中心对称和中心对称图形之后,从坐标角度对中心对称进行的量化研究。教材先通过复习关于轴、轴对称的点的坐标规律引入,再通过在坐标系中描点、观察、猜想、验证,归纳出关于原点对称的点的坐标特征——横、纵坐标都互为相反数,最后以作三角形关于原点对称的图形为例,落实坐标法作图技能。
本节课实现了几何变换与代数表示的沟通,是“数形结合”思想的典型载体,也为后续学习二次函数图象的对称性、函数图象的平移与对称等内容奠定基础。
三、学情分析
知识基础: 学生已掌握中心对称的概念和性质,能作一个图形关于某点的中心对称图形;在八年级学过关于轴、轴对称的点的坐标规律,具备在平面直角坐标系中描点作图的基本技能。
能力基础: 九年级学生具备一定的观察、归纳和推理能力,能在教师引导下开展探究活动,但从几何性质推导坐标特征需要教师搭建台阶。
困难预判: ①三种对称(关于轴、轴、原点)的坐标规律容易混淆,需要通过对比表格强化区分;②作对称图形时,学生可能在确定关键点坐标或描点连线环节出错;③含参数的关于原点对称问题(如两点坐标含字母,求参数值)对部分学生有一定难度。
四、教学目标
知识与技能: 掌握关于原点对称的点的坐标特征,即点关于原点的对称点为;能写出给定点关于原点的对称点坐标;能利用坐标关系作出图形关于原点对称的图形。
过程与方法: 经历描点、观察、猜想、验证、归纳的探究过程,体会从特殊到一般的研究方法和数形结合思想,在三种对称的坐标规律对比中发展归纳概括能力。
情感态度与价值观: 感受坐标与图形变换的内在联系,体会用代数方法研究几何问题的简洁美,增强数学学习的兴趣和信心。
五、教学重点与难点
教学重点: 关于原点对称的点的坐标特征,利用坐标关系作中心对称图形。
教学难点: 关于原点对称的点的坐标特征的探究与归纳,三种对称坐标规律的区分与综合应用。
六、教学准备
多媒体课件、三角板、平面直角坐标系学案、直尺。
七、教学过程
(一)复习回顾,引入新课
教师活动:
1. 课件出示复习题:
题1:点关于轴对称的点的坐标为( )
A. B. C. D.
题2:点关于轴对称的点的坐标为______。
1. 学生回答后,引导归纳已学规律:
· 关于轴对称的点:横坐标相等,纵坐标互为相反数。
· 关于轴对称的点:纵坐标相等,横坐标互为相反数。
1. 导入:我们已经知道关于轴、轴对称的点的坐标规律,那么关于原点对称的点,坐标之间又有什么关系呢?这就是我们今天要探究的内容。
学生活动: 独立完成复习题,集体回答;回顾关于轴、轴对称的点的坐标规律;明确本节课的研究方向。
设计意图: 从学生已有的坐标对称知识出发,以旧引新,为探究关于原点对称的点的坐标规律提供类比基础,同时帮助学生建立三种对称的完整知识结构。
(二)探究新知,归纳规律
教师活动:
1. 课件出示坐标系,标出点及其关于轴的对称点、关于轴的对称点。
提问:点与点的位置关系是怎样的?点与点呢?
引导学生发现:点与点关于原点对称,点与点也关于原点对称。
1. 深入探究:如何确定平面直角坐标系中点关于原点对称的点的坐标?
课件出示点,作轴于,点为关于原点的对称点,作轴于。
引导学生利用中心对称的性质证明:
因为点是点绕原点旋转得到的,所以是线段的中点,即。
又,(对顶角相等),
所以(AAS)。
因此,。
由于在第三象限,所以。
1. 课件出示五个点、、、、,让学生在坐标系中描出这些点,并写出它们关于原点的对称点坐标。
学生完成后,课件出示答案:
· 的对称点
· 的对称点
· 的对称点
· 的对称点
· 的对称点
1. 引导学生观察表格,思考:
(1)对称点的横坐标与原横坐标的绝对值有什么关系?纵坐标呢?
答:横坐标的绝对值相等,纵坐标的绝对值也相等。
(2)坐标与坐标之间的符号有什么特点?
答:横坐标的符号相反,纵坐标的符号也相反。
1. 归纳结论:
关于原点对称的两个点,横、纵坐标的符号都相反,绝对值都相等。
即:点关于原点对称的点为。
1. 对比三种对称的坐标规律,课件出示总结表格:
对称情况
坐标关系
表示
关于轴对称
横坐标相同,纵坐标互为相反数
关于轴对称
横坐标互为相反数,纵坐标相同
关于原点对称
横、纵坐标都互为相反数
学生活动: 观察坐标系中各点的位置,发现关于原点对称的点的坐标关系;跟随教师利用三角形全等验证坐标特征;在学案上描点并写出五个对称点的坐标;观察表格归纳坐标规律;对比三种对称规律,完成总结表格。
设计意图: 探究过程从具体的点出发,通过几何证明验证猜想,再由多个点归纳一般规律,体现“观察—猜想—验证—归纳”的数学探究路径。三角形全等的证明让学生不仅知其然,更知其所以然,培养了推理能力。
(三)典例精讲,坐标作图
教师活动:
1. 课件出示例2:
如图,利用关于原点对称的点的坐标的关系,作出与关于原点对称的图形。
1. 分析:要作出关于原点对称的图形,关键是确定三个顶点、、关于原点的对称点、、的坐标,再描点连线即可。
1. 板演解题过程:
解:由图可知的三个顶点坐标分别为:
,,。
根据关于原点对称的点的坐标特征,它们的对称点分别为:
,,。
在平面直角坐标系中描出、、,依次连接、、,就得到与关于原点对称的。
1. 总结坐标法作中心对称图形的一般步骤:
① 找关键点:找出给定图形上有代表性的点(如顶点、端点等);
② 写对称坐标:写出这些点关于原点的对称点的坐标;
③ 描点:在平面直角坐标系中描出对称点;
④ 顺次连接:按原图形的形状顺次连接对称点。
学生活动: 跟随教师分析作图思路,在学案上同步写出三个顶点的对称点坐标并描点作图,同桌互相检查图形是否规范,口述作图步骤。
设计意图: 例题完整展示了坐标法作中心对称图形的全过程,学生同步操作确保掌握方法。步骤总结将操作经验上升为一般方法,与上节课的“连接—找对称点—顺次连接”几何作图法形成对比,体现坐标法的简洁性。
(四)巩固练习,当堂检测
教师活动:
1. 课件出示教材第104页练习第1题:
下列各点中,哪两个点关于原点对称?
,,,,,,。
解:和的横、纵坐标都互为相反数,因此和关于原点对称。
其余各点均不满足横、纵坐标同时互为相反数的条件。
1. 课件出示教材第104页练习第2题:
写出下列各点关于原点的对称点、、、的坐标:
,,,。
解:,,,。
1. 课件出示第3题(平行四边形与原点对称):
如图,的对角线相交于原点,其顶点、的坐标分别为和。求顶点、的坐标。
分析:平行四边形的对角线互相平分,对角线交点(原点)是对称中心。因为关于原点中心对称,所以与关于原点对称,与关于原点对称。
解:因为关于原点的对称点为,所以。
因为关于原点的对称点为,所以。
1. 课件出示当堂检测:
题1:在平面直角坐标系中,点关于原点的对称点的坐标是______。
解:横、纵坐标都取相反数,。
题2:点与点关于原点对称,则______。
解:由关于原点对称的坐标特征,,,所以,。
题3:点绕原点旋转后到达的点的坐标是______。
解:绕原点旋转即关于原点对称,所以到达点为。
题4:若点与点关于原点对称,则的值是( )
A. B. C. D.
解:,,,故选D。
题5:已知点与点关于原点对称,则直线经过第______象限。
解:由关于原点对称的坐标特征列方程组:
,即;
,即。
由得,代入:
,,,,。
所以直线为,,,直线经过第一、三、四象限。
学生活动: 独立完成练习和检测题,举手回答并说明解题依据;第5题在教师引导下列方程组求解参数,判断直线经过的象限。
设计意图: 练习设计层次分明,第1、2题考查基本坐标规律的直接应用,第3题结合平行四边形的中心对称性综合运用,当堂检测5道题由浅入深,第5题将原点对称与方程组、一次函数图象结合,有一定挑战性,满足不同层次学生的需求。
(五)课堂小结,布置作业
教师活动:
1. 引导学生回顾本节课知识:
(1)关于原点对称的点的坐标特征:点关于原点的对称点为____________。
(2)三种对称的坐标规律对比:
· 关于轴对称:______坐标不变,______坐标变号;
· 关于轴对称:______坐标不变,______坐标变号;
· 关于原点对称:______坐标和______坐标都变号。
(3)坐标法作中心对称图形的四步法:______→______→______→______。
1. 知识收获:关于原点对称的点的坐标特征和坐标法作图。
1. 数学思想:数形结合思想(用坐标表示几何变换)、从特殊到一般的归纳思想、类比思想(与关于轴、轴对称类比)。
学生活动: 集体回答填空,梳理本节课知识要点,记录作业。
设计意图: 以填空形式引导学生自主回顾,三种对称规律的对比强化是本节课核心,小结时再次强调以帮助学生形成清晰的知识结构。
八、分层作业
A组(基础题):
1. 写出下列各点关于原点的对称点坐标: (1);(2);(3);(4)。
1. 点关于轴、轴、原点的对称点坐标分别为______、______、______。
B组(提高题):
1. 已知点与点关于原点对称,求的值。
1. 已知的三个顶点坐标分别为、、,在平面直角坐标系中作出关于原点对称的,并写出、、的坐标。
C组(拓展题):
1. 已知点与点关于原点对称,求的值。
1. 在平面直角坐标系中,点的坐标为,将线段绕原点逆时针旋转得到。 (1)求点的坐标; (2)求点关于原点的对称点的坐标; (3)判断的形状并说明理由。
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