28.1 图形的旋转(第2课时)教学设计 2026-2027学年人教版数学九年级上册
2026-09-08
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摘要:
该初中数学教学设计聚焦图形旋转的作图步骤及三要素,通过知识回顾梳理旋转定义、性质等基础,以点、线段、图形的旋转作图为支架,逐步构建旋转作图的一般步骤。
特色在于递进式探究与多方法解决问题,从点到图形的转化渗透数学思维,典例中多种作法培养创新意识,结合五角星图案设计体现应用意识,助力学生发展空间观念,为教师提供结构化教学流程。
内容正文:
28.1 图形的旋转(第2课时)
教学目标
1.复习图形旋转的相关知识,然后应用已学的知识作图,掌握旋转作图的一般步骤.
2.理解选择不同的旋转角度、不同的旋转中心、不同的旋转方向对某一图案作旋转,会产生不同的效果,能根据需要用旋转的知识设计图案.
教学重点
旋转作图的一般步骤,图形旋转的三要素.
教学难点
旋转作图的一般步骤.
教学准备
直尺、三角尺、量角器、圆规等.
教学过程
知识回顾
1.把一个平面图形绕着平面内某一点O转动一个角度,叫做图形 旋转 ,点O叫做 旋转中心 ,转动的角叫做 旋转角 .如果图形上的点P经过旋转变为点P′,那么这两个点叫做这个旋转的 对应点 .
2.注意:(1)此处旋转是指平面内的变换,因此, “平面内” 这一条件不可忽略.
(2)旋转中心可以是图形 外 的一点,也可以是图形 上 的一点,还可以是图形 内 的一点.
(3)旋转的角度一般小于 360° .
3.旋转的性质:
对应点到 旋转中心 的距离相等.
对应点与旋转中心所连线段的夹角等于 旋转角 .
旋转前、后的图形 全等 .
4.利用旋转变换求角的度数的三种方法:
(1)利用旋转前、后的 图形全等 求解.
(2)利用图形旋转前、后的 对应角相等 求解.
(3)根据 旋转角 求解.
5.利用旋转变换可以把零散的、不规则的图形整合在一起,使其转化为 规则图形 ,然后根据 规则图形的面积公式 求出阴影部分的面积.这个过程体现了 转化思想和整体思想 的应用.
6.确定旋转中心、对应点、旋转角的方法:
确定 旋转中心 ——旋转前、后位置没有发生变化的点;
确定 对应点 ——旋转后能重合的点;
确定 旋转角 ——各组对应点与旋转中心所连线段的夹角.
新知探究
一、探究学习
【问题】如图,你能画出将点A绕点O按顺时针方向旋转60°后的点吗?
【师生活动】教师适当点拨,引导学生发现作图方法.
【答案】作法:
(1)如图,连接OA,以点O为圆心,OA为半径画圆;
(2)用量角器或含60°角的三角尺画出∠AOB,与圆周交于点B.
点B即为点A绕点O按顺时针方向旋转60°后的点.
【设计意图】让学生掌握最简单的元素——点的旋转作法,为进一步学习线段和图形的旋转作法作铺垫.
【问题】如图,已知线段AB和点O,你能画出线段AB绕点O顺时针旋转90°后的线段A′B′吗?
【师生活动】教师引导学生理解线段的旋转作法重点是确定线段端点的对应点,进而将线段的旋转转化为点的旋转,学生讨论交流,自主作图.
【答案】作法:
(1)如图,连接OA,OB;
(2)作射线OD⊥OB,射线OE⊥OA;
(3)分别在射线OD,OE上截取OB′=OB,OA′=OA;
(4)连接A′B′.
线段A′B′即为所求线段.
【设计意图】从线段的旋转作法到点的旋转作法,让学生体会转化的思想.
【问题】如图,△ABC绕点C旋转后,顶点A的对应点为点D.试确定顶点B对应点的位置以及旋转后的三角形.
【师生活动】类比线段的旋转作法,讨论发现图形的旋转作法重点是确定关键点的对应点,进而转化为点的旋转作法,然后学生自主作图,教师检查补充即可.
【答案】作法:(1)如图,连接CD;
(2)以CB为一边,作∠BCE,使得∠BCE=∠ACD;
(3)在射线CE上截取线段CF,使得CF=CB,点F即为点B的对应点;
(4)连接DF,CF,则△DFC即为旋转后的三角形.
【新知】旋转作图的一般步骤:
(1)找出图形的关键点,确定旋转中心、旋转方向和旋转角;
(2)分别连接图形中的各关键点和旋转中心;
(3)以旋转中心为角的顶点,(2)中所连线段为旋转角的一边,按正确的旋转方向作出旋转角;
(4)在旋转角的另一边上截取关键点到旋转中心的距离,得到该关键点的对应点;
(5)顺次连接各对应点,得到旋转后的图形.
【设计意图】通过点、线段、图形的旋转作法,理解并掌握旋转作图的一般步骤.
二、典例精讲
【例题】如图,E是正方形ABCD中CD边上任意一点,以点A为旋转中心,把△ADE顺时针旋转90°,画出旋转后的图形.
【师生活动】学生解答并展示,然后教师补充总结.
【分析】关键是确定△ADE三个顶点的对应点的位置,即三个顶点旋转后的位置.
【答案】解:因为点A是旋转中心,所以它的对应点是它本身.
在正方形ABCD中,AD=AB,∠DAB=90°,所以旋转后点D与点B重合.
设点E的对应点为点E′.因为旋转后的图形与旋转前的图形全等,所以∠ABE′=∠ADE=90°,BE′=DE.
如图,在CB的延长线上取点E′,使BE′=DE,连接AE′,则△ABE′为旋转后的图形.
【问题】还有其他方法吗?
【师生活动】教师引导学生从不同的角度分析并作答.
【答案】
方法1:如图,过点A作射线AP⊥AE,在射线AP上取一点E′,使AE′=AE,连接BE′,则△ABE′为旋转后的图形.
方法2:如图,以点A为圆心,AE为半径画弧,交CB的延长线于点E′,连接AE′,则△ABE′为旋转后的图形.
方法3:如图,过点A作AE的垂线,交CB的延长线于点E′,则△ABE′为旋转后的图形.
【设计意图】用不同方法解决同一道题,培养学生的发散思维.
【问题】按要求旋转三角形.
(1)选择不同的旋转角度,观察旋转的效果;
(2)选择不同的旋转中心,观察旋转的效果;
(3)选择不同的旋转方向,观察旋转的效果.
【师生活动】小组一起讨论并画图,教师查看并指导补充.
【新知】图形旋转的三要素是旋转中心、旋转角和旋转方向,它们都会影响图形旋转的效果.
我们可以借助旋转设计出许多美丽的图案.
如图(1),将一个等腰三角形绕着它正下方的一点旋转,就可以得到图(2)中的五角星图案.
师:想一想,需要旋转几次,每次的旋转角是多少?
【答案】需要旋转4次,每次的旋转角是72°.
旋转同一个图形时,选择不同的旋转中心、不同的旋转角或不同的旋转方向都可能产生不同的旋转效果.
在下图的两个旋转中,旋转中心不变,旋转角改变了,产生了不同的旋转效果.
在下图的两个旋转中,旋转角不变,旋转中心改变了,产生了不同的旋转效果.
经过多次旋转,可以得到多个美丽的图案.
【设计意图】让学生意识到图形旋转的三要素对旋转效果的影响,体会旋转设计图案的意义.
课堂小结
板书设计
一、点的旋转作法
二、线段的旋转作法
三、图形的旋转作法
四、旋转作图的一般步骤
五、图形旋转的三要素
课后任务
完成教材第95页练习第1、2题,第96页第3、4题.
教学反思
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