师:同学们好。今天我们学习六年级下册人教版数学第六单元图形的运动,例1到例2的内容。请准备好上课所需的学习用品。以下是本节课的学习目标,现在开始今天的学习。同学们,请看屏幕上这些图形,想象一下,经过图形的运动之后,这些图形能拼成一个完整的图案吗?如果可以,大家猜猜,运动后的图形能拼成怎样的图案呢?
生:能拼成一个笑脸图案。
师:没错,同学们观察力真强。那具体该怎么拼呢?很多同学说可以让1号图形保持不动,让其他图形运动起来,跟1号图形拼在一起,这是个好想法。现在请同学们用学过的图形运动方式,描述一下其他几个图形的运动过程。小明同学想先让3号图形开始运动,我们来听听他是怎样描述图形3的运动过程的。
生:把图形3向上平移一格,刚好可以和图形1拼在一起。
师:说得真好。哪位同学能说一下,小明同学是从几个方面描述图形3的平移运动呢?
生:描述图形的平移运动时,要从方向和距离这两个方面进行描述。
师:接下来同学们还想怎么拼?很多同学说想先把嘴巴拼好,那也就是要让图形4运动起来啦。谁来描述一下图形4的运动过程呢?
生:先把4号图形顺时针旋转90度再平移。
师:只描述图形旋转的方向和角度,图形的位置能确定下来吗?
生:只描述方向和角度,图形不一定能旋转到我们想到达的位置。
师:同学们看,当以这个点为旋转中心时,图形4会旋转到这个位置;当以这个点为旋转中心时,图形4又会旋转到这个地方。所以规定的旋转中心不同,图形最终旋转到的位置就不一样。所以描述图形的旋转时,还要记得描述旋转中心。现在老师记这个点为旋转中心。同学们,请你们对着屏幕再说一说图形4的运动过程。
生:图形4绕着点o,先按照顺时针方向旋转90度,再向左平移一格,再向上平移3格,就可以跟1号图形和3号图形完美地拼合在一起。
师:当然,图形4旋转后也可以先向上平移3格,再向左平移一格,也能运动到同样的位置。所以有时运动的描述方法并不唯一。同学们,现在这个笑脸图案已经出现雏形了,那最后剩下的这个2号图形同学们还没描述,我们能不能直接把它平移过来拼在一起?
生:不行。
师:我们发现必须把2号图形放大,才能跟其他图形拼在一起。可是究竟按照怎样的比来放大才能正好拼成一个笑脸呢?我们一起来观察一下这几张图片,发现1号图形的边占了两个小方格,而2号图形的边只占了一个小方格,所以我们可以把2号图形按照2 : 1放大,这样就刚好可以和其他图形一起拼成笑脸图案啦。所以描述图形的放大或缩小时,我们要说清楚放大或者缩小的比。
同学们,刚刚我们通过图形的平移和旋转,图形的放大和缩小,终于把这个可爱的笑脸图案复原啦。现在请同学们观察一下,当把这个笑脸图案沿着中间这条直线对折后,这个笑脸图案的左右两侧有什么特点?
生:沿着中间这条直线对折后,笑脸图案的左右两侧可以完全重合。
师:像这样,在平面内,如果一个图形沿着某条直线对折,直线两侧的部分能够完全重合,那么这个图形就是轴对称图形,这条直线就是这个轴对称图形的对称轴。像这种沿着对称轴把图形对折的运动就是轴对称。关于轴对称,图形的对称轴数量会因具体图形的不同而各有差异。现在请同学们看一看屏幕上的图形是不是轴对称图形,如果是,它们各有几条对称轴,我们一起来说一说。
生:长方形是轴对称图形,它有两条对称轴。正方形也是轴对称图形,它有四条对称轴。平行四边形不是轴对称图形,因为无论沿着哪条直线对折,直线两边都没法完全重合。比如沿着对角线对折后是这样的,沿着中间的直线对折后是这样的,所以它的对称轴数量为0。等边三角形和等腰三角形都是轴对称图形,等边三角形有三条对称轴,而等腰三角形只有一条对称轴。等腰梯形也是轴对称图形,它有一条对称轴。圆是一个很特殊的轴对称图形,它有无数条对称轴,这里老师只画出了其中的一部分。
师:同学们,刚刚我们复习了图形的平移和旋转、图形的放大和缩小、轴对称这四种图形运动方式,请同学们思考一下,这四种运动方式在运动过程中图形的什么改变,什么不变?
生:思考中……
师:现在让我们一起在表格中整理出我们的发现吧。在运动过程中我们可以发现,图形平移、旋转或者轴对称运动后,图形的形状大小都不变。把图形按一定的比放大或缩小后,不改变图形的形状,只改变图形的大小。当我们对图形进行描述时,要说出以下的关键要素,在描述图形的平移时,需要说明平移的方向和距离。在描述图形的旋转时,要从旋转中心、旋转方向、旋转角度这三个方面进行说明。在描述轴对称运动时,要确保沿着某条直线对折后,直线两侧的部分能够完全重合,这样的图形才是轴对称图形。在描述图形的放大或缩小时,要具体说明按照怎样的比进行放大或缩小。通过这个表格,我们可以很清楚地看到这四种运动方式的联系和区别。无论是平移、旋转、轴对称还是放大或缩小,都不会改变图形的形状。图形在进行平移、旋转、轴对称时,图形的大小也不会改变,但把图形按一定的比放大或缩小后,图形的大小会发生改变。所以我们也可以用这样的图对图形的运动方式进行分类。
同学们,通过刚才的整理,我们明确了各种图形运动的关键要素,梳理出了它们的共同之处和相互之间的联系,使我们对这些运动方式有了更深的理解。其实图形的运动在我们的数学学习和生活中都有广泛的应用,比如大家看看这两幅图,在之前推导平面图形的面积计算公式时,我们经常用到割补法,帮助我们推导出公式。同学们观察一下,这里面蕴含了图形运动的哪些方式呢?
