《圖形的變換》教材分析和教學(xué)建議
在以前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)結(jié)合實(shí)例了解了生活中的平移、旋轉(zhuǎn)和軸對稱現(xiàn)象，并經(jīng)歷了一個簡單圖形經(jīng)過旋轉(zhuǎn)制作復(fù)雜圖形的過程。本內(nèi)容是平移、旋轉(zhuǎn)和軸對稱知識的綜合運(yùn)用，有利于學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識圖形的變換，發(fā)展他們的空間觀念。本活動呈現(xiàn)的是一個綜合性的問題，主要是讓學(xué)生通過對方格紙上圖形的變換過程的觀察與交流，進(jìn)一步認(rèn)識平移和旋轉(zhuǎn)。教材安排了四個變化過程，讓學(xué)生通過觀察，嘗試用語言描述每一次變化中每一個圖形的變換過程。如第一次變化，可以是圖a向右平移兩格，圖b向下平移兩格，圖c向上平移兩格，圖d向左平移兩格，這樣就得到了風(fēng)車圖形；還可以通過旋轉(zhuǎn)和平移得到風(fēng)車圖形，即圖a逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°，再向右平移兩格，其他幾個三角形作類似的旋轉(zhuǎn)再平移即可得到風(fēng)車圖形。第二次變化，可以是左上角的三角形先向下平移兩格，再向右平移兩格，右上角的三角形先向下平移兩格，再向左平移兩格。第三次變化，可以是最左邊的三角形向右平移兩格，最右邊的三角形向左平移兩格，中間兩個三角形分別向上平移兩格。第四次變換，可以是左下角的三角形先向上平移兩格再向右平移兩格，其他三個三角形作類似的平移即可。為了學(xué)生敘述方便，教師可以引導(dǎo)學(xué)生將變換得來的圖形標(biāo)上字母。
教學(xué)時，可以按照“想一想、做一做、再想一想”的過程，鼓勵學(xué)生先獨(dú)立想象，再擺一擺，并與同學(xué)進(jìn)行交流，最后再回想圖形的變換過程。教學(xué)時要注意三個方面，一是圖形的變換對學(xué)生的空間想象能力要求比較高，可以讓學(xué)生剪幾個一樣的三角形，讓每個學(xué)生自己進(jìn)行操作，通過操作來體驗(yàn)圖形變換的過程，再嘗試用語言來表達(dá)變換的過程。這里一定要重視學(xué)生的操作，它不僅僅能幫助困難學(xué)生解決問題，而且能驗(yàn)證想象的過程，同時操作和想象的結(jié)合也有利于學(xué)生在頭腦中建立正確的表象。二是在圖形的變換中，不同的思考角度，常常會產(chǎn)生不同的變換方式。每一次變化可以有不同的變換方式，如第一次變化可以只通過平移，也可以旋轉(zhuǎn)與平移結(jié)合。再如第四次變化，除了上面提到的變換方式外，還可以這樣變換：左上角的三角形繞正方形最上面的頂點(diǎn)順時針方向旋轉(zhuǎn)90°，再旋轉(zhuǎn)90°，再旋轉(zhuǎn)90°就可以變換到最初的圖形中b的位置，其他幾個三角形也可以類似地旋轉(zhuǎn)。所以當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)不同的變換方式時，教師應(yīng)給予鼓勵。三是要盡可能讓更多的學(xué)生參與交流，說一說圖形的平移或旋轉(zhuǎn)的變換過程。
本單元的很多內(nèi)容和習(xí)題都是可以通過操作來完成的，因此，在課前可以請學(xué)生準(zhǔn)備一些小的學(xué)具，在教學(xué)的過程中讓學(xué)生結(jié)合操作思考問題，并把操作、思考和語言表達(dá)結(jié)合起來。
試一試
本題是用七巧板通過平移或旋轉(zhuǎn)變換成新的有趣的圖形，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步鞏固對圖形變換的認(rèn)識。七巧板的變換是多樣的，圖中所展示的僅是其中的一種。圖中三個圖形進(jìn)行了變換，即3號圖形先向右平移兩格，再向上平移6格；5號圖形是先向上平移6格，再逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°，再旋轉(zhuǎn)90°得到的；7號圖形是先向上平移8格，再順時針方向旋轉(zhuǎn)45° 得到的。教學(xué)時，可以先讓學(xué)生看著圖形想一想，也可以擺一擺，再說一說圖中的幾個圖形的變換過程。然后，可以組織學(xué)生用七巧板通過平移或旋轉(zhuǎn)再擺成一個圖形。根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，可以先選擇七巧板中的部分圖形進(jìn)行簡單的變換，在學(xué)生比較熟練的情況下，再操作一些比較復(fù)雜圖形的變換。對于圖形每一步的變換，都應(yīng)要求學(xué)生說一說是如何平移或旋轉(zhuǎn)的，這樣可以進(jìn)一步鞏固學(xué)生對平移或旋轉(zhuǎn)的認(rèn)識，也有利于學(xué)生有條理地進(jìn)行表達(dá)自己的理解。