轴对称及其性质教案
| 课程名称 | 课时安排 | 教学类型 | 授课对象 |
|---|---|---|---|
| 数学·轴对称及其性质 | 45分钟 | 新授课 | 七年级(初一)学生 |
| 教材版本 | 授课教师 | 教学主题 | 课标依据 |
|---|---|---|---|
| (未指定版本) | __________ | 理解轴对称图形与成轴对称的概念及性质 | 《义务教育数学课程标准(2022年版)》——空间观念、几何直观、符号意识 |
一、教材分析
本课是初中平面几何领域中"图形的变化"知识体系的起始内容,也是学生从静态观察几何图形走向动态变换认识的重要转折点。学生在小学阶段已经接触过"对折""重合"等直观经验,具备辨认简单轴对称图形的感性基础,但尚未系统地从数学角度定义轴对称、归纳对称性质。本课正是将这些零散的、生活化的感知进行数学抽象,上升为精确概念,并揭示"对应点所连线段被对称轴垂直平分"这一本质规律。
在前后知识联系上,本课为后续学习等腰三角形的性质、线段的垂直平分线、角平分线、中心对称与旋转等内容搭建了认知基础。特别是"垂直平分线"这一概念,将直接迁移到"线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等"的定理学习中。可以说,轴对称既是独立的研究对象,又是承载几何证明与变换思想的重要工具。
本课的核心价值不仅在于知识本身,更在于其中蕴含的数学思想方法:从生活中的对称现象抽象出数学概念(数学抽象),通过操作观察归纳出性质(合情推理),利用符号语言精确表达规律(符号意识),在不同图形情境中辨析概念边界(概念辨析)。这些思想方法对后续几何学习具有长远的迁移价值。
二、学情分析
本课授课对象为普通城市校七年级学生,班级呈现"两端分化明显、中等生为主体"的学情特征。从知识基础看,学生在小学阶段已认识长方形、正方形、圆等基本图形的对称特征,能完成简单的对折操作,但对"轴对称"的认识停留在"左右一样""两边相同"的生活经验水平,缺乏严格的数学定义和性质层面的理解。
从认知发展看,七年级学生正处于形式逻辑思维快速发展期,能够进行简单的抽象归纳,但仍依赖具体形象的支持。对于"一个图形具有对称性"(轴对称图形)与"两个图形具有位置关系"(成轴对称)这一对易混概念,学生往往只看到"对折重合"的表面共性,而忽略"研究对象的数量不同"这一本质区别。这构成了本课最主要的认知障碍。
此外,学生在用数学语言表达方面存在明显不足:描述对称特征时容易使用"一样""相同"含糊其辞;标注对应点时不规范或不会使用符号。家庭辅导参差不齐的现状,要求学生必须在校内完成核心概念的理解与表达训练,课后作业需具有清晰的自我检查功能。因此教学应以直观操作搭建脚手架,以精准提问促进语言表达,以辨析活动深化概念理解,兼顾两端学生的不同需求。
三、教学目标(核心素养导向)
【对应核心素养:空间观念】通过观察蝴蝶、天安门图片并动手折叠纸片,学生能用自己的话描述轴对称图形与两个图形成轴对称的定义,能分别举出2个生活实例,并能用"一个图形自身折叠"和"两个图形相互重合"的区别辨析概念。
【对应核心素养:几何直观】通过折纸实验与几何画板动态演示,学生能解释轴对称图形对应点、对应线段、对应角之间的关系,能指出对称轴的位置,并能用自己的话表述"对应点所连线段被对称轴垂直平分"这一性质。
【对应核心素养:符号意识】通过用字母 与 、 与 标注图形对应点,学生能规范书写对应点符号,能看图用数学语言描述 与对称轴 的垂直平分关系。
四、教学重难点
| 类别 | 要点 |
|---|---|
| 教学重点 | ①轴对称图形与两个图形成轴对称的概念建构;②"对应点所连线段被对称轴垂直平分"这一核心性质的发现与理解 |
| 教学难点 | 区分"轴对称图形"(一个图形自身的特征)与"两个图形成轴对称"(两个图形之间的位置关系),学生易混淆二者的判定对象,误将任何对折重合的情况都归为一类 |
五、教学资源与准备
教师准备:
- 教学课件(含蝴蝶、天安门、脸谱、飞机、枫叶等对称图片及几何画板动态演示)
- 彩色卡纸剪成的心形图形、等腰三角形、字母A各若干张(全班分组使用)
- 两个全等的三角形纸片(可吸附在磁性黑板上)
- 磁扣、直尺、记号笔(用于板书画图)
- 实物投影仪
学生准备:
- 彩纸1张、直尺、铅笔、剪刀
- 收集1—2个身边具有对称特征的实物或图片(通过观察校园、家中常见物品获得)
- 课前回忆:小学学过的哪些图形"对折后能重合"
六、教学过程(总时长 45 分钟)
环节1:创设情境(激活已有经验,引发认知需求)——5分钟
教师活动:
课件依次出示蝴蝶、天安门城楼、京剧脸谱、飞机、枫叶五幅图片,教师提问:
"同学们,请看大屏幕上的这些图片,它们在形状上有什么共同特征?"
学生自由发言后,教师追问:"你说的'左右一样'到底是什么意思?数学上怎样检验它是'真的一样'还是'看起来一样'?"
教师用手比划一个对折动作,引导全班一起模拟:将两手掌心相对合拢,模拟图形沿一条直线对折的过程。随后教师在黑板上画一只简笔画蝴蝶,画出一条竖直虚线,追问:"如果沿这条线把蝴蝶对折,左右两边会怎样?"
板书要点:
- 课题《轴对称及其性质》
- 板书关键词:"对折""完全重合""折痕所在直线"
学生活动:
观察图片,七嘴八舌说出"左右一样""两边相同""很对称"等生活化描述。跟随教师用手势比划"对折"动作——两手掌心相对合拢。有学生主动补充:"蝴蝶翅膀上的花纹也对得上。"此时教师引导:"'对得上'在数学里叫'完全重合',记住这个词。"学生齐读关键词"完全重合"两遍。
预设个别学生提出质疑:"老师,飞机从正面看和上面看不一样啊?"教师回应:"观察图形要先确定观察方式,我们说的是平面图形,所以要把飞机看成正面的一张图。"(教师用课件单独展示飞机正面平面图。)
设计意图:
利用学生熟悉的直观图片激发兴趣,激活小学阶段"对折重合"的生活经验。通过模拟对折手势,帮助学生建立"对称=对折后完全重合"的动作表象,为概念抽象提供感性支撑。教师的连续追问"到底是什么意思"制造认知冲突,引发精确定义的需求。
环节2:探究新知(经历概念/法则的形成过程)——15分钟
教师活动:
第一层:操作感知。 教师发放彩纸剪成的心形、等腰三角形、字母A纸片,组织同桌两人一组动手对折,并提出明确问题:"请大家把纸片沿不同方向对折,找一找有几种折法能让两边完全重合?把折痕描下来。"学生操作时,教师巡视并介入:"字母A只能沿竖线折吗?横着折行不行?"(引导学生发现对称轴的方向由图形自身的特征决定。)
第二层:抽象定义。 教师在黑板上画出等腰三角形,标出折痕所在的直线 ,讲解:"像这样,平面内如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,这个图形就是轴对称图形。折痕所在的直线叫做这条图形的对称轴。"板书定义后提问:"谁能用自己的话说说什么叫轴对称图形?"
第三层:概念拓展。 教师用两个全等的直角三角形纸片,在磁性黑板上摆成一正一反(关于中间竖线对称)的位置,提问:"现在我把两个同样的三角形这样摆放,把它们看成两个图形,请问对折后它们能重合吗?"教师沿中间竖线演示折叠重合。然后引导:"刚才说的是一个图形的自身特性。现在这种情况——两个图形沿一条直线对折后能够完全重合——我们称'这两个图形成轴对称',这条直线叫做对称轴。请注意:轴对称图形是'一个图形',成轴对称是'两个图形'。"
第四层:揭示性质。 教师在黑板上画出成轴对称的两个三角形,用记号笔标记对应点 与 、 与 、 与 ,连接 、 、 ,并标出对称轴 。提问:"请观察对应点之间的连线与对称轴有什么关系?"学生观察后尝试汇报,教师用直尺量取 与 的长度( 为 与 的交点),并用量角器验证 ,板书:
"对应点所连线段被对称轴垂直平分。"
教师继续说明:"所谓'垂直平分'包括两层意思:一是对应点连线与对称轴互相垂直成直角;二是对称轴经过这条线段的中点。也就是说 且 。"
板书要点:
- 左栏:轴对称图形定义(一个图形)+ 对称轴
- 中栏:两个图形成轴对称(两个图形)+ 对称轴
- 右栏:性质——"对应点所连线段被对称轴垂直平分"
- 图形:两个全等三角形成轴对称,标注点 与 、 与 、 与 ,连接 、、,标出垂直符号和中点
学生活动:
动手折叠纸片:心形沿竖直方向对折重合;等腰三角形沿顶角平分线方向对折重合;字母A沿竖直中缝对折重合。学生在折痕处用铅笔描线。一个学生报告:"我发现心形只有一条折痕,三角形也只有一条!"同桌补充:"我试了横着折,重合不了。"教师追问:"这说明了什么?"学生思考后回答:"说明对称轴不是随便画的,跟图形本身有关。"
用自己的话复述定义。预设学生回答:"轴对称图形就是一个图形沿一条直线折过去,两边能完全合上,这条直线叫对称轴。"教师追问:"'两个图形成轴对称'呢?"学生答:"是两个图形,沿一条直线对折后能完全重合。"
回答几何画板演示的观察问题。学生看到动态折合过程后说:"对应点好像连起来之后,中间那条线是垂直的,而且两个对应点到对称轴的距离一样远。"教师追问:"你怎么知道到对称轴的距离一样?"学生答:"因为对折过去重合了,所以距离肯定相等。"
进一步完成性质归纳,在教师引导下说出:"对应点所连线段被对称轴垂直平分。"
预设部分学生对"垂直平分"这一术语感到陌生,教师用"垂直"和"平分"两个词分别解释:垂直就是成直角,平分就是把线段分成两条相等的线段。"垂直平分"合起来就是:既成直角又分成两段相等的。学生点头,并在笔记本上记录性质,画出对应图形。
设计意图:
通过"操作—观察—抽象—表达"的递进过程,让学生在亲身体验中经历概念形成过程。两个概念组块用一层"一个图形"与"两个图形"的对仗讲解,直击后续易混点。性质的发现不采用教师直接给出结论的方式,而是借助对应点连线的观察与测量,让学生经历从直观感知到语言归纳的思维过程,落实空间观念与几何直观素养。
环节3:变式练习(多角度巩固,防止单一思维定势)——10分钟
教师活动:
课件出示三道判断题,要求学生独立思考后在练习本上写出判断和理由。
"第一题:等腰三角形是轴对称图形。" "第二题:两个大小不同的圆,把它们叠放在一起放在桌面上,它们也能成轴对称。" "第三题:一个图形沿某条直线对折后,直线两旁的部分完全重合。请问这个现象描述的是'轴对称图形'还是'两个图形成轴对称'?"
学生独立完成后,教师组织同桌互说理由,并请代表汇报。教师针对第二题重点追问:"这两个大小不同的圆,沿某条直线对折后,能'完全重合'吗?注意完全重合要求形状大小都相同。请结合定义回答。"教师相机出示两个大小不同的圆是否能重合的动态演示,定格"大小不一致、重合不完整"的画面。
第三题讲解时归纳方法: 判断是"轴对称图形"还是"成轴对称",核心方法是"看研究对象是几个图形":一个图形自身的对称性对应"轴对称图形";两个图形的关系则对应"成轴对称"。教师将此标准板书在黑板右侧小结栏。
板书要点:
- 判断口诀:"一个图形看自身,两个图形看关系"
- 第二题辨析:"大小不同→不能重合→不成轴对称"
学生活动:
独立判断并书写理由。预设多数学生能正确判断第一题为"是";第二题出现分歧,部分学生认为两个圆无论大小都成轴对称,理由是"放在对称的位置上看起来对称"。在教师追问下,学生相互讨论并发现错误:"圆的半径不同,折叠后不能完全重合,所以不满足成轴对称的条件。"第三题有学生答"轴对称图形",也有学生答"成轴对称",引发争论。
一名学生站起来说:"我觉得这道题不完整!只说'一个图形',那就是轴对称图形;如果题目说的是'两个图形'沿直线对折重合,那就是成轴对称。关键看研究对象是谁。"教师立刻给予充分肯定:"说得非常好!这就抓住了概念的'牛鼻子'——看对象是几个图形。"
设计意图:
变式训练从"标准图形判断"走向"概念辨析应用",逐步增加思维含量。特别是第二题以"大小不同的圆"制造认知冲突,防止学生把"看起来对称"等同于"成轴对称";第三题则针对"同一个现象描述,不同对象指向不同概念"这一易混点,强化概念判定的核心标准。
环节4:错误辨析(针对本节课典型易错点)——5分钟
教师活动:
教师出示两组典型错误说法,请学生当"小老师"诊断是否正确并说明理由。
"说法一:所有三角形都是轴对称图形。" "说法二:轴对称图形一定是两个图形,因为它要沿直线对折后两边重合,说明有'两边'。"
学生判断后,教师追问:"你能举一个反例来反驳说法一吗?"引导学生画出不等边三角形(如三边长分别为3cm、4cm、5cm的三角形),尝试折一折——沿任意一条线对折都不能使两边完全重合。
对于说法二,教师反问道:"说'有两边'是对折后形成两个部分,但图形的个数是几个?"引导学生认识到:一个图形对折后呈现两个部分,但它本质上还是一个研究对象;成轴对称必须指向两个独立的图形。这是两者最本质的区别。
板书要点:
- 反例图:不等边三角形(标注"不是轴对称图形")
- 纠错结论:"错误原因:研究对象的个数搞混了"
学生活动:
学生甲回答:"说法一不对!等边三角形三个角都是60度,沿高折能重合;但随便画一个歪的三角形,比如不等边三角形,折起来就根本合不上,所以不是所有三角形都是轴对称图形。"教师在实物投影上展示学生画的不等边三角形,沿一条边上的高方向折,两边不能重合,获得全班认可。
学生乙说:"说法二可以这样反驳:一个正方形自己就是轴对称图形,它有4条对称轴。它是对折后分成左右两部分,但它始终是一个图形,所以不能说轴对称图形一定是两个图形。"
设计意图:
错误辨析环节聚焦本课最典型的两大易错点:一是"所有三角形都是轴对称图形"的过度泛化,二是"对折后有两部分即两个图形"的概念混淆。通过角色转换让学生担任"小老师",以说理和举反例的方式纠正错误认识,深化对概念本质的理解,培养批判性思维。
环节5:总结提升(建构知识结构,梳理思想方法)——5分钟
教师活动:
教师引导学生回顾本课"我们学了哪些内容",并用知识结构图板书。随后提问:
"现在请同桌两人合作,用自己的话完成这个表格的填写:轴对称图形和成轴对称有什么相同点?有什么不同点?"
教师在黑板画出对比表格框架,学生口述,教师填写关键内容。
板书要点:
| 比较维度 | 轴对称图形 | 两个图形成轴对称 |
|---|---|---|
| 研究对象 | 一个图形 | 两个图形 |
| 对折结果 | 直线两旁部分完全重合 | 两图形完全重合 |
| 相同本质 | 沿直线对折后完全重合 | 沿直线对折后完全重合 |
教师最后提问:"今天我们用到了什么学习方法?"引导学生说出"观察—操作—归纳—表达"的探究路径。
学生活动:
学生回顾回答:"学了轴对称图形的定义、成轴对称的定义、对应点的性质、对称轴的概念。"对应点性质部分,一位学生补充说:"对应点所连线段被对称轴垂直平分,这个性质既适用于轴对称图形,也适用于成轴对称的情况。"教师给予肯定并强调这一点。
同桌填写对比表格过程中,预设学生出现将"对称轴条数"混入比较维度的情况,教师引导:"条数不是区分这两个概念的关键,判定标准是'研究对象的个数'。"最终各小组完成表格,代表汇报,其余小组对照补充。
设计意图:
通过知识结构图将零散概念串联成体系,通过对比表格强化核心概念的区别与联系,帮助学生实现知识结构化。表格的填写本身就是对"理解"层级目标的最好检验——学生必须用自己的话表述概念与联系。
环节6:作业设计(分层布置,控制时长)——5分钟(课末布置,课下完成)
教师活动:
教师出示作业要求并逐条解释:
"今天的作业分两层。基础题必做:第一,从身边找出3个轴对称图形,用铅笔画出对称轴,并写一句话,用'完全重合'这个词向家长解释为什么它是轴对称图形;第二,完成课本上关于轴对称图形定义的抄写并画出对应的示意图。提高题选做:判断三句话对不对,每句话要写出理由:①正方形有4条对称轴;②两个完全一样的三角形一定能成轴对称;③圆的任意一条直径所在的直线都是它的对称轴。学有余力的同学可以挑战选做题。"
教师补充说明:"今天作业预计用时12-15分钟,控制在合理范围内。明天上课我们先同桌互查基础题第1题,请你把给家长解释时说的话简单记在作业本上。"
学生活动:
学生记录作业要求,明确基础题必做、提高题选做。部分学生举手询问:"给家长解释时,需要画图吗?"教师回应:"可以简单画一个示意图帮助说明。"学生点头记录。
设计意图:
分层作业兼顾不同水平:基础题面向全体学生,通过"向家长解释"的言语输出任务,促使学生在真实情境中运用"完全重合"等学科术语,实现理解层级的评价目标;提高题面向学有余力学生,通过概念辨析促进知识迁移。作业总量约12—15分钟,符合双减政策书面作业每天90分钟总量限制。布置作业时给予明确的自查提示,落实"评价即学习"理念。
七、板书设计
| 板书区域 | 内容要点 |
|---|---|
| 中央主题 | 轴对称及其性质 |
| 左分支 | 轴对称图形(一个图形沿直线对折 → 两边完全重合,折痕所在直线 = 对称轴)示例:等腰三角形、圆、字母A |
| 右分支 | 两个图形成轴对称(两个图形沿直线对折 → 完全重合,直线 = 对称轴)示例:两个全等三角形一正一反摆放 |
| 性质栏 | 对应点所连线段被对称轴垂直平分 → 且 |
| 判断口诀 | 一个图形看自身,两个图形看关系 |
| 顶部示例图 | 蝴蝶示意图 + 对称轴(竖直虚线) |
| 底部对比表 | 轴对称图形 vs 成轴对称:研究对象个数不同 / 对折结果相同 |
八、作业设计
基础作业(必做):
- 从家中或校园中找出 3 个轴对称图形(如书本封面、窗户、校徽等),用直尺铅笔画出它们的对称轴,并写一句话向家长解释"为什么它是轴对称图形"——必须使用"完全重合"这一关键词。(预估用时:8分钟)
- 用彩纸剪出一个你喜欢的轴对称图形(如五角星、蝴蝶、爱心),贴在作业本上,标出它的对称轴。(预估用时:4分钟)
拓展作业(选做):
- 判断下列说法是否正确并说明理由:①正方形有 4 条对称轴;②两个完全一样的三角形一定能成轴对称;③圆的任意一条直径所在的直线都是它的对称轴。(预估用时:6分钟)
- 挑战题:请你设计一个轴对称图案,要求图案中至少包含 2 条不同的对称轴,并说明你的设计思路。(预估用时:5分钟)
合计预估时长:12—15分钟(符合双减政策书面作业 ≤90 分钟/天的要求,含所有科目合计)
教学反思模板(课后填写)
- 目标达成情况:(学生是否能用准确的数学语言描述定义与性质,能否区分两个概念、举出反例——通过课末小组汇报与作业第1题的"解释给家长听"任务来检验)
- 学生参与情况:(两端学生在折纸操作与概念辨析中的参与程度;中等生能否用"完全重合""两个图形"等关键词独立表述)
- 教学调整记录:(几何画板演示的节奏是否合适;性质发现环节学生观察与归因的时间是否充裕;是否需要对"垂直平分"术语做更多铺垫)
- 下节课改进方向:(补充更多非标准位置的对称图形判断训练,增加学生独立画对称轴的练习,为后续线段垂直平分线性质学习做好衔接)
核心公式与定理速查表
| 序号 | 名称 | 数学表达式 | 适用范围 |
|---|---|---|---|
| 01 | 轴对称图形定义 | 图形沿直线 折叠,直线两旁部分完全重合,称该图形为轴对称图形, 为对称轴 | 一个图形自身具有对称性 |
| 02 | 两个图形成轴对称定义 | 两个图形沿直线 折叠后完全重合,称这两个图形成轴对称, 为对称轴 | 两个图形间的位置关系 |
| 03 | 对应点连线性质 | 若点 与 关于直线 对称,则 ,且垂足 为 的中点 | 轴对称图形与成轴对称均适用 |
| 04 | 对称轴位置 | 对称轴是对应点所连线段 的垂直平分线 | 已知一对对应点时确定对称轴 |
| 05 | 对称图形的对称轴条数 | 等腰三角形有1条对称轴;正方形有4条;圆有无数条(任意直径所在直线) | 判断特例、分类讨论 |
本教案由 BestTeach AI 辅助生成,依据《人工智能生成合成内容标识办法》(国信办通字〔2025〕2号)第四条标识。教师应独立审核修改后使用。
常见问题
七年级数学《轴对称及其性质》的教学目标是什么?
本教案依据教育部2022年版义务教育课程标准,从知识技能、过程方法、核心素养三维度设定轴对称及其性质的可观测教学目标,完整目标见教案正文「教学目标」部分。
《轴对称及其性质》这节课的教学重点和难点是什么?
教案正文「教学重点」「教学难点」部分针对轴对称及其性质给出了具体的重难点分析与突破策略,结合七年级学生认知特征设计。
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