（市级）人教九上《23.3-课题学习-图案设计》教学设计（曹婧-三门峡外国语中学）

人教版九年级数学上册第二十三章《旋转》23.3课题学习--图案设计授课教师：三门峡市外国语中学曹婧辅导教师：三门峡市教育局教学研究室杨丽一、内容和内容解析《图案设计》是新人教版九年级数学上册第二十三章课题学习的内容。本节课题学习的内容是本章知识的升华点，是初中学习阶段图形变化的综合应用点，是数学与生活的紧密联系点，更是学生实践和创造能力的生长点。在七八年级时，学生已对平移和轴对称两种变换方式进行了深入地学习，再通过九年级第二十三章对旋转这一图形变换方式的学习，学生已经为本次课题学习的开展做好了一定的数学知识储备。在学生学习完初中阶段重要的三种图形变换方式后，安排一次有关图案设计的课题学习是适时且必要的。不仅能够加深学生对图形变化的综合认识，更能提升学生的综合能力。通过本次课题学习的实施开展，既培养了学生的动手能力、想象力和创造力，又提升了审美意识和研究能力，为以后进一步学习图形的变换打下基础，同时也让学生体会到数学来源于生活又服务于生活，感受到学习数学的意义与乐趣，更有助于提升学生对数学知识的综合应用能力，当然还有合作和领导能力。课题学习重在实践与综合，所以本次活动的重点在于发挥学生的自主性，提升学生的参与度，让学生充分参与课题学习的全过程。本次课题学习由教师引导、学生自己完成整体活动的设计及实施过程，经过商讨后确定按照选题（定题）→开题（准备）→中期（实践）→结题（展示）四个步骤来实施。二、目标和目标解析本次课题学习以发展学生核心素养为导向，以提升学生综合实践能力为目标，以图案设计为载体和生活实际相结合，充分发挥学生的主动性，培养学生的创造力，提升学生的研究能力，引导学生自主开展活动。力求实现巩固数学知识，体会数学在生活中的应用，树立应用意识和创新意识，提升学生的合作、领导能力的活动效果。根据课题学习内容及学生情况，教师和学生设计团队分别制定以下目标：【教师】对学生的培养目标1.帮助学生养成良好的研究习惯---做好四个环节：选题定题，开题准备、中期实践、结题展示；2.通过课题学习研究的设计、参与、总结等过程，使学生达到会参与、会研究，会合作、会交流，会评价、会总结的目的，积累数学研究经验；3.通过自主、开放、体验式的研究方式，激发学生学数学、用数学的兴趣，提升学生对数学的综合应用能力。【学生设计团队】想达到的活动目标（转述学生设计内容）1.了解图形的变换在生活中的应用，拍摄或查找相关图片，筛选确定研究创作方向，掌握平移、轴对称、旋转的概念、性质及作图并灵活使用其对图形进行单个或组合设计，为课题学习开展做好准备；2.体验自己查阅、收集、整理素材和小组交流探讨的准备过程，提升梳理归纳能力和分享交流意识；经历小组探究合作、动手设计制作、展示自创佳作和撰写研究报告的实施过程，培养团队合作意识、动手能力、创造能力和研究能力；3.通过“实物成果展示活动”，增加活动的趣味性，增强应用性，培养动手能力；通过“花区设计方案征集”和“自制视力表”的后续活动，增加对知识运用的灵活度训练和起到承前启后的作用（后面与相似联系）。使同学们在快乐的氛围中得到动脑、动手、动口的训练，真切体会到数学来源于生活又服务于生活。三、教学问题诊断分析预测障碍一：学生对图案设计的相关专业知识不是很了解或不够深入。原因分析：九年级的学生专业知识储备少、生活经验缺乏、观察生活以及主动学习了解的意识较弱。预测障碍二：学生在选题和开题环节会遇到问题一些，学生发现问题的能力较弱，并且学生几乎没有课题学习的经验，可能会出现不会选题和开题的现象。原因分析：一方面学生受心智和认知水平的影响，另一方面学生参与这类活动的机会少，对课题学习没有认知。预测障碍三：学生解决实际问题的能力较弱，可能会出现不会分析、判断复杂图案的形成过程。原因分析：小学虽然对平移、轴对称、旋转的相关知识有过了解但都是比较粗浅的学习，对准确画图以及它们的相关概念、性质并未涉及。通过初中的学习，大部分学生慢慢建立了空间运动观念，掌握了画图、判断、应用性质解决问题的技能，但还有少部分学生还存在对知识运用的不够灵活的问题。预测障碍四：学生在设计环节，可能会出现思维受限不开阔的情况。原因分析：学生对图案在生活中的应用领域缺少关注，生活中不善于观察，对运用数学知识解决实际问题的能力还有待提升，想象力和创造力还有待加强。预测障碍五：学生在制作环节，可能会出现呈现方式单一的问题。原因分析：学生的应用意识还需要加强，缺少动手操作经验。四、教学支持条件分析根据问题诊断和学习行为分析，创造以下教学支持条件。1.“做精”准备工作为了活动更好地实施开展，活动前班长组织学生设计团队召开数学活动准备会，教师作为观察者和听众参与会议。经过反复商讨，学生团队确定本次数学活动的主要环节并做好分工。2.“做实”选题和开题准备活动---在课前设置了“走进生活，记录生活中的图案之美”（发现美），“学习分析、设计简单图案的相关知识”（数学知识和美术设计专业知识），“小组召开开题会议”三个准备活动，通过让学生自己拍摄、查阅、交流，获取自己需要的知识、积累学习和活动经验、确定明确的研究目标，制定合理的课题研究的计划方案（专门设计了相关表格），为顺利开题做准备，从而解决预测障碍一、二的问题。3.“做活”研究活动（1）将直接“定题”改为“选题”，让每个小组自己商讨选择研究的主题或方向（与图案设计有关的），让学生因兴趣而研究，因投入而有效；（2）将“教师带领”改为“学生组织”活动，让学生真正做主、驱动自身思考；（3）将“课上交流”改为“课上课下相结合”，为培养学生的合作交流能力提供了时间和空间，也使教师对学生的指导更深入、更具针对性、延伸性；（4）将“教师讲”改为“学生讲”（整个课题学习过程的课上活动全由学生自己组织完成）有助学生更深层次的参与、得到更多方面的锻炼；（5）将研究时长由“短期”改为“较长期”，让学生更充分地查阅、观察、参与、学习、思考、交流等。这些都有助于解决预测障碍三、四、五的问题。4.“做优”活动展示给予每个小组适当地指导，为展示分享效果做优化。5.“做好”活动过程（研究推进、及时改进和总结评价）设计《课题学习研究计划安排表》、《课题学习活动记录表》、《课题学习研究报告》为提升学生研究能力创造条件。设计《课题学习教师观察记录表》，为教师有效指导提供保障。5.“做深”结题延续结题后组织“花区设计方案征集”活动，为学生巩固已学知识、提升习得技能搭建平台；再通过后续活动“自制视力表”，不仅增加学生对自己视力的关注，对相关知识的了解，也有利于提升学生的动手能力、应用能力、想象力和创造力，更为之后相似的学习做好铺垫，体现知识间的联系，有助于数学素养的落地。五、教学过程设计准备活动---（学生主持）【选题活动】1.“走进生活，记录生活中的图案之美”（发现美）查阅、咨询、收集、整理、欣赏（1）搜集图案素材，感受美的同时拓宽思维，增加其宽度、广度、深度。（2）学习分析、设计简单图案的相关知识（数学知识和美术设计专业知识）。2.小组交流讨论交流解决问题所需要的数学知识（平移、轴对称、旋转的相关概念和性质应用）、生活经验、美术设计专业的相关知识、信息技术相关知识等，并确定研究方向。要求：（1）分享自己收集的信息、相关知识；（2）组长引导复习相关数学知识及作图方法；（3）组长根据交流情况给组员做好分工，为全体交流环节做准备；（4）时间：10分钟。设计意图：1.丰富各方面的知识，积累活动经验；2.交流分享学习成果，增加学生知识储备，为鉴赏、创作做准备。【实施活动（一）】（开题准备）（学生主持）小组召开开题会议要求：（1）确定研究题目制定研究计划合理安排分工设计意图：培养自主学习意识、合作交流能力、课题研究能力。【实施活动（二）】中期阶段研究情况汇报（鉴赏美）（学生主持）教师和学生设计团队一起商讨，优选两个课题小组在课上展示汇报。课上展示环节，全程由学生组织、学生展示，教师作为观察者做好记录。第五组展示汇报（原稿内容由学生提供，学生设计，学生分工展示汇报）课题题目：图案形成过程及设计流程的研究研究小组：第五组研究安排：1.商讨方案，安排分工；2.搜集图案，筛选图案；3.研究素材图案的形成过程；4.研究简单图案的设计流程；5.设计简单图案；6.活动总结。阶段完成情况：现已完成前5项*分析图案的形成过程*（1）你能发现毛巾上的图案是由什么基本图形，经过怎样的变换方式得到的吗？（此环节，学生从小组搜集的图片中选用三门峡义务商贸城所售生活用品的图片，能感受到学生们敏锐的观察力，对知识的理解力，对研究的行动力，相信他们一定真切感受到了数学来源于生活又服务于生活。学生还积极学习PPT制作，利用动画演示了毛巾上图案的形成过程。）*分析图案的形成过程*（2）你能发现中国体育彩票的标志是由什么基本图形，经过怎样的变换方式得到的吗？展示学生先给其他同学讲解中国体育彩票标志的含义并提出了三个问题，而后又利用几何画板进行动画演示（找旋转中心、图案形成过程）。情况说明：对于几何画板的操作学习，学生在较短时间内无法掌握熟练，所以中国体育彩票标志的动画是教师和学生一起完成，以教师为主。分析图案形成过程的要点总结：1.找寻基本图形；2.观察、验证，判断变换方式；3.观察多角度，变换方式多。学生选用三门峡市市民文明公约的宣传栏装饰图案进行分析总结图案的设计流程确定基本图形；利用平移、旋转、轴对称的变换方式得到基本图案；再次利用平移、旋转、轴对称的变换方式得到组合图案。*司奕宣动画作品展示*（学生利用Scratch软件设计）设计意图：1.帮助学生掌握分析图案形成过程的方法和设计图案的流程；2.给学生提供展示的平台，提升表达力、分析力、多角度看待问题；3.体会数学在生活的应用，感受数学来源于生活又服务于生活.第七组展示汇报（原稿内容由学生提供，学生设计，学生分工展示汇报）题目：矩形、圆形和三角形在图案设计中的应用研究学习过程：1.了解图形语言；（已完成）2.总结图形运用注意事项，进行简单设计练习；（已完成）3.结合图形变换方式进行创作。*感知图形语言*矩形、圆形、三角形是平面设计中常用的三种基本几何图形，在设计中起到至关重要的作用。小时候，对事物形的最初认知与表达---书，电视机，桌面---长方形，太阳、表盘、气泡---圆形，松树，蛋筒，屋顶---三角形。*理解图形语言*矩形---通常代表安全、平等、庄重、理性，有规律的组合排列可以使画面平静、稳定。圆形---通常代表圆满、完整、团结、和谐、团圆等，圆的运动感体现能量和动力，大圆展示面广泛且醒目，小圆能突出主题，起调节作用。三角形---通常代表稳定，有时也代表紧张、冲突、运动感和侵略性。有稳中求变的内涵，也有着无限的能量和力量。不同的旋转角度，有着不同的运动感，其动态可以表现出各种冲突或稳定的感觉。*总结-图形运用注意事项*1.设计图案要与主题相关联。如:圆形寓意圆满，与方形结合正好是铜钱的形象，寓意天圆地方标志的设计要求简洁明了，醒目突出，所以经常会用到基本的几何图形.2.设计时要灵活运用几何图形，使图案富有韵律。如：重复（平移）、均衡（包括轴对称），改变方向（旋转）、大小（相似)等3.设计时可结合设计主题为几何图形填充不同的颜色，增强设计意义或美感，增强视觉冲击力。*图案欣赏*设计意图：1.帮助学生掌握了解图形的语言，感受数学蕴含在生活中的美；2.给学生提供展示的平台，提升表达力、分析力、多角度看待问题；3.总结图形运用注意事项，正确地使用几何基本图形创造出美观又实用的图案，感受数学来源于生活又服务于生活。*任务发布*（创造美）（学生主持）以小组为单位，按照之前选定的设计类型，将几何图形作为基本构成元素，利用不同的图形变换方式（不要求都使用），重新设计独特且有意义的图案（草图）或对设计的初稿进行修改；完成后将本组作品展示在黑板上（时间5分钟）设计意图：1.通过前面的学习过程，习得了知识和经验，通过此环节来让大家体会学以致用，真正把分享的知识、方法灵活地使用起来；2.培养学生的动手操作能力、想象力和创造力。总结评价（学生主持）*学生讲述**学生点评**教师点评*设计意图：培养总结反思意识，也确保下一阶段或以后的研究活动有更好的效果。*下阶段任务安排*1.小组合作完成本组作品的后续工作和研究报告；2.时间要求：本周四（交报告）本周五（展示)3.成果展示要求：（1）自制PPT（设计理念，作品实物或动画，制作过程讲解等）（2）展示时间：5分钟（3）展示人员及形式：小组自行商定设计意图：1.以小组为单位合作完成，不仅巩固习得的知识、经验和方法，而且可以促进组内合作交流，培养沟通表达能力；2.为学生提供表达的机会，进一步激发学生的积极性，提供创作空间，加强综合能力培养；3.让学生体验完整的活动过程，有参与、有实施、有展示、有收获。【结题活动】（成果展示和总结）（学生主持，学生准备，学生展示）教师和学生设计团队一起商讨，优选六个课题小组在课上展示汇报。课上展示环节，全程由学生组织、学生展示，教师作为观察者做好记录。活动内容：1.小组成果展示2.组内组间互评3.学生收获与思考4.教师评价与总结5.发布新任务设计意图：1.给学生再次提供展示的机会，激发兴趣、树立自信，同时也能让小组成员间的默契度更高；2.体会数学知识在生活的应用价值、学习制作过程带来的趣味，感受学习数学的快乐。*组内组间互评**学生收获与思考**教师评价与总结*设计意图：1.增加互动交流、提升师生和生生交流评价品质；2.培养总结反思习惯。六、目标检测设计【课后活动延续】1.活动主题：花区设计方案征集。某园艺兴趣小组想给黄河公园设计一个圆形花区，种植四种不同颜色的花，为了美观和便于管理，相同颜色的花