2023九年级数学上册 第二十三章 旋转23.3 课题学习 图案设计教案（新版）新人教版

2023九年级数学上册第二十三章旋转23.3课题学习图案设计教案（新版）新人教版学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析1.本节课的主要教学内容为《2023九年级数学上册》第二十三章“旋转”中的23.3节，课题学习“图案设计”。教学内容主要包括通过旋转对称制作美丽的图案，探讨旋转对称的性质，以及如何运用这些性质进行图案设计。

2.教学内容与学生已有知识的联系：学生已经在本章前两节中学习了旋转的基本概念和性质，熟悉了图形的旋转操作。在此基础上，本节课将引导学生运用所学的旋转知识，结合实际生活中的图案设计实例，进一步加深对旋转对称性质的理解，提高观察、分析和解决问题的能力。核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要包括：培养学生几何直观和空间想象能力，提高逻辑推理和问题解决能力。通过图案设计的学习，使学生能够深入理解旋转对称的性质，运用这些性质创新设计图案，从而培养他们的几何直观和空间想象力。同时，引导学生通过观察、分析、推理等过程，解决图案设计中的实际问题，提升逻辑推理和问题解决的核心素养，为学生的终身发展奠定坚实基础。学习者分析1.学生已经掌握了旋转的基本概念、旋转图形的作法以及旋转对称的性质等知识，能够运用这些知识进行简单的旋转操作和图形分析。

2.在学习兴趣方面，学生对具有美感和实际应用的图案设计较感兴趣，有利于激发他们的学习积极性。在能力上，学生的空间想象力和逻辑推理能力各有所长，部分学生对几何图形具有较强的敏感度。在学习风格上，学生更倾向于通过直观的图形观察和动手操作来理解和掌握知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战包括：对旋转对称性质的理解不够深入，难以将其应用于复杂的图案设计中；在创新设计过程中，可能缺乏问题解决策略和灵感；部分学生可能对图案的美感和设计元素把握不足，需要教师引导和启发。教学方法与策略1.针对本节课的教学目标和学习者特点，采用讲授与讨论相结合的教学方法，辅以案例研究和项目导向学习。通过讲授旋转对称的性质和图案设计原理，为学生提供理论基础；结合讨论和案例分析，激发学生的思考和创意。

2.设计具体教学活动：开展小组合作，让学生通过角色扮演设计师，进行图案设计的实验和创作；组织课堂分享，让学生展示自己的设计作品，促进互动与交流。

3.教学媒体使用：利用多媒体课件展示旋转图案的动画效果，帮助学生直观理解旋转对称；提供实物模型和画图工具，让学生动手操作和实践，提高课堂参与度。同时，运用网络资源，拓展学生的设计视野。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对旋转对称图案的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道什么是旋转对称吗？它在我们的生活中有什么样的应用？”

展示一些生活中的旋转对称图案，如风车、雪花、传统剪纸等，让学生初步感受旋转对称的美。

简短介绍旋转对称的基本概念和它在艺术、建筑等领域的重要性，为接下来的学习打下基础。

2.旋转对称基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解旋转对称的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解旋转对称的定义，包括旋转中心、旋转角度和旋转后的图形不变性。

使用图表或动态示意图，详细介绍旋转对称的组成部分和特点。

通过实例分析，如正方形、圆形的旋转对称，让学生更好地理解旋转对称的实际应用。

3.旋转对称案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解旋转对称的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的旋转对称图案案例进行分析，如万花筒、伊斯兰艺术图案等。

详细介绍每个案例的背景、设计原理和视觉效果，让学生全面了解旋转对称的多样性和复杂性。

引导学生思考这些案例在生活中的应用，以及如何运用旋转对称设计出独特的图案。

小组讨论：让学生分组讨论旋转对称在未来设计中的可能应用和改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与旋转对称相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、设计挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对旋转对称的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调旋转对称的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括旋转对称的基本概念、案例分析等。

强调旋转对称在艺术、设计等领域的价值，鼓励学生在生活中发现和应用旋转对称。

布置课后作业：让学生设计一个具有旋转对称特点的图案，并撰写设计思路和心得，以巩固学习效果。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《几何图案之美：旋转对称在设计中的应用》

-《从传统到现代：旋转对称在建筑与艺术中的演变》

-《数学与艺术：旋转对称在创意设计中的融合》

2.课后自主学习和探究：

-研究生活中不同文化背景下的旋转对称图案，如中国的窗花、欧洲的哥特式建筑等，分析它们的共同点和差异。

-通过网络资源或图书馆资料，了解旋转对称在科学技术领域的应用，如分子结构、机械设计等。

-尝试使用计算机软件（如几何画板、AdobeIllustrator等）来设计旋转对称图案，探索技术工具在图案设计中的应用。

-创作一篇关于旋转对称的科普文章或制作一份旋转对称图案的展示海报，以加深对旋转对称知识的理解和传播。

-调查研究旋转对称在当代艺术设计中的新趋势，如动态旋转图案、交互式旋转设计等，思考如何将这些新元素融入自己的创作中。

鼓励学生在课后通过以上拓展活动，进一步深化对旋转对称的理解和认识，培养跨学科的综合运用能力和创新思维。课堂小结，当堂检测1.课堂小结：

本节课我们学习了旋转对称在图案设计中的应用，掌握了旋转对称的基本概念、性质以及设计方法。通过案例分析，我们了解了旋转对称在艺术、建筑等领域的实际应用，并探讨了如何运用旋转对称创作出富有创意的图案。

课堂小结要点：

-旋转对称的定义及性质；

-旋转对称在图案设计中的应用；

-旋转对称图案的创意设计方法；

-不同文化背景下旋转对称图案的特点。

2.当堂检测：

（1）选择题：

1.以下哪个选项不是旋转对称的性质？

A.旋转中心

B.旋转角度

C.平移

D.旋转后的图形不变性

2.在一个正方形中，绕着中心点旋转多少度可以得到与原图形相同的旋转对称图形？

A.45度

B.90度

C.180度

D.360度

（2）简答题：

1.请简述旋转对称在日常生活和艺术中的应用。

2.请举例说明如何利用旋转对称性质进行图案设计。

（3）设计题：

请设计一个具有旋转对称特点的图案，并说明你的设计思路。

通过以上当堂检测，旨在检验学生对本节课所学知识的掌握程度，提高学生对旋转对称的理解和运用能力，同时培养学生的创新思维和实际操作能力。教师可根据检测结果，针对性地进行课后辅导和教学调整。板书设计①重点知识点：

-旋转对称的定义与性质

-旋转中心

-旋转角度

-旋转后的图形不变性

-旋转对称在图案设计中的应用

-创意设计方法

②关键词：

-旋转对称

-图案设计

-创意

-应用

-艺术性

③重点句：

-“旋转对称是图案设计中不可或缺的元素。”

-“通过旋转对称，我们可以创造出无限多的美丽图案。”

-“探索旋转对称的应用，激发你的创意潜能。”

板书设计示例：

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旋转对称在图案设计中的应用

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旋转中心旋转角度旋转后的图形不变性

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创意设计方法

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板书设计采用直观的图形和简洁的文字，突出旋转对称的核心概念和设计方法。通过清晰的层次结构和有趣的图形元素，激发学生的学习兴趣，便于学生理解和记忆本节课的重点内容。课后拓展-阅读材料：《几何之美：旋转对称在设计中的应用》

-视频资源：《旋转对称的艺术：从传统到现代》

2.拓展要求：

-阅读材料：学生需在课后认真阅读《几何之美：旋转对称在设计中的应用》，了解旋转对称在各个领域的应用，并撰写读后感。

-视频资源：学生需在课后观看《旋转对称的艺术：从传统到现代》，思考旋转对称在艺术发展中的演变，并记录自己的观后感。

-自主拓展：鼓励学生利用网络资源或图书馆资料，深入了解旋转对称在其他学科领域中的应用，如物理学、生物学等，并撰写相关研究报告。

-创新设计：鼓励学生结合旋转对称原理，自主设计一个创意图案，并说明设计思路和灵感来源。

教师将提供必要的指导和帮助，如解答学生在阅读、观看和自主学习过程中遇到的问题，并对学生的研究报告和设计作品进行评价和指导。通过课后拓展活动，培养学生的自主学习能力和跨学科综合运用能力，激发学生的创新思维和创造力。教学反思与总结在本节课的教学中，我采用了讲授与讨论相结合的教学方法，通过案例分析、小组讨论和课堂展示等环节，努力激发学生的学习兴趣和参与度。在教学过程中，我注重启发学生的思维，引导他们通过观察、分析和推理来理解旋转对称的性质，并运用这些性质进行图案设计。

从教学效果来看，学生在本节课中展现出了较高的学习热情，积极参与讨论和课堂活动。他们通过小组合作，设计出了许多具有创意的旋转对称图案，并在课堂展示中表达了自己的设计思路。这表明学生在理解旋转对称知识的基础