《三角形的中位线》教案
三角形的中位线是几何学的主要标志之一,也是初中数学的重要组成部分。其应用非常广泛,是人们参加社会生活和研究现代科学技术必不可少的工具。本节教材是苏科版八年级下册第九章第五节内容,它是在学生学完了三角形,平行四边形内容之后作为三角形和四边形知识的应用和深化。三角形中位线定理的推证是以平行四边形的有关定理为依据的,是平行四边形知识的综合应用,其性质在证明两直线平行和论证线段倍分关系时常常要用到,因此,本节教材对知识起到了承前启后的作用。
目标分析
1.教学目标:
①理解并掌握三角形中位线的定义,探索并证明三角形中位线定理。
②会应用三角形中位线定理解决有关问题。
③经历探索三角形中位线定理的过程,引导学生多角度思考问题,感受转化的思想方法,培养学生的发散思维、探究能力和创新精神。
2.教学重点:证明并运用三角形中位线定理。
3.教学难点:三角形中位线定理证明时辅助线的添法、三角形中位线定理的应用、运用转化思想解决有关问题是本课的难点。
三.教学过程
(一)温故知新
图1 图2
问题1:你学习了与三角形有关的哪些“线段”?
问题2:如图1,若点D为线段AB的中点,线段CD是什么“线”?
问题3:如图2,若点E也为线段AC的中点,线段DE又叫什么“线”呢?
定义:连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线。
思考:一个三角形有几条中位线?
探究性质
提出问题:三角形的中位线与第三条边有什么关系?
大胆猜想:三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半。
实验验证:拿出准备好的三角形,画出它的一条中位线。请利用直尺、量角器、剪刀等工具,验证你的猜想。
(有的同学利用直尺和量角器进行测量验证;有的同学沿三角形中位线剪开,利用三角形旋转进行验证;有的同学沿三角形三条中位线剪开,发现四个三角形能够完全重合,进而得到这四个小三角形全等……随后,教师依次请同学展示,并指导学生运用几何画板进行验证,直观感受猜想的合理性。)
数学论证:已知:如图3,在△ABC中,点D、E分别是AB、AC的中点,
求证:
图3 图4 图5
图6 图7 图8
思路1:如图4,把 ΔAED绕点E顺时针旋转180°到ΔCEF,则ΔAED ≌ΔCEF 四边形DBCF为平行四边形
思路2:如图5,延长线段DE到EF, 使DE=EF, 易证 ΔAED ≌ΔCEF 四边形DBCF为平行四边形
思路3:如图6,过点E作FG∥AB交BC于点G,作AF∥BC交FG于点F 四边形ABGF为平行四边形 四边形ADEF、DBGE均为平行四边形
思路4:如图7,过点A、D、E分别作BC的垂线段交BC于点G、H、M 四边形DGME为矩形
思路5:如图8,过点B、A、C分别作直线DE的垂线段交直线DE于点G、H、R 四边形GBCR为矩形
得出结论:定理:三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半。
符号语言:∵DE 是 △ABC 的中位线
∴
尝试应用
例1.如图9,在△ABC中,D、E 分别是AB、BC的中点.
(1)若∠BDE = 40°, 则∠A = _____ .
(2)若AC = 8cm,则DE = _____ .
图9
变式:(1)若F为AC的中点,AC=4,BC=5,AB=7,△DEF的周长是_____.
(2)若△ABC的面积为16,△DEF的面积是_____.
例2.如图10,在四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点. 猜想四边形EFGH的形状并证明。
图10
顺次连接四边形各边中点所得到的四边形叫做中点四边形。
引申联想:若改变原四边形的形状,中点四边形会有怎样的变化?为什么?
(教师利用几何画板,不断改变原四边形的形状,依次拉出平行四边形、矩形、菱形和正方形,请同学们观察中点四边形的形状,并请多位同学依次讲解论证。)
深入思考:中点四边形的形状由什么决定?
(教师请学生上讲台,利用几何画板进行操作演示。学生通过拉动原四边形的顶点,不断改变原四边形两条对角线的长度和位置关系,所有同学观察图形的变化并尝试证明。)
对角线相等 菱形 对角线垂直 矩形 对角线垂直且相等 正方形
得出结论:任意四边形的中点四边形一定是平行四边形,但它是否是特殊的平行四边形取决于对角线是否相等或垂直。
(四)感悟反思
本节课你有哪些收获,还有哪些困惑?
(五)课后作业
完成《三角形的中位线》练习卷。
四.教学反思
1.重视数学核心知识之间的联系
《义务教育数学课程标准(2011年版)》指出:“数学是研究数量关系和空间形式的科学.”可见,关系是数学的核心和灵魂。“三角形的中位线”是在学习了有关平行四边形知识的基础上,通过问题探究,引导学生运用转化思想,利用平行四边形的性质解决问题,在一定程度上构建了两者之间的联系。通过本节课的学习,学生能站在更高的角度,更好地看清数学知识之间的纵横联系。
2.重视数学思想方法的渗透
数学思想方法是数学的精髓。在课堂教学中,教师需注重数学思想方法的渗透。让学生在知识的生成过程中揭示数学思想方法,如在证明三角形中位线定理时,教师并未直接给出方法,而是尽可能引导学生参与发现和推导的过程,让学生在多种方法中体会转化等数学思想;让学生在知识的迁移中体验数学思想方法,如例2中,教师通过改变原四边形的形状,引导学生通过对比、猜想、验证等环节,体会类比思想和一般与特殊的关系。
3.关注学生的思维活动
课堂教学中,教师应为学生的思维活动留有足够的时间与空间,充分暴露学生的思维过程。如证明三角形中位线定理时,教师引导学生从图形的旋转变换、倍长线段、分割线段等不同角度构造平行四边形,培养了学生的发散思维;再如例2中,通过观察图形的几何特征,引导学生展开联想,使学生在抽象概括中,领悟数学思想方法,关注数学的本质属性,抓住决定图形的核心要素,真正做到融会贯通。