华东师大版《数学》八年级下册
《矩形的性质》教学设计
【教材分析】矩形、菱形、正方形都是特殊的平行四边形,是初中平面几何的重要内容,矩形的性质是在学生学习了三角形、平行四边形等知识的基础上提出来的,是后面学习菱形、正方形、圆,立体几何的基础.教材借助情境活动一个活动的平行四边形框架抽象出矩形的定义,通过观察让学生发现矩形的特性.通过演绎推理,证得矩形的特性;最后通过例题教学,让学生灵活运用矩形的性质解决简单的计算、证明问题.
【学情分析】八年级学生已学习了图形的初步认识,相交线与平行线,多边形,轴对称、平移与旋转,全等三角形,勾股定理,平行四边形等内容,具备了一定的知识基础;在思想方法上,学生通过前面的学习,已经积累了一些几何学习的方法和经验,具备了一定的认知能力,这些都为本节课的学习奠定了良好的基础.
【教学目标】
1.知识技能:认识矩形,理解矩形的概念,掌握矩形的性质定理,能运用它进行有关的证明和计算;
2.数学思考:经历从平行四边形到矩形的研究过程,体验“从一般到特殊”的研究方法,知道矩形与平行四边形的关系;进一步获得对图形的探索、猜测和证明的经验,发展推理能力;
3.解决问题:通过探究中的观察、猜想、分析、类比、测量、验证、展示等手段,让学生充分体验得出结论的过程,让学生在观察中学会分析,在操作中学会感知,在交流中学会合作,在展示中学会倾听,让学生经历几何直观——合理猜想——操作验证——演绎推理的学习过程,培养学生合情推理能力和逻辑思维能力;
4.情感态度:使学生能积极参加数学学习活动,充满对数学学习的好奇心和求知欲,体验数学活动充满着探索,并从数学活动中获取成功的体验,感受数学的严谨性,体会数学的美.
【教学重点】理解并掌握矩形的性质定理,会用矩形的性质定理进行推导证明.
【教学难点】会综合运用矩形的性质定理、特殊三角形的性质进行证明与计算.
【教法分析】本着“以学生发展为本”的教育理念,本节课主要采用探究式教学方法,发挥学生的主观能动性,让整个探究学习的过程充满师生之间、生生之间的交流和互动,体现了教师是教学活动的组织者、引导者、合作者,学生才是学习的主体,从而有效地调动学生学习数学的积极性,提升学生数学学习素养.
【教学准备】多媒体教学课件、三角尺、学具、平行四边形活动木框等.
【教学建议】
1.重视矩形性质探究过程的教学,让学生通过观察、猜想、操作、变换,探究出图形的性质,发展学生的合情推理能力;
2.重视直观操作和逻辑推理相结合,学生对发现的结论进行推理论证,发展学生的演绎推理能力;
3.教学过程注意培养学生的语言表达能力和书面能力.
【教学过程】
1.情境引学
(短视频播放)(熊猫盼盼到森林公园参加动物运动会,遇到一平行四边形活动门框,多次尝试穿过门框无果,最后移动成一长方形门框后顺利进入运动场)
设计意图:从学生喜欢的动漫情境入手,设疑导入,设置悬念,引起思考,使学生对要学习的数学知识产生浓厚的兴趣,激发学生强烈的好奇心和求知欲,为后面的问题解决埋下伏笔.
T:教师推动一个平行四边形活动木框,将其直立在桌面上并轻轻推动,你会发现什么?
S:角的大小改变了,但不管如何,它仍然保持平行四边形的形状.
T:若我们改变平行四边形的内角,使其一个内角恰好为直角,就得到一种特殊的平行四边形,也就是我们早已熟悉的长方形,即矩形.
定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.(板书)
T:矩形是一种特殊的平行四边形,你能在我们生活中找到哪些物体的轮廓是矩形.
S:学生举身边的和生活中的例子.
T:教师拿出华为手机展示矩形外壳,内部很多高科技零部件均能找到矩形的影子.(适时进行爱国主义教育,课程思政.)播放视频2(矩形的数学史)
设计意图:运用一个平行四边形的活动木框进行演示、操作.学生通过观察、归纳得出矩形的定义,同时也使学生理解矩形是一个特殊的平行四边形.从平行四边形着手,让学生从动态的角度出发来认识矩形,体会矩形与平行四边形的联系,感受特殊与一般的关系. 让学生明白看似单调、枯燥的数学它就来源于身边的生活,从而拉近数学教学与现实生活的距离,诱导学生养成学数学、用数学的好习惯.
2.互助研学
探究1:拿出矩形纸片让学生观察、猜想,类比平行四边形的性质猜想矩形的性质.
T:教师拿出矩形纸片,让学生观察,你们通过观察并猜想矩形具有哪些性质,从边、角、对角线、对称性上思考矩形的性质.
边
角
对角线
对称性
探究2:请同学们在小组活动中利用手中的工具对矩形纸片量一量,折一折,剪一剪,拼一拼,转一转,看看你们有怎样的发现?将你们得到的相关数据和结论填写到数学实验报告单中.
数学实验报告单
实验名称 探究矩形的性质
实验目的 通过动手操作与思考活动探究矩形的特殊性质
实验要求 利用测量、折叠、剪拼等方法来矩形的性质
实验工具 刻度尺、圆规、量角器、剪刀、矩形纸片
实验步骤 探究1:
探究2:
探究3:
实验结论
实验收获
(设计意图:新课标指出探究活动的主要目的是为了解决学生学习时产生的困惑与问题.这样设计,既可以培养学生独立学习的习惯,又可以培养与人合作探索的优良品质。在探索中,可能学生探究矩形对角线相等的性质比较困难,如果没有得出,此时,老师会让学生回忆平行四边形性质是从边、角、对角线、对称性四个方面来研究,学生就会有“柳暗花明又一村”的感觉,肯定会很迫切地再投入到探究中.如个别小组仍有问题,教师引导他们画对角线,利用测量、折叠、剪拼等方法来探究.)
(设计意图:“有困难,老师才引导.学生不仅能主动获取知识,体验探索的快乐,而且能不断丰富数学活动经验,学会探索,学会学习.)
总结验证:小组代表总结矩形的性质,并用书本知识进行验证,相互补充.教师及时鼓励,肯定“亮点”,可能学生在验证矩形对角线相等时,有用全等证明或勾股定理证明或对称证明,如果学生只出现一种方式,教师应在黑板上加以分析,提出多种方法.
对比记忆:让学生从四个方面对比平行四边形与矩形的性质,总结出矩形的特性.
(设计意图:让学生对比新旧知识,可以明确研究平行四边形性质的方法可以迁移到研究特殊平行四边形性质的方法,今后还要用这种数学迁移的思维方式来研究其他特殊平行四边形,渗透类比的数学思想,形成解决问题的一些策略,体验解决问题的多样性.)
矩形具有平行四边形的所有性质.(板书)
探究3:(1)教师用几何画板拖动一个矩形,矩形大小在改变,但角度不变,对角线长度相等. (2)教师用几何画板探究矩形既是轴对称图形又是中心对称图形.
T:作为特殊的平行四边形,矩形既是中心对称图形,又是轴对称图形,它有两条对称轴,对称轴为通过对边中点的直线.
作为特殊的平行四边形,矩形具有平行四边形的所有性质,另外,矩形还有以下性质:
矩形的性质定理1:矩形的四个角都是直角;(板书)
矩形的性质定理2:矩形的对角线相等.(板书)
几何符号语言:
∵ 四边形ABCD是矩形
∴ ∠BAD=∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°,AC=BD.
你能证明矩形的这两个性质吗?
求证:矩形的对角线相等.
已知:如图,四边形ABCD是矩形.求证:AC=BD.
证明:∵ 四边形ABCD是矩形 ∴ ∠ABC=∠DCB=90°
又∵ AB=DC,BC=CB ∴ △ABC≌△DCB (SAS)
∴ AC=BD 即矩形的对角线相等
(设计意图:通过课件演示和几何画板的验证,让学生观察、猜想矩形的特性,通过演绎推理,让学生对矩形的特性有一个深入的理解,通过与平行四边形性质的对比突出矩形的特性.)
3.应用践学
(1)判断题:
1 平行四边形一定是矩形 ( )
2 矩形既是轴对称图形,又是中心对称图形 ( )
3 矩形的四个内角都是直角 ( )
4 矩形的对角线不一定相等 ( )
(2)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,则下列结论一定正确的是( )
A.AC⊥BD B.AC=BD C.∠AOB=∠BOC D.∠ADB=∠BDC
设计意图:二个题学生都先做,1、2题让学生口答,教师小结.
4.典例导学
例题:如上图所示,矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O.
(1)若AB=6,BC=8,则AC=______ ,OB=______,△AOB的周长为_______.
(2)若∠AOD=120°,AB=6,则AC=_______.
(3)若AB=6,△AOB的周长比△AOD的周长少2,则BD=_______.
5.变式践学
如图,矩形ABCD被两条对角线分成四个小三角形,如果四个小三角形周长之和为86cm,AC=13cm,求矩形ABCD的周长.
(3题让个别学生自己分析,然后,教师利用多媒体展示四个小三角形的周长为12条线段之和,学生就非常清楚看到每条对角线被用了两次,其后学生写出过程,老师加以规范,突破难点。这几个题目由浅入深,既符合学生的认知规律,又巩固了矩形的特性.第一题巩固矩形的性质1,第二题巩固特性2,明确矩形对角线交点分对角线成四条相等的线段,第三题尊重学生的个体差异,适当拓展学生的知识面,体现因材施教的原则,让不同的学生在数学上得到不同的发展.如果学生掌握不好,教师要让学生就产生问题的地方进行再练习,让人人学必须的数学.)
(设计意图:皮亚杰的观点认为:“不断的训练才能够逐渐的发展出一个合理的数学模型”。所以练习和科学的重复练习是数学学习的有效办法之一。这两个简单问题的设计,可以检测学生掌握性质的情况,做到及时反馈.在解决以上问题的时候,我们把矩形的问题转化为三角形的问题来解决,渗透数学中转化的思想.)
通过例题教学,让学生灵活运用矩形的性质结合三角形的相关知识解决一些计算问题,提高学生的思维能力和演绎推理能力,提高学生的语言表达能力.
6.反思悟学
(1)再回首:这节课我们经历了怎样的学习过程?本节课你学习了哪些知识?你有什么感悟?(请你从知识、思想、方法三个角度谈谈你对这节课的收获、感悟、疑惑)
(2)齐展望:在本节课展示中,我××组的建议是……,通过××组的展示给我的启示是……,在今后的学习中,我们还需┄┄┄
设计意图:适时引导学生自我反思,归纳总结,构建知识体系,培养学生良好的学习习惯.小结不仅是知识的简单罗列,更应在优化知识结构的过程中感受学习方法,体会数学思想方法.教师让学生进行总结,回顾知识,强化对新知识的感知,锻炼学生的归纳能力和表达能力.
7.课后练学
基础题:
1.(★)如图3,矩形ABCD中,对角线AC、BD交于O,已知BC=4,AB=3,则OB的长为_________.
2.(★★)如图4,矩形ABCD中,点M是AB边上一点,连接CM,若CM=DC=10,BC=8,则AM的长为_________.
拓展题:
3.(★★★)如图5,在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,P是AD上的动点,PE⊥AC,PF⊥BD于F,求PE+PF的值.
实践题:
4.(★★★★)如图6,中学校园内有一块8×12米的矩形草地,现要安装自动喷水装置,这种装置喷水的半径为5米,你准备安装几个自动喷水装置最划算 怎样安装 请说明理由并设计安装方案.
设计意图:根据新课标精神,“人人都能获得良好的数学教育”,“不同的人在数学上得到不同的发展.”在作业时给出有梯度的作业,基础训练面向全体因材施教是本节课的一个反馈,创新训练为学有余力的同学提供了更大的发展空间,尽量满足各个不同层次的学生的要求,使不同层次的学生均有所提高,有利于因材施教,以达到人人在数学上得到不同的发展,人人都学到有价值的数学.
【板书设计】
矩形的性质矩形的定义 4.性质定理2的证明过程:矩形的性质数学思想方法
【教学反思】