/ 让教学更有效 高效备课 | 数学学科
15.3.1 等腰三角形(第1课时) 教学设计
一、内容和内容解析
1. 内容
本节课是在学生已经学习了三角形的基本概念、全等三角形和轴对称知识的基础上,进一步研究特殊的三角形——等腰三角形,研究等腰三角形的底角、底边上的中线、顶角平分线、底边上的高所具有的性质。
2. 内容分析
本节课内容围绕等腰三角形的底角、底边上的中线、顶角平分线、底边上的高展开:底角的关系是角的特殊性体现,而底边上的中线、顶角平分线、底边上的高的性质则是线段特殊性的核心,且这两类特殊性通过等腰三角形的轴对称性紧密关联 —— 正是因为等腰三角形是轴对称图形,才使得上述角和线段具有了 “重合” 或 “相等” 的特殊关系。同时,对这些性质的研究包含 “探索” 和 “证明” 两个层次,探索过程依赖轴对称直观感知,证明过程则需借助全等三角形的知识进行逻辑推导,体现了从直观到抽象、从感性到理性的认知过程。
基于以上分析,确定本节课的教学重点为:探索并证明等腰三角形的两个性质。
二、目标和目标解析
1. 目标
(1)理解等腰三角形的概念;探索并证明等腰三角形的两个性质。
(2)能利用性质证明两个角相等或两条线段相等;结合等腰三角形性质的探索与证明过程,体会轴对称在研究几何问题中的作用。
(3)在探索和证明的过程中,培养逻辑推理能力,提高有条理地思考和表达的能力;在解决实际问题的过程中,增强数学建模意识和应用意识。
2. 目标解析
(1)理解等腰三角形的概念是基础,需明确 “两边相等” 这一核心特征,同时能区分腰、底边、顶角、底角等相关概念;探索并证明等腰三角形的两个性质是核心,学生在探索环节需要通过折叠等轴对称操作发现 “等边对等角”“三线合一” 的规律,证明环节则需将直观发现转化为严谨的几何推理,培养从操作到论证的思维转换能力。
(2)利用性质证明角或线段相等,本质是让学生掌握新的几何推理工具,丰富证明思路;体会轴对称的作用是思维层面的提升,旨在让学生认识到轴对称不仅是图形的性质,更是研究几何问题的重要方法——通过轴对称可以发现图形的对称元素,为性质探索提供方向,为证明提供辅助线添加思路。
(3)在探究过程中,学生需经历观察、猜想、验证、证明的完整思维流程,锻炼逻辑推理能力;在表述证明思路或与他人交流时,需清晰、有条理地运用几何语言,从而提高数学表达能力,养成严谨的思维习惯。
三、教学问题诊断分析
1.概念理解的混淆
学生易混淆等腰三角形的 “腰与底边”“顶角与底角”,尤其在非标准放置的等腰三角形中,难以准确识别各元素,导致后续性质应用时对应关系出错。在教学中可提供多种变式的等腰三角形图形(如不同顶角大小、不同放置方向),让学生标注腰、底边、顶角、底角,通过对比辨析明确概念的本质。
2.性质应用的局限性
在利用性质证明角或线段相等时,学生仍习惯依赖全等三角形,未能主动联想到等腰三角形的性质,导致解题过程繁琐;对于 “三线合一” 的应用,难以根据具体问题灵活选择 “一线” 作为条件推导其他 “两线” 的性质。在教学中可设计 “一题多解” 对比练习:如证明 “等腰三角形两底角的平分线相等”,要求学生分别用全等三角形和等腰三角形性质证明,通过对比感受性质的简便性,引导学生主动运用新工具。
基于以上分析,确定本节课的教学难点为:熟练利用性质证明两个角相等或两条线段相等。
四、教学过程设计
(一)复习引入
有些几何图形是轴对称图形,利用它们的轴对称性,可以帮助我们研究图形的性质,本节我们利用轴对称研究等腰三角形.我们知道,有两边相等的三角形是等腰三角形.等腰三角形是一种特殊的三角形,它除了具有一般三角形的性质,还有一些特殊的性质.
设计意图:通过呈现 “图形的轴对称” 知识框架,唤醒学生对轴对称知识的记忆,明确其在研究新图形(等腰三角形 )时的价值,让学生理解本节课是轴对称知识在特殊三角形研究中的应用延伸。
(二)合作探究
探究 如图,在纸上画一个等腰三角形,把它剪下来.将这个等腰三角形对折,使它的两腰重合,再展开,找出其中重合的线段和角.
重合的线段 AB和AC → 等腰三角形的两个腰相等
BD和CD → AD是底边上的中线
重合的角 ∠B和∠C → 等腰三角形的两个底角相等
∠BAD和∠CAD → AD是顶角的平分线
∠ADB和∠ADC → AD是底边上的高
探究 由这些重合的线段和角,你能发现等腰三角形的性质吗 说一说你的猜想.
猜想1 等腰三角形的两个底角相等.
符号语言 如图 ,在△ABC中,AB=AC.求证:∠B=∠C.
证明 作底边BC的中线AD,则BD=CD.
在△ABD和△ACD中,
AB=AC,BD=CD,AD=AD,
∴△ABD≌△ACD(SSS).
∴∠B=∠C.
猜想2:等腰三角形底边上的中线、高及顶角平分线重合.
符号语言 如图 ,在△ABC中,AB=AC,AD是BC边上的中线.
求证:AD是BC边上的高,AD是∠BAC的平分线.
证明 ∵AD是BC边上的中线,
∴BD=CD.
在△ABD和△ACD中,
AB=AC,BD=CD,AD=AD,
∴△ABD≌△ACD(SSS).
∴∠ADB=∠ADC=90°,∠BAD=∠CAD,
∴AD是BC边上的高,AD是∠BAC的平分线.
追问 这样可以证明猜想2吗?
符号语言 如图 ,在△ABC中,AB=AC,AD是BC边上的高.
求证:AD是BC边上的中线,AD是∠BAC的平分线.
证明 ∵AD是BC边上的高,
∴∠ADB=∠ADC=90°.
在Rt△ABD和Rt△ACD中,
AB=AC,AD=AD,
∴Rt△ABD≌Rt△ACD(HL).
∴BD=CD,∠BAD=∠CAD,
∴AD是BC边上的中线,AD是∠BAC的平分线.
符号语言 如图 ,在△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分线.
求证:AD是BC边上的中线,AD是BC边上的高.
证明 ∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠BAD=∠CAD.
在△ABD和△ACD中,
AB=AC,∠BAD=∠CAD,AD=AD,
∴△ABD≌△ACD(SAS).
∴BD=CD,∠ADB=∠ADC=90°,
∴AD是BC边上的中线,AD是BC边上的高.
等腰三角形的性质:
等腰三角形的两个底角相等.简写成“等边对等角”.
等腰三角形底边上的中线、高及顶角平分线重合.简写成“三线合一”.
思考 在等腰三角形性质的探索过程和证明过程中,“折痕”“辅助线”发挥了非常重要的作用,由此,你能发现等腰三角形具有什么特征?
答 等腰三角形是轴对称图形,底边上的中线(顶角的平分线、底边上的高)所在直线就是它的对称轴.
设计意图:从直观操作入手,引导学生自主观察重合的线段和角,基于重合的线段和角,引导学生猜想等腰三角形的性质,将直观操作的发现上升到理性猜想。对猜想的证明旨在让学生体会几何证明的严谨性,提升逻辑推理与演绎证明能力。通过思考 “折痕”“辅助线” 的作用,引导学生将之前的操作、证明与图形的对称性关联,完善对等腰三角形的认知,体会轴对称在几何研究中的价值,为后续利用轴对称研究其他图形埋下伏笔。
(三)典例分析
例1 如图,在△ABC中,AB=AC,点D在AC上,BD=BC=AD.求△ABC 各角的度数.
解 ∵AB=AC,BD=BC=AD,
∴∠ABC=∠C=∠BDC,
∠A=∠ABD(等边对等角).
设∠A=x,则∠BDC=∠A+∠ABD=2x,
从而∠ABC=∠C=∠BDC=2x.
于是在△ABC中,有
∠A+∠ABC+∠C=x+2x+2x=180°.
解得x=36°.
所以,在△ABC中,∠A=36°,∠ABC=∠C=72°.
设计意图:通过题目中多组等边关系,引导学生反复调用 “等边对等角” 的性质,识别并推导相等角,强化对等腰三角形核心性质的理解与运用,让学生熟练掌握 “边相等→角相等” 的逻辑转化。引入未知数 x ,将几何关系转化为代数方程,体现 “几何问题代数化” 的建模思想。
(四)巩固练习
1.如图,在下列等腰三角形中,分别求出它们的底角的度数.
答 (1)底角的度数为75°,(2)底角的度数为30°.
2.如图,在△ABC中,AB=AD=DC,∠BAD=26°.求∠B和∠C的度数.
解 ∵AB=AD,
∴∠B=∠ADB.
∵∠BAD=26°,
∴∠B=∠ADB=(180°-∠BAD)=77°,
∴∠ADC=180°-∠ADB=103°.
∵AD=DC,
∴∠C=∠DAC.
∴∠C=(180°-∠ADC)=38.5°.
3.求证 如果三角形一条边上的中线等于这条边的一半,那么这个三角形是直角三角形.
符号语言 如图 ,在△ABC中,CD是AB边上的中线,CD=AB.
求证:△ABC是直角三角形.
解 ∵CD是AB边上的中线,CD=AB,
∴AD=BD=AB=CD.
∵AD=CD,
∴∠A=∠ACD.
∵BD=CD,
∴∠B=∠BCD.
∵∠A+∠ACD+∠B+∠BCD=180°,
∴2∠ACD+2∠BCD=180°,
∴∠ACD+∠BCD=90°,即∠ACB=90°,
∴△ABC是直角三角形.
4.如图,在中,,平分,,,、为垂足,则下列四个结论:①;②;③垂直平分;④垂直平分.其中正确的为 ①②③ (填序号).
设计意图:学完新知识后及时进行课堂巩固练习,不仅可以强化学生对新知的记忆,加深学生对新知的理解,还可以及时反馈学习情况,帮助学生查漏补缺,帮助教师及时调整教学策略。
归纳总结
感受中考
1.(2025·江苏扬州)在如图的房屋人字梁架中,,点在上,下列条件不能说明的是( B )
A. B. C. D.平分
2.(2024·广东广州)如图,在中,,,为边的中点,点,分别在边,上,,则四边形的面积为( C )
A.18 B. C.9 D.
3.(2023·浙江台州)如图,锐角三角形中,,点D,E分别在边,上,连接,.下列命题中,假命题是( A ).
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
4.(2022·山东烟台)如图,某海域中有A,B,C三个小岛,其中A在B的南偏西40°方向,C在B的南偏东35°方向,且B,C到A的距离相等,则小岛C相对于小岛A的方向是( A )
A.北偏东70° B.北偏东75° C.南偏西70° D.南偏西20°
第1题图 第2题图 第3题图 第4题图
5.(2025·四川南充)如图,在五边形中,.
(1)求证:.
(2)求证:.
证明:(1),
.
.
在与中,
.
(2)∵,
.
,
.
,
.
设计意图:在学习完新知识后加入中考真题练习,不仅可以帮助学生明确考试方向,熟悉考试题型,检验学习成果,提升应考能力,还可以提升学生的学习兴趣和动力。
(七)小结梳理
设计意图:用思维导图帮助学生梳理轴对称的相关知识及联系,并展望新知(等腰三角形的判定),将零散知识串联,构建清晰、完整的知识网络,强化对图形的轴对称相关知识的整体认知。
(八)布置作业
1.必做题:习题15.3 第1,3,4题.
2.探究性作业:(1)习题15.3 第14题. (2)课本第89页 活动3.
五、教学反思
21世纪教育网(www.21cnjy.com)