10.3平行线的性质
一、教材分析
沪科版数学七年级下册第十章“相交线、平行线与平移”单元中,平行线性质作为几何基础核心内容,既承接相交线角关系研究,又为后续平移变换及三角形定理奠定逻辑基础。从内容编排上,教材通过实验探究引导学生从“同位角相等”公理出发,推导内错角、同旁内角性质,强化演绎推理能力。通过本节学习,学生在几何推理能力(从公理出发演绎证明)、图形分析能力(识别复杂图形中的角关系)及数学建模能力(解决道路规划、建筑结构等实际问题)等方面有所提升,通过实验探究强化直观想象,并在对比辨析中形成严谨的逻辑思维习惯。
二、学情分析
学生已掌握相交线中的角关系(对顶角、邻补角)、平行线判定定理(同位角、内错角相等则平行),具备基本几何图形观察能力。部分学生可能对“性质”与“判定”的逻辑方向(互逆关系)缺乏清晰认知,易混淆条件与结论。
在教学中可以采用对比辨析的策略,通过表格对比判定与性质(条件→结论方向),辅以变式题组强化逻辑区分,并通过实验探究(如几何画板动态演示、生活实例建模)引导学生从“同位角相等”公理出发,推导内错角、同旁内角性质,强化演绎推理能力。
表1:平行线判定与性质对比
类型 条件 结论 逻辑方向
判定 角相等或互补 两直线平行 由角推线
性质 两直线平行 角相等或互补 由线推角
三、单元知识结构与内容解析
1. 单元知识框架
模块 核心内容 关联性分析
相交线 对顶角、垂线、同位角等 为平行线判定与性质提供角关系基础
平行线判定 同位角相等、内错角相等等判定法 与性质形成互逆关系,需对比教学
平行线性质 性质1-3及综合应用 单元核心,需结合生活实例与探究活动
平移 图形平移的性质 依赖平行线性质实现几何变换
2. 平行线性质的具体分析
性质1(同位角相等):通过实验测量(如练习本横线模型)引导学生发现规律,再结合反证法或公理化体系证明。
性质2(内错角相等)与性质3(同旁内角互补):需从性质1出发进行逻辑推导,体现数学知识的连贯性。
综合应用:设计"平行线+角平分线"、"折线模型"等复杂图形问题,强化性质与判定的综合运用能力。
教学目标
能从立交桥、铁轨等生活场景中抽象出平行线模型,识别几何图形中的平行关系,发现工程设计中平行线应用的数学美。
经历“观察猜想→实验验证→演绎证明”的全过程,发展逻辑推理能力。
能用符号语言规范表述平行线的性质定理。
教学重点及难点
重点:平行线性质的探究与应用。
难点:平行线性质与判定的综合运用。
六、教学过程
(一)复习旧知,厘清学习路径
问题1:在研究相交线时,我们着重探讨了它们形成的角的性质,比如对顶角相等、邻补角互补。但有一种特殊的相交线——当两条直线相交成直角时,我们称它们为什么关系?
生:“垂线。”
追问:很好!垂线实际上是相交线中的一种特殊情形。那么,从研究普通相交线到研究垂线的过程,体现了数学中哪种重要的思想方法呢?
生:“从一般到特殊的数学思想。”
问题2:基于前面从一般到特殊的研究相交线的几何学习经验,大家说说看,如果想基于“三线八角”模型展开进一步的研究,那么接下来我们要研究什么呢?
生:特殊的“三线八角”模型
追问1:特殊在哪里呢?
生:变为两条平行线被第三条直线所截.
追问2:那么具体地我们要研究什么呢?
生:研究两条平行线被第三条直线所截时,同位角、内错角和同旁内角各有什么关系.
问题3:上一节课,我们研究了平行线的判定, 利用同位角相等、内错角相等、同旁内角互补来判定两条直线平行;类比垂线的判定和性质互为逆命题,平行线的判定是否也能通过反向思考得到?
生:是的,比如判定是“同位角相等,两直线平行”,性质就可能是“两直线平行,同位角相等”。
:动手操作,探究性质
借助练习纸上的横线画图,任选两条横线记为a和b,并画出一条截线c,使其与a、 b相交,标注出所有的角;
测量每一个角的度数,建立如下表格,填写相应的数据;
找出所有的同位角,认真对比,观察同位角之间有怎样的关系;
与小组成员分享、讨论各自的发现,得出结论。
角 ∠1 ∠2 ∠3 ∠4 ∠5 ∠6 ∠7 ∠8
度数
师:下面进行分享、展示与汇报.
生:借助量角器,利用度量法探究同位角之间的关系,进而得到猜想——两条平
行线被第三条直线所截得的同位角相等.
追问1:大家测量的每个角的度数是否与这位同学完全一样呢?
生:不一样.
追问2:大家得到的结论是一致的吗?
生:一致.
追问3:也就是说,大家度量的同位角的度数虽然不同,但得到的同位角的关系始终是相等的.下面我们借助借助geogebra动态演示,改变截线的位置以及平行线间的距离,请同学们观察在此过程中什么在变?什么不变?
生:具体的角度在变化,但同位角之间的关系不变,始终相等.
师:由此,我们得到了平行线的性质1,简单说成“两直线平行,同位角相等”.
(三)类比研究性学习,推导性质
问题: 类比平行线的判定,我们还可以提出哪些猜想?
预设1 : 两直线平行, 内错角相等。
预设2 : 两直线平行, 同旁内角互补。
追问: 如何验证这些猜想是否正确?
预设1 : 用量角器测量或用几何画板验证。
预设2 : 类比平行线的判定2和3的证明方法,可以用平行线的性质1进行推导。
师生活动:教师组织学生分组对上述两个猜想进行证明,并结合图形写出对应的符号语言。
性质描述 图形语言 符号语言
同位角相等 ∵a∥b,∴∠1=∠2
内错角相等 ∵a∥b,∴∠2=∠3
同旁内角互补 ∵a∥b,∴∠3+∠4=180°
(四)问题解决,应用性质
1.下列图形中,由AB∥CD,能得到∠1=∠2的是( )
2.如图,直线a//b,三角板的直角顶点A落在直线a上,两条边分别交直线b于B,C两点若∠1= 25°,则∠2 = 度
(五)总结提升
思维导图:学生绘制平行线性质与判定的对比图(参考):
平行线判定(角→线) 平行线性质(线→角)
生活链接:展示木工用角尺画平行线的原理(参考),强调数学的应用价值。
(六)作业设计
任务一:完成教材习题,巩固符号语言表达。
任务二:设计一个生活场景(如楼梯扶手、书架隔层),用平行线性质解释其结构原理。
任务三:观看数学《平移中的平行线》,思考平移与平行线性质的联系。