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分课时教学设计
第一课时《5.2 勾股定理及其逆定理》教学设计
课型 新授课 复习课 试卷讲评课 其他课
教学内容分析 《勾股定理》是湘教版八年级上册第5章《直角三角形》的第二节第一课时的内容。本节课是“直角三角形”单元中“数与形”融合的核心内容,承接直角三角形的角、边性质,是从“定性描述”到“定量计算”的关键过渡。同时,勾股定理是“数学建模”的典型载体,其实际应用(如测量、距离计算)能让学生体会数学与生活的联系;而定理的历史文化背景(如赵爽弦图、毕达哥拉斯故事)则承载着数学文化的教育价值,是发展学生数学抽象、逻辑推理和数学建模素养的重要内容。
学习者分析 学生已经掌握了直角三角形的基本性质、正方形和三角形的面积计算,对“图形边长与面积的关联”有初步认知,但对“直角三角形三边的平方关系”缺乏直观感受。从素养层面看,学生能完成简单的方格计数和面积计算,但将“面积关系”转化为“边长的平方关系”的抽象能力不足;能理解简单的几何证明,但对“赵爽弦图”等拼接证明的逻辑思路不够清晰。此外,学生容易在“非直角三角形”中误用勾股定理,在实际问题中难以快速抽象出直角三角形模型,需要通过实例和辨析强化对定理适用条件的理解,同时提升建模能力。
教学目标 1.通过方格计数、图形拼接等活动,直观感知直角三角形三边的数量关系,抽象出勾股定理的本质,能在图形中准确识别直角边和斜边的平方关系,发展几何直观和数学抽象素养。 2.经历勾股定理的证明过程,能运用面积法、全等三角形等知识完成演绎推理,能结合勾股定理进行直角三角形的边长计算、面积求解等运算,提升逻辑推理的严谨性和数学运算的准确性。 3.了解勾股定理的历史背景和不同证明方法,感受数学知识的多元性和文化价值,在探究过程中养成严谨求实的思维习惯,激发对数学学科的兴趣和认同感。
教学重点 1.勾股定理的探究与证明。 2.运用勾股定理进行直角三角形的边长计算。
教学难点 勾股定理的面积法证明思路的形成。
学习活动设计
教师活动学生活动环节一:新知导入教师活动1: 【回顾】直角三角形的性质是什么? 直角三角形的性质1:直角三角形的两个锐角互余. 直角三角形的性质2:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半. 直角三角形的性质3:在直角三角形中,如果一个锐角等于 30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半. 教师提问:任意直角三角形三边的长度之间是否存在数量关系?学生活动1: 复习回顾 活动意图说明:复习导入有利于衔接新旧知识,提高学习效率。通过旧知识引入新的知识有利于活跃课堂教学氛围,激发学生学习动机。环节二:探究新知教师活动2: 探究:勾股定理 【观察】 如图,在方格纸上(设小方格的边长为1)画一个顶点都在格点上的Rt△ABC,使其两直角边分别为 3,4,将斜边AB绕点A旋转,使其处于水平位置,你发现这条斜边的长度是多少? 教师讲授:两直角边分别为3,4的直角三角形,其斜边为5. 【阅读】我国古代数学名著 《周髀算经》,把直角三角形较短的直角边叫作勾,较长的直角边叫作股,斜边叫作弦,并提出“勾三股四弦五”. 这本著作还指出:勾与股的平方和等于弦的平方 . 对于这一结论,古人称为勾股算法 . 实际上,这一结论揭示的是直角三角形三边长的平方关系. 教师提问:算一算,会等于吗? 【探究】画一个边长为的正方形,将其分割成 4个小直角三角形和一个四边形,其中小直角三角形的两直角边都分别为斜边都为,你能计算出蓝色部分的面积吗?你有什么发现? 教师讲授:由于图中四边形ABCD的面积S等于大正方形EFGH的面积减去4个小直角三角形的面积, 因而S= . 教师提问:斜边都为 起什么作用?四边形ABCD一定为正方形吗? 教师讲授:在△ABE与△BCF中, 所以△ABE≌△BCF(边角边), 因此∠1 = ∠3. 又∠1 + ∠2 = 90°, 所以∠3 + ∠2 = 90°, 因此∠CBA = 180°(∠3+∠2)=90°. 同理可证∠DCB=∠ADC=∠BAD=90°. 又BC=CD=DA=AB=, 因此四边形ABCD是正方形, 所以S=. 综上可知,S=. 【归纳】勾股定理:如果直角三角形的两条直角边分别为,斜边为,那么. 几何语言 ∵在Rt△ABC中,∠C=90°, ∴。(或) 【小试牛刀】当直角三角形的三边长都是正整数时,称这三个数为勾股数. 如:3,4,5都是正整数,且=,所以 3,4,5 是勾股数 . 下列各组数中,不是勾股数的是( ) (A)5,12,13 (B)6,8,10 (C)7,24,25 (D)8,15,16 教师讲授:勾股数,也叫毕达哥拉斯数,是指满足勾股定理的三个正整数,其中为斜边对应的数,为直角边对应的数。 【拓展】常见勾股数 (1)3,4,5 (2)6,8,10 (3)5,12,13 (4)7,24,25 (5)8,15,17 (6)9,12,15 (7)10,24,26 (8)12,16,20 (9)14,48,50 (10)15,20,25 …… 注意:若 ()是一组勾股数,那么对于任意正整数 ,()也一定是勾股数。 【做一做】试通过图中两个边长为a+b的正方形的面积表达式,验证勾股定理. 答案:教材图(1)的面积有两种计算方法. 第一种:S(1)= = ; 第二种:S(1)== . 图(2)的面积S(2)==. 因为S(1)=S(2) 即= , 所以= . 学生活动2: 认真观察 举手回答问题 认真阅读 计算 认真思考,探究勾股定理 认真听讲 认真思考,举手回答问题 认真听讲 学生认真听讲,了解什么是勾股定理 学生认真思考 学生认真听讲,了解什么是勾股数 学生认真思考,尝试证明 学生认真听讲 活动意图说明:数学是一门严谨的学科,它要求推理过程和结论都必须经过严格的逻辑推理和证明。让学生通过自主证明,感受数学的严谨性,提高学生的逻辑推理能力和自主解题能力。环节三:例题精讲教师活动3: 例1在△ABC中,已知∠C=90°,BC=,AC=,AB=. (1)若=1,=2,求c. (2) 若=15,=17,求. 解:(1)根据勾股定理得,== =5. 因为>0,所以=5 . (2) 根据勾股定理得, == =64. 因为>0,所以=8. 例2如图,已知在等腰三角形ABC中,AB=AC=13,BC=10,AD是底边BC上的高线,求AD的长. 解:根据等腰三角形的性质定理得,AD也是底边BC上的中线,因此BD=BC=5. 在Rt△ABD中,由勾股定理得,+=, 因此AD= = ==12. 故AD的长为12.学生活动3: 学生认真思考,独立完成习题 认真听讲 学生认真思考,独立完成习题 认真听讲活动意图说明:让学生通过具体例题的教学理解和巩固数学基础知识,把数学理论与实践相结合,掌握数学基础知识理论的用途和方法,从而达到提高分析问题解决问题的能力的目标。环节四:课堂总结教师活动4: 勾股定理:如果直角三角形的两条直角边分别为,斜边为,那么. 几何语言 ∵在Rt△ABC中,∠C=90°, ∴。(或)学生活动4: 学生跟随教师对学习内容进行归纳梳理 活动意图说明:对课堂教学进行归纳梳理,给学生一个整体印象,促进学生掌握知识总结规律。
板书设计
课堂练习 【知识技能类作业】 必做题: 1.在下列四组数中,属于勾股数的是( ) A. B. C.3,5,7 D.5,12,13 2.在中,,、、所对边的长分别为a、b、c,若,,那么的值是( ) A.2 B.6 C.20 D.36 3.如图,在4×4的正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,的顶点都在格点上,则下列结论错误的是( ) A. B. C. D. 选做题: 4.直角三角形两条边长分别是6和8,则这个直角三角形的第三边长 . 5.在△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C的对边分别为.若=10 cm,=3:4,则△ABC的周长为 . 6.如图,在中,,以和为边向两边分别作正方形,面积分别为和.已知,且,则的值为 . 【综合拓展类作业】 7.如图,在四边形中,,,,,.求四边形的面积.
作业设计 【知识技能类作业】 必做题: 1.在△ABC中,AB=AC=17,BC=16,则△ABC的面积为( ) A.60 B.80 C.100 D.120 2.一个直角三角形,若三边的平方和为200,则斜边长为( ) A.8 B.9 C.10 D.11 3.如图是一株美丽的勾股树,其中所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形.若正方形A、B、C、D的边长分别是3、5、2、3,则最大正方形E的面积是 . 【综合拓展类作业】 4.如图,在离水面高度为8米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子的长为17米,此人以1米/秒的速度收绳,7秒后船移动到点的位置,问船向岸边移动了多少米?(假设绳子一直保持是直的)
教学反思 本节课通过“情境引入—操作探究—证明推导—应用拓展”的流程展开,大部分学生能通过方格计数感知勾股定理的内容,但在“赵爽弦图”的证明环节,部分学生对“面积拼接的逻辑关系”理解困难,反映出学生“从直观操作到严谨推理”的转化能力仍需加强。在应用环节,学生对“定理适用的直角三角形前提”把握较好,但在“已知两边求第三边时忽略分类讨论(如斜边不确定的情况)”的问题较为突出,说明需要增加“分类讨论”的专项练习。后续教学中,应进一步强化证明过程的分步引导,设计更多“需要分类讨论的边长计算”例题,帮助学生深化对定理的理解,同时要关注学生建模过程中的思路表达,提升数学建模的规范性。
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第5章 直角三角形
5.2 勾股定理及其逆定理(1)
学习目标与重难点
学习目标:
1.通过方格计数、图形拼接等活动,直观感知直角三角形三边的数量关系,抽象出勾股定理的本质,能在图形中准确识别直角边和斜边的平方关系。
2.经历勾股定理的证明过程,能运用面积法、全等三角形等知识完成演绎推理,能结合勾股定理进行直角三角形的边长计算、面积求解等运算。
3.了解勾股定理的历史背景和不同证明方法,感受数学知识的多元性和文化价值。
学习重点:
1.勾股定理的探究与证明。
2.运用勾股定理进行直角三角形的边长计算。
学习难点:
勾股定理的面积法证明思路的形成。
学习过程
一、复习回顾
【回顾】直角三角形的性质是什么?
二、探究新知
探究:勾股定理
教材第164页
【观察】
如图,在方格纸上(设小方格的边长为1)画一个顶点都在格点上的Rt△ABC,使其两直角边分别为 3,4,将斜边AB绕点A旋转,使其处于水平位置,你发现这条斜边的长度是多少?
【阅读】我国古代数学名著 《周髀算经》,把直角三角形较短的直角边叫作 ,较长的直角边叫作 ,斜边叫作 ,并提出“ ”. 这本著作还指出:_____________________________________________________________________________
算一算:会等于吗?
【探究】画一个边长为的正方形,将其分割成 4个小直角三角形和一个四边形,其中小直角三角形的两直角边都分别为斜边都为,你能计算出蓝色部分的面积吗?你有什么发现?
【归纳】
勾股定理:
________________________________________________________________________
几何语言:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
【小试牛刀】当直角三角形的三边长都是正整数时,称这三个数为勾股数. 如:3,4,5都是正整数,且=,所以 3,4,5 是勾股数 . 下列各组数中,不是勾股数的是( )
(A) 5,12,13 (B) 6,8,10 (C) 7,24,25 (D) 8,15,16
注意:若 ()是一组勾股数,那么对于任意正整数 ,()也一定是勾股数。
【做一做】试通过图中两个边长为a+b的正方形的面积表达式,验证勾股定理.
三、例题精讲
例1在△ABC中,已知∠C=90°,BC=,AC=,AB=.
(1)若=1,=2,求c.
(2) 若=15,=17,求.
例2如图,已知在等腰三角形ABC中,AB=AC=13,BC=10,AD是底边BC上的高线,求AD的长.
四、课堂练习
【知识技能类作业】
必做题
1.在下列四组数中,属于勾股数的是( )
A. B.
C.3,5,7 D.5,12,13
2.在中,,、、所对边的长分别为a、b、c,若,,那么的值是( )
A.2 B.6 C.20 D.36
3.如图,在4×4的正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,的顶点都在格点上,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
选做题
4.直角三角形两条边长分别是6和8,则这个直角三角形的第三边长 .
5.在△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C的对边分别为.若=10 cm,=3:4,则△ABC的周长为 .
6.如图,在中,,以和为边向两边分别作正方形,面积分别为和.已知,且,则的值为 .
【综合拓展类作业】
7.如图,在四边形中,,,,,.求四边形的面积.
五、课堂小结
这节课你收获了什么,在运用过程中需注意什么
六、作业布置
1.在△ABC中,AB=AC=17,BC=16,则△ABC的面积为( )
A.60 B.80 C.100 D.120
2.一个直角三角形,若三边的平方和为200,则斜边长为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
3.如图是一株美丽的勾股树,其中所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形.若正方形A、B、C、D的边长分别是3、5、2、3,则最大正方形E的面积是 .
4.如图,在离水面高度为8米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子的长为17米,此人以1米/秒的速度收绳,7秒后船移动到点的位置,问船向岸边移动了多少米?(假设绳子一直保持是直的)
答案解析
课堂练习:
1.【答案】D
【解析】解:A、不是整数,故不是勾股数,不符合题意;
B、1,,不是整数,故不是勾股数,不符合题意;
C、,故不是勾股数,不符合题意;
D、,故是勾股数,符合题意;
故答案为:D.
2.【答案】B
【解析】解:根据题意,为直角三角形,,因此边c为斜边,a、b为直角边,
由勾股定理得:,
代入已知条件,,
得:,
因此,的值为6,
故答案为:B.
3.【答案】C
【解析】解:A、∵,本选项结论正确,故A不符合题意;
B、∵,本选项结论正确,故B不符合题意;
C、∵,本选项结论错误,故C符合题意;
D、∵
∴,
∴是直角三角形,且,本选项结论正确,故D不符合题意;
故答案为:C.
4.【答案】2或10.
【解析】解:当8为斜边时,第三条边为
当6和8为直角边时,第三边为
故答案为:2或10
5.【答案】24cm.
【解析】解: 已知a:b=3:4,设a=3k,b=4k,
由勾股定理得:a2+b2=c2,
即(3k)2+(4k)2=102,
解得:k=2(舍负解),
则a=3k=3×2=6cm, b=4k=4×2=8cm,
∴△ABC 的周长为=a+b+c=6+8+10=24cm,
故答案为:24 cm.
6.【答案】100.
【解析】解:,,
,
,,
,
,
故答案为:100.
7.【答案】解:,,,
,
,
又,,,
,
是直角三角形,
四边形的面积为:
.
作业布置:
1.【答案】D
【解析】解:过点A作AD⊥BC,垂足为D,
由于△ABC是等腰三角形,D为BC的中点,
∴BD=DC=BC=8,
在直角三角形ABD中,应用勾股定理得:
AD2+BD2=AB2,
即AD2+82=172,
解得:AD==15,
∴S△ABC=×BC×AD=×16×15=8×15=120,
故答案为:D.
2.【答案】C
【解析】解:设直角三角形的两直角边分别为a,b,斜边为c,
根据勾股定理得:a2+b2=c2,
∵a2+b2+c2=200,∴2c2=200,
∴c2=100,∴c=10.
故答案为:C.
3.【答案】47
【解析】设中间两个正方形的边长分别为x、y,最大正方形E的边长为z,则由勾股定理得:
,
,
,
即最大正方形E的面积为:.
故答案为:47.
4.【答案】解:在中:
,米,米,
(米),
此人以1米每秒的速度收绳,7秒后船移动到点的位置,
(米),
(米),
(米),
答:船向岸边移动了9米.
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第5章 直角三角形
5.2 勾股定理及其逆定理(1)
01
教学目标
02
新知导入
03
新知探究
04
课堂练习
05
课堂小结
06
作业布置
01
教学目标
通过方格计数、图形拼接等活动,直观感知直角三角形三边的数量关系,抽象出勾股定理的本质,能在图形中准确识别直角边和斜边的平方关系。
01
经历勾股定理的证明过程,能运用面积法、全等三角形等知识完成演绎推理,能结合勾股定理进行直角三角形的边长计算、面积求解等运算。
02
了解勾股定理的历史背景和不同证明方法,感受数学知识的多元性和文化价值。
03
02
新知导入
回顾
直角三角形的性质是什么?
直角三角形的性质1:直角三角形的两个锐角互余.
直角三角形的性质2:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
直角三角形的性质3:在直角三角形中,如果一个锐角等于 30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半.
任意直角三角形三边的长度之间是否存在数量关系?
03
新知探究
观察
如图,在方格纸上(设小方格的边长为1)画一个顶点都在格点上的Rt△ABC,使其两直角边分别为 3,4,将斜边AB绕点A旋转,使其处于水平位置,你发现这条斜边的长度是多少?
两直角边分别为3,4的直角三角形,其斜边为5.
03
新知探究
我国古代数学名著 《周髀算经》,把直角三角形较短的直角边叫作勾,较长的直角边叫作股,斜边叫作弦,并提出“勾三股四弦五”.
这本著作还指出:勾与股的平方和等于弦的平方 . 对于这一结论,古人称为勾股算法 . 实际上,这一结论揭示的是直角三角形三边长的平方关系.
算一算,会等于吗?
03
新知探究
探究
画一个边长为的正方形,将其分割成 4个小直角三角形和一个四边形,其中小直角三角形的两直角边都分别为斜边都为,你能计算出蓝色部分的面积吗?你有什么发现?
03
新知探究
由于图中四边形ABCD的面积S等于大正方形EFGH的面积减去4个小直角三角形的面积,
因而S=
.
思考:斜边都为 起什么作用?
四边形ABCD一定为正方形吗?
03
新知探究
在△ABE与△BCF中,
所以△ABE≌△BCF(边角边),
因此∠1 = ∠3.
又∠1 + ∠2 = 90°,
所以∠3 + ∠2 = 90°,
因此∠CBA = 180°(∠3+∠2)=90°.
03
新知探究
同理可证∠DCB=∠ADC=∠BAD=90°.
又BC=CD=DA=AB=,
因此四边形ABCD是正方形,
所以S=.
综上可知,S=.
03
新知探究
勾股定理:如果直角三角形的两条直角边分别为,斜边为,那么.
几何语言
∵在Rt△ABC中,∠C=90°,
∴。
(或)
03
新知探究
小试牛刀:当直角三角形的三边长都是正整数时,称这三个数为勾股数. 如:3,4,5都是正整数,且=,所以 3,4,5 是勾股数 . 下列各组数中,不是勾股数的是( )
(A) 5,12,13
(B) 6,8,10
(C) 7,24,25
(D) 8,15,16
D
勾股数,也叫毕达哥拉斯数,是指满足勾股定理的三个正整数,其中为斜边对应的数,为直角边对应的数。
03
新知探究
拓展
常见勾股数
(1)3,4,5 (2)6,8,10 (3)5,12,13 (4)7,24,25 (5)8,15,17 (6)9,12,15 (7)10,24,26 (8)12,16,20 (9)14,48,50 (10)15,20,25 ……
注意:若 ()是一组勾股数,那么对于任意正整数
,()也一定是勾股数。
03
新知探究
做一做
试通过图中两个边长为a+b的正方形的面积表达式,验证勾股定理.
答案:教材图(1)的面积有两种计算方法.
第一种:S(1)=
= ;
第二种:S(1)=
= .
03
新知探究
做一做
试通过图中两个边长为a+b的正方形的面积表达式,验证勾股定理.
图(2)的面积S(2)=
=.
因为S(1)=S(2)
即= ,
所以= .
03
新知探究
在△ABC中,已知∠C=90°,BC=,AC=,AB=.
(1)若=1,=2,求c. (2) 若=15,=17,求.
例1
解:(1)根据勾股定理得,== =5.
因为>0,所以=5 .
(2) 根据勾股定理得, == =64.
因为>0,所以=8.
03
新知探究
如图,已知在等腰三角形ABC中,AB=AC=13,BC=10,AD是底边BC上的高线,求AD的长.
例2
解:根据等腰三角形的性质定理得,AD也是底边BC上的中线,因此BD=BC=5.
在Rt△ABD中,由勾股定理得,+=,
因此AD= = ==12.
故AD的长为12.
04
课堂练习
【知识技能类作业】必做题:
1.在下列四组数中,属于勾股数的是( )
A. B.
C.3,5,7 D.5,12,13
2.在中,,、、所对边的长分别为,若,,那么的值是( )
A.2 B.6 C.20 D.36
D
B
04
课堂练习
3.如图,在4×4的正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,的顶点都在格点上,则下列结论错误的是( )
A.
B.
C.
D.
C
04
课堂练习
【知识技能类作业】选做题:
4.直角三角形两条边长分别是6和8,则这个直角三角形的第三边长 .
5.在△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C的对边分别为.若=10 cm,=3:4,则△ABC的周长为 .
2或10
24cm
04
课堂练习
6.如图,在中,,以和为边向两边分别作正方形,面积分别为和.已知,且,则的值为 .
100
04
课堂练习
【综合拓展类作业】
7.如图,在四边形ABCD中,∠B=90°,∠BCA=60°,AC=2,DA=1,CD=3.求四边形ABCD的面积.
解:,,,
,
,
又,,,
04
课堂练习
,
是直角三角形,
四边形的面积为:
.
05
课堂小结
勾股定理:如果直角三角形的两条直角边分别为,斜边为,那么.
常见勾股数
(1)3,4,5 (2)6,8,10 (3)5,12,13 (4)7,24,25 (5)8,15,17 (6)9,12,15 (7)10,24,26 (8)12,16,20 (9)14,48,50 (10)15,20,25 ……
06
作业布置
【知识技能类作业】
1.在△ABC中,AB=AC=17,BC=16,则△ABC的面积为( )
A.60 B.80 C.100 D.120
2.一个直角三角形,若三边的平方和为200,则斜边长为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
D
C
06
作业布置
3.如图是一株美丽的勾股树,其中所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形.若正方形A、B、C、D的边长分别是3、5、2、3,则最大正方形E的面积是 .
47
06
作业布置
【综合拓展类作业】
4.如图,在离水面高度为8米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子BC的长为17米,此人以1米/秒的速度收绳,7秒后船移动到点D的位置,问船向岸边移动了多少米?(假设绳子一直保持是直的)
解:在中:
,米,米,
(米),
06
作业布置
此人以1米每秒的速度收绳,7秒后船移动到点的位置,
(米),
(米),
(米),
答:船向岸边移动了9米.
07
板书设计
勾股定理:
验证勾股定理:
5.2 勾股定理及其逆定理(1)
习题讲解书写部分
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学 科 数学 年 级 八 设计者
教材版本 湘教版 册、章 上册第5章
课标要求 1.理解直角三角形的概念,探索并掌握直角三角形的性质定理:直角三角形的两个锐角互余,直角三角形斜边.上的中线等于斜边的一半。掌握有两个角互余的三角形是直角三角形。 2.探索勾股定理及其逆定理,并能运用它们解决一些简单的实际问题。. 3.探索并掌握判定直角三角形全等的“斜边、直角边”定理. 4.理解角平分线的概念,探索并证明角平分线的性质定理:角平分线上的点到角两边的距离相等;反之,角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.
内容分析 本章从直角三角形的性质定理入手,先让学生认识直角三角形的一般性质和含30°角的特殊性质,为后续的度量计算和判定方法做铺垫;而勾股定理及其逆定理则从“数”的角度建立了直角三角形三边的数量关系,既是对“形”的性质的量化表达,也是代数与几何知识融合的典型载体,其实际应用和逆定理又进一步拓展了知识的适用场景;而直角三角形的判定则承接前面的性质,形成“性质—判定”的逻辑闭环,让学生完整掌握直角三角形的研究路径;最后的角平分线的性质则将直角三角形与角平分线的知识关联起来,既丰富了直角三角形的应用场景,也为后续几何问题的解决提供了新的工具。整体来看,本单元内容既巩固了之前的几何知识,又为后续四边形、圆等内容的学习奠定了推理和计算的基础。
学情分析 在学习本单元之前,学生已经积累了三角形内角和、全等三角形判定等几何知识,对“特殊图形具有特殊性质”有了初步的认知,具备简单的几何推理能力,但在面对“直角”这一特殊条件时,学生容易混淆“性质”与“判定”的逻辑关系,对“边、角、线”在直角三角形中的关联理解不够深入。从能力层面来看,学生能完成单一知识点的简单应用,但将实际问题抽象成直角三角形模型的能力还有待提升,在综合运用勾股定理、角平分线定理解决复杂问题时,容易出现思路混乱的情况;同时,学生对几何定理的“文字语言—符号语言—图形语言”三者之间的转化还不够熟练,常常会出现“能看懂定理,但不会用符号表达,也不会结合图形分析”的问题。从认知特点来看,学生对直观、具象的几何模型兴趣较高,愿意通过操作、观察等方式探究知识,但对抽象的定理推导和逻辑证明容易产生畏难情绪,需要借助具体的实例和动手活动来降低理解难度,帮助他们逐步建立几何思维。
单元目标 (一)教学目标 1.通过观察、操作直角三角形的实物与图形,抽象出直角三角形的性质、判定及相关定理的本质特征,能在具体情境中识别直角三角形的要素关系,建立“边—角—线”的关联,发展几何直观,提升从“具体图形”到“抽象概念”的转化能力。 2.经历勾股定理、角平分线性质定理等的推导过程,能运用演绎推理证明直角三角形的性质与判定,能结合勾股定理进行直角三角形的边长计算、面积求解等,在推理与运算中体会逻辑的严谨性,提升逻辑推理与数学运算素养。 3.能从实际问题(如测量距离、判断图形形状等)中抽象出直角三角形模型,运用勾股定理、角平分线性质等知识解决问题,体会数学与生活的联系,发展数学建模素养,增强用数学知识解决实际问题的应用意识。 4.了解勾股定理的历史背景与文化价值,感受数学知识的发展历程,在探究直角三角形相关知识的过程中,养成严谨求实的思维习惯,激发对数学学科的兴趣,提升数学文化素养与学科认同感。 (二)教学重点、难点 重点 1.直角三角形的性质(含30°角的直角三角形性质)与判定方法。 2.勾股定理及其逆定理的推导、应用;角平分线性质定理及其逆定理的理解与运用。 难点 1.勾股定理的逆定理的证明思路;“性质”与“判定”的逻辑区分。 2.综合运用直角三角形的性质、勾股定理、角平分线定理解决复杂几何问题和实际问题。
单元知识结构框架及课时安排 (一)单元知识结构框架 (二)课时安排 课时编号单元主要内容课时数5.1直角三角形的性质定理25.2勾股定理及其逆定理35.3直角三角形全等的判定15.4角平分线的性质2第4章小结与评价1综合与实践利用拼接探究勾股定理1
达成评价 课题课时目标达成评价评价任务5.1 直角三角形的性质定理(1)1.能准确表述直角三角形的3个核心定理,清晰区分“性质定理”与“判定定理”的逻辑差异。 2.能独立运用“三角形内角和定理”证明“两锐角互余”及逆定理,运用“作辅助线+全等三角形”证明斜边上的中线性质。 能运用3个定理解决“求直角三角形锐角度数”“判定三角形是否为直角三角形”“证明线段相等”等基础问题。任务一:复习导入,回顾什么是直角三角形。 任务二:探究新知,探究直角三角形的性质的判定。 任务三:例题精讲,运用知识。 任务四:巩固练习,课堂小结。5.1 直角三角形的性质定理(2)1.通过折叠、测量等操作,直观感知含30°角的直角三角形的边的关系,抽象出“30°角所对的直角边等于斜边的一半”的性质。 2.经历性质的证明过程,能运用全等三角形、等边三角形等知识完成演绎推理,能清晰表达证明思路,提升逻辑推理的严谨性和条理性。1.能在图形中准确识别对应边的关系,发展几何直观和数学抽象素养。 2.能运用该性质进行直角三角形的边长计算,能解决“线段长度”“高度测量”等实际问题。任务一:动手操作,直观感知。 任务二:探究新知,进行证明。 任务三:例题精讲,运用知识。 任务四:巩固练习,课堂小结。5.2 勾股定理及其逆定理(1)1.通过方格计数、图形拼接等活动,直观感知直角三角形三边的数量关系,抽象出勾股定理的本质,能在图形中准确识别直角边和斜边的平方关系。 2.经历勾股定理的证明过程,能运用面积法、全等三角形等知识完成演绎推理,能结合勾股定理进行直角三角形的边长计算、面积求解等运算。1.能在图形中准确识别直角边和斜边的平方关系。 2.能结合勾股定理进行直角三角形的边长计算、面积求解等运算。任务一:问题导入,认真过程。 任务二:探究新知,进行证明。 任务三:例题精讲,运用知识。 任务四:巩固练习,课堂小结。5.2 勾股定理及其逆定理(2)1.能从实际情境中,识别或构造直角三角形模型,明确模型中直角边、斜边与实际量的对应关系,完成“实际问题—数学模型—模型求解—实际验证”的完整建模流程。 2.能精准运用勾股定理及平方根化简、近似计算等知识,解决直角三角形边长求解问题。 能结合实际情境画出对应直角三角形示意图,借助图形直观梳理已知条件与所求问题的关联,灵活运用定理解决不同类型实际问题。任务一:复习导入,回顾勾股定理。 任务二:探究新知,数学建模. 任务三:例题精讲,模型求解。 任务四:巩固练习,课堂小结5.2 勾股定理及其逆定理(3)1.通过情境与操作,抽象逆定理内涵,能关联三边平方关系与直角三角形,发展几何直观与抽象能力。 2.经历定理探究与证明,能用全等知识完成严谨推理,理清证明思路,提升逻辑推理规范性。 3.掌握逆定理判定直角三角形的方法。能解决图形判定类问题,构建“数量计算→形状判定”模型.任务一:复习导入,回顾已学定理。 任务二:探究新知,探究逆定理。 任务三:例题精讲,进行证明。 任务四:巩固练习,课堂小结5.3 直角三角形全等的判定1.规范完成指定条件直角三角形尺规作图,感知作图与全等关联,发展直观与实操能力。 2.理解HL本质,能推导HL,规范用HL证明直角三角形全等,提升推理严谨性。能用HL解决全等证明、作图问题,构建直角三角形全等应用模型。任务一:复习导入,回顾全等三角形的判定。 任务二:探究新知,探究直角三角形的全等。 任务三:例题精讲,运用知识。 任务四:巩固练习,课堂小结。5.4角平分线的性质(1)1.掌握角平分线的性质定理及逆定理的内容。 2.通过推理证明的过程,体会几何定理的探究方法,区分性质与逆定理的逻辑关系,提升逻辑推理能力。能运用定理进行简单证明、计算与作图。 任务一:复习导入,回顾什么是角平分线。 任务二:探究新知,掌握角平分线的性质。 任务三:例题精讲,知识运用。 任务四:巩固练习,课堂小结。5.4角平分线的性质(2)理解角平分线性质定理与逆定理的应用场景,能从图形条件中识别“垂直距离”“线段相等”等关键要素。能运用定理解决“判断点的位置”“添加条件证明角平分线”“找特殊点”等问题。任务一:复习回顾角平分线的性质。 任务二:探究新知,运用角平分线的性质。 任务三:例题精讲,知识应用。 任务四:巩固练习,课堂小结。第5章 小结与评价1.梳理直角三角形的性质、判定、勾股定理及逆定理、角平分线性质等核心知识点,形成完整知识网络。 2.能熟练运用上述定理解决计算、证明及实际应用问题,规范几何推理表达。 3.掌握直角三角形相关定理的内在关联,提升综合解题与知识迁移能力。能熟练运用上述定理解决计算、证明及实际应用问题,规范几何推理表达。任务一:知识图谱,梳理本章知识点。 任务二:思考回顾,回顾重点知识,了解注意事项 任务三:自评互评,了解知识掌握情况 任务四:巩固练习,进行习题自测。综合与实践:利用拼接探究勾股定理通过拼接直角三角形和正方形的活动,回顾勾股定理的内容,探索勾股定理的多种证明方法。能结合图形拼接过程,用面积法推导勾股定理,提升动手实践能力和逻辑推理能力。任务一:问题导入,吸引兴趣。 任务二:认真思考, 探究证明。 任务三:合作交流, 任务四:巩固练习,进行习题自测。
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