《矩形的性質》是人教版八年級下冊的一個內容,是特殊平行四邊形出現的內容。教師從其特殊性下手,藉助幾何畫板動態展現角的變化,通過觀察、思考、合作、探究、猜想、論證等活動,讓學生感知矩形的特殊性,從而得到其性質,並驗證、運用性質解決實際問題。本節課教學方式靈活多樣,凸顯了「合作探究,學為中心」的理念。
教學實錄:
一、明確目標,自主學習
師:今天我們來學習矩形,請大家齊讀學習目標。
學習目標:
1. 理解矩形的概念,明確矩形與平行四邊形的區別和聯繫。
2. 探究並證明矩形的性質,會用矩形的性質解決簡單的問題。
3. 探究並掌握「直角三角形斜邊上的中線等於斜邊的一半」這個定理。
師:請同學們帶著問題完成課本預習。(PPT展示問題,學生安靜預習,時間5分鐘)
預習課本52-53頁,思考:
1. 矩形的定義是什麼?
2. 矩形與平行四邊形有何區別和聯繫?
3. 矩形有什麼性質,你能證明嗎?
二、創景激趣,點燃希望
師:研究三角形問題,如果將邊特殊化,可以得到什麼三角形?
生1:等腰三角形。
生2:等邊三角形。
師:如果將角特殊化呢?
生(齊答):直角三角形。
生(部分):等腰直角三角形。
師:很好。類比三角形的學習,平行四邊形也可以將其邊、角特殊化。今天我們研究將角特殊化(插入幾何畫板,動態演示平行四邊形角的變化情形,演示完畢後定格在矩形),這就是矩形。
師:能不能給它一個定義?
生3:有一個角是直角的平行四邊形是矩形。
師:能不能舉個生活中矩形的例子?
(學生眾說紛紜,列舉了書、本、門、窗、黑板等,教師也用PPT圖片的方式給出不同的矩形在生活中的實例)
三、個性指導,合作探究
師:作為特殊的平行四邊形,矩形具有平行四邊形的所有性質。還有哪些性質是平行四邊形所沒有的呢?研究平行四邊形的性質是從邊、角、對角線等方面進行,矩形也從這幾個方面進行,小組討論一下矩形具有哪些平行四邊形沒有的性質?
(全班學生分成6個小組,每組6-7人,前排學生後轉,拿著書本、紙筆與本組同學交流,教師在教室查看、聆聽、指導,時間約5分鐘)
師:請小組代表分享討論結果。(教師在黑板上縱向板書邊、角、對角線)
生4:邊與平行四邊形是一樣的,兩組對邊分別平行,兩組對邊分別相等。角也是,兩組對角相等,並且四個角都是直角,都等於90度,對角線互相平分。
(師板書「猜想1,四個角都是直角」)
師:說得很全面,還有沒有補充?
生5:對角線相等。
(師板書「猜想2,對角線相等」,並用符號}將板書結果串聯)
師:這是我們小組討論得出來的猜想,需要驗證這兩個猜想,先來驗證猜想1:矩形的四個角都是直角。(PPT給出)
求證:矩形的四個角都是直角
師:文字證明的步驟是什麼?
生:先要給出已知、求證。
(PPT給出文字及圖形)
已知:四邊形ABCD是矩形,∠A=90°;
求證:∠A=∠B=∠C=∠D=90°
師:怎樣證明?
生6:∵ABCD是矩形,也是平行四邊形。
∴AD∥BC,∠A=∠C,∠B =∠D,∴∠A+∠B=180°
∵∠A=90°
∴∠B=90°,∠C=90°,∠D=90°
(學生口述證明過程時,教師熟練調出白板筆,在白板上書寫規範標準的證明過程,並修正學生的贅述)
師:猜想1通過了驗證(同時將猜想1擦去,換成定理,將「邊」字擦去換成「矩形的性質」),繼續猜想2的驗證。(PPT給出)
求證:矩形的對角線相等
師:已知、求證是什麼?
生7:已知矩形ABCD,求證:AC=BD(師給出圖形及規範的已知、求證)
已知:如圖,四邊形ABCD是矩形,對角線AC、BD交於點O
求證:AC=BD
師:請兩個小組派代表上臺完成證明,其他同學寫在草稿本上。
(兩名學生上臺演板,其他學生動筆,教師在過道中巡視,有完成的學生主動交到教師手中,教師快速閱覽並低聲指導,待演板學生完成,回到講臺,教師進行點評,兩位學生的解答幾乎一樣,都是證明△ABC與△DCB全等,教師糾正了其中一個字母書寫的錯誤)
師:還有不同的證明方法嗎?
生8:還可以用勾股定理證明。
∵AB=CD,
∴AB2+BC2=CD2+BC2,
也就是AC2=BD2,
∴AC=BD
師:能想到用勾股定理的知識來證明猜想2,可謂是學以致用。經過了驗證的猜想就是定理(擦掉「猜想2」)。在例題中符合定理條件就可以直接用,這兩條定理的條件是?
生:ABCD為矩形。(師板書兩條定理的幾何符號語言)
∵四邊形ABCD是矩形
∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°
AC=BD,OA=OB=OC=OD
師:矩形是軸對稱圖形嗎?
生(齊答):是。
師:它有幾條對稱軸?
生9:4條。
生10:2條。(師讓學生辨析)
師:怎麼畫對稱軸?
生11:取兩組邊的中點,兩組對邊的中點,然後連起來。(師給出圖形)
師:對稱軸是一條直線,沿著對角線摺疊圖形的兩部分不能完成重合,所以只有兩條對稱軸。
四、交流展示,達成目標
師:我們來比較一下平行四邊形和矩形。
(白板以表格的形式呈現平行四邊形與矩形的區別和聯繫,教師從邊、角、對角線、對稱性四個方面進行了歸納與解讀)
師:上節課研究三角形的中位線用平行四邊形來解決,矩形也有這樣的妙用。Rt△ABC中,BO是一條怎樣的線段?它的長度與斜邊AC有什麼關係?能擴展到所有的直角三角形嗎?這一結論如何用文字表述?
生12:直角三角形斜邊上的中線等於斜邊的一半。(師用幾何符號語言板書)
Rt△ABC中
∵0為AB的中點
∴OC=OA=OB
五、鞏固拓展,再激希望
(PPT給出,學生先思考,後回答)
3個學生正在做套圈遊戲,他們分別站在一個直角三角形的三個頂點處,目標物放在斜邊的中點處,3個人的位置對每個人公平嗎?請說明理由。
生13:是公平的,因為OA=OB=OC
師:理由?
生14:因為ABC是直角三角形,直角三角形斜邊上的中線等於斜邊的一半。
(PPT給出例1,學生先動筆寫,然後白板演示臺展示並解說自己的答案,教師巡查、指導)
例1 如圖,矩形ABCD的兩條對角線相交於點O,且∠AOB=60°,AB=4cm。求矩形對角線的長。
師:非常好,看來同學們已經掌握了矩形的性質,下邊難度升級。
(PPT給出例2,一時無人應答)
例2 矩形ABCD中,P是AD上一動點,且PE⊥AC於點E,PF⊥BD於點F。求證:PE+PF為定值。
師:看來有一定難度。垂直與高有關,同學們不妨從面積思考。
生15:連接OP,變成兩個三角形的面積,但△AOD的面積不知道啊?
師:快接近答案了,留給同學們下去討論。今天這節課我們學習了矩形的定義和性質,以及直角三角形斜邊上的中線等於斜邊的一半的性質,還需要通過習題來鞏固。
教學反思:
本節課具體優點有:第一,教師個人專業素養較高。教師語速不疾不徐,語言乾淨利索且非常嚴謹,板書設計精巧,幾何畫板運用嫻熟,教態自然大方,具有親和力,並能把握學生的學習心理,有效激發了學生的學習興趣。
第二,教學環節設計合理。按照「新希望·共生」課堂的五個環節,合理設置,逐層推進,學生先感知,後探索,再猜想、求證,循序漸進,螺旋攀升,保持了數學知識的連貫性、思想方法的一致性。
具體不足有:第一,目標的完整性有待補充。本節課PPT給出的是學生的學習目標,是從知識與技能角度出發,雖然教師在教學過程中滲透了從一般到特殊、猜想驗證的數學思想方法,但也應適當點撥一下,讓學生明了。建議在課程結束之前,做一個目標的回顧,總結本課的同時,問問學生是否達成目標,做到首尾呼應。
第二,合作學習還需要進一步優化。學生在小組合作學習的過程中,分工不明確,如何藉助小組的力量調動後進生積極參與課堂還有待提高。
第三,時間分配上可以適當調整。本節課教師沒有時間做課堂小結,建議在矩形性質2的證明環節適當壓縮。學生板書結束,教師應立即結束巡視,進行下一個環節,此處略顯拖沓,時間可適當壓縮。
(作者單位系湖北省武漢經濟技術開發區第二初級中學)
《中國教師報》2019年11月27日第5版