内容正文:
18.2.1 矩形(第2课时)
一、内容及其解析
1.内容
矩形的判定及其简单应用.
2.内容解析
矩形的判定是在学生学习了平行四边形的性质以及判定、矩形的性质以后的教学内容,是对矩形的深入研究.与探究平行四边形的判定类似,矩形的定义是第一种判定方法,其他的判定方法需要借助定义,通过推理论证才成为判定定理.在探究过程中,始终渗透着类比的数学思想,同时经历观察、猜想、推理等过程.
在运用矩形判定定理解决问题的过程中,需要学生根据已知条件,尝试从不同角度寻求判定矩形的最佳方法,这些训练有利于促进学生数学思维能力的发展.
基于以上分析,本节课的教学重点是:矩形判定定理的探究与应用.
二、目标及其解析
1.目标
(1)掌握矩形的两个判定定理,能根据不同条件,应用定理.
(2)经历矩形判定定理的猜想与证明过程,渗透类比思想,体会类比学习和图形判定探究的一般思路.
2.目标解析
目标(1)的具体要求是:在具体的数学问题中,能根据不同的已知条件,从四边形或从平行四边形出发,选取适当的判定定理进行推理计算.
目标(2)通过类比平行四边形判定定理的探究过程,研究性质定理的逆命题,猜想矩形的判定,再次体会对图形判定探究的一般思路是:从图形性质的逆命题获得猜想,再利用定义进行逻辑证明.通过探究中的类比、猜想、分析、交流、展示等手段,让学生充分体验得出结论的过程.
三、教学问题诊断分析
对于八年级下学期的学生而言,他们动手操作能力以及演绎推理能力逐步得到提高,而且前面已经学习了平行四边形的性质、判定以及矩形的性质,经历了对平行四边形判定的探究.本节课在这些已有学习经验的基础上,类比平行四边形判定的研究过程,从性质定理的逆命题出发,获得猜想,然后用演绎推理证明猜想,形成定理.
这样的学习方式对学生的思维水平要求较高,要求学生能发现矩形与平行四边形的异同点:矩形是平行四边形,是有一个角为直角的平行四边形,这说明,判定矩形的条件肯定比平行四边形多.
基于以上分析,本节课的教学难点是:类比平行四边形判定定理的研究过程,学习矩形的判定定理及其应用.
四、教学过程设计
(一)创设情境,发现问题
情境:小明利用周末的时间,为自己做了一个相框,如图18.2.1(2)-1.
问题1你能利用直尺和三角板帮他检验一下所做的相框为矩形吗?
师生活动:根据已有的知识,学生寻找检验相框是否为矩形的方法.学生可能根据矩形的定义,判断相框是否为矩形.教师归纳:定义是第一种判定方法,而且是最重要和最基本的判定方法.
追问:除了矩形的定义外,还有没有其他判定方法呢?
设计意图:(1)用学生身边有趣的实例引入,体会数学来源于生活,又服务于生活;
(2)追问引出新知识的生长点,提出学习内容.
(二)类比学习,分析问题
1.回溯性质,引发猜想
问题2 还记得学习平行四边形的判定时,我们是如何猜想并进行证明的吗?
师生活动:类比平行四边形判定的探究方法:从平行四边形的性质定理出发,研究性质定理的逆命题,提出判定条件的猜想,然后证明猜想,从而得到判定定理.
追问:(1)我们能否也可以通过研究矩形性质的逆命题,猜想得出判定矩形的方法呢?
(2)你能否证明猜想?
师生活动:提出第(1)问后,引导学生回溯矩形的性质后,鼓励学生先独立思考,猜想判定矩形的方法,再小组交流互相补充后,将自己的猜想写出,并请小组派代表板演到黑板上.
学生可能有如下猜想:
①对角线相等的平行四边形是矩形,或对角线相等的四边形是矩形;
达成一致:对角线相等的平行四边形是矩形.
②四个角(或三个角)是直角的四边形是矩形;
达成一致:三个角是直角的四边形是矩形.
设计意图:通过性质定理的逆命题,获得猜想,这种方法在探究平行四边形的判定方法时已经用过.这里再次使用,进一步体会思想方法,积累数学活动经验.
2.演绎推理,验证猜想
问题3 如何证明这两个猜想?
师生活动:这里只能依据定义“有一个角是直角的平行四边形叫做矩形”证明猜想,启发学生朝这个方向考虑问题.
对于猜想①“对角线相等的四边形是矩形”,只要举一反例即可;重点在于“对角线相等的平行四边形是矩形”的证明.对于猜想②,证明不难发现有三个角是直角的四边形,可以推出第四个角也是直角,而且容易推出它是平行四边形,所以通过修正得出判定定理“三个角是直角的四边形是矩形”.
最后,得出矩形三种判定方法:
(1)有一个角是直角的平行四边形是矩形;(2)对角线相等的平行四边形是矩形;(3)三个角是直角的四边形是矩形.
设计意图:引导学生从定义出发,证明上述性质定理的逆命题为真,体会证明的必要性,发展逻辑推理能力.
(三)应用新知,解决问题
问题4现在能帮小明解决问题了吗?小明在判断相框是否为矩形的过程中,能否用下列方法完成?为什么?
(1)有一个角是直角的四边形是矩形;
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