内容正文:
1.7 正方形
课题
1.7 正方形
课型
讲授课
课时
1
总课时
教材分析
本节课是湘教版八年级下册特殊平行四边形的收官内容,承接矩形、菱形的性质与判定,是对特殊平行四边形知识体系的完善与整合。教材以正方形的双重特殊性为核心,探究其定义、性质与判定,既是对前期几何知识的综合运用,也是后续几何综合证明、图形计算的重要基础,侧重培养学生的逻辑推理与综合应用能力。
学情分析
八年级学生已熟练掌握矩形、菱形的性质与判定,具备一定的观察、猜想、推理和动手操作能力。但对正方形“既是矩形又是菱形”的双重特殊性理解较浅,易混淆三者的性质与判定,综合应用能力较弱,需通过对比探究突破认知难点。
核心素养
(教学)
目标
1. 数学抽象:理解正方形的定义,抽象出正方形与矩形、菱形、平行四边形的从属关系,掌握其核心性质与判定方法。
2. 逻辑推理:通过猜想、验证、演绎证明,推导正方形的性质与判定定理,提升归纳、推理及规范表达能力。
3. 数学运算:能运用正方形知识解决线段长度、角度计算等综合问题,规范解题步骤。
4. 直观想象:结合图形动手操作,感知正方形的双重特殊性,培养几何直观素养,体会特殊与一般、分类讨论的数学思想。
教学重点
正方形的定义、性质与判定方法,及运用相关知识解决简单几何综合计算与证明问题。
教学难点
理解正方形的双重特殊性,区分正方形与矩形、菱形的性质与判定差异,以及相关知识的灵活综合运用。
教法学法
教法:采用启发探究式、对比演示法,结合多媒体辅助,引导学生分层探究、整合知识、突破难点。学法:自主探究、合作对比,通过观察、猜想、验证,主动掌握知识并构建知识体系。
教学准备
多媒体课件(性质判定推导、例题),学生自备正方形、矩形、菱形纸片、直尺、量角器。预习《学法大视野》本课时课前预习部分
教学过程设计
复备栏
一、情境引入:
做一做:用一张长方形的纸片(如图所示)折出一个正方形.学生在动手中对正方形产生感性认识,并感知正方形与矩形的关系.
今天我们先来学习正方形的有关知识.
二、新知探究,合作交流:(以自学研讨或小组学习方式进行)
[探究一:正方形的概念和性质]
1.阅读教材P40-41内容,什么是正方形?正方形的性质有哪些?
答:正方形定义:有一组邻边相等且有一个角为直角的平行四边形叫正方形.
正方形的性质:(1)四条边都相等;(2)四个角都是直角;(3)对角线相等,并且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角;(4)是轴对称图形,且有四条对称轴;(5)是中心对称图形.
归纳:正方形是特殊的 矩形 ,特殊的 菱形 ,也是特殊的 平行四边形 ,因而正方形具有平行四边形、矩形、菱形的所有性质.
2.思考:正方形的面积公式是什么?(写出两个)
学生讨论回答:(1)边长的平方;(2)对角线乘积的一半.
3.应用:【例1】在正方形ABCD中,对角线的交点为O,E是OB 上的一点,DG⊥AE 于G,DG交OA 于F,求证:OE=OF.
证明:∵四边形 ABCD 是正方形,∴∠AOE=∠DOF=90°,AO=DO(正方形的两条对角线互相垂直平分, 并且相等). 又 DG⊥AE,∴∠EAO+∠AEO= ∠EDG+∠AEO= 90°.∴∠EAO = ∠FDO. ∴ △AEO ≌ △DFO.∴OE=OF.
4.完成教材P₄₂练习第1、3题.
[探究二:正方形的判定]
1.正方形的判定方法有哪些?
答:正方形的判定方法:(1)有一组邻边相等的矩形是正方形;(2)有一个角是直角的菱形是正方形.
归纳:正方形的判定既判定四边形是 矩形 ,又判定四边形是 菱形 .
2.应用:【例2】如图,在四边形ABCD中,AB=BC,对角线BD平分∠ABC,P是BD上一点,过点P作PM⊥AD,PN⊥CD,垂足分别为M、N.
(1)求证:∠ADB=∠CDB;
(2)若∠ADC=90°,求证:四边形MPND是正方形.
证明:(1)∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD.又∵BA=BC,BD=BD,∴△ABD≌△CBD.∴∠ADB=∠CDB.
(2)∵PM⊥AD,PN⊥CD,∴∠PMD=∠PND=90°.又∵∠ADC=90°,∴四边形MPND 是矩形.∵∠ADB=∠CDB,PM⊥AD,PN⊥CD,∴PM=PN.∴四边形MPND是正方形.
【例3】如图,△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,点O为AB的中点,连接DO并延长到点E,使OE=OD,连接AE、BE.
(1)求证:四边形AEBD 是矩形;
(2)当△ABC满足什么条件时,矩形AEBD是正方形,并说明理由.
(1)证明:∵点O为AB的中点,∴BO=AO.又∵OE=OD,∴四边形AEBD是平行四边形.∵AB=AC,AD是△ABC的角平分线,
∴AD⊥BC.∴∠ADB=90°.
∴四边形AEBD 是矩形;
(2)解:当∠BAC=90°时,矩形AEBD是正方形.理由:
∵∠BAC=90°,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,∴AD=BD=CD.
∵由(1)得四边形AEBD是矩形,∴矩形AEBD是正方形.
[集中展示与交流]
1.组织学生以小组为单位进行有序展示(表演、口述讲解或板书)学习成果,并将疑难问题展示在黑板上,小组之间就上述问题“释疑”或“兵教兵”.
2.教师肯定、点拨或矫正学生自学成果.
【课堂练习】
命题角度 1 正方形的性质
1.菱形没有而正方形具有的性质是 (A)
A.对角线相等 B.邻边相等
C.对角线互相垂直 D.对角线平分对角
2.小明用四根长度相同的木条制作了能够活动的菱形学具,他先活动学具成为图1所示菱形,并测得∠B=60°,对角线AC=8cm,接着活动学具成为图 2 所示正方形,则图2中正方形对角线AC的长为 (D)
A.8cm B.16cm C.24cm
命题角度 2 正方形的判定
3.从下列四个条件:①AB=BC;②∠ABC=90°;③AC=BD;④AC⊥BD,选两个作为补充条件,使▱ABCD为正方形(如图),你认为其中错误的是 (B)
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
三、评价与反思:(引导学生自己总结)
今天学习了什么?学到了什么?还有什么疑惑?有什么感受?
在学生回答的基础上,教师点评并板书:
(1)正方形的概念和性质.(2)正方形的判定.
【板书设计】
1.7 正方形
一、复习回顾
矩形、菱形的核心性质与判定,平行四边形与两者的从属关系
二、正方形的定义
有一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形(特殊矩形+特殊菱形)
三、正方形的性质与判定
1. 性质:四边相等、四角直角,对角线相等且互相垂直平分;2. 判定:定义法等(结合矩形、菱形判定)
四、知识关联
平行四边形→矩形、菱形→正方形(从属关系,双重特殊)
【布置作业】
(1)完成教材 习题第1~3题.
(2)完成本课时对应课后练习.学生完成《学法大视野》本课时训练,要求学生认真完成,巩固所学知识。
教
学
反
思
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