1.2 菱形的性质与判定(1)教学设计2026-2027学年北师大版九年级数学上册
2026-09-02
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摘要:
该初中数学教学设计聚焦菱形的性质,通过课前复习平行四边形性质与菱形概念,搜集生活菱形图片,用全等三角形拼菱形搭建学习支架,引导学生观察测量发现菱形特殊性质。
亮点在于融合动手实践与逻辑推理,拼菱形、观察测量培养几何直观(数学眼光),证明性质结合等腰三角形“三线合一”发展推理能力(数学思维),例题用勾股定理计算提升应用意识(数学语言)。助力学生构建知识体系,为教师提供分层教学与探究式教学范例。
内容正文:
2 菱形的性质与判定(第1课时)
一、学习任务分析
在学生已经学习过的平行四边形的性质与判定、菱形概念的基础之上,教材提出了本节课的具体学习任务:通过观察、测量、折叠等活动探索菱形的性质,培养学生的动手实践能力和合作意识,发展合情推理能力。
二、学生起点分析
学生知识技能基础:学生已经学习了“平行四边形”一章和“特殊平行四边形”第一节“认识特殊平行四边形”,掌握了平行四边形的性质和判定,也学习了菱形的概念,知道菱形是特殊的平行四边形。
学生活动经验基础:学生经历了相交线与平行线、三角形和平行四边形的学习,已经建立了初步的推理意识,具备了一定的推理能力,为严格的推理证明打下了坚实的基础。同时,在之前的数学学习中,学生已经经历了多次合作学习的过程,具有一定的合作学习的经验,具备一定的合作与交流的能力。
三、教学目标
1.经历观察、归纳、实验等过程,探索菱形的性质,培养空间观念和推理能力。
2.掌握菱形的基本性质,能够运用菱形的性质进行相关的证明和计算。
3.激发对几何图形性质探究的兴趣,培养合作精神和解决问题的能力。
4.发展合情推理和演绎推理能力,体会探索与证明过程中所蕴含的抽象、推理等数学思想。
四、教学重点
1.掌握菱形的两条核心性质:菱形的四条边相等,菱形的对角线互相垂直,理解菱形具备平行四边形的全部性质。
2.能够运用菱形的性质进行几何证明与边长、对角线、面积等相关计算。
五、教学难点
1.菱形性质的逻辑推理证明,体会从动手操作猜想,到演绎推理证明的转化过程。
2.综合运用菱形性质,结合等腰三角形、勾股定理、等边三角形等旧知识解决综合性几何计算题。
六、教学过程设计
【第一环节】课前准备
1.活动内容
(1)教师布置课前学习任务,让学生复习平行四边形的性质及菱形的定义,搜集现实生活中菱形的相关图片。
(2)让学生用两张全等的三角形纸片拼一个菱形。
2.活动目的
通过活动(1)复习之前学过的平行四边形和菱形的相关知识,让学生提前做好知识储备;通过搜集生活中菱形的图片,让学生感知菱形在日常生活中的应用。而在活动(2)中,通过让学生自己动手拼一个菱形,使学生在拼的过程中初步体会菱形的性质。
3.注意事项
学生搜集到的菱形图片形式多种多样,来源也不同。有的学生查阅报纸杂志,有的学生通过网络查找,还有的学生向家长了解。这些都充分展现了数学和生活的紧密联系,让学生感受数学在生活中的应用。
【第二环节】情境引入
1.活动内容
(1)回顾平行四边形的性质、菱形的概念。
(2)观察手中的菱形纸片,与同伴交流菱形还有哪些性质。
(3)与同伴分享用全等三角形拼菱形的过程,并交流这些三角形的特点。
2.活动目的
通过活动(1)让学生重温平行四边形的性质,并结合菱形的概念得到结论:菱形具有平行四边形的所有性质。在活动(2)中,让学生通过观察、测量等操作初步得到菱形的特殊性质:菱形的四条边相等,对角线互相垂直。通过活动(3)与同伴分享得到菱形的过程,为下一步证明做好铺垫。
3.注意事项
让学生通过讨论、测量、分享等环节,直观上对菱形及菱形的边、对角线特有的性质有更深的了解,同时让学生亲身经历探索菱形性质的过程,为菱形性质的证明打好基础。
【第三环节】证明与反思
1.活动内容
(1)证明菱形的性质
通过前面的交流,同学们已经对菱形的性质有了初步的认识。下面我们尝试对菱形的性质进行证明。
已知:如图1,在菱形ABCD中,AB=AD,对角线AC与BD相交于点O。
求证:①AB=BC=CD=AD;②AC⊥BD。
图1
分析:①由菱形的定义可知,菱形不仅对边相等,而且邻边相等,由此即可证明菱形的四条边均相等。②因为菱形是平行四边形,所以点O是对角线AC与BD的中点;又因为在菱形中可以得到等腰三角形,所以利用“三线合一”即可证明结论。
证明:①∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=CD,AD=BC(菱形的对边相等)。
又∵AB=AD,
∴AB=BC=CD=AD。
②∵AB=AD,
∴△ABD是等腰三角形。
又∵四边形ABCD是菱形,
∴OB=OD(菱形的对角线互相平分)。
在等腰三角形ABD中,
∵OB=OD,
∴AO⊥BD,
即AC⊥BD。
明晰:
定理 菱形的四条边相等。
定理 菱形的对角线互相垂直。
(2)思考·交流
你是如何发现菱形的特殊性质的?与同伴交流你的经验。
2.活动目的
活动(1)是在学生经历观察、测量、折叠等活动后,再经过逻辑证明,把操作层面的感知上升为理性认识,使学生充分认识菱形的本质特征。让学生进行猜想探究和证明,符合学生的认知规律。同时,操作活动得到的结论与逻辑推理相结合,是对数学知识进行探索活动的自然延续,实现了从感性认识到理性认识的升华。活动(2)是在学生证明过菱形的性质后再次反思交流,让学生从更深的层次去认识菱形的性质。
3.注意事项
活动(1)给学生提供了常规的证明思路,通过活动(2)的开展,学生会产生更多的思路,比如,通过证明三角形全等的方法探究菱形的特殊性质。经历活动(1)、活动(2)的探究过程,让学生对菱形性质的证明有了深刻的理解,同时也让学生体会到可以用已有知识去证明新的定理,进一步发展学生的推理能力。
【第四环节】巩固提高
1.活动内容
通过前面的严格论证,我们已经认识了菱形的特殊性质。下面我们利用这些性质来解决一些问题。
例1 如图2,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠BAD=60°,BD=6。
①求AB和AC的长;
②求菱形ABCD的面积。
图2
分析:由菱形的邻边相等,一个内角是60°,可以得到△ABD是等边三角形。又因为BD=6,所以菱形的边长也是6。由菱形的对角线互相垂直,可以得到△AOB是直角三角形;由菱形的对角线互相平分,可以得到OB=3。根据勾股定理可以求出OA的长度;再根据菱形的对角线互相平分,即AC=2OA,求出AC。
解:①∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD(菱形的四条边相等),
AC⊥BD(菱形的对角线互相垂直),
(菱形的对角线互相平分)。
在等腰三角形ABD中,
∵∠BAD=60°,
∴△ABD是等边三角形。
∴AB=BD=6。
在Rt△AOB中,由勾股定理,得,
∴。
∴(菱形的对角线互相平分)。
②菱形ABCD的面积
=
=
=
=
=
=。
随堂练习
(1)如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O。已知AB=5 cm,AO=4 cm,求BD的长。
(2)菱形ABCD的周长为40 cm,它的一条对角线长10 cm。
①求这个菱形每一个内角的度数;
②求这个菱形另一条对角线的长。
2.活动目的
通过本环节的学习,使学生进一步理解和掌握菱形的性质,对前面所学知识有了更深的认识,同时提高学生的逻辑推理能力,培养学生的主动探索能力,激发学生学习的兴趣。
3.注意事项
通过对例1的分析讲解,使学生掌握菱形性质的应用,让学生独立完成课堂练习,从而检测学生对菱形性质的掌握情况。对学生存在的问题教师要及时给予反馈。
【第五环节】课堂小结
1.活动内容
(1)通过本节课的学习,你知道了菱形有哪些特殊的性质?
(2)我们是怎样探究出菱形的特殊性质的?
2.活动目的
鼓励学生交流课堂实践的经历、感受和收获;培养学生的归纳能力,使学生形成完整的知识结构,培养学生的自我评价能力、反思意识及总结能力。
3.注意事项
在本环节,要给予学生足够的时间,让学生充分表达本节课的收获。通过交流,使学生得到更多解决问题的方法,培养学生的合作交流能力。
【第六环节】布置作业
1.活动内容
(1)基础性作业:教科书习题1.2 第1,2,3,4,5题。
(2)发展性作业:试着动手折一个菱形。
2.活动目的
通过分层作业,使学生进一步巩固和应用菱形的相关知识解决问题。通过发展性作业,让学生在操作中感悟菱形的特殊性质,为学习菱形的判定做铺垫。
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