北师大版探索勾股定理教案
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1. 探究勾股定理1.经历用测量法和数格子的方法探究勾股定理的过程,开展合情推理才能,体会数形结合的思想.2.会解决直角三角形的两边求另一边的问题.1.经历“测量—猜测—归纳—验证〞等一系列过程,体会数学定理发现的过程.2.在观察、猜测、归纳、验证等过程中培养语言表达才能和初步的逻辑推理才能.3.在探究过程中,体会数形结合、由特殊到一般及化归等数学思想方法.通过让学生参加探究与创造,获得参加数学活动成功的经历.【重点】勾股定理的探究及应用.【难点】勾股定理的探究过程.【老师准备】分发给学生打印的方格纸.【学生准备】有刻度的直尺.导入一:展示教材P2开头的情境.如下图,从电线杆离地面8 m处向地面拉一条钢索,假如这条钢索在地面的固定点间隔电线杆底部6 m,那么需要多长的钢索?事实上,古人发现,直角三角形的三条边长度的平方存在一个特殊关系,学完了这节课,我们就会很容易地求出钢索的长度.[设计意图]创设问题情境,造成学生的认知冲突,激发学生的求知欲望.导入二:如下图,强大的台风使得一个旗杆在离地面9米处折断倒下,旗杆顶部落在离旗杆底部12米处.旗杆折断之前有多高?【师生活动】在直角三角形中,任意两条边确定了,第三条边确定吗?为什么?在直角三角形中,任意两条边确定了,第三条边也就随之确定,三边之间存在着一种特定的数量关系.事实上,古人发现,直角三角形的三条边长度的平方存在一种特殊的关系.让我们一起去探究吧!一、用测量的方法探究勾股定理思路一【学生活动】1.画一个直角三角形,使直角边长分别为3 cm和4 cm,测量一下斜边长是多少.2.画一个直角边长分别是6 cm和8 cm的直角三角形,测量一下斜边长是多少.3.画一个直角边长分别是5 cm和12 cm的直角三角形,测量一下斜边长是多少.【问题】你能观察出直角三角形三边之间的关系吗?[设计意图]帮助学生感知直角三角形三条边的长度存在特殊的关系,进而激发学生的探究欲望.思路二任意画一个直角三角形,分别测量三条边长,把长度标在图形中,计算三边的平方,把结果填在表格中.直角三角形直角边长直角边长斜边长123【师生活动】师:观察表格,有什么发现?生1:a2+b2=c2.生2:两直角边的平方和很接近斜边的平方.师:很准确,他用了很接近这个词,非常棒!有哪些数据得到了a2+b2=c2?生:3,4,5;6,8,10;2,1.5,2.5;5,12,13……师:哪些数据没得到a2+b2=c2?生:2,4,4.5;5,8,9.5;2.4,4.8,9.3……师:怎样验证直角三角形三边之间的平方关系呢?二、验证直角三角形三条边长度存在的特殊关系,用数格子的方法探究勾股定理1.探究等腰直角三角形的情况.思路一展示教材P2图1 - 2局部图.探究问题:(1)这个三角形是什么样的三角形?(2)直角三角形三边的平方分别是多少?它们满足怎样的数量关系?(学生通过数格子的方法可以得出S A+S B=S C)[设计意图]通过三个正方形面积的关系,得到直角三角形三边的关系.思路二展示教材P2图1 - 2,直角三角形三边的平方分别是多少,它们满足上面所猜测的数量关系吗?你是如何计算的?【师生活动】师:在这幅图中,边长的平方是如何刻画的?我们的猜测如何实现?生:用正方形A,B,C刻画的,就是证A+B=C.师:再准确点说呢?生:是用三个正方形A,B,C的面积刻画的,就是证明正方形A的面积加上正方形B的面积等于正方形C的面积.师:请同学们快速算一算正方形A,B,C的面积.(学生交流面积C的求法,老师巡视点评)生:A的面积是9,B的面积也是9,C的面积是18.师:你用什么方法得到正方形C的面积为18个单位面积?生1:我先数整个格子有12个,两个三角形格子拼成一个正方形格子,能凑6个,一共是18个.生2:把正方形对折,得到两个三角形.(学生板演,并列式计算) 生3:分成四个全等的直角三角形.(学生板演,口述面积求法)师:方法不错,你们很擅长动脑筋,我们用数格子、分割图形的方法得到C的面积,还有什么方法可以得到吗?生:在正方形C的外侧画一个大正方形,用大正方形的面积减去4个三角形的面积.(学生板演,口述面积求法)师:很好,他采用了补形的方法计算面积,我们能得到什么结论?生1:S A+S B=S C.生2:a2+b2=c2.师:我们看到上面的三角形具有特殊性,是等腰直角三角形,一般三角形能验证吗?2.探究边长为3,4,5的直角三角形的情况.展示教材P2图1 - 3局部图.对于一般的直角三角形是否也有这样的关系?你是如何计算的?【问题】(1)正方形A的面积是多少个方格?正方形B的面积是多少个方格?(2)怎样求出正方形C的面积是多少个方格?(3)三个正方形的面积之间有什么关系?同桌交流、小组讨论,共同讨论如何求正方形的面积,找到三边平方之间的关系.【提示】在正方形C的四周再补上三个相等的直角三角形,变成一个新的大正方形.【拓展】假如直角三角形的两直角边分别为1.6个单位长度和2.4个单位长度,上面所猜测的数量关系还成立吗?说明你的理由.学生考虑、交流,老师请学生口答,并板书,指出这就是这节课要学习的勾股定理.【学生总结】直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.假如用a,b和c分别表示直角三角形的两直角边和斜边,那么a2+b2=c2.[考虑](1)运用此定理的前提条件是什么?(2)公式a2+b2=c2有哪些变形公式?(3)由(2)知直角三角形中,只要知道条边,就可以利用求出.[设计意图]让学生经历“独立考虑——小组讨论——合作交流〞的环节,进一步加深对勾股定理的理解,并激发学生的爱国热情.[知识拓展]1.由勾股定理的根本形式a2+b2=c2可以得到一些变形关系式,如a2=c2-b2=(c+b)(c-b);b2=c2-a2=(c+a)(c-a).2.在钝角三角形中,三角形三边长分别为a,b,c,假设c为最大边长,那么有a2+b2<c2,在锐角三角形中,三角形三边长分别为a,b,c,假设c为最大边长,那么有a2+b2>c2.1.勾股定理的由来.2.勾股定理的探究方法:测量法和数格子法.3.勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.假如a,b和c分别表示直角三角形的两直角边和斜边,那么a2+b2=c2.1.直角三角形ABC的两直角边BC=12,AC=16,那么ΔABC的斜边AB的长是()C.9.6D.8解析:BC2=122=144,AC2=162=256,AB2=AC2+BC2=400=202.应选A.2.直角三角形两直角边长分别是6和8,那么周长与最短边长的比是()A.7∶1B.4∶1C.25∶7D.31∶7解析:利用勾股定理求出斜边的长为10.应选B.3.(2021·温州模拟)如下图,在ΔABC中,AB=AC,AD是ΔABC的角平分线,假设BC=10,AD=12,那么AC=.解析:根据等腰三角形三线合一,判断出ΔADC为直角三角形,利用勾股定理即可求出AC的长为13.故填13.4.如下图,在RtΔABC中,∠ACB=90°,AB=10,分别以AC,BC为直径作半圆,面积分别记为S1,S2,那么S1+S2的值等于.解析:根据半圆面积公式结合勾股定理,知S1+S2等于以斜边为直径的半圆的面积.所以S1+S2=1πAB2=12.5π.故填12.5π.8第1课时1.概念:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.2.表示法:假如用a,b和c分别表示直角三角形的两直角边和斜边,那么a2+b2=c2.一、教材作业【必做题】教材第3页随堂练习第1,2题.【选做题】教材第4页习题1.1第2题.二、课后作业【根底稳固】1.在RtΔABC中,AB=6,BC=10,∠A=90°,那么AC=.2.假设三角形是直角三角形,且两条直角边长分别为5,12,那么此三角形的周长为,面积为.3.(2021·凉山中考)直角三角形的两边长分别是3和4,那么第三边长为.4.假如梯子的底端离建筑物9米,那么15米长的梯子可以到达建筑物的高度是.【才能提升】5.如下图,在正方形网格中,ΔABC的三边长a,b,c的大小关系是() A.a<b<c B.c<a<b C.c<b<a D.b<a<c6.如下图,在一个由4×4个小正方形组成的正方形网格中,以EF为边的小正方形与正方形ABCD的面积比是.7.如下图,阴影局部是一个正方形,它的面积为.8.如下图,三个正方形的面积中,字母A所在的正方形的面积是.9.飞机在空中程度飞行,某一时刻飞机刚好飞到一个男孩头顶正上方4000米处,过20秒,飞机间隔这个男孩头顶5000米,飞机每小时飞行多少千米?10.一个门框的尺寸如下图,一块长3 m,宽2.2 m的薄木板能否从门框内通过?为什么?11.在ΔABC中,AB=25,AC=30,BC边上的高AD=24,求BC的长.【拓展探究】12.如下图,在RtΔABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,以点A为圆心,AC长为半径画弧,交AB于点D,那么BD=.13.如下图,一个机器人从O点出发,向正东方向走3米到A1点,再向正北方向走6米到达A2点,再向正西方向走9米到达A3点,…,按此规律走下去,当机器人走到A6点时,离O点的间隔是.【答案与解析】1.8(解析:AC2=BC2-AB2=64.)2.3030(解析:由题意得此直角三角形的斜边长为13.)3.5或√74.12米5.D(解析:两个正数比拟大小,可以按照下面的方法进展:假如a>0,b>0,并且a2>b2,那么a>b.可以设每一个小正方形的边长为1,在直角三角形BDC中,根据勾股定理可以求出a2=10,同理可以求出b2=5,c2=13,因为a>0,b>0,c>0,且b2<a2<c2,所以b<a<c.)6.5∶8(解析:可以设每个小正方形的边长为1,那么正方形ABCD的面积就是4×4=16,斜放的小正方形的边长应该是直角三角形DEF的斜边长,另外两条直角边长分别是1和3,根据勾股定理可以求出小正方形的面积是10.所以以EF为边的小正方形与正方形ABCD的面积比是10∶16=5∶8.)7.64 cm2(解析:设阴影局部的边长为x,那么它的面积为x2=172-152=64(cm2).)8.7(解析:根据正方形的面积公式和勾股定理,知以直角三角形的两条直角边为边的正方形的面积和等于以斜边为边的正方形的面积,由勾股定理可知A=16-9=7.故A的面积为7.)9.解:根据题意可以先画出符合题意的图形.如下图,在ΔABC中,∠C=90°,AC=4000米,AB=5000米,欲求飞机每小时飞行多少千米,就要知道飞机在20秒的时间里飞行的路程,即图中的CB长,由于RtΔABC的斜边AB=5000米=5千米,AC=4000米=4千米,由勾股定理得BC2=AB2-AC2,即BC=3千米.飞机20秒飞行3千米,那么它1小时飞行×3=540(千米).答:飞机每小时飞行540千米.的间隔为36002010.解:连接AC,在RtΔABC中,根据勾股定理得AC2=AB2+BC2=12+22=5.又因为2.22=4.84<5.所以AC>木板的宽,所以木板可以从门框内通过.11.解:在RtΔABD中,由勾股定理得BD2=AB2-AD2=252-242=49,所以BD=7.在RtΔADC中,由勾股定理得CD2=AC2-AD2=302-242=324,所以CD=18.所以BC=BD+DC=7+18=25.12.2(解析:∵在RtΔABC中,AC=3,BC=4,∴AB=5,∵以点A为圆心,AC 长为半径画弧,交AB于点D,∴AD=AC,∴AD=3,∴BD=AB-AD=5-3=2.)13.15(解析:解此题时要求出A1A2,A2A3,A3A4,A4A5,A5A6等各线段的长,再利用勾股定理求解.)从本节课教案的思路设计看,始终贯彻以学生为主体,充分运用各种手段调动学生参与探究活动的积极性.课前的导入利用生活中的问题,唤起学生带着问题进入本节课的学习.在探求直角三角形三边平方关系时,遵循了发现问题、证实问题到推导问题的认识过程.在引导学生进展探究的过程中,对学生的指导过多,不敢放手让学生自己进展尝试.比方在利用教材第2页下面的两幅图的时候,要求学生选取与教材一致的数据.在这里应该放手让学生自己选取数据.在总结勾股定理的时候,可以让学生自己总结勾股定理的数学表达式.在利用教材给出的例如进展勾股定理结论探究的时候,一定要立足于“面积相等〞这个探究的立足点,这样才能保证学生找准探究活动的方向.随堂练习(教材第3页)1.解:字母A代表的正方形的面积=225+400=625,字母B代表的正方形的面积=225-81=144.2.解:不同意他的想法,因为29 in的电视机是指屏幕长方形的对角线长为29 in,由屏幕的长为58 cm,宽为46 cm,可知屏幕的对角线长的平方=(46025.4)2+(58025.4)2,所以对角线长≈29 in.习题1.1(教材第4页)1.解:①x2=62+82=100,x=10.②y2=132-52=144,y=12.2.解:172-152=64,所以另一条直角边长为8 cm.面积为12×8×15=60(cm2).3.解:此题具有一定的开放性,现给出4种方案:如下图,设①的面积为g,③的面积为e,④的面积为f,⑦的面积为a,⑨的面积为b,⑧的面积为d ,⑩的面积为c ,那么(1)a +b +c +d =g ,(2)a +b +f =g ,(3)e +c +d =g ,(4)e +f =g.4.解:过C 点作CD ⊥AB 于D ,因为CA =CB =5 cm,所以AD =BD =12AB =3 cm .在Rt ΔADC 中,CD 2=AC 2-AD 2,所以CD =4 cm,所以S ΔABC =12AB ·CD =12×6×4=12(cm 2).(2021·淮安中考)如左下列图所示,在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,点A ,B 都是格点,那么线段AB 的长度为( )C .7D .25〔解析〕 此题考察勾股定理的知识,解答此题的关键是掌握格点三角形中勾股定理的应用,建立格点三角形.如下图,利用勾股定理求解AB 的长度即可.由图可知AC =4,BC =3,那么由勾股定理得AB =5.应选A .如下图,直线l 上有三个正方形a ,b ,c ,假设a ,c 的面积分别为3和4,那么b 的面积为 .〔解析〕 ∵∠ACB +∠ECD =90°,∠DEC +∠ECD =90°,∴∠ACB =∠DEC.∵∠ABC =∠CDE ,AC =CE ,∴ΔABC ≌ΔCDE ,∴BC =DE.根据勾股定理的几何意义,b的面积=a的面积+c的面积,∴b的面积=3+4=7.故填7.。
北师大版八年级上第一章第1节探索勾股定理(1)教案教学目标:(一)教学知识点1. 经历用计算和数格子的办法探索勾股定理的过程,进一步发展学生的合情推理意识,主动探究的习惯,进一步体会数学与现实生活的紧密联系。
.2.掌握勾股定理的内容,能应用勾股定理解决简单的实际问题.(二)能力训练要求通过探索直角三角形的三边之间的数量关系,进一步发展学生的说理和简单的推理的意识及能力。
(三)情感与价值观通过自主学习的发展体验获取数学知识的感受;了解勾股勾股定理的历史,体会它的重大意义和文化价值教学重点:了解勾股定理的由来并能用它解决一些简单问题。
教学难点:勾股定理中数量关系的发现的发现课堂导入:我们生活的这个世界,蕴涵着无穷的秘密,人们不断去发现它,探索它,促使人类社会不断发展进步,可以说,人类不断发展的历史就是我们不断认识自然、发现自然规律的过程,其中有一些重要的发现对人类的历史进程产生了重大的影响。
我们今天所要研究的就是这样一个伟大的发现,无论是我国古代科技所代表的东方文明还是毕达哥拉斯学派所代表的西方文明,先后都发现了这个规律,有的科学家建议把这个规律作为地球人和外星文明交流的工具。
教学过程:1、知识准备谁能有办法得到下面几个格点图形的面积在网格图形中,简单的图形可以通过数格子的方法得到面积,复杂的图形总可以利用长方形和直角三角形的和或差得到面积。
1观察图1,正方形A中有_______个小方格,即A的面积为______个单位。
正方形B中有_______个小方格,即A的面积为______个单位。
正方形C 中有_______个小方格,即A 的面积为______个单位。
1、 你是怎样得出上面的结果的?在学生交流回答的基础上教师直接发问:2、 图2中,A,B,C 之间的面积之间有什么关系?学生交流后形成共识,教师板书,A+B=C 。
2、做一做出示投影提问:1、图3中,A,B,C 之间有什么关系?2、图4中,A,B,C 之间有什么关系?1、 从图1, 2, 3, 4中你发现什么?学生讨论、交流形成共识后,教师总结:以三角形两直角边为边的正方形的面积和,等于以斜边的正方形面积。
第一章勾股定理第一节探索勾股定理:一、教学目标(一)知识与技能:.了解勾股定理的历史背景,体会勾股定理的探索过程..掌握直角三角形中的三边关系和三角之间的关系。
(二)能力训练要求.通过拼图活动,体验数学思维的严谨性,发展形象思维。
.在探究活动中,学会与人合作并能与他人交流思维的过程和探究的结果。
(三)情感与态度:.通过对勾股定理历史的了解,感受数学文化,激发学习热情。
.在探究活动中,体验解决问题方法的多样性,培养学生的合作交流意识和探索精神。
二、教学重难点重点:经历探索和验证勾股定理的过程,会利用两边求直角三角形的另一边长。
难点:拼图法验证勾股定理,会利用两边求直角三角形另一边长。
三、教学方法引导—探究—发现法.四、教学过程(一)自学指导请同学们认真看可课本至页内容,并解决下列问题:、“做一做”中的问题,你能完成吗?你能发现什么规律呢?、什么是勾股定理?、解答“想一想”中的问题(二)合作交流对于自学中的困惑请提出来,看你的同桌是否能帮助你,必要时请教老师,力争解决自己在学习过程中的疑惑。
如果你感觉还行,请不要保留地传授给你的同桌你的经验和收获。
(三)检查自学效果.观察下面两幅图,对做一做中的问题,通过讨论动手操作,总结规律。
结论: 以直角三角形两直角边为边长的小正方形的面积的和,等于以斜边为边长的正方形的面积..勾股定理:如果直角三角形两直角边长分别为、,斜边长为,那么 222c b a =+.即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.数学小史:勾股定理是我国最早发现的,中国古代把直角三角形中较短的直角边称为勾,较长的直角边称为股,斜边称为弦,“勾股定理”因此而得名.(在西方称为毕达哥拉斯定理). 利用勾股定理解出折断处与旗杆顶间的长为米,所以旗杆折断前米高。
(四)当堂训练.求下列图形中未知正方形的面积或未知边的长度:弦股勾225100x 1517.在△中∠=度,若,则..如图所示,一棵大树在一次强烈台风中于离地面10m 处折断倒下,树顶落在离树根24m 处. 大树在折断之前高多少?.小明妈妈买了一部英寸(厘米)的电视机. 小明量了电视机的屏幕后,发现屏幕只有厘米长和厘米宽,他觉得一定是售货员搞错了.你同意他的想法吗?你能解释这是为什么吗?.某工人拿一个2.5m 的梯子,一头放在离墙1.5m 处,另一头靠墙,以便去修理梯子另一头的有线电视分线盒(如图)。
探索勾股定理教学设计第(一)课时教学设计思想:本节内容需三课时讲授;勾股定理是反映自然界基本规律的一条重要结论.本节意图让学生自己经过观察、归纳、猜想和验证,发现勾股定理.初中学生思维活跃,求知欲强,好奇心浓,所以处理教材内容上尽量发挥学生的学习主动性.设计方格纸上计算面积,用拼图的方法验证等活动,以真正实现学生在知识、智力、能力和全面提高.为面向全体学生,进行小组合作学习,通过交流、议论、取长补短,引导学生团结协作,互帮互学,从而达到共同提高的目的.教学目标:(一)知识与技能1.体验勾股定理的探索过程,由特例猜想勾股定理,再由特例验证勾股定理.2.会利用勾股定理解释生活中的简单现象.(二)过程与方法1.在学生充分观察、归纳、猜想、探索勾股定理的过程中,发展合情推理能力,体会数形结合的思想.2.在探索勾股定理的过程中,发展学生归纳、概括和有条理地表达活动过程及结论的能力.(三)情感、态度与价值观1.培养学生积极参与、合作交流的意识.2.在探索勾股定理的过程中,体验获得成功的快乐,锻炼学生克服困难的勇气.教学重点探索和验证勾股定理.教学难点在方格纸上通过计算面积的方法探索勾股定理.教学方法交流—探索—猜想.在方格纸上,同学们通过计算以直角三角形的三边为边长的三个正方形的面积,在合作交流的过程中,比较这三个正方形的面积,由此猜想出直角三角形的三边关系.教具准备学生每人课前准备若干张方格纸、投影片教学安排3课时.教学过程Ⅰ.创设问题情境,引入新课[师]上面三个小问题是我们以前讨论过的,我们简单的回忆一下.[生](1)三角形按角的大小来分类可分为:直角三角形、锐角三角形、钝角三角形;(2)对于一般三角形来说,我们可以用SAS(边角边)、ASA(角边角)、AAS(角角边)、SSS(边边边)来判断两个三角形全等;而对于直角三角形来说,除以上四种方法外,还可以用HL(即有斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等).(3)两个直角三角形,有两边对应相等,有两种情况:第一种情况:两条直角边对应相等,这时,我们可注意到它们的夹角也对应相等,利用SAS可判断它们全等.第二种情况:一条直角边和斜边对应相等,利用HL公理即可判断它们全等.综上所述,两个直角三角形,如果有两边对应相等,则这两个直角三角形全等.[师]我们可以注意到直角三角形有它独有的一些特征.在我们学习和生活中,你是否还发现直角三角形的其他特征呢?这节课,我们就来继续研究直角三角形.Ⅱ.讲述新课1.问题串[师](1)观察图1.正方形A中含有_________个小方格,即A的面积是_________个单位面积;正方形B中含有_________个小方格,即B的面积是_________个单位面积;正方形C中含有_________个小方格,即C的面积是_________个单位面积.(2)在图2、图3中,正方形A、B、C中各含有多少个小方格?它们的面积各是多少?你是如何得到上述结果的?与同伴交流.(3)请将上述结果填入下表,你能发现正方形A,B,C的面积关系吗?A的面积(单位面积)B的面积(单位面积)C的面积(单位面积)图1图2图3[生]在图1中,正方形A含1个小方格,所以它的面积是1个单位面积;正方形B 含1个小方格,所以B的面积也是1个单位面积;正方形C含2个小方格,所以C的面积是2个单位面积.[师]如何求得正方形C的面积呢?[生]正方形C 可划分为四个直角边长都为1个单位的四个全等的等腰直角三角形,所以C 的面积为4×(21×1×1)=2个单位面积.[生]我们观察可发现,这四个等腰直角三角形重新拼摆,刚好可拼摆成2个小方格,所以C 的面积为2个单位面积.[生]正方形C 还可以看成边长为2个单位的正方形面积的一半,即C 的面积为21×22=2个单位面积.[师]同学们能够不拘一格地积极思考问题,用多种方法去求得图1中C 的面积,值得发扬广大,那么图2,图3中的A ,B ,C 的面积是否可借鉴图1中的A ,B ,C 的求法获得呢?请与你的同学们讨论、交流。
教师引导学生发现三边关系并提出猜想:a 2+ b2=c2教师引导学生对我们的猜想进行验证,所以给定了几组以a,b为直角边的直角三角形,用我们的猜想计算斜边c的长度。
再次引导学生用工具画出满足上图给定直角边的直角三角形,并用刻度尺测量出斜边的长度,检验和公式算出的数值是否一致从而提出猜想。
猜想公式后尝试应用公式计算,求出斜边的长度作图满足条件的直角三角形,并进行测量,发现测量出的斜边和用公式计算出的斜边在误差允许的范围内保持一致。
设计意图:让学生经历作图——测量——猜想——作图——测量——验证的过程,培养学生的动手实践能力和数学探究能力。
并且,作图和测量是数学操作中的两项基本技能,在此环节中得以多次训练,教学结构完整而统一。
同时,也引导传授学生遇到陌生的问题时,要先进行尝试,再大胆猜想,最后进行验证的数学学习思路。
本环节运用了数形结合的思想和从特殊到一般的思想,让学生感受数学探究的方法与乐趣。
环节三.严谨证明,欣赏教师活动:引导学生使用赵爽弦图对勾股定理进行证明,并强调数形结合的思想方法。
同时,展示第二十四届数学家大会的会徽,再次渗透数学文化。
教师继续带领大家欣赏刘徽的“青朱出入图”、欧几里得《几何原本》中的证明,和达芬奇的证明。
并在课件中展示相应的人物简历、文化科普,激发学生兴趣的同时补充数学文化知识。
学生活动:利用“赵爽弦图”尝试证明勾股定理,并在教师的引导下完成定理的证明。
欣赏其他名人的证法,感受数形结合之美。
体会“算两次”和割补法在勾股定理证明中的妙用。
思考讨论是否还有其他的证明方法,激发数学思教师继续带领学生欣赏其他美妙的证法,并且告诉学生勾股定理有500多种证明方法,是证法最多的定理之一,从而引发学生强烈的求知欲望,想要去查找或探索其他证明方法。
考和潜能设计意图: 通过严谨的数学证明教导学生“先猜后证”是数学之道,一个定理的提出除了猜想和尝试外,还需要逻辑严谨的数学证明.定理的证明可以使本节课的思路更加严谨和清晰。
《探索勾股定理》教学设计竞存中学数学组甄伟伟【教学内容】北师大版八年级数学上册第一章第一节《探索勾股定理》第一课时【教材分析】本节课的主要内容是勾股定理的探索及简单应用,勾股定理是几何中的重要定理之一,揭示的是直角三角形的三边关系,通过探索勾股定理的过程可以加深对直角三角形的认识和理解,很大程度上影响后续课时的学习。
【学情分析】八年级学生已经具备了一定的生活经验和动手实践能力,并且对直角三角形的概念有了初步的认识,因而能够在教师的引导下,通过操作、观察、猜想、验证的过程,掌握勾股定理,并加以应用。
【教学目标】一、知识与技能目标通过测量数格子的方法探索勾股定理,掌握勾股定理,并能简单运用。
二、过程与方法目标通过操作、观察、猜想、发现勾股定理的过程,发展学生的合情推理和归纳概括能力,渗透数形结合的思想。
三、情感、态度与价值观目标经历积极交流讨论,探索勾股定理的数学活动过程,发展学生的合作意识,把实际问题转化为数学问题,让学生感受到数学就在日常生活中。
【教学重点】勾股定理的探索和理解。
【教学难点】在探索勾股定理的过程中如何计算具体图形的面积,以及勾股定理的简单运用。
【课时划分】本课共两课时,本设计为第一课时【教学过程】一、板书课题二、出示学习目标三、出示自学指导:认真看课本1--2页内容,注意;1.任意画两个直角三角形,通过测量发现三边的平方存在怎样的关系.2.数图1-2和图1-3中的格子数(即面积)发现具有什么关系.3.熟记勾股定理的内容.(六分钟后检测)四、学生自学,教师巡视。
五、检测与指导问题一:在纸上画若干个直角三角形,分别测量它们的三条边,看看三边长的平方之间有怎样的关系?(学生展示)师:基于测量值的计算,肯定有些误差,因此,我们需借助格子图进一步验证。
问题二:出示图1-2,你能发现下面图中分别以直角三角形的三边长为边所做的正方形面积之间有怎样的关系。
(兵教兵,学生展示讲解)①直接数出正方形内部所包含的完整小方格的个数,而将不足一个方格的部分都算半个(结果也恰好相等,这时教师可以给予学生适当的鼓励,并进一步追问其中的道理,使得学生明确这个方法的缺陷,甚至使学生可能对这个方法进行完善,并得到方法②);②将不足一个方格的部分进行适当的拼凑,以拼凑出若干个完整的小方格;③将斜边上的正方形划分为若干个边长都是整数的直角三角形,再利用三角形面积公式得出其面积;④在斜边上的正方形的各边上补一个直角三角形,得到一个大的正方形。
北师大版数学八年级上册《探索勾股定理》教案1一. 教材分析《探索勾股定理》是北师大版数学八年级上册的一章内容。
本章通过探究直角三角形三边之间的关系,引导学生发现并证明勾股定理。
教材内容丰富,既有历史文化的传承,也有数学证明的严谨性,有助于提高学生的学习兴趣和探究能力。
二. 学情分析学生在七年级时已经学习了相似三角形、平方根等知识,为本章的学习奠定了基础。
但勾股定理的证明较为复杂,需要学生具有较强的逻辑思维能力和推理能力。
此外,学生对数学文化的认识还不够深入,需要教师在教学中加以引导。
三. 教学目标1.了解勾股定理的发现过程,感受数学文化的魅力。
2.掌握勾股定理的内容,并能运用勾股定理解决实际问题。
3.培养学生的探究能力、合作能力和数学思维能力。
四. 教学重难点1.重难点:勾股定理的证明及应用。
2.难点:理解并证明勾股定理,运用勾股定理解决实际问题。
五. 教学方法1.采用问题驱动法,引导学生主动探究勾股定理。
2.运用历史背景法,让学生了解勾股定理的文化价值。
3.采用合作交流法,培养学生团队合作精神。
4.利用几何画板等软件,直观展示勾股定理的证明过程。
六. 教学准备1.教师准备PPT、几何画板等教学工具。
2.学生准备笔记本、尺子、圆规等学习用品。
七. 教学过程1.导入(5分钟)利用PPT展示勾股定理的历史背景,引导学生了解勾股定理的文化价值。
2.呈现(10分钟)教师通过几何画板展示直角三角形,引导学生观察并猜想勾股定理。
3.操练(15分钟)学生分组讨论,每组尝试用尺子、圆规等工具验证勾股定理。
教师巡回指导,解答学生疑问。
4.巩固(10分钟)学生代表汇报验证结果,其他学生补充意见。
教师总结勾股定理的证明过程。
5.拓展(10分钟)教师提出一系列与勾股定理相关的问题,引导学生运用勾股定理解决实际问题。
6.小结(5分钟)教师引导学生总结本节课的学习内容,巩固勾股定理的知识。
7.家庭作业(5分钟)布置一道运用勾股定理解决问题的作业,巩固所学知识。
课题1、1 探索勾股定理教材义务教育课程标准实验教科书(北师大版)八年级数学上册第一章第1节P2~ P6。
勾股定理揭示了直角三角形三边之间的一种美妙关系,将形与数密切联系起来,在数学的发展和现实世界中有着广泛的作用。
本节是直角三角形相关知识的延续,同时也是学生认识无理数的基础,充分体现了数学知识承前启后的紧密相关性、连续性。
此外,历史上勾股定理的发现反映了人类杰出的智慧,其中蕴涵着丰富的科学与人文价值。
授课教师: 刘洋教学目标1、知识与技能目标:掌握直角三角形三边之间的数量关系,学会用符号表示。
学生在经历用数格子与割补等办法探索勾股定理的过程中,体会数形结合的思想,体验从特殊到一般的逻辑推理过程。
2、能力目标:通过分层训练,使学生学会熟练运用勾股定理进行简单的计算,在解决实际问题中掌握勾股定理的应用技能。
3、情感目标:通过数学史上对勾股定理的介绍,激发学生学数学,爱数学,做数学的情感。
使学生从经历定理探索的过程中,感受数学之美,探究之趣。
教学重点、难点重点:用面积法探索勾股定理,理解并掌握勾股定理。
难点:计算以斜边为边长的大正方形C面积及割补思想的理解与应用。
教学方法选择引导探索法,采用“问题情境----建立模型----解释、应用与拓展”的模式进行教学。
教具准备多媒体课件;若干张已画好直角三角形的方格纸;剪刀;已剪好的纸片若干张。
教学过程一、创设情境,引入新课(师)请同学们观察动画,我国科学家曾向太空发射勾股图试图与外星人沟通,在2002年的国际数学家大会上采用弦图作为会标,它为什么有如此大的魅力呢?它蕴涵着怎样迷人的奥妙呢?这节课我就带领大家一起探索勾股定理。
(设计意图:用一段生动有趣的动画,点燃学生的求知欲,以景激情,以情激思,引领学生进入学习情境。
)二、师生互动,探究新知活动1:(观察图1)你知道正方形C的面积是多少吗?你是怎样得出上面结果的呢?(生)独立思考后交流,采用直接数方格的办法,或者是分割成几个等腰直角三角形的方法计算正方形C的面积。
(多媒体演示)(过渡语)同学们用数格子的方法发现了正方形C的面积,那么对于下面图2中的正方形C,“数方格子”的方法还行得通吗?下面我们一起来研究。
活动2:(观察你手中方格纸上的图2)正方形C的面积是多少?你是怎样得出结果的呢?(师)我们用数方格子的方法能算出正方形C 的面积吗?参考弦图,你想到什么好方法了吗?(引出“割”法)大家想一想还有没有其它方法呢?受“割”法的启示,我们能通过“补”的方法得出结论吗?(生)独立思考,在预先准备的方格纸上将图形剪一剪、拼一拼,用分割成四个全等直角三角形的方法或将正方形C 补成边长为整数的大正方形的方法求出斜边上的正方形C 的面积。
接着将成果与同伴交流,学生代表发言。
活动3: 分工1:(如图3)请每个小组两名组员试着将手中的已剪好的四个全等的四边形拼成正方形B 。
分工2:(如图4)另两名组员再将同样的四个四边形和正方形A 一起拼成一个大正方形C 。
图3 图4 思考:1、等腰直角三角形(师)观察图5,对于等腰直角三角形,将正方形A 、正方形B 和已计算的正方形C 的面积填入下表,它们的面积有什么关系? 结论:正方形A 面积 + 正方形B 面积 = 正方形C 面积三角形的形状正方形A 面积 正方形 B 面积 正方形C面积 一般直角 三 角 形 ② ①③④①②③④A2、直角边长为整数的一般直角三角形(师)观察图6,直角边长为整数的一般直角三角形,正方形A 、正方形B 、正方形C 面积又有什么关系呢?结论:正方形A 面积 + 正方形B 面积 = 正方形C 面积3、任意直角三角形(师)那么,对于直角边长不是整数的一般直角三角形上面的结论还成立吗?(出示图7)生合作:试着将已拼好的正方形B 和大正方形C 同正方形A 拼成如图7所示的图形。
图7 图8(师)同学们从活动中都得出正方形A 、正方形B 、正方形C 面积有什么关系? (生)小组交流,学生代表发言。
结论:正方形A 面积 + 正方形B 面积 = 正方形C 面积师点拨:这里的四个全等的四边形是正方形B 按如图8所示的方法分割的。
师小结:通过以上活动,我们发现以任意直角三角形的两条直角边为边长的正方形面积之和都等于以斜边为边长的正方形面积。
(师)下面我们运用几何画板进一步验证上面的结论(改变直角三角形的三边长度,同学们发现结论仍然成立)。
4、正方形面积与直角三角形三边关系(师)若我们设两条直角边长分别为a 、b ,斜边为c ,你能用三角形的边长来表示这三个正方形的面积吗?(将正方形的面积和三角形的边长联系起来)(生)正方形A 面积为a 2,正方形B 面积为b 2,正方形C 面积为c 2。
(师)你发现直角三角形三边长度之间有什么联系? (生)分组讨论,交流并发言。
结论:由于 正方形A 面积 + 正方形B 面积 = 正方形C 面积,所以 a 2 + b 2 = c 2 即两条直角边的平方和等于斜边的平方。
5、认识直角三角形三边关系三角形的形状正方形A 面积 正方形 B 面积 正方形C面积等腰直角 三 角 形 A B C ② ① ③ ④ A C(师)利用几何画板展示任意直角三角形,我们发现:无论三边长度如何变化,两条直角边的平方和总是等于斜边平方。
(师)请将上述结论用数学语言表述并符号化。
(生)学生讨论,交流并发言。
如果直角三角形两直角边分别为a,b,斜边为c,那么a2 + b2 = c2即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。
(师)在中国古代,人们把弯曲成直角的手臂的上半部分称为"勾",下半部分称为"股"。
我国古代学者把直角三角形较短的直角边称为“勾”,较长的直角边称为“股”,斜边称为“弦”。
所以我国古代把上面的定理称为“勾股定理”。
再请学生看一看,读一读:早在三千多年前周朝数学家商高就提出勾三、股四、弦五,并在后来被记载在中国古代著名数学著作《周髀算经》之中,一千多年后西方的毕达哥拉斯证明了此定理。
(设计意图:在探索定理的过程中,为了突出本节重点,解决难点,我将按下面两个层次设计探索过程。
第一方面由等腰直角三角形到一般直角三角形三边关系的研究,体现从特殊到一般的方法,第二方面引导学生用割、补等方法计算正方形C面积到用拼图的方法探索直角三角形三边关系,展示由简单到复杂的思想,探索出勾股定理。
)三、回归生活,应用新知要求:面向全体学生,部分学生可选择从自己需要的层次做起。
A层:1、在△ABC中,∠C=90°(1)若a=8,b=6,则c= ;(2)若c=20,b=12,a= 。
2、若直角三角形中,有两边长是3和4,则第三边长的平方为()A 25B 14C 7D 7或253、情景探索小明的妈妈买来一部29英寸(74厘米)的电视机,小明量了电视机的荧屏后,发现荧屏只有58厘米长46厘米宽,他认为售货员搞错了.对不对?(582=3364 462=2116 74.032≈5480)4、一根旗杆在离地9米处断裂,旗杆顶部落在离旗杆底部12米处,旗杆折断之前有多高?(设计意图:本层是基础性习题,强化学生掌握在直角三角形中已知任意两边,都能利用勾股定理求出第三边的重要解题方法,以及定理的实际应用。
以当堂检测学生的达标情况。
)B层:1、两个边长分别为4个单位和3个单位的正方形连在一起的“L”形纸片,请你剪两刀,再将所得图形拼成一个正方形。
2、做一个长,宽,高分别为50厘米,40厘米,30厘米的木箱,一根长为70厘米的木棒能否放入,为什么?试用今天学过的知识说明。
(70.712≈5000 )(设计意图:本层题目难度稍有提高,加强探索性和趣味性,以检测学生对定理灵活运用能力。
)C层:a abbc c阅读分析题:迄今为止,关于勾股定理的证明方法已有500余后来,人们为了纪念他对勾股定理直观、简捷、易懂、明了的证明,就把这一证法称为“总统”证法。
下面我们一起来了解这一证法。
∵ ab c b a 21221)(2122⨯+=+∴ 222c b a =+此证明方法的核心思想是“面积之间的等量关系”。
右图是历史上著名的“弦图”,你能通过此图,利用面积之间的等量关系来证明勾股定理吗?(设计意图:本层题目面向学有余力的学生,注重思维开放性的培养。
其中勾股定理总统证法和弦图证法,不但拓展了学生的视野,激发了学生的探究热情,而且使学生感受到勾股定理证明的博大精深。
)四、 感悟收获,布置作业:1、你这节课的主要收获是什么?2、该定理揭示了哪一类三角形中的什么元素之间的关系?3、在探索和验证定理的过程中,我们运用了哪些方法?4、你最有兴趣的是什么?你有没有感到困难的地方?(设计意图:梳理本节课的重要方法和知识点,加深对本节知识的理解。
) 五、教学评价:1、在探索勾股定理的过程中,老师应了解学生的创造性的解题思路,并能给予充分的肯定,同时记录在案。
2、在分层训练中,对学生的不同水平的解答老师应给于肯定和适当的鼓励,并记录在其成长记录袋中,以积累学生的学习成果。
六、课后作业:1、将课堂训练和课本中未完成的题目练完。
2、在网上搜集有关勾股定理的资料和其它的验证方法。
参考网址3、利用周末去深圳科学馆参观“勾股弦定理”模型。
六、设计说明:1、本节课是公式课,根据学生的知识结构,我采用的教学流程是:提出问题—实验操作—归纳验证—分层训练—布置作业五部分,这一流程体现了知识发生、形成和发展的过程,让学生体会到观察、猜想、归纳、验证的思想和数形结合的思想。
2、探索定理采用了面积法,引导学生利用实验由特殊到一般对直角三角形三边关系的研究,得出结论。
这种方法是认识事物规律的重要方法之一,通过教学让学生初步掌握这种方法,对于学生良好思维品质的形成有重要作用,对学生的终身发展也有一定的作用。
3、关于练习的设计,我采用分层训练,让不同的学生都学有所得,以达到因材施教的目的。
4、在课堂教学评价中,强调学生个体学习成果的积累,为终结性评价提供科学依据。
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