文档内容
21.1.1 四边形及其内角和 教学设计
一、内容和内容解析
1. 内容
本节课是在学生已经学习了三角形的有关概念和性质的基础上,利用学习三角形的经验方法进一步研
究四边形的有关概念和性质。
2. 内容分析
本节课是人教版八年级下册“四边形”章节的开篇课,承接三角形的概念、性质及研究方法,是后续
学习平行四边形、矩形、菱形等特殊四边形的基础,起到“承上启下”的关键作用。从知识逻辑来看,四
边形的定义、边、顶点、内角等概念可通过类比三角形推导得出,内角和与外角和的探索则运用“化未知
为已知”的转化思想,既巩固了三角形内角和定理,又拓展了多边形性质的研究思路。
基于以上分析,确定本节课的教学重点为:探索并证明四边形的内角、外角的性质。
二、目标和目标解析
1. 目标
(1)类比三角形,理解四边形的定义、相关概念及符号表示。
(2)探索并证明四边形的内角、外角的性质,发展推理能力。
2. 目标解析
(1)能准确说出四边形的定义、边、顶点、内角、外角、对角线等相关概念,会用规范符号表示四
边形,能清晰区分凸四边形和凹四边形。
(2)会通过“连接对角线将四边形转化为三角形”的方法,独立推导四边形内角和与外角和性质,
能运用性质解决角度计算等问题,提升逻辑推理与知识迁移能力。
三、教学问题诊断分析
学生可能出现的问题:
1.推导内角和时,想不到 “连接对角线” 的转化方法,或对“两个三角形内角和叠加后与四边形内
角和的对应关系”理解不透彻。
2.运用内角和、外角和性质解题时,易忽略 “凸四边形” 的前提条件,或在复杂图形中找不准对应
角度关系。
应对策略:
1.推导内角和前,先回顾三角形内角和定理,再通过提问 “如何将四边形转化为学过的图形?” 引
导学生思考,必要时展示对角线连接示意图,搭建转化桥梁。
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学科网(北京)股份有限公司2.解题前明确 “默认讨论凸四边形” 的规则,针对复杂题型,引导学生先标注已知角度,再根据性
质列等式计算,规范解题步骤。
基于以上分析,确定本节课的教学难点为:探索并证明四边形的内角、外角的性质。
四、教学过程设计
(一)复习引入
问题1 回忆一下,我们是怎样研究三角形的?学习了三角形的哪些知识?
三角形的定义及分类,三角形的组成元素和相关元素,三角形的边、角的性质.
问题2 我们该如何研究四边形呢?
与三角形一样,四边形也是一种基本的几何图形,本节课我们类比三角形,学习四边形的一些概念和
性质.
设计意图:通过回顾三角形的研究思路与知识体系,搭建“类比三角形研究四边形”的认知框架,让
学生明确本节课的研究方法与方向,激发学生运用已有知识探索新知的兴趣,降低学习陌生概念的难度。
(二)合作探究
1.四边形的定义
在平面内,由不在同一直线上的四条线段首尾顺次相接组成的图形叫作四边形.
2.四边形的组成元素
组成四边形的各条线段叫作四边形的边,
每相邻两条线段的公共端点叫作四边形的顶点.
四边形相邻两边组成的角叫作四边形的内角,简称四边形的角;
四边形的角的一边与另一边的延长线组成的角叫作四边形的外角.
问题3 如图:线段AB,BC,CD,DA 是四边形的边;点A,B,C,D 是四边形的顶点.
∠ A , ∠ B , ∠ C , ∠ D 是四边形ABCD的内角.
追问 请在图中分别画出四边形ABCD顶点A,C处的外角.
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学科网(北京)股份有限公司3.四边形的相关元素
连接四边形不相邻的两个顶点的线段,叫作四边形的对角线.
问题4 如图:线段AC,BD 是四边形ABCD 的两条对角线.
4.四边形的分类
画出四边形ABCD的任何一条边所在直线,整个四边形都在这条直线的同一侧,这样的四边形叫作凸
四边形.
画出四边形ABCD的某一条边所在直线,整个四边形不都在这条直线的同一侧,这样的四边形叫作凹
四边形.今后,如无特殊说明,所讨论的四边形都是凸四边形.
思考 我们知道,三角形的内角和是180°,长方形的内角和是360°.那么,任意一个四边形的内角和是
多少度?你能证明你的结论吗?
分析 由于四边形的一条对角线将这个四边形分为两个三角形,所以四边形的有关问题就可以利用三
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学科网(北京)股份有限公司角形的相关知识加以解决.下面按照上述思路解决这个问题.
如图,在四边形ABCD中,连接对角线AC,则四边形ABCD被分为△ABC和△ACD两个三角形.
在△ABC中,由三角形内角和定理,得∠1+∠B+∠3=180°.
同理 ∠2+∠4+∠D=180°.
由此可得 ∠DAB+∠B+∠BCD+∠D
=∠1+∠2+∠B+∠3+∠4+∠D
=(∠1+∠B+∠3)+(∠2+∠4+∠D)
=180°+180°=360°.
即四边形的内角和等于360°.
探究 在“三角形”一章中,我们通过实验发现三角形具有稳定性,并在学习全等三角形时明白了其
中的道理,那么四边形是否也具有稳定性呢?
如图,在每个角上钉一枚钉子,将四根木条钉成一个四边形木架,然后扭动它,它的形状会改变吗?
如右图,在四边形木架上再钉一根木条,将它的一对不相邻的顶点连接起来,然后再扭动它,这时木架的
形状还会改变吗?为什么?
可以发现,四边形木架的形状会改变.因为四边形的四条边确定后,四个角并不确定,这说明四边形
不具有稳定性.而再钉一根木条后,四边形木架变成两个三角形木架,由于三角形具有稳定性,这时四边
形木架的形状不会改变.
应用 在日常生活中,有时需要利用四边形的不稳定性,如伸缩门、升降机等;有时又需要克服四边
形的不稳定性,如在窗框未安装好之前,木工师傅常常先在窗框上钉一根木条,以防窗框变形等.
追问 你还能举出其他例子吗?
设计意图:从定义到组成元素和相关元素,再到分类,层层递进构建四边形知识体系,让学生经历概
念的形成过程,培养严谨的数学思维。
内角和推导环节,引导学生自主探索转化方法,体会“化未知为已知”的数学思想;稳定性探究通过
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学科网(北京)股份有限公司动手操作与生活实例结合,让抽象性质具象化,提升知识应用能力。
(三)典例分析
例1 如图,在四边形的每个顶点处各取一个外角,这些外角的和叫作四边形的外角和.四边形的外角
和等于多少?
分析 因为四边形的每一个内角与和它相邻的外角是邻补角,所以四边形的外角和与内角和的总和为
4×180°.根据这个关系,可以利用四边形的内角和求出其外角和.
解:∵∠DAB与∠1是邻补角,∴∠DAB+∠1=180°.
同理∠ABC+∠2=180°,∠BCD+∠3=180°,∠CDA+∠4=180°,
∴∠DAB+∠1+∠ABC+∠2+
A
∠BCD+∠3+∠CDA+∠4=720°, 1 4
D
而∠DAB+∠ABC+∠BCD+∠CDA=360°,
3
∴ ∠1+∠2+∠3+∠4=360°.
B
C
2
这样,我们就证明了:四边形的外角和等于360°.
设计意图:以“邻补角关系”为切入点,衔接四边形内角和性质,让学生感受知识的连贯性;通过规
范的证明过程,强化逻辑推理能力,为后续运用外角和性质解题奠定基础。
(四)巩固练习
1.求出下列图形中x的值:
解:(1)∵四边形的内角和是360°,
∴x+x+140+90=360,
解得:x=65.
(2)∵四边形的内角和是360°,
∴3x+3x+4x+2x=360,
解得:x=30.
(3)∵四边形的内角和是360°,
∴180−x+75+120+80=360,
解得:x=95.
2.一个四边形的一组对角互补,它的另一组对角有什么关系?
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学科网(北京)股份有限公司解:它的另一组对角也互补.理由如下:
已知:∠A,∠B,∠C,∠D是四边形ABCD的四个内角,∠A+∠C=180°.
求证:∠B+∠D=180°.
A
证明:∵∠A+∠B+∠C+∠D=360°,∠A+∠C=180°,
D
∴∠B+∠D=360°−(∠A+∠C)
=360°−180°=180°.
3.下列图形中哪些具有稳定性? B C
具有稳定性 不具有稳定性 不具有稳定性 具有稳定性 不具有稳定性
设计意图:角度计算习题覆盖直接运用内角和、方程思想求解、结合邻补角转化等不同题型,梯度递
进,帮助学生熟练掌握内角和性质的应用方法。对角关系探究题,培养学生“已知—求证—证明”的逻辑
推理习惯;稳定性判断题,强化对四边形与三角形稳定性差异的认知,呼应前面的动手操作环节。
(五)归纳总结
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学科网(北京)股份有限公司(六)感受中考
1.(2022年河北)如图,将三角形纸片剪掉一角得四边形,设△ABC与四边形BCDE的外角和的度
数分别为α,β,则正确的是( A )
A.α−β=0 B.α−β<0 C.α−β>0 D.无法比较α与β的大小
2.(2021年江苏扬州)如图,点A、B、C、D、E在同一平面内,连接AB、BC、CD、DE、EA,若
∠BCD=100°,则∠A+∠B+∠D+∠E=( D )
A.220° B.240° C.260° D.280°
3.(2023年辽宁盘锦)如图,直线AB∥CD,将一个含60°角的直角三角尺EGF按图中方式放置,
点E在AB上,边GF、EF分别交CD于点H、K,若∠BEF=64°,则∠GHC等于( B )
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学科网(北京)股份有限公司A.44° B.34° C.24° D.14°
4.(2020年山东泰安)将含30°角的一个直角三角板和一把直尺如图放置,若∠1=50°,则∠2等
于( C )
A.80° B.100° C.110° D.120°
设计意图:选取不同地区、不同年份的中考真题,让学生提前感知四边形知识在中考中的考查形式与
难度,增强学习的针对性;通过真题训练,检验本节课知识的掌握程度,查漏补缺,提升综合解题能力。
(七)小结梳理
(八)布置作业
1.必做题:习题21.1 第1,5题.
2.探究性作业:习题21.1 第8题.
五、教学反思
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