教檢-國民小學數學能力測驗111 年第 21 題單選題
有些學童會認為「四邊形都是線對稱圖形」,若教師想讓這些學童釐清此迷思概念,問下列哪一個圖形適合做為產生認知衝突的例子?
D正確答案
要破除「四邊形都是線對稱圖形」的迷思,需舉一個『不是線對稱』的四邊形當反例,平行四邊形正是經典反例。
為什麼答案是 D
一般平行四邊形(非菱形、非矩形)沒有任何對稱軸,只有點對稱(旋轉對稱),是破除「四邊形都是線對稱」迷思的最佳反例。
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完整詳解
Pro · 無限重點 要破除「四邊形都是線對稱圖形」的迷思,需舉一個『不是線對稱』的四邊形當反例,平行四邊形正是經典反例。
認知衝突=找反例。題目迷思是「都是」,反例要找「不是線對稱」的四邊形→平行四邊形(非菱形非矩形)沒有對稱軸。
逐選項分析
A✕
箏形有 1 條對稱軸(沿著兩組相鄰等邊的交點連線),屬於線對稱圖形,無法產生認知衝突,反而會強化學童迷思。
B✕
菱形有 2 條對稱軸(兩條對角線),是線對稱圖形,無法作為反例,不能動搖學童「四邊形都是線對稱」的錯誤認知。
C✕
長方形有 2 條對稱軸(過對邊中點的兩條中垂線),是線對稱圖形,用它當例子會讓學童更相信錯誤概念,不適合。
D✓ 正確
一般平行四邊形(非菱形、非矩形)沒有任何對稱軸,只有點對稱(旋轉對稱),是破除「四邊形都是線對稱」迷思的最佳反例。
常見四邊形的線對稱軸數量
| 圖形 | 對稱軸數 | 是否線對稱 | 適合當反例? |
|---|
| 正方形 | 4 條 | 是 | 否 |
| 長方形 | 2 條 | 是 | 否 |
| 菱形 | 2 條 | 是 | 否 |
| 箏形 | 1 條 | 是 | 否 |
| 等腰梯形 | 1 條 | 是 | 否 |
| 平行四邊形 | 0 條 | 否(僅點對稱) | ✅ 是 |
學生常把「菱形、長方形」這些特殊平行四邊形當成所有平行四邊形的代表,誤以為平行四邊形都有對稱軸。教學上若拿菱形、長方形當例子,只會強化錯誤;必須用『一般』平行四邊形(歪斜的)才能製造認知衝突。