折紙作為一種傳統手工藝,蘊含著豐富的幾何變換原理,近年來逐漸成為數學教育中連接動手操作與抽象思考的重要載體.中考幾何試題常以折疊問題為背景,考查學生對圖形對稱性、相似性及空間關系的綜合應用能力.本文以南京市中考第16題為例,聚焦菱形紙片的折疊過程,體現“做中學”的理念,通過多種解法探究折痕與圖形屬性的內在聯系.全文從試題解析出發,系統呈現五種解題路徑,結合課標要求與教學實踐,為幾何教學與學習提供啟發.
1試題呈現
例題 (南京中考第16題)如圖1,在菱形紙片ABCD中,點 E 在邊 AB 上,將紙片沿 CE 折疊,點 B 落在 B′ 處, CB′⊥AD ,垂足為 F ,若 CF=4cm,FB′ =1cm ,則 BE=cm =
2解法探究
2.1 依據平行 + 角平分線,尋覓等腰三角形
解法1如圖2,延長 DA,CE 交于點 G .根據題
中所給條件,易證 CD=5,DF=3 ,由 DG // BC ,
∠BCE=∠B′CE ,可證 ∠G=∠B′CE ,所以 GF=
FC ,繼而求出 GA=2 ,由 ∠G=∠BCE , ∠GAE=
∠CBE ,可得 ΔGAE~ΔCBE ,因為 GA=2,BC=
5,根據對應邊成比例 (204號 ,求出
號
2.2 聯想角平分線模型,構造相似三角形
解法2 如圖3,延長 B′E 、CB交于點 G ,易證(2 (204號
ΔB′HFΔΔDCF ,可得 ,所以 B′F= 0
易證 ΔB′HF~ΔB′GC ,可得
中
所以
(204號 . 易證 ΔAHE~ (20
ΔBGE ,可得 所以
=
解法3 如圖3,由 ΔB′HF~ΔDCF 和
ΔB′HF?ΔB′GC ,求出 0
,利用
角平分線模型 解得
因為折
(202
疊,所以:
2.3立足角平分線的性質,添加輔助線
解法4如圖4,過點 E 作 EG⊥BC,G 為垂足,
易證 ΔBGE~ΔDFC ,可得 ,設 BG
=3x ,則 GE=4x , BE=5x ,由 ∠BCB′=90° ,
∠BCE=∠B′CE 可得 ΔGCE 為等腰直角三角形,
所以 GC=GE=4x .因為 BC=BG+GC=5 ,所以
4x+3x=5 ,解得 ,則
業
2.4以\"數”解\"形”,建立平面直角坐標系
解法5 如圖5建立平面直角坐標系,可得
,所以yAB=
,因為 ∠BCB′=90° ∠BCE=
∠B′CE ,可得 ∠BCE=45° ,所以 yCE=-x ,點 E 是AB CE yAB=yCE
,可得
,所以
,計
算 BE 兩點之間的距離,可得 (204號·
3 試題評價
本題探究的是圖形的變換(包括圖形的平移、旋轉、對稱)等一系列問題,是近幾年中考的熱點問題.21年考點為平行四邊形的旋轉問題,今年是菱形的折疊問題,此類問題立意新穎,變化巧妙,凸顯素養,主要考查學生的探究能力,空間想象能力,抽象思維能力以及邏輯推理能力.作為整張試卷的填空壓軸題,試題文字表述簡潔,圖形簡約熟悉,題目立意寓數學于折紙之中,讓學生在欣賞數學美的同時,體會憨拙中的靈巧、樸素中的華麗、簡單中的豐富,簡約而不簡單.
4 教學導向
發展核心素養的幾何學習,就是要展現出解題思維的全過程,盡可能探究各種解法并探尋本質,從“一解”到\"多解”,再到“回顧”,系統思考并形成整體觀念[2].本題多樣化的構圖方式能夠對思維產生良好的啟發,作為菱形的折紙問題,在教學時可以動手操作.如圖6所示,用動態的眼光來看待折疊,如果折痕 CE 上的點 E 由 B 運動向A,折疊的過程則是一個運動與變化的過程,此過程中圖形的某些結論會隨著圖形的運動而發生改變,同樣的,圖形的不變性也會蘊藏其中,例如 B′ 的運動軌跡在以 C 為圓心, CB 為半徑的圓的一段弧上,而原題中 CB′⊥ AD ,只是其中某個特殊的情況.從整體視角回顧、審視、探究,感受問題的走向,實現“做一題、會一類、通一片”的有效解題研究.
【本文系南京市教育科學“十四五”規劃2024年度立項課題“基于超學科理論的數理融合課程校本實踐路徑研究\"(課題編號:L/2024/050)的階段性研究成果】