南美館碎形屋頂發現數學之美
到美術館不看藝術,竟然上起數學課!踏進南美館二館,抬頭一看,「碎形屋頂」入眼,一般人會驚嘆畫面如此美,但對熱愛數學的人來說,卻可從中發現數學內在美。許多學校也加以運用,直呼參訪南美館不僅可以欣賞藝術,更能上一堂扎實的數學內在美課程。
臉書「數感實驗室」在南美館開幕後,就提出一堂「你不能不知道的數學內在美」課程。文中提及,碎形屋頂來自日本京都大學的創新開發與研究,由日本建築大師坂茂引進台灣,效法大自然的樹蔭,讓不同的陽光照射角度,形成各種影子。
「碎形」(Fractal)對於一般大眾來說或許陌生,其實大自然中十分常見,像是雲、雪花,甚至人類的氣管。數感實驗室指出,想要發現碎形,可以掌握數個特徵,包括具有精細結構;無論是整體或局部,都與傳統歐式幾何規則不同;具有自我相似,換句話說,無論如何放大它們,都長得很相似;一個結構的一小部分,看起來就像整體一樣。
這種自我相似性有兩種形式,精確與統計。若在不同放大尺度下,都能精確重複,即屬於前者;如果沒有精確的重複,只有統計上的重複的話,即屬於後者,而幾乎所有自然界的圖形都遵守統計上的自我相似性,例如山脈。
數感實驗室分析,電影《魔戒》中那鬼斧神工的地貌就是其中典範。別以為拍電影只崇尚藝術,其實更有數學原理在裡面。想要讓電腦製作出來的場景能夠更自然又美觀,就必須運用碎形,最好還要利用到黃金比例概念,可以做出非常擬真的地形影片。
台南一中的老師也在帶領學生至南美館參觀後,跨科帶領學生,製作不同尺寸的碎形風箏,運用摺紙方式,做出立體碎形風箏,讓數學多點藝術味、也多點趣味。 |
|