撰稿:游雅婷
 
引言:《E094 魚》是荷蘭版畫家艾薛爾在1955年8月所作的一幅作品,每隻魚的身體為單一顏色─藍色和棕色,主要繪圖工具為水彩,而我們影片裡使用的封面圖《Fish, vignette》是艾薛爾在同年時創作的另一幅版畫,如下圖所示:
艾薛爾在此版畫作品寫下了這麼一句話「triangle system I B2 type 1」,道出圖中的魚與三角形有著密不可分的關係,且我們可以明顯地看到外框呈現一個正六邊形,在六邊形的每個頂點內側上都有一隻魚,意味著魚還可以有六種不同的旋轉方向,這種獨具巧思的編排是否有趣又神奇呢?讓我們先睹為快,觀賞魚的影片來揭開這神秘的面紗。
一、魚的數學與藝術
我們可以把魚的影片分成如下的四幕:
第一幕:
影片由正三角形鋪滿構成數學舞台拉開序幕,而這正三角形正是魚的數學骨架。
第二幕:
將數學舞台的一個正三角形放大,從這正三角形剪下四小塊後,依數學原理的旋轉貼到正確的位置,即裁貼出魚。
第三幕:
將魚外框的內部著上顏色成為藝術品並進行藝術表演,表演過程依各種適當角度將表演的魚兒們互相密合。
第四幕:
銜接第一幕的數學舞台並留下數學骨架的虛線邊,將魚兒一隻一隻放到數學骨架上的正確位置進而鋪滿數學舞台,而這種不互相重疊、無空隙、反覆且連續的鋪滿就是所謂的鑲嵌或密鋪。
 
1.第一幕的數學骨架是哪一個多邊形呢?
   □ 正三角形  □ 正方形    □ 正六邊形
 
2.第二幕裁貼的過程中,用到了哪些數學方法?
   □ 平移      □ 旋轉      □ 翻面
 
3.影片中有幾種顏色的魚?
   □ 兩種      □ 三種      □ 四種
 
4.鋪滿數學舞台的魚兒們有哪些特色?
   □ 不重疊    □ 無空隙    □ 外形都一樣
 
二、如何從數學骨架裁貼出魚
綜合下面兩個方式即可裁貼出魚,方式如下:
甲、 將正角形剪下四個小區塊 A , B , C , D,並將這四個小區塊貼到正確的位置上,即 A → a;B → b;C → c;D → d
乙、如何貼到正確的位置呢?我們根據數學原理的旋轉:
(1) A → a :將 A 區塊以正三角形頂點為旋轉點旋轉到 a
(2) B → b :將 B 區塊以正三角形頂點為旋轉點旋轉到 b
(3) C → c :將 C 區塊以正三角形邊的中點為旋轉點旋轉到 c
(4) D → d :將D 區塊以正三角形邊的中點為旋轉點旋轉到 d
裁貼出魚後可以發現:正三角形的三個頂點以順時針方向分別落在魚嘴、尾巴後端點以及左邊魚鰭,這就是魚在數學骨架上的正確位置。
 
三、真的是魚磁磚嗎
由藝術表演可以知道經過數學原理形成的魚磁磚可以互相密合,其密合方式有兩種:
(1)魚右半部互相密合 (2)魚頭與魚尾的密合
這種可以互相密合、無交疊且無空隙的魚圖案,我們稱之為魚磁磚。有了這兩種密合方式後,就可以用這兩種方式將很多個魚磁磚密鋪在平面上了。
 
四、魚的鑲嵌圖
甲、魚鑲嵌圖
透過了解魚在數學骨架上的正確位置及兩種密合方式後,即可在數學骨架上密鋪出魚鑲嵌圖,左下圖是先將魚放在數學骨架上的正確位置,其他魚除了要放在數學骨架上的正確位置外,還須一一按照兩種密合方式密鋪。
 
 
乙、魚拼圖遊戲
看到這裡是否對魚鑲嵌有了更進一步的了解,下面是為大家精心準備好玩且有趣的魚拼圖遊戲,請再仔細觀察魚鑲嵌圖的排列方式,遊戲開始囉!
E094 魚回饋單
1.根據你的經驗,下列哪一個地方最有可能用正三角形密鋪?
   □ 人行道    □ 家裡客廳地板         □ 廟宇地板
 
2.請你回想一下,每一隻魚周遭圍繞著幾隻魚呢?(相鄰才算,只接觸一點不算)
   □ 3隻       □ 4隻      □ 5隻      □ 6隻
 
3.魚的表面積與其數學骨架正三角形的面積是否一樣?
   □ 是        □ 否
 
4.數學上有五種正多面體,例如常見的魔術方塊為正六面體,簡單畫一下正四面體的形狀。
 
5.(1)蟹老闆將正三角形的美味蟹堡平分給三人,發現三人所分得的美味蟹堡都是三角形,你可以切出蟹老闆的割法嗎?又每人所分得的美味蟹堡形狀為何?(正三角形、等腰三角形、直角三角形、等腰直角三角形、銳角三角形等)
  (2)承(1),若蟹老闆將正三角形的美味蟹堡平分給三人,發現三人所分得的美味蟹堡都是四邊形,你可以切出蟹老闆的割法嗎?又每人所分得的美味蟹堡形狀為何?(正方形、矩形、平行四邊形、菱形、鳶形、梯形、等腰梯形等)
 
6.右下圖為艾薛爾的另一幅作品《E047 兩隻鳥》,這作品也利用了正三角形當作數學骨架,請參考左下圖所畫的數學骨架,在右下圖畫出正確的數學骨架,並用找到的數學骨架說明如何剪貼出兩隻鳥。
 
7.關於影片(含拼圖遊戲)與本工作單的教材,你給予幾分(最多10分,最少0分)
10 9 8 7 6 8 4 3 2 1 0
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
   又有何建議: 
 
 
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