2017年10月28日 星期六

昆蟲裡的摺紙高手—認識大自然的摺疊形式

上一堂課讓學生了解大自然中生物的普遍性,這一堂課科學學習中心的教案要讓同學認識,自然界為了節省空間,利用摺疊的方式,將大面積事物摺疊收納到小空間裡。原來摺紙不是小時候玩的遊戲,而是一個大大的學問。首先讓同學了解摺紙的基本技法:山折與谷折,接下來播放一段三浦折疊的影片:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%89%E6%B5%A6%E6%91%BA%E7%96%8A#/media/File:Miura-ori.gif
看完影片後同學一片嘩然,真是太神奇了,所以發下紙張,讓同學也折折看:

大家很認真在摺喔,可是摺的過程哇哇叫,一邊摺一邊說好難摺,怎麼不是直線,但是每個人都可以完成。
三浦折疊是日本東京大學構造工學名譽教授三浦公亮所發明的摺疊技術,這種摺疊方法可以使收納空間減少25倍,能量密度增強14倍,現已運用在人造衛星天線、地圖摺疊上。但事實上這真的是人類發明的嗎?大自然早就發展出這樣的折疊技術了,山毛櫸的葉子就是一例:
 這是山毛櫸葉紙模型,山毛櫸的葉子為節省空間,未伸展開的樣子

但全面展開後卻可以有這麼大的表面積 

不僅是葉子,花也有例如旋花科的牽牛花:https://www.youtube.com/watch?v=rMes9cnw_4s,另外棕櫚科的植物、桃金孃科的植物也都有折疊現象。動物呢?動物有嗎?當然也有,如飛魚的魚鰭、傘蜥蜴頸部的傘狀薄膜、蝙蝠翅膀的翼膜等等,都有利用折疊來減少體積的情況。

接下來進入主題,昆蟲裡的摺紙高手,昆蟲哪裡可以摺疊呢?翅膀!可以怎麼摺?一摺、兩摺、三摺、好多摺。
簡單摺:金龜翅膀

 複雜摺:隱翅蟲翅膀

 高手複雜摺:蠼螋
是不是很厲害,可以把面積這麼大的赤幫收的這麼小,來看看影片吧 : https://www.youtube.com/watch?v=wmByW5mRML4

同學摺的情況又如何呢?




同學心聲:有夠難摺,這幾天再也不要再碰摺紙了!





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