阿簡生物筆記

上周五又是愉悅的一天，因為早上有個研習，是謝迺岳老師的魔術科學研習。 我是第五次參加謝老師的研習了(這樣可以發會員卡嗎？)， 上次的主題是風車家族 ，每次都是聽到不同的主題。他說他們已經有一個二十人的教師團隊，針對各項主題做研發，所以大大小小的主題有數十種，每個主題都可以帶個三小時到六小時，太了不起了！ 退休並沒有讓他退出科學教育的舞台，反而讓他有更多的時間和空間在全台做推廣。甚至去年已經在 原住民電視台開節目：科學小原子 ，能夠參加他的課程真是幸福啊！2008年還會在客家電視台開節目耶。 謝老師的課程特色：道具多，滿桌都是，而且都是很普通的道具。紙杯、橡皮筋...。越是普通的道具，越能玩出科學的樂趣。 謝老師說他在準備道具的時候，務求多彩多姿。所以連蠟燭也要找各種顏色的。這個蠟燭不僅提供科學活動所需，還可以講解燃燒三要素。只要減少一個要素就可以滅火。 例如用杯子蓋起來滅火，那扣掉哪種？ 用手指沾溼滅火，扣哪個要素？ 那衛生紙快速蓋下滅火呢？ 拿剪刀靠近滅火(不是剪芯喔)，是哪種？ 有火有杯子，再順便拿個吸油面紙蓋在杯口當紙屏，玩玩針孔成像。 試試看，刺一個洞、刺五個洞、刺一百個洞。影像會變模糊一團還是一個像，或是多個像。只有自己親身實驗才能體會。在這個活動前，老師要我們先猜猜看，再實際做。猜測是一種學習方法，如果猜對了，那符合舊經驗，增強了學習效果。猜錯了，重建學習，也是學習。 比如說這個刺一百個洞的，到底成像會怎樣，雖然我猜錯了，不過實驗結果卻讓我印象深刻，一輩子不忘記。 其實這就是操作的好處。前一陣子，意外得知有學校老師居然都不讓學生操作實驗，而都是用黑板說說而已，這實在讓我很驚訝。雖然黑板實驗或操作實驗。學生都能寫考卷答題目，但是哪個才能真正學到知識，大家都知道。 另外謝老師也很強調一人一套實驗器材。在課本裡的實驗操作都是一組一套，說穿了其實是實驗器材貴、不足，以至於沒辦法讓大家一人一套。不過這些可以透過重新設計實驗去著手，用更簡單方便的器材來操作，科學不是一定要在實驗室器材裡才能活出來。 在新竹高中，謝老師還籌設了兩間科學探索館，利用舊教室改裝，配合上簡單的實驗器材，展示光學和文化特色以及原住民的科學。這樣的教室不需要太多經費，謝老師說只要一間只要十萬元就可以達成。他的未來目標是在民

在科學人的科學馬戲團專欄中， 潘震澤教授回答讀者的流汗問題 ，他說 在宜爽的氣溫下，人體每天約排出0.6公升左右的汗液，但卻毫無所覺，稱為「無感流汗」；但在炎熱的夏天，或是劇烈運動後，出汗量可達每小時3.4公升之多，而造成內外衣濕透的現象。 像這種我們不知道的無感流汗，我們有沒有辦法看到呢？ 可以的，準備一個塑膠袋、橡皮筋或是膠帶、手一隻（要連在身上的，死掉的不行） 只要把塑膠袋套住手，用橡皮筋或膠帶封住洞口，就像這樣。三分鐘內，裡面就會出現霧狀的小水滴 近看一點 哦，有水耶。 不到十分鐘就可以收集到一小滴水了。可以用這方式收集飲用水嗎？一人食物鏈？

因為明年一月要在科學月刊賣笑了，因此重新看了一次舊文 你用的筷子是竹筷嗎？ 卻發現我當初可能寫錯了。 那時候我把猴子臉嘴巴的位置當作原生木質部的位置，額頭當作韌皮部。不過眼尖的晞均編輯發現似乎怪怪的。我今天用課餘的時間，仔細看了照片比對，以及查了一些國外的資料。覺得果然有問題。 下面這張圖是把竹筷裡的猴臉和新鮮竹子的猴臉貼在一起比較。 B的部份像眼睛，是木質部導管沒錯 C的部份本來我以為是原生木質部的位置，實際上應該是韌皮部的位置。是因為壁太薄所以破掉嗎？ 那麼A和D的位置又是什麼？ 這兩個位置困擾一上午，一方面是和底圖的竹子莖相比，發現竹莖的猴臉有些沒有A也沒有D，而查了一些竹子莖的顯微照片，也沒看到這個部位，當然也沒有標示。後來我參考這兩個網頁，大概猜出來那是什麼。 竹類植物解剖特徵（http://www.fgr.cn/CNBamboo/RESOURCES/anatomy/anatomy1.htm） http://www.chemeng.ntnu.no/research/paper/Online-articles/Nonwoods/Nonwood.html http://www.bichemi.co.jp/newsold/0712news.html 再加上回到家又掰了竹筷來看，大概可以知道確定，A 和D的位置都是纖維細胞。看樣子有點像 這裡 提到的緊腰型維管束。（不過和此圖對照要上下顛倒） 而這些不同樣子的猴子臉，在 這裡 也有解釋。 纖維股的有無，以及維管束鞘的情況，在不同竹種之間以及同一竹株不同段位置；司以至同一竹壁切面上的不同部位都有變異 還好晞均發現原本的說法有問題，這麼一來，我也學到了新的東西。

人的心臟一共四個房間 每個房間長得不一樣 長在上面叫心房 長在下面叫心室 肺靜左房左室大動脈 大靜右房右室肺動脈 瓣膜瓣膜在哪裡 房室動脈之間有瓣膜 這是我每次上血液循環必唱的一首歌。嗯，我的好朋友雲蘭說得好，原來我的歌路是兒歌路線啊~~ 最重要的當然不是唱歌，而是用最簡單好玩的方式去學會血液循環。 我會在上課前就先秀一次這首歌，然後最重要的經典十八字一定要記得，而且要練到在三秒鐘內念完。那十八個字就是「肺靜左房左室大動脈，大靜右房右室肺動脈」 只要會背這段繞口令，血液循環的問題就解決了八成。 例如：充氧血就是第一句，減氧血就是第二句。 認圖也不成問題，只要認得左右房室，剩下的只要一邊唱歌，一邊玩連連看就完成了。 備註：這段影片是用linux下的kdenlive去做的，不知道為什麼，聲音總是會破掉。在linux下還有沒有簡單好用的剪輯軟體可以用啊？

小孩子能不能長高，和骨骼的生長有極為密切的關係。在醫學檢驗上，會利用左手的X光片，進行骨齡(bone age)的檢查，看的是長骨（如指骨）末端生長板軟骨閉合的情形。 在那些指骨的末端可以看見一個個小塊骨頭，那是骨骺（epiphysis，骺這個字唸作ㄏㄡˊ），和指骨的骨幹中間隔著軟骨，也就是生長板（epiphyseal plate，又稱為骨骺板)。 長骨的生長包括骨幹中間的骨化，以及在生長板的軟骨細胞會不斷形成軟骨，造骨細胞侵入軟骨不斷形成硬骨，如此一來骨幹就會變長，但生長板依舊存在。但在性腺激素的刺激下，造骨細胞形成硬骨的速度遠快於生長板形成軟骨的速度，因此生長板會逐漸變窄，最後完全骨化甚至關閉。 像我這樣的中年大叔，已經不會再長高了，因為生長板已經關閉了，長骨也不會再變長了。 圖片來源： http://www.isi.uu.nl/Research/Gallery/Hand/ 自己要看到自己的X光片不容易，所以也無從知道自己到底生長板關閉了沒有。不過環顧四周的骨頭標本，也可以發現生長板的痕跡。 這是之前做的豬腳骨骼標本，箭頭所指的地方就是生長板的位置，不過製作的過程中，軟骨已經消失了。 倒帶回去看組裝前的樣子，可以看到這些趾骨末端的骨骺和骨幹分離的樣子。這告訴我一件事，這隻豬腳的主人（我是說豬，不是我）是個少年豬，生長板還沒有癒合！不知道有沒有人作過神豬的骨骼標本，據說越大隻的家豬，骨骼結構會越像野豬。 在之前拿來熬大骨湯的大骨，末端的骨骺更明顯。 換個角度來看 拆開來的樣子，下面就是骨幹，上面就是骨骺，中間的部份就是消失的生長板軟骨。 我本來以為只有長骨末端才看得見骨骺，沒想到脊椎骨也看得見。 前一陣子玩這個狗的脊椎骨的時候，不小心就把這塊脊椎骨的骨骺玩下來了，不過還好用白膠黏一黏就黏回去了。不過看這隻狗的其他長骨倒是看見生長板已經閉合了，過一陣子有空再來介紹這隻狗吧。

作這個實驗需要一張紙和一根針。 先把針靠近眼睛，慢慢遠離，直到眼睛看清楚針頭，測量這段針頭到眼睛的距離，這就是眼球「近點」的位置。而「遠點」的位置，理論上在無窮遠處。 接著拿一張紙，在上面戳一個小洞，眼睛透過這個小洞看針頭。用同樣的方式紀錄近點的位置。應該會發現透過針孔居然可以在更近的距離看清楚。這和瞇著眼睛看東西會比較清楚是相同的道理。 用這張圖來說明吧，透過針孔或是瞇瞇眼，進入眼球的光線，只有直射的能透過，其他部份會被擋住。 如果在相同距離時，把針孔去除或睜大眼睛，其他的光線也會進入眼球，就會在視網膜上形成模糊的像。 接下來，在紙上戳兩個很靠近的針孔。 用單眼透過這兩個針孔看針頭，當針頭很靠近眼睛時，會發現針頭變成了兩個，看這張圖應該能了解原因。 最後，可以試試看在紙上戳上五個針孔，透過針孔看針頭就會發現有五個像出現。

勵志作品常常在說，擴大自己的視野啦，展現生命的廣度啦...叭拉叭拉的事。不過「視野」這回事是天生注定，要擴大視野恐怕要多長一個眼睛才辦得到。 根據 這裡 的資料：「正常單眼視野的範圍，顴側(外側)約90°以上，下方約70°，鼻側约65°，上方約55°。各種顏色視野範圍並不一致，白色最大，藍色次之，紅色又次之，綠色最小，兩眼同時注視時，大部分視野互相重疊。」 為了要測自己的視野，所以週末我就開始做勞作。做了一個大量角器。現成的量角器當然也能拿來玩，不過我嫌它太小不容易操作，所以我就用了自由軟體的 Inkscape ，參考 畫時鐘的教學 ，做了測視野的量角器和記錄圖。 這是小量角器和大量角器連接在一起的檔案： 檔案在此 。 原本做的量角器是白底黑字的，不過梅子說要她要一個亮晶晶的還能夠貼水鑽的量角器，所以我就幫她另外做一個黑底白字的量角器。另外視野記錄圖本來是做90度的，不過後來才發現原來外側的視野超過90度，於是又重作一個110度的。 下載量角器的檔案，用A4印出。 用口紅膠貼在厚紙版上或是瓦楞紙上，然後沿線剪下。 在大的量角器底下貼一條線，然後把小量角器貼在底下，用來指示整個裝置的傾斜角度。 大量角器的0度位置插一個珠針。 測試的方式 先把大量角器水平放置於左眼前，右眼閉上，左眼直視0度的位置或珠針。 拿白色的物體從最內側90度向0度滑動，受測者用餘光感覺物體的存在，大約在內側65度左右，受測者就能感覺到物體的存在。 以此類推，測試外側、上側、下側的視野極限角度。不過因為外側的視野角度比較大，所以測試者要改成直視內側20度的地方，這樣才能測得出來外側的視野角度。 多測試幾個傾斜角度，就可以在視野測試圖上畫出自己的雙眼的視野範圍了。兩個圖互相比較，就可以知道我們單眼的視野，橫向大約160度，雙眼則約210度。 除了用白色的物體來測試，還可以拿綠色、紅色、藍色的物體來測試，不同的顏色的視野範圍會不同。例如，綠色的視野就很小。 這個裝置還可以讓人了解視網膜中錐狀細胞和桿狀細胞分佈位置不同。 視網膜中心區域稱為黃斑部，含有大量的錐狀細胞，視網膜週邊的區域含有桿狀細胞。錐狀細胞與中心視力、色覺和形狀感覺有關 ， 桿狀 細胞與暗視覺 及周邊視力有關。 用這個裝置測試時，在視野的邊緣雖然用餘光看得見物體，但那時無法

四季顏色都不同的台灣欒樹，是我很喜歡的一種樹。初秋時節，紅色果實結滿枝頭，配著綠葉，散步在台灣欒樹下的行道樹，應該是秋天最浪漫的事吧。 現在任教的學校裡有幾棵台灣欒樹，但是有一棵小樹卻最有生命力。我上週站導護聽學校元老詹團長，告訴我這樣一個故事。 四年前，這棵樹從地面部份約三十公分處被砍了，只留下個小木樁，原本以為這棵樹就這樣死去了。怎麼也沒想到一個幾乎失去地上部份的樹，居然在春天時候也冒出小芽，興奮的詹團長便日日照料，細心呵護，終於四年過去了，雖然沒能長成像四年前那樣的大樹，但至少也有四五公尺高了。 過去的傷口還在，而新的生命就從這個傷口開始重新出發。

冬天，雖然沒有那麼冷，但是「起床」一樣是令人難過的一件事。 幾天前的一個凌晨，睡眼惺忪地爬起來上廁所，懶得開燈，慢慢摸到廁所。不想讓燈開太久，刺激眼睛打斷睡意，所以只想要開一下確認馬桶位置。 廁所燈是黃色的，就在我瞬間開燈關燈之後，我居然看見整個視野變成藍紫色，藍色的、藍色的馬桶、藍色的xx。然後這些藍色慢慢地消失變成黑色，這不就是負片後像嗎？沒想到居然會這樣出現，不需要太久的注視時間，只要一眼一瞬間？ 後來我試著在適應光亮環境的時候，進廁所再試一次，那種感覺就消失了，似乎只能在適應黑暗環境的時候，才會產生那種負片後像。 下回半夜起來上廁所的時候，不妨試試看這種奇妙的感覺。

進入動物行為學的課程了，這裡會談到動物經過多次試誤學習之後，走迷宮的速度越來越快！不過談的都是老鼠、昆蟲..等生物，何不乾脆讓學生走走紙上迷宮測速度哩。 用maze這個關鍵字去找就可以找到很多線上製作迷宮的服務了，例如： http://hereandabove.com/maze/ ，可以作方形的迷宮，也能應景作聖誕樹或心形的迷宮。 我在文件上放四個同樣的迷宮，請同學先折好，一次只看一個迷宮，並且計時，看看走同樣的迷宮四次，時間會有什麼改變。當然聰明如我們，正進行的就是試誤學習，一定能越走越快！ 這裡是我做好的迷宮文件， http://www.scribd.com/doc/924005/ 這種用電腦運算出的迷宮，當然不會給你解答，所以得自己先走一遍。不過也是有可以偷吃步的方式，那就是用繪圖軟體去處理，這裡我就用自由軟體界的繪圖天王 Gimp 來示範吧！ 開啟製作好的迷宮 用魔術棒點選迷宮的「牆」，點了之後就會發現依稀看見了正確路徑在閃動著！ 別急，使用擴張功能 讓選取區範圍擴大個5像素吧 然後新增圖層 填色方式選擇透明 然後填上一個明顯的顏色，例如紅色 填完之後，畫面就會紅一塊 然後把選取區縮小 範圍就選個2像素囉 再來把縮小後的選取區清除顏色 結果，噹噹～～解答出來了，再怎麼難解的迷宮，用這招就解出來囉。 參考： 用Photoshop快速破解超級複雜的迷宮

上週為了要畫幾個幾何圖形，上網去找了 Dr.Geo 的說明文件，結果意外發現周日有個Dr.geo研習，而且還是偶像洪朝貴老師開課的呢！ 洪朝貴老師是樹德科技大學的副教授，推廣自由軟體不餘遺力，我對自由軟體的認識及啟蒙就是來自他的網站。 "資訊人權貴" 之家 http://people.ofset.org/~ckhung/index.php 而Dr.geo正是一套自由軟體，是用於幾何繪圖的軟體，套句洪老師的話，這是 「物理老師也會心動的幾何教學玩具」(連我生物老師都心動呢！) 這場研習的地點也很特別：國家高速網路與計算中心！ 好高級的地方，我居然有機會踏進去耶！ 電腦教室的設備也很有質感耶，老師教學時不是切螢幕過去，而是在正前方有一個超大的投影布幕，學的人可以一邊看老師操作，一邊自己操作。 平常國網中心的研習，我們一般人是用不到的，看看他們平常的 課程清單 就知道了，而且都是要摳摳的哩。很幸運的是偶而會辦幾場教師研習，準備教師證就可以免費參加了，更重要的是：便當很好吃耶！雙拼排骨和雞排耶！！ 不過研習的重點當然不在便當，雖然便當真的很好吃，設備真的很豪華。 Dr.Geo 這套軟體，在洪老師的網頁中已經把完整的操作流程和講義都放上去了，就算沒能聽到洪老師的上課，也有錄影檔和詳細文件可以看。( http://people.ofset.org/~ckhung/b/dg/index.php ) 我就不在這多說操作的過程了。雖然是套物理、數學教學可以用的軟體，但是對我生物老師來說，也是有用啦！ 就是這個：顯微鏡的光路圖。製作方式請見( http://people.ofset.org/~ckhung/b/dg/macro.php ) 連小學生都會操作的一套軟體，免費！自由！而且很好玩。可以任意移動兩凸透鏡焦點位置、凸透鏡相對位置或是原物像的大小，就可以看見第一成像、第二成像的大小和位置隨之改變。玩這套軟體，讓我多年前學的高中物理回來大腦了！ 我錄了一小段操作的畫面，挺有趣的，真的是在玩物理。我倒是有個想法，也許可以教我學生畫畫看，認識一下複式顯微鏡的光學原理，雖然這是國二理化甚至高中物理才會學到的，不過當成玩具玩玩又何妨？而且又能推廣自由軟體呢！