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板書設計-植物分類

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過去幾年我在教這個部份的時候,一直都是用這樣的板書在教學


我以為這樣很好,不過最近我開始在「資訊視覺化」的領域裡打轉,我發現這樣的呈現未必比較好。

在《創意黏力學》這本書裡,提到了一個實驗,1990年史丹佛大學的伊麗莎白研究了一個簡單遊戲,將研究者分成「擊節者」和「聽者」。擊節者拿到幾首歌的名單,他必須在腦中想像旋律,並在桌面上把節奏敲給聽者聽,聽者的任務就是猜出歌名。

簡單嗎?不,在實驗裡,大家敲了120首歌,但全部的聽者只有猜對3首歌。
那些歌很難嗎?不,不過就是25首常見歌曲,像是「祝你生日快樂」、美國國歌之類的歌曲。


在聽者猜歌之前,擊節者先猜聽者能猜中的機率,他們猜50%,不過實際上聽者只有猜對2.5%。
怎麼會這樣?

擊節者心想:「這不就是生日快樂歌嘛?怎麼猜都猜不對?這很明顯啊!你怎麼這麼笨」

問題出在哪?擊節者事先知道了知識(歌名),導致他們無法想像缺乏知識的情況下,聽者怎麼聽的。

這就是知識的詛咒

因為我「知道」,所以我沒辦法設想當某人「不知道」的時候是怎麼想的


知識的詛咒發生在各處,老闆和員工、政客和選民,當然也包括老師和學生。

我可以很輕易的寫出這種檢索表,為什麼?因為我已經學得很多了,因為我是「老師」,可是學生懂嗎?我想要用更簡易的方式去表達,我今年的主題是「圖解」

首先我寫下這樣的文字,這是我在教演化時候就寫過的,蕨類繁盛的時期在古生代、裸子在中生代、被子在新生代。額外一提,其實康軒今年用這樣的箭頭表示演化順序,有很大的問題,因為這些演化應該是樹狀的關係!所以教這邊的時候,我很心虛啊。




演化順序的箭頭不管,甚至上頭的年代也可以不管,然後就是開始圖解的部份,把維管束和無維管束圈起來



再把有孢子的和有種子的圈起來,另外底下也寫了精子和精細胞。


這樣的圖可以幫助記憶和瞭解什麼事呢?問題後面是口語上的導引。
哪些是維管束植物呢?(請看上面黃色的部份)最早的維管束植物是什麼?(請看黃色部份最左邊)維管束植物中,有孢子的是誰?(黃色部份又被框了紅色的那個)無維管束植物是什麼?(看底下的黃色部份)蘚苔類為什麼生活在潮濕的地方(看看蘚苔類被哪些框起來了)蕨類為什麼也在潮濕的地方?(它被什麼框了)種子植物能廣佈地球的原因?(精細胞怎麼送去找卵細胞?)這些圖還是有些例外或是不足的地方,像是種子植物也是有大孢子、小孢子,還有裸子植物的銀杏、蘇鐵也是有鞭毛的精子,使用上還是有限制的。

植物尋寶

今天上課準備進到被子植物,但是只剩下十多分鐘,繼續講又講不完,停下來也不知道可以做什麼,心中突然有個讓學生去校園尋寶的想法。我請同學先翻到被子植物的部份,看單子葉植物和雙子葉植物的比較,問他們「如果要你去校園裡認這兩種植物,可以用哪些特徵?」「種子不好找、莖橫切看不到,最方便就是葉子和花」「那這樣吧!還剩下十多分鐘,我們去尋寶!全班分成六組,每組要採到以下植物具識別特徵的部位或個體。而我呢,會在學務處前的涼亭翹著二郎腿等你們拿給我,行動,GO!」蘚苔類蕨類裸子植物雙子葉植物單子葉植物接下來就看到一群學生流竄在校園角落裡,用他們所學的知識去實際運用找出這些植物。最難找的其實是蘚苔類,不過提示了,「記得蘚苔類都生活在怎樣的環境啊?水!水!去找水」我很期待讓學生親手找到蘚苔類,因為我對蘚苔類有很大的感情,你們大概很難想像,其實我一直到高中三年級才真正在野外看到蘚苔類,在那之前,我以為蘚苔類可以長到跟我差不多高,我忘不了「原來蘚苔類這麼小」,那種內心的悸動。學生經由我的誘導,衝到潮溼的地方找蘚苔,低頭尋找地面的毬果,細數小花的花瓣數,當他們能把硬邦邦的課本轉化成能用的知識,並且主動跨出去觀察,我想我的目的已經達成。下次進行的時候,我會先印好數張有五個大格子的白紙,就貼在涼亭的桌子上,讓他們把找到的寶,放在該放的格子上,一方面他們組員之間才知道同組已經找到什麼植物,另一方面我也方便統計。

南一的DNA教具怎麼來的?

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前幾天我在比三家書商的教科書的時候,看見南一在下學期提供了的獨家教具-DNA模型。
我看到的時候就覺得很面熟,應該是來自日本的吉田英一老師的作品吧?顏色形狀都一樣,差別是編排的方式和版面上的字樣。http://www.venus.sannet.ne.jp/eyoshida/

以下是吉田英一的作品圖片來源:http://www.venus.sannet.ne.jp/eyoshida/f02sim85.htm
不過我在南一的板紙上沒有看見吉田英一老師授權的字樣,那時候就覺得有點奇怪。所以我就寫信給吉田老師問問情況。幾天之後他回信了。大意就是我:「他們有沒有得到你的許可,是不是抄襲?」吉田:「他們是抄襲的」我自己也常常在別的老師那邊挖掘創意,雖然不是每次都會告知作者,但是至少我會標明出處啊,一個營利的文化事業對這點是不是該更重視呢?

南一、康軒、翰林,三家教科書比一比

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最近要選下學年的教科書了,各家出版社的業務在學校走動得非常勤,不停的宣傳他們有哪些配套措施,可是對我來說,最重要的就是「課本」!!

課本如何編排以及文字和圖片的整合,對我才是最重要的。我關心的是,學生怎樣才看得懂。我想,選書應該也要採納學生的意見才是啊!


以下這篇文章,是我把三家教科書排排站比較異同的時候,順便拍照比較一下。如果你也是要選書的生物老師,我建議你自己要先有自己的答案,不然可能你看完這一篇,會被我影響也說不定,我的意見大部分是客觀的,但也有我自己主觀的意見。





三家都用了同樣的圖片,翰林的畫法有立體上的矛盾感,注意光源聚焦的部份,不過問題不大。





細胞,三家都把細胞切開來了,不過都沒給完整的樣子,身為老師我當然知道細胞什麼模樣,但是學生看這些圖會不會以為細胞長得像蹲式馬桶?






組成層次,其他家用的是「個體」,但是南一用的是「生物體」



實驗步驟的方法,南一康軒大多用繪圖的方式,翰林是用照片,兩者其實效果差不多。但是翰林的編排沒有圖文整合,文字都在上半部,圖片在下半部,沒有考慮到「空間鄰接原則」




同樣是實驗描述,南一康軒都採用圖片為主,文字加註的方式說明,翰林是文字為主,圖片為輔。操作的說明,能用圖就應該用圖。




意外發現康軒翰林都用了同樣的葉片電顯圖。
從示意圖去建構葉片實際的樣子這件事來說,我覺得南一的好多了,不過他用了跨頁的圖片,這樣我們直覺會把左頁和右頁當作兩個區塊來看,而不會連結在一起。康軒的圖片中,電顯圖的葉脈走向和示意圖的葉脈走向不同。



光合作用,康軒沒有畫日光。
翰林康軒都有寫光反應到暗反應中間的「能量」,南一用抖抖的箭頭代替。
南一的葡萄糖有六角形結構來暗示,不過其他的物質卻都沒有?翰林的就都用結構表示,康軒的都用文字。





南一、翰林都補充HELMONT的柳樹實驗,不過兩家的出生年寫的不同,柳樹的重量也不一樣。誰對?誰錯?




植物運輸的部份,南一用了太多的顏色、標記,我都不知道從何看起,康軒的單純多了。




心搏實驗,南一的實驗步驟是用四個人來作這個實驗,其他兩家都是兩個人。這個實驗兩個人就夠了吧?




腦的分區,三家的位置畫的都不同,這是怎樣!





物質進出細胞膜的方式,康軒很多都是畫單箭頭(葡萄糖、氧氣、二氧化碳),另外兩家都是畫雙箭頭。我以為是小地方沒人注意,不過去年還真的有學生跑來問這些箭頭是什麼意思哩。


大家都用紅墨水,不過翰林的紅墨水色偏到變成橘墨水




滲透壓的演示實驗,南一的奇妙設計,同…

板書設計-以五界分類為例

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很奇怪,在台灣很少看到板書設計的研究,不過在對岸的板書研究相關論文,一查是一大堆。

其實板書設計是一大學問,包含了資料的視覺化,注意力的歷程、色彩的運用、心理學的運作等等主題,應該是值得好好研究的。

這篇文章會以五界分類為主體來談板書設計的方式,因為這部份的角色太多,因此造成學習困難,學生往往學著學著就迷失了方向,忘記自己身處何處。


比如在講藻類的時候,一開始會說這是在原生生物界,可是繼續講下去的時候,因為太細節了,所以學生最後會只學到細部的部份,知道藻類可以行光合作用,可是卻忘記它們的分類,以及和其他分類群的關係。


解決的方式,應該是提供整體的概念,例如概念圖,就像是給迷途的人一張地圖,告訴他「你就在這」。我從講五界分類,一直到菌物界的時候,每一節課的黑板上都會畫上如下圖a的圖。這就是個「前導組織」,是用來使學生能夠組織及解釋新的訊息。


圖b的部份,是說明這張圖為什麼是這樣畫,因為有演化的關係。


圖c的部份是說明真核和原核生物的關係,在中間畫一條線,上面都是真核生物,下面是原核生物。


在學生已經建立這張圖的心智影像之後,指導口語是直接以色彩編碼作為導引:「 這條紅線以上都是真核生物 」,而不是「原生生物、菌物、植物、動物都是真核生物」,避免冗長的敘述以及多餘的視覺搜尋。











在細部談到各界生物的組成時,以色彩標註目前講述的界,並在這個空格寫下分類群,例如講原生生物時,裡頭寫上原生菌、藻類和原生動物。以色彩標註作為前導組織的圖,目的是讓學生「定錨」,並且作為注意力的導引。



在講完菌物界時,會開始比較哪些會行光合作用,哪些有細胞壁,哪些是分解者。過去我的作法是在黑板上寫上以下內容光合作用:藍綠菌、藻類、植物分解者:細菌、原生菌、菌物(真菌)
(由於是國中的課程,只說明大致上的概念,不會談例外的部份:例如不是所有細菌都是分解者,如光合細菌會行光合作用,也不是所有真菌都是分解者,也有些會吃線蟲的)



上述這樣的板書說明,其實是很難記得的,我會記得是因為我學得夠多,可是對於初學者而言,這些生物名字都是無意義的代號,所以應該使用圖像來作為記憶的協助。


在此先岔題,講一下完形心理學。


Kurt Koffka(1886-1941)、Wolfgan Kohler(1887-1968)和Max Wertheimer(1880-1943)等人創立的形狀知覺的完形取向(Gestalt approach to for…

酵素的教學表徵

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一般都會把酵素比擬成鑰匙和鎖的關係,不過今天在Dr.Saul's Biology in Motion看到別種比喻,似乎也不錯。



是以開口扳手當作酵素,螺帽和螺絲作為受質或產物
圖片截自:http://www.biologyinmotion.com/minilec/wrench.html




怎樣的教學表徵才比較符合科學概念,而且讓容易學生理解呢?

多基因遺傳的常態分布

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雖然有些課本會畫出某群學生的身高分佈圖,不過在課堂上教學時,其實可以直接調查學生的身高當說明。

我是以10公分當組距,從150公分開始調查,大概到180左右就差不多了。
畫出來的圖類似這樣,大致上可以看出中間值比較多,而極端值較少。


同樣的方式也可以用在調查體重,不過這就有點尷尬了。

你撿過星砂嗎?

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你撿過星砂嗎?

就算沒撿過,你大概也可以在各地藝品店常常可以看見一瓶瓶的星砂,商人告訴你,星砂是天上掉下來的星星,你可以用它許下願望。

錯!錯!錯!

星砂的真實身份是有孔蟲的屍體啦!有孔蟲是一群海洋原生動物,牠們躲在殼裡,從殼上的小孔伸出偽足攝食。

關於有孔蟲,在《第二屆 人&自然科普寫作桂冠獎》裡簡至暐的這篇《有孔蟲—細訴地球奧秘的水中精靈》,有非常詳細的介紹。


底下這個是去綠島的時候,民宿老闆潛水撈上來的星砂




真是一群可愛的屍體啦



放大一點來看,這個屍體有更可愛嗎?




這是另外一種




以下這是墾丁砂島的。是我以前在那當暑期解說員時,去淨灘跑進我鞋子裡頭的。



沒有鈍刺,圓滾滾的,應該也是有孔蟲吧


「一對情人在沙灘撿星砂,看流星」看似浪漫的事,在科學的眼鏡下,其實是「一對哺乳類在沙灘上撿有孔蟲的屍體,看太空飛來的灰塵摩擦大氣層」

這就是科學的浪漫啊!!!