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2009/4/30

板書設計-植物分類

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?

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。

南一DNA

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?

2009/4/28

南一、康軒、翰林,三家教科書比一比

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,同個實驗居然有兩個變因,形狀和浸泡的溶液。應該都用方形或都用三角形吧!


高張、低張溶液的圖片,南一的箭頭用紅藍雙色,令人混淆,應改用單色。




維他命的部份,南一講A和D,康軒翰林講A和C



酵素活性的部份,南一說人體內溫度達到攝氏44度,酵素活性急遽降低。這個44度我以前還真的沒聽過耶?



康軒的水螅捕食前後不是同一隻,捕食前有七隻觸手,捕食後剩五隻,芽體還不見了。





三家都用向日葵橫切面,可是三家形狀都不同。怎麼不選典型的莖呢?拜託!


南一講水分運輸的部份,用了一張卡通圖,不過初學者看這張圖,瞭解其中傳達的意思嗎?


國中終於有正確的腦了,其他兩家都說除了大腦、小腦以外,剩下就是腦幹。終於有翰林把間腦拿出來了,把體溫、口渴、飢餓這些事情還給下視丘控制,不再說是腦幹了。
但是翰林沒有標示下視丘、視丘的的位置和圖片,只有兩句話帶過。



下視丘出現以後,口渴的控制有兩種版本了,南一康軒說是腦幹發佈命令,翰林正確的指出是下視丘控制。



純粹好玩,恆定性的圖片,南一是兩隻北極熊抱在一起,翰林是躺在地上,康軒是兩個男人踢足球。



呼吸運動的圖片三者差不多,不過南一的中央垂直的那些文字編排得很奇怪,跟旁邊的圖片很難整合在一起。



科學方法的實驗設計,康軒的設計應該可以有圖片來說明的。南一的實驗設計很絕,研究有斑和沒斑的香蕉,怎麼會是10克、20克這樣去測,然後畫折線圖呢,這樣的實驗設計道理何在?應該是測很多10克香蕉的糖量,然後求平均,再畫出長條圖啊!

投影片3


另外還有一點有點納悶,是南一下學期的教具-DNA模型,好面熟?





這個是來自日本的吉田英一老師的作品吧?
http://www.venus.sannet.ne.jp/eyoshida/

圖片來源:http://www.venus.sannet.ne.jp/eyoshida/f02sim85.htm


不知道有沒有取得授權?我前幾天寫信去問吉田老師,不過他還沒回我信,明天直接問問南一好了。

2009/4/27

板書設計-以五界分類為例

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 form perception,又稱格式塔原理),這是奠基於整體不等於個別部份總和的主張。根據這個主張,對於任何視覺陣列我們會傾向以某種方式知覺它,這種方式最能簡單的將分離的元素組織成穩定且一致的形式,而非一群紊亂、無法理解且無組織的感覺元素(Sternberg, 2005)。




視知覺的完形原則如下



完形原則



原則



圖形背景



在知覺視野中,有些物體(圖形)似乎比較突出,而視野中的其他部份似乎退到後面變成背景



接近性



在我們知覺各種物體時,我們會傾向將互相靠近的物體看成同一個群組



相似性



我們會傾向利用物體的相似性來歸類



連續性



我們會傾向知覺到平順的流動或連續的形狀,而非中斷的或不連續的



封閉性



在知覺上,我們會傾向將實際上未完成的物體,看成封閉或完成



對稱性



我們傾向知覺到物體由中央分開而形成鏡像




我們會根據圖形的大小、形狀、位置、顏色、線條等特徵,在心中作群化,認定其為同一群。

板書便可依以上原則來設計

圖a:將同屬分解者的生物以黃色圓圈作群化,生產者的以綠色圓圈作群化,細胞壁以藍色方框作群化,圈起來就會被視為同一群。

圖b:但是黃色圓圈和綠色圓圈有相似的形狀特徵,藍色方框和背景的方框也有相似的形狀特徵,造成干擾物和目標物有相似的特徵,影響視覺搜尋的速度,所以在圖b改用不同的形狀來圈選。

圖c:為了加強群化,所以將三角形和方形都以線段連接


這是實際在黑板繪製的情形


教材已經以形狀和色彩作編碼之後,講述的口語是
哪些是分解者呢?請看黃色的三角形

不需要再以手指點來點去說「這個、這個和這個是分解者」,有時過多的肢體語言反而會分散學生的注意力。

關於色彩的編碼運用,根據FAA的資料, 因為我們對色彩的記憶非常弱,所以若用色彩來作編碼,必須限制在 5~10 個之間,若是考慮色覺異常的人,更少會更好,大約只能用 4~5 個 。(不過實際上你也弄不出那麼多的彩色粉筆就是了)

以電腦簡報來實做,我以AMA設計了這部份的教材,只有一頁,但是有很多按鈕開關
,裡頭的圖片來自康軒的課本,簡報在此:五界分類.ppt

另外我也以wink錄製操作此簡報的畫面,建議先看此錄影瞭解哪邊有按鈕。錄影在此:分類教學2.swf




關於圖解思考的運用,以下是我最近看過很棒的中文書,應該都很好取得。英文書的部份,以後再貼心得。(如果你從以下的連結買書的話,我會從中獲利)

書名:圖解力!
作者:西村克己
出版社:商周出版


書名:圖解思考法
作者:西村克己
出版社:商周出版



書名:圖解力 職場工作必備的彙整與表達能力
作者:飯田英明
出版社:博碩文化


書名:餐巾紙的背後:一枝筆+一張紙就可以解決問題+說服老闆&客戶
作者:丹羅姆
出版社:遠流


2009/4/26

酵素的教學表徵

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

enzyme


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

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。

2009/4/24

你撿過星砂嗎?

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!!!

膚覺兩點閾

這是幾週前帶學生做的實驗,主題是「膚覺兩點閾」

用兩個刺激點作用於人皮膚,人能夠感覺到是兩個點而不是一個點時的兩點之間的最小距離稱為兩點閾。膚覺兩點閾是人皮膚的觸覺空間感受性。人身體上的不同部位的膚覺兩點閾的值是不同的,一般說來,身體暴露部分,如手指和頭面兩點閾小,身體的掩蓋部分,如肩、背、大腿、小腿部分兩點閾最大。


步驟:

  1. 以兩根大頭針插入保麗龍塊,調整兩針的距離,製成不同寬度的測試器
  2. 主試者在受試者的指定區域進行刺激。
  3. 如果受試者在該距離能感覺到兩點,則紀錄為「+」,反之則紀錄為「-」,若無法判斷則紀錄「?」。
  4. 使用測試器必須垂直地降落,並使兩個尖點同時重力均勻地接觸皮膚,接觸時間不超過兩秒鐘。
  5. 以上測試需進行兩次


測試的區域包括
  • 中指指腹
  • 中指指背
  • 手背
  • 前臂
  • 上臂
  • 臉頰
  • 前額
  • 另外有兩處學生自行決定的區域,有人選眼皮、耳垂、頭皮、小腿肚。

測試的距離經過試教修正後,應該改成以下的距離
  • 1mm
  • 2mm
  • 3mm
  • 4mm
  • 5mm
  • 6mm
  • 7mm






在測試的結果中可以繪製出閾值的圖形,看出不同位置有不同的閾值





討論
  1. 這個測試中,最敏感和最不敏感的位置各是哪裡?
  2. 為什麼膚覺感受性在不同部位有很大差別?


師生對話錄

生:「老師,你最近怎麼了?」
阿簡:「啥?」
生:「老師,你是不是生病了?」
阿簡:「沒有啊,為什麼問?」
生:「因為老師你最近講話都台灣國語啊」
阿簡:「...」





甲生:「老師~我最近考試都考不好,都拿不到一百分」
阿簡:「你都考幾分?」
甲生:「只有三十分而已」
阿簡:「沒關係,多考幾次就好了啊」
甲生:「真的嗎?」
阿簡:「對啊,你考四次就可以超過一百分了,回去就可以跟媽媽說你考到一百分啦」
甲生:「...」
乙生:「老師,那我只有二十分,怎麼辦?」
阿簡:「喔,那你要考五次,這樣剛好一百分」



阿簡:「沒帶活動記錄本的站起來」
一個一個罵完之後
阿簡:「好,我們開始上課」
生(舉手):「老師,你還沒罵我」
阿簡(怒):「你,剛剛為什麼沒站起來!」
生(怯生生):「我...剛剛有站啊」
原來這個學生站起來跟人家坐的一樣高



生:「老師,這次考試會不會很難?」
師:「這次考試十分簡單」
生:「真的喔?」
師:「當然!我會騙你們嗎?這次考試考10分,很簡單」
(這個是我大學同學惠琪的梗)


生:「老師,你幾歲?」
師:「我18歲」
生:「真的嗎?老師,你幾年生的?」
師:「我1991年生的」
生:「2009減1991?  真的是18耶,哇~~老師真的是18歲!!」
(這是我大學同學鈺娟的梗)

2009/4/19

解題技巧-分類問題

坦白說,我以前一直沒辦法好好解這類型的題目,一直到幾年後才想到,原來這樣解會比較清楚。也許有人會有和我以前同樣的問題,所以我提出我目前的解法給大家參考參考。

5種生物,它們的親緣關係如下:
甲乙同目不同科
乙丙同科不同屬
丙戊同綱不同目
甲丁同門不同綱
請問這五種生物哪一個與其他四者的親緣關係最遠?


我剛開始教的第一年,是用畫圈圈解題,例如畫數個圈圈當作各階層,把各個生物寫在裡頭,結果發現這樣根本解不了題,搞到老師學生都很頭大。


後來改用表格,把同分類階層的用同樣的代號去寫(如下圖),可是這樣的問題是有可能出現相同代號的階層,例如甲就出現了兩個,繼續寫下去就會很複雜。

3


直到最近才開始領會應該用符號,先根據敘述把已知的部份填進去。

再把可以推測出來的填進去,只要掌握一個原則「相同階層的,往上都會相同」,這樣就可以很順利解題。


在課堂授課的時候,要用不同顏色去寫「已知」和「推測」的答案,例如用白色粉筆寫已知的部份,黃色粉筆寫推測的答案。這樣一來,才可以用顏色去作編碼,進行課堂的授課,

沒有顏色編碼時,你的課堂授課口語必須有手指輔助去點,然後說「這個、這個、這個和這個,是推測的。」

但是,有顏色編碼的時候,課堂授課口語就可以用「你看紅色的部份,這些是推測的」,學生的注意力就會被導引到紅色的部份,不需要多餘的導引,這就是顏色編碼的用意。

前一陣子聽林煜庭學長的報告,得知有相當多的論文在討論顏色的運用,包括文化、語言、視覺上的證據,有機會我再和大家分享。


另外,我也在PowerPoint上用AMA工具製作教材,來呈現整個解題過程。

請到此處看看
http://sites.google.com/site/pancala/Home/class_bio.swf

2009/4/16

你吃過藍綠菌嗎?髮菜與地木耳

藍綠菌這群生物在35億年前就出現在地球上,聽起來和我們很遙遠,不過還好我們是用「吃」來認識這個世界的,從食物來出發,可能會比較容易知道它們是什麼。


換個問題問吧,你吃過髮菜嗎?

髮菜其實就是藍綠菌的一種,一般人會以為髮菜是從海邊採來的,不過它是其實來自草原固砂植物的週邊,每採集2兩髮菜,就要破壞16個足球場面積的草原,而這片草原至少10年會寸草不生。為了維護草原生態系的完整,大家還是請拒吃髮菜吧。

不過有個好消息(還是壞消息?)
真的髮菜不容易買到,你吃到的可能是假髮菜,兩年前我曾經在這篇文章裡寫到,你吃的可能是假髮菜。

那時候我買的是這種髮菜
髮菜


結果顯微鏡下看到的,根本什麼都不是
假髮菜.JPG


難道我們就吃不到藍綠菌了嗎?

別擔心還有一類食物,它有一卡車的名字

  • 葛仙米:據說東晉的學者葛洪隱居的時候沒東西吃,就採了這種東西來吃,因為他又叫葛仙公,所以這個就叫作「葛仙米」。
  • 地木耳:因為長得像地上的木耳
  • 雨來菇
  • 天使的眼淚:下雨天之後才會出現
  • 情人的眼淚
  • fallen star(掉下來的星星)
  • star jelly(星星果凍)
  • witches' butter(女巫的奶油)


我之前去找圓葉挖耳草和渦蟲的時候,在山壁上曾經看過



而現在,在某些食品通路也買得到,名字是「地木耳」,或是「情人的眼淚」



它有很晶瑩剔透的膠質


整坨看起來,很像藻類的海菜



直接放在顯微鏡底下(沒壓片),就能看到一條條細絲狀的東西散在膠質裡


壓片之後會更明顯



驗明正身,其實這就是藍綠菌當中的念珠藻


藍綠菌外層會有一層膠質,這種食物的口感就來自它的膠質。

我們家餐桌之所以會出現這個東西,其實是因為阿梅在訂菜的時候,以為這個東西是木耳就訂下去了,打開包裝才知道原來是藍綠菌。正巧前幾天她去屏東才吃到這道菜呢。而且還是施捨來的,詳情請看這篇20090411探尋台灣諾亞方舟研習,只有兩道菜的午餐,真是個歹命女子。


命名怎麼教

進入「生物的命名和分類」的單元了,這我的梗是這樣的。「為生物命名的目的就是為了要溝通,我來講一個古早古早的故事」

有兩個部落的人,一個叫gulu族,因為講話會gulugulu叫,另外一個叫gala族,因為講話也會galagala叫。有天部落裡的兩個人遇到了,談起昨天吃的東西。

gulu「昨天抓到圓圓頭八隻腳,很好吃耶,把腳切下來烤一烤非常美味」
gala「什麼?圓圓頭八隻腳你也敢吃啊,那個有毒耶,在森林裡頭遇到它,我們都不敢碰耶」
gulu「森林?我是在海邊抓到的耶,他怎麼可能會到森林啊,你亂講」

最後問學生,到底他們在講什麼東西啊?原來一個講的是蜘蛛,另一個是螃蟹或是章魚。所以不同生物給同樣名字,這樣就會很難溝通

我黑板上畫的就像這樣
gulu_gala


「可是同樣的生物,也會有不同的名字啊,比如說不同語言就會有不同名字。」

這時我就會問學生:「你們有沒有吃過さかな(sakana),對,這是日文,我不會告訴你這是什麼,不過你猜猜看你有沒有吃過。他有兩面,可以生吃也可以熟吃,吃過的舉手」

有些同學會猜的出來,這是「魚」

接下來,我繼續問:「那你們有沒有吃過....ゴキブリ(gokiburi),它有的很大,有的很小,切開來裡面會有白白的東西,看起來有點像奶油的顏色,吃過的舉手」

這時會更多人舉手,我問學生「你們覺得ゴキブリ(gokiburi)是什麼?」,學生說「應該是泡芙吧,而且是奶油口味的」

「嗯..答案很好,不過ゴキブリ其實是...蟑螂。有聽過一句話說,蟑螂蟑螂真好吃,裡面還有美乃茲」
「啊...老師你騙我們」(尖叫聲)

「我沒有騙你們啊,這就是命名的重要性,命名就是為了要溝通,因為俗名在溝通上可能會有問題,所以才會用學名啊」




實物教學的策略

教生物,很需要實物教學。有時候你要講某個東西,你講得天花亂墜,倒不如直接拿一個東西出來給他看,省去瞎子摸象的煩惱。

可是,要怎麼給學生看實物?

以前,我這麼做:站在台前說「這個東西是A,他的特徵是xxx....」,然後交給最旁邊的同學往後傳著看,再來拿起一個B,說「這個是B,他的特徵是xxx」,再從另一邊往後傳,就這樣學生一邊傳,我一邊上課。
但上到一半的時候,就會發現我在講,學生沒在聽,這時又要對學生念一頓:「你們還沒傳到的同學要專心聽我上課,等傳到你的時候你再看,不要在那裡東張西望等著看別人手上的東西.....再這樣子,以後就不帶東西給你們看囉」

你有沒有跟我做過一樣的事?是學生的錯?還是我們用錯了教學策略?

站在學生的角度,分心是一件顯而易見的事,既要注意附近同學是否傳來了實物,又要注意老師所說的話,這樣會產生了很大的認知負荷。

減少認知負荷的方式,就是去除影響的因素,最簡單的方式就是老師閉嘴,反正這時候也不會有人聽你的話。

或者,也可以直接拿著實物繞學生一圈(老師拿著或是請同學代拿);如果實物夠多,可以分裝交給每排,減少傳看的時間。

另外還有一個方式,是最近教演化時用到的。我帶了五個化石給學生看,所以我在上課前就先找了五位自願的同學擔任「守護者」,把化石交給他們保管。在上課的時候,就請他們站起來,由我或是他們來介紹他們手中的化石,然後開放數分鐘,讓學生自己到化石守護者身邊看化石。



這件T恤上面寫著「I'm not ADD,I'm just not Listening」我不是注意力不足,我只是沒在聽


圖片來源:http://coe.sdsu.edu/eet/articles/digitalnatives/index.htm


當我們在抱怨著「學生的注意力不集中,沒有辦法專心上課」,倒是回過頭來想一想,是他們的錯?還是我們的錯?

2009/4/13

用Imagej測最大粒徑和最小粒徑

最近有人在問我,想要用ImageJ來測物體的最大粒徑和最小粒徑。

我先以最大粒徑來說明,因為這直接用Imagej的功能就可以了,不用加外掛。

假設你要測的是這個血液抹片裡紅血球的平均最大粒徑,先設定
Analyze/Set Measurements...


把Feret's Diameter 打開


紅血球圖片作二位元的處理(記得事前要先作比例尺校正,我這個例子省略了這部份)
Process/Binary/Make Binary


變成黑白之後,再分析粒子
Analyze/ Analyze Particles...



Size 我設定由10-無限大,所以面積在10以下的小顆粒忽略不計。這裡要設定多少,得看你圖的性質而定。

Circularity,設定0.70-1.00,所以不夠圓的(0.6以下)不估計。這是因為照片裡有很多紅血球都重疊在一起,如果連那些一起算,那又會高估最大粒徑,所以我只算那些獨立存在的紅血球。




分析之後的三個視窗,左邊那個A是被分析的樣本,有納入的都有被框起來,並且被標號。

Results裡是149顆紅血球的各個最大粒徑,summary裡是平均的最大粒徑。(注意:這個沒有作校正,所以這裡的長度只是像素值)


如果你是要手動作計算,你要花多久時間?不過用Imagej來作,不用30秒就完成了。




如果你除了最大粒徑以外,還要計算最小值,那麼就要加Rotating Callipers
這個外掛了。

你有兩種選擇

一個是可以安裝這裡的macros
http://doube.org/macros.html


或是這裡的plugins
http://doube.org/plugins.html


我用macros來說明,到上面的網頁把macros下載到電腦,它是個文字檔。
安裝方式:plugins/install
這樣在底下就會出現一個Rotating Callipers




使用方式,一種是把你要分析的粒子或細胞,一個一個用點選工具累積選取。然後去選擇Rotating Callipers。

另外一種是在前面的分析過程中,在下面這個步驟把左下角的Add manager打勾


分析完會出現ROI manager,到ROI manager把裡頭出現的那些的粒子都選取,點下Rotating Callipers,這樣就會出現最大粒徑和最小粒徑的值了。


2009/4/12

圖在學習上的應用-生殖

最近幾個月沉溺在幾位大師的理論中,我開始改變我的教學策略和授課方式了
  • Richard E.Mayer的多媒體學習理論
  • Ruth Colvin Clark的Graphic for Learning
  • John Sweller的認知負荷理論
理論的部份以後有機會再說,直接看實際如何應用。

以生殖的單元為例,以前我在講脊椎動物的體內受精和體外受精,和生存環境有關係的這些內容時。我是在黑板上寫上這些名字,然後再繼續增添內容,說「魚類、兩生類很多都是體外受精,因為生活的環境多在水裡...」





現在我改變方式了,用書商的海報剪一剪做成圖卡,黑板上貼上這些圖卡,不寫「魚類、兩生類....」,直接以圖片詢問學生:「牠們大多數的受精方式」,然後在黑板上寫上「外、外、內、內、內」。再問「為什麼他們有些是體外受精、有些是體內受精」,學生更能直接從圖片去理解差異的所在。




再來,在無性生殖的課程中,以前我是這樣的呈現-「單獨文字」



現在我是用這樣,「以圖片呈現」


或者是「圖片加文字」


不用多說,我想你也會同意,圖片比文字的效果要好很多。

對學習的新手而言,那些酵母菌、水螅...的名字,只是無意義字詞組。
直接以圖片取代單純文字,好處是簡化了認知的歷程,也就是降低了教材的內在負荷。

教材的小改變就能大大影響學習效率。

「視野測定」活動

上禮拜帶學生玩這個視野測定DIY
效果還不錯啦,不過要測的點太多,就會測到有點意興闌珊。下回要再做的話,有幾點要修正


  • 我忘記要叫學生把量角器靠近眼睛,像下面這樣測出來的角度都會差很多。



  • 用手遮住一隻眼睛,比直接閉單眼要輕鬆多了。



  • 最好是自己抓著目標物(珠針)來移動,這樣才會快一點。



  • 前面的小量角器是要量斜45角的視野,不過有點難操作,看下次要怎麼改。現在還沒想到




  • 上次做的紀錄圖太複雜,學生完全不知道怎麼開始做紀錄,下次應該直接畫個米字,讓學生紀錄,這樣會簡單很多。



第二組在上的時候,因為時間有點充裕,所以玩了
體驗全色盲,其實就是在作「邊緣視野無法辨別顏色」。

如果你要讓學生體驗,就只要讓學生面對你,閉上一隻眼,你把色筆移動到他視野的邊緣,他會看得見,但不知道顏色。

其實全色盲的感覺就類似這樣,他們缺少錐狀細胞或是錐狀細胞有問題,所以只能靠桿狀細胞視物。當你用邊緣視野看東西時,其實用的也是桿狀細胞。我想感覺應該是差不多,不過我沒有色盲,所以我說的也不一定準。


另外,我也交代了一項作業-回家「看星星」,試試看不要「正眼看星星」,而是用「餘光看星星」,這樣星星會清楚很多。

「我創造了桃莉」讀後書摘

最近讀了一本《我創造了桃莉》,作者是做出複製羊的魏爾邁。裡頭有許多有趣的資料,我摘錄了部份在底下做紀錄,有興趣的看看。


有性生殖可以讓不同生物體內的基因重新組合,有兩種假說可以說明基因重組的短期效益:

p.93
牛津大學的比爾漢彌頓(Bill hamilton)認為是使後代可以提高抵抗力,以抵抗可以快速適應寄主免疫系統的病源。若繁衍出來的子代帶有完全相同的基因,病源很快就會演化出突破寄主防線的方式,但若每代都有些微的遺傳差異,就能持續保有對病源的抵抗力。

另一種完全不同的想法是不管任何物種,其任一代的個體的都會產生許多突變,而大多數的突變都是有害的。在有性生殖中,雙親各有一半的基因進入其配子,因此所有配子中指有一部分帶有突變基因。較有害的突變會使帶有這些突變基因的配子無法存活,因此存活下來的配子就不會帶有這些有害的突變基因,這些突變也因此無法被遺傳到以有性生殖繁殖出來的子代。


p.95
孤雌生殖不能稱之為「複製」。有些雙套的雌性生物以孤雌生殖方式產生單套後代時,這些後代彼此的基因不會完全相同,每一個由配子發育成的單套體子代,都只會遺傳到母親百分之五十的基因,不同的配子就不會帶有完全相同的基因。


p.96
哺乳類動物的胚胎偶爾會在子宮中分裂形成雙胞胎。這兩個雙胞胎形成一個「單源」,而且也互為「單源」,但卻與父母親不是同一個「單源」。犰狳的胚胎在四個細胞的時期都會發生一次分裂,產生基因體完全相同的四胞胎。

p.106
桃莉羊這種以細胞核轉移的方式複製出來的師甕,與由同一個胚胎分裂出來的雙胞胎有什麼不同?同卵雙生的雙胞胎不論是在細胞核裡的DNA或細胞質的內容是完全相同的,但像桃莉這個例子則是將一隻動物身上細胞的細胞核到另一隻動物的卵細胞質內,所以桃莉和那隻提供細胞核的母羊有完全相同的核內DNA,在細胞質的內容就不相同了。因此桃莉也並非那隻羊的複製品,而僅是「DNA相同」或「基因體相同」而已。

p.135
一般的說法是受精作用後,精子的細胞核就會與卵細胞的細胞核進行融合,產生一個具有雙套細胞核的受精卵,此時所有遺傳物質都已聚在細胞核內。...這些過程在真實的狀況下並不會發生。真實的狀況是:受精作用後,精子中的前核與卵細胞的前核並不會進行細胞核融合,而是以單套的狀態並排在受精卵的細胞質內,並且各自進行染色體的複製,兩個前核的兩套不同染色體在受精卵分裂成兩個細胞的胚胎前,並不會協同作用,而這兩套染色體也要等到胚胎進入兩個細胞的時期,才會一同進到一個細胞核中。


p.153
事實上在目前已被研究的物種中,雌性只也在胎兒時期才會進行最初的減數分裂,胎兒卵巢一旦產生足夠的前期I,卵母細胞就不在製造了,也就是在懷孕的後期,胎兒的卵巢有大約三百萬個卵細胞,可供這個個體一生中生育的需要。相較於雄性要到成熟後,睪丸才能進行減數分裂,卵細胞的形成是截然不同。

p.159
哺乳類動物卵細胞的透明帶並不能被比喻成是鳥類卵細胞的卵殼,雖然這兩者有某些功能是相似的。哺乳動物早期的發育都是在透明帶中進行的,而當哺乳動物的胚胎發育到胚囊期時,胚胎也會從透明帶中「孵化」出來,當然「孵化」是一種比喻,此時胚胎尚未在子宮內著床。......然而「孵化」在哺乳動物的發育中卻是一個關鍵的步驟,這也是哺乳動物在演化過程中遺留下的痕跡。這是一個很好的證據,證明我們與鳥類一樣都是由爬蟲類演化出來的。


卵母細胞在胎兒時期已經分裂至前期I,並會停留在此狀態,直到排卵週期時,被選中的卵細胞才會成熟而被釋出;較長壽的動物,例如人類和象的卵細胞,可以維持在前期I長達50年之久。
...當卵細胞被排出來時,細胞外會包覆著一層透明帶,精子必須穿過透明帶才能完成受精。而初期的胚胎會在透明帶中發育,並且在發育到一定的階段後,就必須由透明帶中孵化出來。人們卻總認為只有鳥類才必須經過孵化的過程,哺乳類動物不需要。



p.160
受精作用有兩個主要的組成事件,但其中一項卻往往在討論到受精作用時被忽略了。第一項是比較顯著的,即精子在進入卵細胞時會將其所含的遺傳物質,也就是一套完整的父方基因體送到卵細胞中,並與卵細胞中原本存在的一套母方基因體合為完整的雙套染色體。

然而還有第二項事件,即精子必須活化卵細胞。當精子遭遇卵細胞時,卵細胞還是雙套體,並且仍在第二次減數分裂的過程中,實際上應該說是MII時期的卵母細胞。此時的卵母細胞並無核膜,染色體位於細胞質中,並與紡綞體相連,當精子接觸到卵母細胞的外膜時,會促使其完成第二次減數分裂。第二個極體會被排出而停留在透明帶內的卵黃腔,留在卵細胞內的染色體則需要新的核膜以形成單套的「前核」,另外精子與卵細胞接觸時還會刺激細胞質促使其開始細胞分裂。胚胎發育初期的細胞分裂都是由細胞質進行調控的。

p.164
複製羊的進行過程中,有一步是將卵細胞去核。

其實「去核」這個辭彙用在第二次減數分裂時期的卵細胞是不太洽當的,因為在第二次減數分裂時期並不會到形成真正的細胞核,核膜在第二次減數分裂時期的卵細胞並不存在,染色體是位於細胞質中,並以紡綞體固定其位置。因此「去核」只是一種使我們便於敘述的說法,其實並不精確。

既然沒有真正的核,那麼技術人員是怎麼找到「核」去做「去核」呢?
在第一次減數分裂中產生的第一個極體,無可避免會停留在卵黃腔中內,並且隔著細胞膜與卵細胞的「核」相鄰。要將遺傳物質由細胞中移除的工作人員,極體成為非常好的指標,只要找到極體的位置(透明帶之下黑色的小球),並且吸掉極體之下的細胞質,通常遺傳物質就在被吸出的細胞質中。如今,定位染色體的方法,是先找到紡綞體的位置。


p.191
基因體印記:個體會依據性別在基因上標上特殊標記的現象。
某些例子中,雙親在遺傳中扮演的角色不同,某些特性只會遺傳自母親,也有一些特性只會遺傳自父親。也就視同一個基因遺傳自父親或母親,在下一代表現的性狀是不同的。
亨丁頓氏舞蹈症是由單一顯性基因所造成,這個致病基因在攜帶者早期不會表現,中年後這個基因開始表現,使神經系統受到嚴重的創傷,致使患者行動變得非常怪異。然而這個致病基因若來自父方而非來自母方,帶有基因者就會在較年輕即發病,且症狀會更為嚴重,因此這個基因若是一代一代父子相傳,這種病就會發作越來越早,也會越來越嚴重,但若是父親將此基因傳給女兒,女兒再傳給後代則症狀就會減輕,發病時間也會比較晚。

p.207
基因體印記最好的例子,雌驢與雄馬產下的騾,頭小身軀大;雌馬與雄驢產出的騾,頭大身軀小。

嵌合體是由兩種不同個體的混合細胞或身體其他組織,以往都認為嵌合體指出現在神話中,例如希臘神話中的半人半馬戰士、半獅半鷹和印度的象頭神。但其實在花園中卻常常可見類似的例子,像是嫁接的玫瑰就是來自同種類的嵌合體。


p.272
複製羊的過程,為何提供細胞核的羊和提供細胞質體的羊要分屬不同種?因為當羊出生後,只要肉眼就可以分辨其親源。

p.392-393

即使是同一個胚胎分裂產生的雙胞胎也會有一些遺傳差異。一是因為突變,二是基因會不斷與環境交互作用,DNA在細胞核,細胞核周圍又是細胞質,整個細胞又會和身體的其他細胞相接觸,而個體又會處於不同環境中。人類會先在子宮中,誕生後又會與各種環境接觸。而環境影響了基因表現。許多文獻提到了許多證據,許多物種在子宮中不同的位置會造成不同的發育結果。一對雙胞胎寶寶可能一同睡在一個搖籃中,但也是各睡一邊,因此他們對世界的觀點自始就會存在著一點差異。所處環境差異也許很細微,但這些細微的差異足以造成基因表現的不同。




2009/4/7

味覺的感覺時間

前兩天看《學校沒教的事》在介紹砂糖,談到了一個在料理中加砂糖,讓食物變得更好吃。用的是「味覺的時間差攻擊」

裡頭有個實驗是看各種味覺的感覺時間有什麼不同。(由產業技術總合研究所的小早川達先生協助)
受試者嘴裏含個管子,管子裡會流過一段液體,當受試者感覺到味道,就立刻按下手邊的按鈕,電腦會紀錄時間。經過126人的實驗結果平均:

  • 苦味: 0.62秒
  • 鹹味: 0.65秒
  • 酸味: 0.67秒
  • 鮮味: 0.93秒
  • 甜味: 1.07秒
  • 辣味: 1.51秒
節目上說:雖然甜味比較晚傳到腦,不過由於舌頭前端對甜味比較敏感,所以即使也有其他的味道,但依然能感覺食物很好吃。韓國料理加了很多砂糖,如果沒有砂糖,就會覺得韓國料理太酸太辣,不過加了砂糖之後,感覺就整個不同了。

其實我看到這段節目的時候,有點困惑。因為前幾年的研究已經說了「味覺地圖」的說法已經推翻了。以前所說的「味覺地圖」就是下圖那樣,前面感受甜,後面感受苦







現在的研究是說,沒有味覺地圖這回事,每個地方都可以感覺五種味覺,每個味蕾裡有各種味覺的受體細胞。
<圖片來源:http://embryology.med.unsw.edu.au/notes/tongue.htm>






既然每個地方都能感受味覺,那麼,到底舌頭前端對甜味真的有比較敏感嗎?應該可以找到研究證實吧?

我老婆上報耶

前幾天下班的時候,老婆突然說有記者來採訪她,然後她還戴了大腦頭套拍照,害我一直很提心吊膽,到底會拍成怎麼樣。還好,今天看到報紙,照起來還蠻美的。




哇!老師從外套拉出大小腸
2009/04/07
【聯合報╱記者王慧瑛/新竹縣報導】

國立竹東高中生物老師韓中梅自製各種教具輔助教學,她手上拿的是毛線勾出來的消化道系統,頭上戴的帽子圖案是大腦構造,相當逗趣。

國立竹東高中生物老師韓中梅製作教具功力一流,上到消化系統這一章時,她從自己外套內拉出大小腸,讓學生睜大了眼,發出「哇、哇!」的驚嘆聲,原來這組消化系統是用毛線勾出來的,學生對老師的創意佩服不已。

33歲、師大生物系畢業的韓中梅,在竹東高中任教4年,是學生眼中的麻辣教師。韓中梅自製的教具五花八門,包括繪有大腦構造圖的帽子、仿真牛比例的乳牛器官看板等,連滷過的豬心都帶到課堂上。

韓中梅說,生物課是與生活息息相關的知識,有回上動物行為,她就把家裡的臘腸狗帶到教室;上細胞課時,就帶2顆大西瓜到教室,學生們邊吃邊觀察。

韓中梅說,她熱愛生物也喜愛教學,另一半簡志祥也是生物老師,兩人對教學都很投入。到戶外時,會撿回蛇皮、動物屍骨等,甚至連出國旅遊都在找教具,蜜月旅行選在當年達爾文研究進化論的加拉巴戈群島。

「韓老師不僅手巧,認真教學的精神更讓人欽佩!」教務主任林寶慶說,韓老師身兼註冊組長,教學、行政兩頭忙,利用下班或假日時間做教具,付出不少時間和金錢,卻樂在其中。

韓中梅去過20多個國家,出國時,隨身攜帶攝影機捕捉各種畫面,做為上課素材。張姓學生說,「韓老師的生物課很有趣,想打瞌睡都難!」

韓中梅認為,上生物課只用電腦簡報、板書是不夠的,若能搭配生動的教具強化學生印象,就能提高學生的學習興致,幫助學生對課程內容的理解。

自製教具可不容易,韓中梅說,因為白天要上課,只能利用下班後時間做教具,用毛線勾出來的消化系統大約花半年時間,「做得很有成就感!」


2009/4/5

線上學習資源

我上學期修課做一份報告,主要在講開放式課程及其他線上學習資源,裡頭我找了一些學術單位建置的線上演講資源,提供大家做個參考 最後那個TED有很棒的演講錄影,雖然是國外的,不過網路上可以找到一些講題的中文翻譯。
在 TED裡有很多名人的演講,以下是幾個你可能聽過的名人


猜拳遊戲玩什麼?

以下這篇是我研究所修課「數位遊戲與學習」的部份報告內容,跟生物教學有點關係,所以摘一些出來和大家分享。

紅字部份是和生物教學相關的部份,我還沒實際玩過,但我想要花5分鐘帶學生玩一次,然後讓他們用學過的生物知識設計出簡單的猜拳遊戲,例如加入血液循環、消化、或是生態系的概念。




遊戲或玩具是可以用來簡化文化、簡化社會現象或是原理的
在課堂上聽到教授談到,曾經參加過一個研討會,會議中主講人帶領大家玩一個很簡單的猜拳遊戲。首先大家都站著,兩個兩個捉對廝殺,猜輸的就坐下,而猜贏的人則繼續和其他站著的人挑戰,直到最後剩下一人,主講人再給予獎品鼓勵。

在會場進行的這個遊戲有兩個主要的特徵,一是參與者都是成年人,二是遊戲規則極為簡單。即便是見多識廣的成年人,在面對簡單的遊戲時,也一定能從其中找到「好玩」的感覺,並且樂在其中,特別是常勝軍。

誰玩這些遊戲?

在第一輪就坐下的人,也許無法融入遊戲,但到了遊戲的後段,開始有某些人能夠一路過關斬將時,這時坐下的人就像球場旁邊的觀眾,心智隨著球員一同進行比賽,他們的心也彷彿像是自己正在猜拳拼輸贏。

吸引他們一直猜拳的不是最後的獎品,而是過程中的成就感,享受不斷猜贏的快感。

這個遊戲,讓我想到課堂上同學曾提到「是否遊戲都可以用在課堂?」,但我認為,在面對這個問題時,從兩個起點去思考就會有不同的答案。例如把課程當起點,可以思考的是「這個課程可以玩什麼遊戲?」,但從遊戲的角度來看,卻又變成「這個遊戲可以放在什麼課堂?」。

我任教國中的生物課程,所以當我在聽到新遊戲或活動時,我就會去思考「這個遊戲,能不能放在生物課程裡」,這樣的想法比起「生物課程裡可以玩什麼遊戲」要簡單多了。

例如,在我聽到那款猜拳遊戲之後,開始發想,是否可以變形成數種生物相關的遊戲。

例如:以同樣的的規則,先進行單純規則的遊戲,先體驗生物間的弱肉強食,但生物間並不是只有競爭而已,還包括合作。所以可以再進一步加入合作的元素,參與者自行決定要獨立應戰或是兩人一組,獨立應戰的被打敗一次之後就要坐下,但兩人一組的則是被打敗兩次才需坐下。用這個遊戲體驗合作帶來的好處。更進一步就是加入能量的概念,在一開始時,每人發給2枚糖果,被打敗就必須將一半的糖果給贏家。若贏家為兩人一組,則得到的糖果必須均分。

再者,可以加入演化的概念,脊椎動物扣除哺乳類之後,
其演化的順序是從魚類、兩生類、爬蟲類到鳥類。一開始參與者都是魚,贏家可以進階變成兩生類,而輸家則根據遊戲的設定,可以決定是否要向後退,或是停留在原階段。

這個遊戲也能拿來作為分組的方式,例如以全班36人來說,
每個階段限定只能存在9個人。想升級得等上一級有缺才能升上去。

遊戲模擬真實世界
透過這樣遊戲來模擬真實世界的例子不算少,從小孩子的辦家家酒到電腦上的模擬遊戲,都是用來模擬真實世界的。因為這些都可以提供真實世界的參考價值,所以不只小孩子會玩玩具,連大人也會玩玩具。

綜觀這些玩具的發展,其實可以發現,在短短數年之間,玩具的類型改變得非常多,就以電腦遊戲來說吧,二十年前誰會想到現在有各式各樣的線上遊戲,坐在家裡居然就能和全世界互動。以前有人想到用VRML來呈現虛擬地球,但是誰會想到現在居然有Google
Earth呢!。

大人玩的玩具不只是為了玩,除了童心未泯之外,更多是在展現學習的可能性,比如說,日本的學研出版社推出的一系列「大人的科學」雜誌。雖然賣的是雜誌,但讓人願意掏錢購買的其實是雜誌的附錄。它們曾經推出過顯微鏡、望遠鏡、留聲機..等。雖然都不是最新最好玩的玩具,而是復古的玩具,但是卻吸引許多想要透過玩具學科學的人們。

當我們擔心著「我們用過去的知識教現在的學生去適應未來的生活」,其實我們該想的是,我們教的應該是如何學知識的知識,就像是與其教學生如何操作某套美工軟體,不如教美工軟體基本原理原則,因為大多數的美工軟體操作是差不多的。當未來進展的比我們想像的更快時,簡化的玩具或是遊戲,將可以提供給我們一個漸進接觸的機會。



世界像一張網

這個活動是來自中華民國自然生態保育協會發行的《野生新視界-生物多樣性基礎篇》p74~p75

活動是利用不同的關鍵字為中心,佐以固定的字詞去串成一張字網,目的是瞭解各字詞間的相互關係。

提供給各組的關鍵字包括:地球、動物、植物、人、能源

字詞包括;
科技、21世紀、車、自然棲息地、殺蟲劑、瀕危物種、農作物、食物、有機耕作、垃圾、海洋、大氣、購物、錢、後代子孫、土壤、水、空氣、解決方案、人口成長、醫藥、污染、學校、樹木


活動非常簡單,是用在前幾週的專研課程,除了提供學生參考資料,還準備了一張大白報紙讓他們畫網。

步驟:
1. 各組將關鍵字寫在紙張的正中央,利用字詞編成個別的字網,並且利用各種詞彙將字詞組成相關並有意義的句子。例如「利用、影響、作用、受幫助..」等。
2. 每組必須解釋其創作出的關鍵字和字網詞的關聯性,以及字網詞之間的關聯性。
3. 比較各組的字網有哪些相似性。並寫出任何的差異性。
4. 最後每個人請改用「生物多樣性」為關鍵字創造一個新的字網。



以下是學生分組繪圖的過程

















最後學生必須上台報告自己的成果,令我感到意外的是,透過這樣類似「心智圖」「概念圖」的作品,學生報告的表現出乎意料的好。最主要的原因是來自於,每個概念之間都有承先啟後的關係,並且有平行階層的關係,在描述概念時,就能很清楚的佈置出整個架構。

未來需要學生進行口頭報告時,不妨鼓勵學生採用此種方式,先將內容進行階層化、圖形的整理。















生物摺紙研習

上週日去參加了生物摺紙藝術節的活動,由帥氣的Dr. Bernie Peyton教我們幾種簡單的摺紙。





一開始是折一個很有藝術感的碗,不過最後大家都把他拿來當帽子戴



再來是用一張紙折六次折成的一隻鳥,結果之前那個碗就變成牠的巢了



再來是折一隻「親嘴魚」


壓一下嘴巴還會打開



最後折的是一隻會膨風的青蛙,其實Bernie一直想教我們折狗,不過在大家的堅持下,只好折青蛙了。



最後這幾隻動物被惡搞成食物鏈了,魚吃鳥,鳥吃蛙。


本來學完摺紙之後,要去台大看Bernie的展覽,不過週日沒開,看看我在4月15日之前,還有沒有機會去中正紀念堂看展覽囉。

續展日期:2009年4月1日(三)至4月15日(三)
開放時間:9:00~18:30
續展地點:中正紀念堂一樓藝廊中段
主辦單位:國立中正紀念堂管理處、國立臺灣大學動物博物館、國立臺灣大學植物標本館、國立臺灣大學校史館、財團法人臺北動物園保育教育基金會



科教館的奈米碳球活動

前幾天跟著學校「一般資優方案」的校外教學到士林的科教館參觀。
其中一個活動是製作奈米碳球

講師一開始介紹了什麼是奈米,以及碳的結構之後,就讓學生開始自己製作奈米碳球。
用的材料是東元奈米應材股份有限公司的產品「奈米分子模型」
這邊有介紹<<下面兩張簡介取自該公司網站>>









講台上有各種奈米碳球或碳管的模型












學生把這些塑膠元件拆下來,套上去塑膠管就可以了






這就是成品之一



這個材料除了拿來做碳球、碳管以外,我還可以拿來做什麼呢?想不出來哩耶


順帶一提,科教館的牆壁上有兩個DNA分子,可是為什麼一個是左旋的,另一個是右旋的?


每年都會出現的鬼手

生物下冊有個實驗,是讓學生看自己身體的性狀,像是美人尖、酒窩的。

明明就只有看大拇指彎曲程度,可是每年進到這個活動時,都會被學生嚇到,每年都有鬼手。



記得去年還看過手掌貼在桌面,但手肘卻可以360度轉一圈的特技。

本來的性狀檢驗活動,結果最後全班都在看特技表演。


順帶一提,翻照片的時候看到某個學生寫的「減速分裂」,第一次看到這種答案。
減速分裂

十分鐘的演化小活動

這是在進入「演化」前的小活動,只要十分鐘

材料有一張大黑布,幾張大綠西卡紙,還有兩堆小片的西卡紙(綠色和黃色)
黃卡卡綠卡卡

上課時,要學生把四張桌子併起來,請大家圍在桌子旁,一起「玩」故事

「想像面前這張大桌子是一片海洋,突然火山爆發了(開始搖桌子),海面上出現了個火山島(把大黑布鋪在桌上)。」


「剛開始的這個火山島上沒有生物,可是過一陣子就會有生物了,這些生物從哪裡來?」
(從海裡上岸、從天上飄來、陸上飄來)

「從遠方飄來了一群生物,叫作小卡卡,他們有兩種顏色,黃色和綠色。飄到島上之後,沒有天敵吃他們,他們開始大量繁殖(不要管小卡卡吃什麼啦,反正他們就是能活)」

「過了一陣子,島上開始長出一堆植物了(把黑布抽換成綠色卡紙),雖然綠卡卡這個時候有了保護色,不過因為沒天敵,所以兩種顏色的卡卡,照樣生活得很很快樂。」

「但好景不常,突然一艘船擱淺了(用手比擬成一艘船,假裝靠岸擱淺了),船上躲藏的老鼠跑到岸上了。」

「船上跑出了兩隻老鼠,他們開始大開殺戒(隨手點兩個同學當小老鼠)」

「這兩隻老鼠吃小卡卡的方式,只能用大拇指和小指頭夾小卡卡,不能用撥的,限時10秒鐘,開始吃吧」

「小卡卡被吃,但也會繁殖,他們繁殖的規則是兩隻小卡卡可以生一隻小卡卡」(根據規則,補上卡紙的數量)

「接下來,小老鼠也變多了」(再重新點3位同學)


以類似的方式,繼續進行兩次。根據狀況不同,可以調整老鼠的隻數和進食時間。


故事講完了,討論幾點

  • 一個新生的島嶼,生物從哪裡來?
  • 在黑島上,黃卡卡和綠卡卡哪種比較適應環境?在綠島上又是如何?
  • 如果繼續老鼠繼續吃下去,會發生什麼事情?
這個故事,還有很多要改進的部份,我只用四張桌子拼起來,所以有一些學生看不到活動,所以會有幾個學生待在教室邊緣不參與。若要擴大參與度,大概可以嘗試著用更大的桌子來玩。

2009/4/4

「克服迷思概念--教材.教法研討交流」有感

今天上午到培英去參加了這個研習:「克服迷思概念--教材.教法研討交流」

前半段時間是由三民國中的楊文宗老師主講,他談到的一些點,很值得讓人停下來思考、學習。
  • 他提到理化老師很多都要配地科,他甚至為此而還去修了地科學分、參加各種地科研習營。這點讓我很欽佩,因為我看到很多老師都說:「我不是學XX的,所以我不會」,不會怎麼辦?當然就去學啊!我們也是這樣告訴學生的,怎麼老師自己就不這麼做?
  • 莫耳數的概念建立:什麼是1莫耳,這個概念對很多學生來說,是非常抽象的概念,因為太大了。學生可以理解1打等於12個,卻不容易理解1莫耳等於6x10的23次方。但是等到學生到了國三,這個概念就會開始瞭解。
    (我忘記我那時怎麼學莫耳的,但回程的車上,靜伶老師說當初他在學莫耳的時候,學得很挫折,因為就是發自內心不能理解啊。)
  • 清楚教學目標與教學目的嗎?其實我在剛開始教的時候,我很少關心這個部份,我最多就是上課的時候在黑板寫章節標題,不過最近我開竅了,原來讓學生瞭解「這章節要學些什麼?」是很重要的。忘記是季瑾還是靜伶在車上也說,有老師會在黑板旁邊寫上今天要教的綱要,我相信這一定幫助學生進入狀況,這就好像是你在黑板畫表格給學生抄的時候,如果你沒畫外框和各個框線就直接寫內文,學生一定會問「老師,有多少要抄」。但是如果先畫好框線,學生就能預先留下適當的空白來填寫。用這個例子來想知識的建構,先告訴學生要學些什麼,他們就能先搭好知識的鷹架,等著我們一點一點填進去。
  • 評量方式的改變:除了平時考、實驗紀錄簿、上課表現以外,你還有什麼評量的方式?坦白說,我打平時成績還真的只有這些耶,我想不出來還可以拿什麼打成績了(還是因為我懶?)
  • 學生迷思概念的形成,可能因為生活用語和科學用語不同,或是同學的錯誤增強(原本不會的,結果同學教錯),或是老師的知識不足教錯了。我想到幾個例子,像是煮開水出現的水霧,我們都說是「水蒸氣」,不過實際上是小水滴。日常生活說大便是排泄物,不過在科學上不稱為排泄物,像這些都是生活用語和科學用語的不同。前一陣子我也發現,居然有學生以為人全身「只有23對染色體」,所以產生精子之後,就沒有染色體了,這個不能怪學生,一定是我哪裡亂教,壞了。

接下來的時間就是分科帶開交流,先由培英國中的老師講以下內容他們是怎麼教的。

(1)搞不清楚減數分裂VS細胞分裂
(2)DNA,染色體,基因與遺傳因子之關係
(3)能量塔
(4)呼吸作用與光合作用
(5)血液循環
(6)氮循環

要在別的老師面前演示自己是怎麼教的,這需要很大的勇氣啊!不過他們是輔導團的學校,所以就算沒勇氣也要硬著頭皮上啊,感謝他們!

以下是一些心得,包括我聽到的和我的反省

  • 家族學妹的念薇老師(好長的稱號!),談到因為她以前學生物的時候,常常聽不懂老師教的,所以就立下志願要努力把生物教得讓學生都懂,她做了很多教具來幫助學生理解學習。我喜歡他做的一個用軟磁鐵做的大染色體,可以兩個相疊,然後在黑板上做出複製和分離的效果,真酷!另外有個教具是用不同顏色的線段繞在棍子比擬染色體和基因的關係,這個教具我也有做,不過我突然想到,這個教具是不是真的能幫助學生學習呢?

    我應該多問問學生,「這個東西能不能幫助你瞭解呢?」,我很少問學生這個問題,大多數都是自以為是認為「學生應該瞭解我要說的」,其實中間可能有很大的溝渠啊!
  • 怡嘉老師講血液循環時,會用到「左通全身、右通肺」「左出右進、右出左進」的口訣。口訣的運用就是在幫助學生建立自動化的歷程。還有他提到光合作用單元時,有某版教科書的光合作用的示意圖(就是葉綠體旁邊有太陽,上面有原料,底下有產物的那張圖),是把原料的水寫在下面,大概是用來說水是從底下吸上來的。那張圖我之前看到的時候就不太喜歡,因為不符合我們的認知,習慣上我們的進程是由上而下,由左至右,你要反過來畫,不是不能,而是你就得花更多的心智努力去習慣化這個示意圖。
  • 還有一位講血液循環的老師,談到靜脈到心房的連接,他用的是像情書裡寫的「某某某,你就這樣走我的心」。嘿,這倒是挺有趣的。
我很喜歡今天這種的研習交流方式,大家分享討論,感覺真是不錯,雖然人沒有很多,才十來個,奇怪,全新竹的生物老師才只有這樣嗎?不可能吧。更奇怪的是,不會只有我一個男的吧。

下次如果人沒有很多,大家圍個大桌子討論,旁邊弄個黑板或白板,帶來自己的教具,分享教學經驗,這樣感覺應該也很棒!