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讀「科學教育,決勝未來」有感

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去年年底,天下雜誌的教育特刊-「科學教育,決勝未來」出刊,拿在手上很厚實的一本。
打開細讀之後,跟想像的有點不同,不過多少也藉此了解了媒體所謂的科學教育是什麼。

我在讀的時候,一直有種被打斷的感覺,我到底是在看文章,還是在看廣告?

從頭到尾仔細一算,嘖嘖,整本雜誌從封面到封底有394面,但裡頭足足有161面的廣告,也就是這本裡頭有40.8%都是廣告。
有錶的廣告、補習班的廣告、學校的廣告...。
我不常讀天下雜誌,不知道這是不是常態?

雜誌說..
另外,我讀了這篇「台灣孩子 八成不想當科學家」之後,實在有種不吐不快的感覺

「有近七成的台灣國、高中生表示喜歡科學,但問到未來想不想成為科學家,卻有超過八成說不想,為什麼會出現這麼大的落差?


這樣看起來,好像是學校教育弄壞學生了嗎?真的嗎?


「整體學生竟有高達39%的比例都沒做過科學實驗,每週低於一次的比例也還有37.1%」



「學校裡的科學教育,實作太少」,可以這樣說嗎?

「對科學有興趣,是否就有助於學生立志成為科學家?超過八成的學生卻很明確地說不想」

原來我們學生不想當科學家啊,喜歡科學卻不想當科學家,這代表...?
「科學教育,實作太少」真的嗎?
先說科學實驗這個問卷題目吧,他的題目是「除寒暑假外,您在學校,平均一週做幾次科學實驗?」我就以國中生物來當例子吧,我們7年級上下兩冊課本,各家版本略有不同,但大致上,上冊最多安排了約15次的實驗,下冊約10次實驗。一個學期有20週,如果每個實驗我們都安排一節課來做,那麼學生在上學期平均每週做0.75次,下學期平均每週做0.5次,也就是平均每週都不會超過1次。雜誌裡頭調查,發現居然有37.1%的學生低於一次,這要驚訝什麼?我反而要驚訝居然有2.4%學生回答,平均一週做5次以上實驗,這是怎麼辦到的?
如果不先了解科學課程在中學實施的狀況,就妄自以問卷得到的結果來解釋為「學校裡的科學教育,實作太少」,合理嗎?
「喜歡科學,卻不想當科學家」真的嗎?未來想當科學家嗎?調查發現有82.3%的說不想,文章中寫著「對學生來說,科學家的身影可能太過偉大、崇高,所以早早打消了念頭。但不妨換個樂觀一點的解釋,台灣過去的科學教育過於菁英主義,科學教育的目的往往只是為了培養、拉拔少數資優生,因而讓很多人視科學家與我有何干」這樣的題目預設立場,想知道學生到底想不想當科學家,但如果想知道到底學生未來的志向,這樣的問卷題目不該是設計成這…

生物趴辣客3@高雄,準備報名!

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如果一個人的力量很渺小,那麼一群人呢?

去年憑著一股熱情,居然舉辦了兩場生物趴辣客,第一場在台北,第二場在彰化。
兩場辦下來之後,在網路上留下了的文字資料超過100000字。
我在各地演講時,講到這個將網路社群延伸到實體社群的活動,大家無不瞪大雙眼。
這個活動的後續效應,催生了數個blog,甚至還促成內分泌王紙牌遊戲的團購。
到底未來還有什麼驚喜,我們永遠都不知道。


第1場辦完時,大家熱烈關切的程度,讓我開玩笑地對自己說,以後乾脆巡迴台灣辦好了。
話實在不能隨便說,因為第3場居然到高雄辦啦!

這段時間,全台灣許多老師表達願意支持協助這個活動的開枝展葉,許多人都願意提供場地,或擔任工作人員。
這次生物趴辣客3就在中山大學的黃台珠老師的支持下,前進中山大學舉辦啦!

生物趴辣客這樣辦了幾場下來,累積的資料非常龐大,擺在同樣資料龐雜的這個blog裡,總不是長久之計,所以就在昨天,我弄了一個專屬官網

生物趴辣客官網
https://sites.google.com/site/biopotluck/

我和幾個志工會將相關資料都放進去,讓所有新來乍到的人們,知道我們過去做了什麼、現在正在做什麼、未來還要做什麼。
因為才剛開張不到24小時,所以東西都還是零零落落的,在生物趴辣客3舉辦之前,完成度可以達到九成以上。

在此也要跟曾經參加過生物趴辣客1、2的朋友們徵照片及解說短文,包括您分享的內容、成品等,讓我們可以把資料彙集。
分享會讓知識越來越龐大呦!
來信請寄到 pancala@gmail.com

生物趴辣客3@高雄活動資訊
日期:2011年4月2日
地點:國立中山大學綜合大樓  通識教育中心   海C1008室  (地址:高雄市鼓山區蓮海路70號)

相關資訊,也會同步在官網中呈現
https://sites.google.com/site/biopotluck/biopotluck3

主菜
黑胡桃部落格    彭淑貞"發現學習"事件簿陳惠玲自然小蔡一盤蔡智恆阿簡生物筆記簡志祥今天還是晴天韓中梅

小菜就是參加的各位啦!
看到主菜這麼精彩,有誰會想錯過呢!?

想參加嗎?
準備一個生物教具、教材或教法,任何你覺得有趣、好玩、值得分享的生物相關實體或虛擬的東西,上台分享兩分鐘,你就可以得到數十個其他人的精彩分享!

我是理化老師可以參加嗎?
我不是教國中、高中的可以參加嗎?
我不是正式老師可以參加嗎?
我只是大學生可以參加嗎?
我…

好多東西都會發螢光

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昨天看著一本圖書館借來的書-化學分子世界導覽。書裡寫到,含有奎寧的通寧水,在夜店的紫外線燈光下,會發出螢光。

不知道為什麼,我對紫外線激發螢光這件事超愛的,以致於我家裡有一大堆紫外線的產品,像是黑光劇用的黑光燈、驗鈔用的驗鈔燈。
這些以前都被我拿來看葉綠素的螢光(看這邊這邊)。

發光的通寧汽水
一知道通寧水也會發螢光,我就先wikipedia去查,看看有沒有照片,果然在Tonic water的條目下就有這張照片。

圖片來源:http://en.wikipedia.org/wiki/Tonic_water

可是光只有看到實在不能滿足我,我還是想親眼看到啊,於是今天就到賣場去買了通寧汽水-舒味思。

回到家,等到夜幕低垂的時候,終於可以開始做實驗了。在紫外線驗鈔燈的照射下,通寧汽水果然發出螢光了。


這是一般光源的情況下


從側面照光時,從上方看下去就是長這樣。



發螢光的尿液
後來在書上又看到一句話「據說尿液在紫外線照射下會發出螢光」,心裡就想,反正尿液自己就有了,不如裝起來看看。

這是原本的樣子,黃黃的。


在紫外線照射下,還真的發光了。不過拍出的樣子和肉眼看到的還是有點差別,肉眼看到比較驚豔,尿液會發出接近黃色的螢光。(以後不用螢光筆了,直接拿尿塗就好了)



會發光的骨頭
反正都已經拿著紫外線在看東西了,我就乾脆把家裡的燈都關掉,看看到底還有什麼會發出螢光。

先走到更衣室去看那些衣服,白色的毛巾或是其他織品有螢光,這也不是什麼新聞了,所以也就沒有好說的。
後來走回房間,用紫外線看我收藏的標本時,意外發現好多東西都會發螢光。

雞胚標本裡的酒精,會發黃色螢光骨頭和牙齒發黃色螢光,而骨頭的螢光常常是在長骨上才有骨頭上的血漬會有比較接近暗紅色的螢光蜂巢某些小房間會有黃色螢光許多膜翅目、鞘翅目昆蟲的眼睛會發出黃色螢光洗碗精有黃色螢光有些發票會有暗紫色的螢光,像是三商、中油、萊爾富,而且通常上面還會有一串密碼,有些是發票號碼,但是會跟該張發票差一號。

這是我之前做的魚頭標本,骨頭的某些特定部位會發出黃色螢光




發光的魚肉
透明魚標本的發光,比較奇怪,肉眼看一般光源下的透明魚,魚肉是透明的



但是在紫外線照射下,本來看不見的魚肉發出黃色螢光,看起來一點都不透明了。



廚房裡的螢光
後來走到廚房去看,看見晚餐燙過玉米和其他青菜的水發出淡淡的黃色螢光。
打開擺放乾貨、油品的櫃子,看見素蠔油、米霖、蔭油、醬油、麻油會發出暗綠色的螢光
沙拉油會發出黃…

肌肉骨骼裡的勇士、巨人與觀音

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有了Google Body之後,閱讀人體變成一件更有趣的事情。
我們的肌肉和骨骼裡,其實藏了一些人物。

阿奇里斯肌腱
一開始先來看看希臘第一勇士-阿奇里斯(Achilles)

如果阿奇里斯生在現在,他媽媽應該常被抓去警察局。因為他媽媽是不死之神,心裡抱著「孩子我要你跟我一樣強」的心態,所以每次生了小孩,都會把小孩子放到天火裡頭去煉一下,不過都失敗,意思是說小孩子就...。

後來生了阿奇里斯之後,他媽媽又把他抓去煉一下,有人說是放到天火,也有人說是放到冥河裡去泡,無論是泡到哪,反正阿奇里斯就變得刀槍不入,但是糟糕啦,他媽媽是握住他的腳踝去泡的,所以腳踝就是他的大弱點啊。(媽媽抓著小孩子的腳踝,倒著泡在河水裡,這....)

後來解剖學家就把腳後跟那條跟腱叫作阿奇里斯肌腱。用google body找achilles tendon,就可以看見它的位置了。其實這個跟腱,在武俠小說裡還蠻常看到的,像金庸的小說裡,不就寫著黃藥師挑斷徒弟腳筋,然後他們就都殘廢了,挑的腳筋恐怕就是這條肌腱啊。
題外話,這條肌腱還常常被誤稱為韌帶呢。殊不知韌帶和肌腱是不同的組織啊,韌帶是骨頭和骨頭相連的結締組織,肌腱是肌肉和骨骼相連的。




第一頸椎-寰椎
再接下來,來認識一位巨人,希臘神話裡有個巨人叫作阿特拉斯(atlas)


他被懲罰要用頭、肩膀和手做為支柱來撐著天。這樣的形象進入到我們的骨骼裡就成了第一頸椎的名稱了-atlas。把那個頸椎想成一個巨人,撐著我們的大頭,這樣說也很合理。






第二頸椎-樞椎

最後是第二頸椎,光是看原名axis,實在很難想像它是什麼神話人物,其實這東西要從外型來看,看仔細它的樣子喔。




再看一下google圖片搜尋觀音骨


這個樞椎因為外型像是一個打坐的佛像,所以被稱為觀音骨。

我第一次聽到這塊骨頭是在小時候參加撿骨儀式的時候,聽到撿骨師說到這塊觀音骨要好好撿起來,那時候就覺得好神奇,人骨頭裡怎麼會有觀音佛像呢?等到大學念了脊椎動物學,才恍然大悟,原來那塊觀音骨就是第二頸椎。

如果你用觀音骨去google一下,還會發現一些宗教信仰和科學不同的地方。

比方說,有人會說,某某僧侶死後火化之後,在骨灰之中找到了觀音骨舍利,代表這位僧侶在生前修行的道行很深,所以這是高僧啊,一般凡夫俗子是燒不出這樣的舍利子出來啊。(其實那就是第二頸椎啊)


這個巨人和觀音的組合,讓第一頸椎和第二頸椎組成了一個特別的關節(atlantoaxia…

袋鼠陰囊小包包

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前兩天在讀一本談演化的書-《退化原來是進化》,裡頭提到
原始的單孔類雖然是哺乳類,但是睪丸和爬蟲類一樣,還留在腹腔,到了有袋類之後才進到陰囊。動物園裡有些袋鼠的腹部正中央垂著一個大蒜形狀的袋子,那是雄袋鼠的陰囊,裝著的是睪丸。順帶一提,這個袋子在雌性有袋類身上會內翻,成為腹腔裡的育兒袋。

我沒注意過袋鼠的陰囊,不如上網查看看,所以就用Kangaroo scrotum查圖片看看。

除了這一隻有名的袋鼠之外,倒是查到了好多手工藝品


這時我才知道,原來袋鼠的陰囊可以做那麼多的手工藝品啊,真是料不到啊。

過幾天之後,路過一家跳蚤市場的店,想說進去看看,沒想到居然讓我挖到寶啊,買到了一個袋鼠的陰囊啊,價格78元。


要不是我前兩天就上網看過這類東西,不然我還不會買呢。產品包裝上只寫著「全新真皮束口袋」,這個一點都吸引不了我啊,不過知道它是袋鼠的陰囊之後,就讓我好愛呦。

有網友說,賭博時帶著這個,會逢賭必贏,另外的網友就說,難道是因為裡頭裝精(金)嗎?

脊椎動物只有有袋類和真獸類才有陰囊,不過並不是所有的都有陰囊。像大象、海牛、食蟻獸、樹懶、鯨魚、犰狳、海獅、海豹等都沒有陰囊,不過都有睪丸啦,只是睪丸放在不同的位置罷了。

人類的陰囊在溫度高的時候,會伸展開來,讓睪丸可以遠離身體,避免溫度太高造成傷害,而溫度低的時候,則是會收縮。不過那些沒陰囊的動物怎麼辦呢?

在《退化原來是進化》 書裡提到,大象的睪丸在腹腔,牠們的橫膈膜有著大角度的傾斜,一直延伸到背部睪丸附近,可以利用肺部的空氣進行氣冷式降溫,而海獅海豹牠們則是用水冷式降溫,睪丸外側纏繞著由鰭腳回流的靜脈。

動物生理真是有太大的學問了!

其實我覺得陰囊最厲害的應該是日本傳說中的妖怪,豆貍,牠的陰囊有好幾張榻榻米那麼大,很多功能耶,可以搭房子,可以當船用,還可以拿來飛。


日本的畫家還曾經以此為主題,畫了一系列的貍版畫,圖片可以到這個blog看看
http://blog.sina.com.cn/s/blog_5ffbdb0a0100dqj9.html

氰版印刷初體驗

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每年寒假結束的前後就是台北國際書展,網站上會先公告相關活動和演講


在這活動當中,有個叫作「幸福手作館-遊牧藝人工作坊-好做氰版明信片」相當吸引我,所以這次去書展就特地留下來參加這個活動。


氰版印刷是一個很古老的沖印術,或者也稱為藍曬法 (Cyanotype)。
在針孔攝影領域相當有名氣的管伯伯,特地專文介紹過這個方法
藍曬法(Cyanotype) 氰版
裡頭最重要的材料就是檸檬酸鐵銨 和 鐵氰化鉀。

這次去書展參加的是知然堂所帶領的課程,他們事先都已經把藥品配好了。

除了必要的藥品之外,工具有水彩紙(這次用的是冷壓紙),玻璃板,手套和長尾夾


水彩紙上覆的是他們提供的網片(就像是黑白負片),蓋在上面之後,量好要印像的尺寸後,再拿下來


然後用毛筆沾藥品(圖片上方小瓶子內的藥品),在水彩紙上塗抹均勻之後,再把網片蓋回去,加上玻璃版,用長尾夾夾好,然後就可以開始進行顯影了。



顯影用太陽光就可以了,只要拿去曝曬幾分鐘就行,在沒有日光的時候可以改用紫外線燈管來曬。

曬好之後,網片下沒被遮擋的地方會顯影,被遮的地方就不會顯影。


拆開來之後,水彩紙上就會長這樣,不過還沒完,得用清水沖上10多分鐘,沖完之後黃色的部份會褪去,只會剩下鮮明的藍色


這部份是正在水洗,只要放在水盆裡搖晃,或是以流動清水沖洗


這兩位就是這次的講師


也有參加者沒用他們提供的網片,而是用一片葉子來做顯影,效果不錯,也許以後可以改用葉脈標本來玩玩顯影。



網片可以到印前輸出中心去輸出,活動講師建議可以找甘露輸出
水彩紙分三類,拿來做日光顯影的可以用冷壓紙 ,好一點的可以用熱壓紙



熟花椰菜也來吸個紅墨水吧

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先前做過兩個植物吸紅墨水的實驗,一個是高麗菜,另一個是大頭菜

而在高麗菜的那個實驗裡,網友福山在回應裡又問了一個問題
「煮熟的植物,吸力還是一樣強嗎?」


本來沒有想到要做這個實驗,是當晚吃飯的時候,和梅子聊到有網友問起煮熟的植物會怎樣?剛好當晚餐桌上有盤菜-水煮花椰菜,於是我就挑了幾個還沒把皮切掉的放進紅墨水裡。


一開始的想法是,紅墨水是因為毛細現象而被吸上去,不論是不是煮熟的,應該都可以從皮那裡的維管束上去,但是,過了幾小時之後,發現狀況跟我想的很不一樣,看起來更像是從表面吸上去。


橫切之後,本來沒預期變紅的,這會兒可全部都變紅了。





這個現象和我預設的狀況很不一樣,不過可惜這次沒有做對照組,所以不知道問題是出在哪?
對照組應該擺一個沒煮過的,不然看這種現象也沒辦法解釋是花椰菜本身就是這樣吸水,還是說煮熟了對它真的有影響。

牙齒超敏銳的厚薄感

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之前在blog有介紹過兩點覺( 看這邊這邊)
我以為最敏感的地方大概就手指、嘴唇了,沒想到還有更驚人的地方,那就是牙齒。

今天看NHK的ためしてガッテン,看到一集「脳と身体を刺激せよ!やる気の源は〇の裏に
節目裡說到,透過咀嚼可以刺激牙根旁邊的「齒根模」(牙周韌帶,Periodontal ligament),訊息經三叉神經傳到腦中負責運動、感覺、記憶和思考的部份。所以咀嚼可以促進這些地方的活化。

說咀嚼可以幫助記憶等,我在節目中沒看到太多的科學驗證,所以我持保留態度。但是節目中做的幾個實驗,倒是可以拿出來看看。
第1個是牙齒的咬合會影響身體的平衡。節目中找來幾位二三十歲的男女,讓他們在泳池裡,腳夾著泳具,雙手抓在池邊,大家漂浮在水上。接著大家把下顎往右上方的上顎咬去(下巴往右歪),接著就看到在泳池的大家下半身就自然而然往右漂。反過來咬左邊,也有同樣的效果,下半身就往左歪去。

第2個實驗是自己就可以驗證的,牙齒可以辨別0.005mm的厚度差別。節目中主持人拿了兩張紙,兩張厚度只有差別0.005mm,讓來賓用手去感覺,哪個比較厚,大家都不太容易分辨出來。不過改用牙齒咬,可就變得非常明顯了。

我看完節目之後,也跟著做了試驗,我拿了桌上的衛生紙,對折了五次變成了32層,再把它們壓緊,剪成兩塊,其中一塊撕掉一層,變成了31層和32層衛生紙的對決。用手去感覺誰厚誰薄,不是那麼明顯,但是如果是用牙齒咬,可就明顯很多了,大家不妨試試看,看看你的牙齒是不是真的那麼厲害。

如果要給學生做的話,嗯,倒是可以試試看咬課本。




國高中學生會用到的Google Body名詞

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Google Body(這裡有介紹)真的是一個很棒很棒的服務,我相信他絕對可以幫助學生/老師建構器官相對位置的概念。

就拿最難懂的腦部構造好了,杏仁核、腦室啊,這些東西在腦中的哪個位置,相對關係又是如何,教科書裡的圖片真的能讓學生懂嗎?我有點懷疑。我覺得畫這些圖畫的比較好的,大概只有DK的書畫得比較好懂。再個例子,腦神經那十二對怎麼分佈,我看了那麼久的課本,其實也沒把它們弄懂過,可是玩了Google Body之後,我對三叉神經怎麼分支、迷走神經怎麼到內臟去的整個空間概念就變得很清楚了。

我非常希望學生可以在課後,可以利用Google Body去了解身體的這些器官,但是這有點語言隔閡的問題,因為介面都是英文的。因此我花了點時間,把國高中階段可能會接觸到的身體名詞,中英對照列在底下,大家可以對照中文,把英文貼到搜尋框,然後就可以自動找到那個器官。
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神經系統

硬腦膜    dura mater outer
大腦    cerebrum
小腦    cerebellum   
延腦    medulla oblongata
橋腦    pons
視丘    thalamus
下視丘    Hypothalamus   
上丘    superior colliculus
下丘    inferior colliculus
側腦室    lateral ventricle
第三腦室    third ventricle
第四腦室    fourth ventricle
杏仁核    amygdaloid body
海馬迴    hippocampus
尾狀核    Caudate nucleus
殼    Putamen

脊髄    spinal cord
脊髄硬膜    spinal cord dura mater


嗅神經    Olfactory Nerve
視神經    Optic Nerve
動眼神經    Oculomotor Nerve
滑車神經    Trochlear Nerve
三叉神經    Trigeminal Nerve
外旋神經    Abducens Nerve
顏面神經    Facial Nerve
聽神經    vestibulocochlear nerve
舌咽神經    Glossopharyngeal Nerve
迷走神經    V…

Google Body 人體瀏覽器

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Google總是給人意外的驚喜,最近的大消息是他們和許多博物館合作了一個Art Project,把街景服務拉進了博物館,,讓我們即使遠在天邊也可以在電腦前面逛。

再更早一點的驚喜是,他們把類似Google 地球的服務拉進了人體。

一兩年前,網路上出現這段影片-Google Earth for the Human Body,大家以為Google已經進軍人體了。不過這段影片其實來自於Visible Body
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據說之前是free的,不過現在已經是要收費的服務了,目前的價格是這樣的:
Individual Use: $14.95/month OR $119.95/year (auto-renewing)
Business Use: $29.95/month OR $239.95/year (auto-renewing)
Student/Teacher Use: $17.95 (1 term/5 months) OR $35.95 (2 terms/1 year)

雖然那不是Google出的,不過不要氣餒。Google Labs 在去年真的開始推出了Google Body Browser這個服務了。



實際操作的操作的影片就是像下面這個樣子,雖然沒有Visible Body那麼美,不過至少是免費的,而且也很讚啊!
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但是,這並不是每台電腦的瀏覽器都可以用的,它的技術需要WebGL的支援。你不用知道那是什麼,你只要知道,目前以下這幾種瀏覽器才有辦法看。
Google Chrome
Mozilla Firefox 4 Beta
WebKit nightly


簡單教學

觀看方向
如果你有幸進去了,應該會發現操作非常容易,反正就是滑鼠拉一拉就可以了。比較要注意的是,目前能觀看的方向只能繞著身體轉,或是鑽進身體,可是沒辦法在任一個地方從Z軸的方向看,唯一能看的方向是頭頂和腳底。你可以到頭頂的位置,用滑鼠往下拉就知道了。


觀看圖層

第二個要注意的事情就是圖層這個概念,剛開始進去的時候,你用的都是「剝皮模式」,你可以用左方的操作介面去一層層地看透人體,但是有些時候你只想看肌肉怎麼辦?你可以點操作盤右下方的按鍵,然後就可以去改變上方圖層的顯示模式。

像下面這張圖,就是只開啟某一個圖層所見到的(請不要問我,我怎麼弄出六個人的,這當然是拼起來的)






進階應用
接下來要介紹的是,如果想要看A器官在另外一個器官圖層的分佈情形…