2017年3月30日

VR相片分享到其他行動載具的方式

之前我一直想可不可以用前幾篇《用iPad+Google expeditions,用VR在教室裡做校外教學看生態系》的方式,把LG 360環景攝影機拍到的相片分享給學生做教學,而且是想要讓學生也可以看到VR的效果,而不是只有360。

試了一些方法,這個是可行,不過有點麻煩,以後應該有比較簡單的。

首先教師機和學生機都要裝「Google Cardboard相機」這個App,老師機還要有檔案管理員之類的App。我用LG360拍攝的照片,用手機取得後,它會在我DCIM資料夾裡的AccessoryCamera資料夾內,我再去裡頭複製貼到CardboardCamera的資料夾內。




這樣一來,在教師機的「GoogleBoard相機」程式裡,就會出現那張用LG360拍攝的360照片,也可以使用這個APP來看VR效果,接著再用「GoogleBoard相機」內建的分享功能獲得網址連結,它其實是把照片傳到Google的Cardboard相機的伺服器裡,例如我上傳的這個


你獲得連結之後,再把連結傳給學生,學生開了連結之後,選擇用Google Cardboard相機這個App打開,就可以看VR照片了。


其實如果要簡單的作法,不用VR,而是只要360,那麼上傳臉書其實也就可以了。

在生物教學裡應用的VR影片

有別於前篇用《用iPad+Google expeditions,用VR在教室裡做校外教學看生態系》,著重在老師導引學生看東看西的課程裡應用VR,這篇介紹的比較偏向自導式的學習,是介紹VR影片。

在Google expeditions裡,目前都是以靜態圖片為止,雖然我看到他們宣傳的影片裡明明就有黑猩猩的影片,但是我找了很久就是沒找到播影片。如果要將VR影片放入教學,目前大概可以這樣做。

以下我收集了一些在生物教學生可以用的VR影片
https://www.youtube.com/playlist?list=PLILP9anKl2ONgWZAEl9--r_qYNnG6trFy

有些是沙漠或森林場景,你可以透過VR影片更身歷其境地聽到這些生態系的聲音,有些是鑽入人體內,讓自己像是紅血球一樣在血管、心臟裡移動,你可以左右轉頭看看周遭的細胞。或者有些是讓自己更小,小到進入細胞,可以看細胞裡的樣子

在這些影片當中有些很酷的,像這個是人在海底,會看到鯊魚在周圍游來游去的




以下這兩個更是棒,是Google Arts & Culture的計畫,實際到倫敦自然史博物館和柏林自然博物館拍攝古生物的場景,然後這些古生物的化石都會變成實際大小的生物,在你身邊移動,超酷!

第一部是倫敦自然史博物館的菱龍,一種海生爬行動物


第二部是柏林的長頸巨龍,保證學生看了頭都看天花板哇哇叫!


雖然這些影片沒辦法讓老師同步導引,不過應用上可以這樣做,老師讓學生同步點擊影片,宣佈同步播放,接下來再一起講解就好了。

用iPad+Google expeditions,用VR在教室裡做校外教學看生態系

VR和AR是最近的新的技術,VR是虛擬實境,AR是擴充實境。像最近熱門的寶可夢,將虛擬的寶可夢疊在現實的場景上,那就是AR的應用之一。

如果要更白話的理解,那麼VR就是觀落陰,可以看到另一個世界,AR就是陰陽眼,可以在現實的世界看到虛擬的物件。
此外還有整合上述的MR(混合實境)、CR(Cinematic Reality)一堆技術。

從開始教學那時,就覺得要上生態系總是力有未逮的感覺,因為覺得生態系的教學最好就是能夠在現場直接看直接學,不過這實在不可能。退而求其次,我們幾乎都是用影片去呈現生態系的場景,讓學生看影片學生態。

不過新科技和新技術出現了,教學也就不一樣了。在幾年之前Google有了上山下海的街景服務,至少讓我們可以坐在電腦前或拿著平板,左右滑動螢幕看看千里之外的生態系場景。

然後行動載具出現了,可以結合VR技術,只要把手機裝入VR眼鏡內就可以身歷其境看到該地場景。VR眼鏡並不神秘,其實是個內裝凸透鏡的紙盒。重點是手機本身的陀螺儀、加速度儀可以配合頭部轉動而呈現不同畫面。

可是這樣還是不夠啊,如果可以由老師帶領著,像是真的校外教學一樣,大家用VR去看遠方場景,那不是很棒嗎?

這樣的願望果然Google都能實現,Google Expeditions就是實現這件事的App和服務!前兩週帶九年級複習生態系,就是用這樣一件事,讓學生們可以在短短一節課就跨洲飛全球做校外教學,去了非洲、婆羅洲。


硬體與軟體

VR眼鏡
平價易取得的VR眼鏡就是Google Cardboard眼鏡,我從一代開始使用,目前有二代了。一代還需要自己花時間組裝,二代幾乎是打開就可以使用。

我從淘寶買了一箱眼鏡,一人一個才夠使用。教學時,老師不需要用Cardboard眼鏡

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行動載具
老師和學生人手需要一台手機或平板,我本來想要讓學生自己BYOD自己帶手機,可是學生帶來還有連網下載App的問題,所以乾脆都用學校的iPad。雖然很大台,放不進去Cardboard眼鏡裡,但是只要把Cardboard眼鏡貼上平板,兩手抓著其實也夠用。


無線基地台
上課的過程,不需要連外網,但是教師和學生的載具都要連到同一個wifi基地台,我們上課的教室用的是airport-extreme,用5G的訊號

軟體的部份
師生都要下載Google Expeditions,安卓或iOS版本都有,可以通用。老師用「導遊」角色進入,學生則是用「探險家」角色登入,就可以看到老師以導遊角色出現在App裡。


老師在使用Google Expeditions的時候,一定要自己預走過一次,下載好所有場景,而且要先知道每個場景有什麼。屆時在教學時,老師機下載的場景會透過wifi傳送到學生機。

Google Expeditions內建非常多場景,所以老師要善用關鍵字找到適合教學的場景,我用了很多種關鍵字組合,盡可能找到所有生物相關的場景。我把這場景的目錄寫在Google文件上。
https://docs.google.com/document/d/18Uy2Dn9HbOCe5sZz8jWoCTzPqUhyurRw0a5pcySSfAg/edit?usp=sharing

各位使用上得要自己按照場景名稱進入Google Expeditions裡,自己搜尋場景下載。再者由於目前各場景都是獨立的,沒辦法自由編排把A場景的第一景和B場景的第二景併成一場景,所以老師最好做個筆記,寫下上課的時候場景轉換的順序。

在每個景上,教師可以透過本機長按某個地點,學生端就會看到畫面出現箭頭指引,就像事實體校外教學一樣,老師可以指示某點讓學生去看。


使用經驗
我最近一次上課用了四個場景,時間約是30分鐘,我感覺這也是學生使用3D眼鏡能接受的最長長度了,再長大概就會不舒服了。過程中學生如果使用眼鏡有不舒服,也可以拿下眼鏡,直接使用一般的360場景,用手滑動畫面也可以。

我用的四個場景,分別是Coral Reef、Borneo Rainforest, Plant Adaptations、Biomes、Environmental Change in Borneo。

帶學生先進海裡看珊瑚礁、認識珊瑚礁的保育,在上陸地看紅樹林、熱帶雨林、溫帶森林,還有進入凍原、熱帶莽原、沙漠等等。最後回到婆羅洲看原生林的砍伐,還有棕櫚樹的栽種和對現在生活的影響。

由於Google Expeditions本身就是教育用途,所以在每個場景中,都有英文的教學指引,告訴教學者這個場景是什麼背景,有什麼亮點可以看,可以指引學生看哪些地方。所以這也就是我前面說,一定要先預習的原因。

如果未來Google Expeditions可以支持匯入自己拍攝的360照片,我想可以有更多用途。

以下就是教學實景,學生們雙手拿著 iPad和VR眼鏡。我人在中間,不用戴VR眼鏡,直接用教師機指引學生看什麼場景,並且隨場景解說現況。
vlcsnap-2017-03-05-09h02m05s487


昨天也看到BBC的一個短片,是用VR眼鏡上歷史課的,讓學生一起走過戰場
https://www.facebook.com/bbctrad/videos/1644043175612346/

你也可以看看Google的影片,看看其他國家的教室裡是怎麼使用的
https://www.youtube.com/watch?v=3MQ9yG_QfDA

Expeditions: Take your students to places a school bus can't

種子能夠飄多遠?

三月號的《BBC知識》國際中文版刊出這篇文章

【蒲公英種子能夠飄多遠?】 德國雷根斯堡大學在2003年的一項研究發現,有99.5%的蒲公英種子,在距離母株10公尺以內的地方落地。這是因為種子的「降落傘」每秒下墜大約30公分,而蒲公英也只有大約30公分高,因此每個種子只有一秒鐘的時間,能夠被風側吹至新家。較快的風速不能真正增加種子的飛行距離,因為強風除了側吹,還會往下吹,這只會讓種子更早落地。相對和煦的晴天才是最佳條件,因為這會產生往上吹的熱對流,讓蒲公英種子飄到很遠的地方。根據研究估計,只有0.014%的種子,也就是7,000個裡才有一個,能夠飛到一公里之外。


跟想像的真是很不一樣吧,我以為這些種子能飛得更遠呢。然後我想到《臺灣特有的生態議題:風吹草低見能源》這篇,也提到類似的研究

芒草是風媒物種,花粉藉由風的吹動隨機傳播至雌蕊上,進行授粉以產生種子。種子的傳播主要靠風的吹動與重力,傳播的距離和種子重量相關。李瑞宗博士曾經利用噴漆的方式測量風的傳播能力,可以在植株 5 公尺的範圍內找到噴漆的種子,顯示傳播距離有限。然而,芒草會產生地下根莖,由根莖上的芽點大量產生新的分ㄚ,向外以無性繁殖的方式快速拓殖。因此,能夠快速占領地表破壞的開闊地區,如在陽明山區的七星山地區和五指山地區,以及合歡山等高山地區形成草原植被。


我最近教到種子的傳播的時候,也讓學生試著玩玩種子傳播的遊戲,我拿著我從清大撿來的許多帶種子的松果,學生們一人一個種子,玩著拋接種子的遊戲。最後大家到三樓走廊靠著圍牆,一聲令下,把這些種子從三樓往下丟看看,這些種子會飄多遠。我想下次再做的時候,可以讓學生輕輕地在翅膀上寫下編號,然後在學生丟下種子之後,大家再去樓下找種子,看看哪個編號飄最遠。

那時我帶學生玩種子回到教室以後,還很感性地跟學生說,松樹對他小孩最好的保護就是手放開,當種子成熟後,天氣適合的情況,松果的鱗片張開,松樹希望他小孩最好的情況就是有多遠就飄多遠。

孟德爾的遺傳法則看種子父母本的新聞

這篇新聞可以搭配孟德爾的遺傳法則

前幾天一個新聞《農業危機】農友公司爆內鬼 最高機密「種子父母本」被盜》
http://www.appledaily.com.tw/realtimenews/article/new/20170323/1082981/?utm_source=Line&utm_medium=Android_Share&utm_campaign=%E5%8D%B3%E6%99%82%E6%96%B0%E8%81%9E%2F%E7%A4%BE%E6%9C%83%2F%E8%BE%B2%E5%8F%8B%E5%85%AC%E5%8F%B8%E7%88%86%E5%85%A7%E9%AC%BC%E3%80%80%E6%9C%80%E9%AB%98%E6%A9%9F%E5%AF%86%E3%80%8C%E7%A8%AE%E5%AD%90%E7%88%B6%E6%AF%8D%E6%9C%AC%E3%80%8D%E8%A2%AB%E7%9B%9C


至於這次被盜取的「父母種子」,則是是用父本的雄蕊與母本的雌蕊授粉產生種子(又稱雜交種子),雜交種子是販售給一般農民種植使用,但開花結果後,如果用這些第二代雜交種子再種,它的果實形狀甜度都會變很差,所以農友公司就是靠販售第一代雜交種子獲利,且專精培育父母種,堪稱國內農業的最高營業秘密。
這個父母種子到底是什麼呢?為什麼農民把種子公司賣的種子養大以後,產出的第二代種子續種,會得到很差的結果呢?

以下用個簡單的例子來說,實際上育種會更複雜就是了。假設這些水果的甜度和形狀是分別兩種性狀,是兩個基因個別控制的,這裡分別用A和B來表示,A代表甜度、B代表形狀。那麼這些植株的基因,有些就是AABB、AAbb、AaBb....,一堆不同的基因型,當然就有不同的表現型,有的甜但是外型不美,有的外型美但是不甜。有的外型圓又甜,但是子代卻不一定圓又甜。


種子公司所作的就是經過數代的自交回交育種,找到最純的品系,例如AAbb、aaBB、aabb、AABB。這些品種不管怎麼自交,生出來的子代就是跟上一代一樣。

這些就可以作為父方和母方,也就是新聞裡講的父母本。舉例來說,我們知道AaBb這種基因型的植株果實品質超棒,那麼種子公司就可以用AABB和aabb這兩個當父母去配種,或是用AAbb和aaBB去配種。這樣生出來的第一代種子就是AaBb(這叫F1),拿去賣給農民,農民就可以種出品質很好的水果。

不過農民如果把F1留種,繼續拿來栽培,那麼第二代就不一定能種出好品質的,只有4/16會是一樣的AaBb。而就表現型來看,實際上也不知道是不是真的種出AaBb的品種,所以如果再種出第三代,那勢必無法回到第一代的品種。這也就是種子公司裡的種子父母本珍貴的地方。




在下課花路米1268集中,就有採訪農友公司的陳文郁如何育出無籽西瓜。



這個新聞和影片的導讀,可以作為遺傳和演化的承先啟後,延續遺傳的育種,進入演化的人擇,然後才進入天擇。因為像是孟德爾或是達爾文其實也都是專精或做過育種工作的,他們都是從這當起點的。

科技豪「捷」-從孟德爾、保時捷到醫學家

《科技豪「捷」-從孟德爾、保時捷到醫學家》這個特展目前在臺灣師大的圖書館中展出,本展覽是捷克斯洛伐克共和國2018年是建國100年的紀念。


封面
主辦單位

展覽裡頭最多的就是孟德爾了,所以就當是孟德爾特展囉。
IMAG3281


全-1
全-2



咦?孟德爾算是捷克人?其實孟德爾是哪國人,很難說得清楚。
他出生在捷克北部的克羅地亞地區的小村莊海森朵夫,這個地方在中世紀曾經被日耳曼民族殖民。孟德爾的父母是在這地區講德語的人口,不過他也有些親戚是捷克人。而政治上當時的克羅地亞是屬於哈布斯堡帝國。孟德爾求學時就被認定經常接觸到捷克語,但他是在修道院工作才精通捷克語。
孟德爾與他的祖先




孟德爾和生物科學
孟德爾和生物科學02
孟德爾和生物科學03
孟德爾是生物學家02
孟德爾是神職人員或是科學人02
孟德爾的果樹栽培證書
孟德爾的眼鏡
孟德爾與他的政治態度


孟德爾與修道院院長




孟德爾與氣象學01


其實孟德爾對氣象也很有研究,因為氣象對農業活動很重要,所以他的著作很多都和氣象相關。
1848年8月,孟德爾在修道院內,受維也納帝國和皇家中央氣象和地球動力研究所委託,負責測量氣象。他每天測量三次氣溫、大氣壓力、雨量和風向。他也測量井裡的地下水位、空氣中的臭氧量,甚至觀察太陽黑子。他也親自衡量修道院的海拔高度。孟德爾與氣象學02




孟德爾與氣象學03



孟德爾與達爾文

雖然兩人同一時代,但是到底有沒有交集?孟德爾本人是讀過達爾文的著作的,但是可能沒機會遇見達爾文,雖然孟德爾也到過倫敦。
孟德爾與達爾文03

孟德爾與達爾文01



孟德爾進行豌豆實驗的脈絡,應該要從小說起,他自己是農家子弟,從小就學習許多農業知識,要養蜂、栽培果樹。為了生計後來進入修道院,因為自己對農業有興趣,擔任神職之餘也進行大量科學研究。有務農,自然就會涉及育種工作,於是乎就會開始研究豌豆的育種問題。
學徒與神父01
學徒與神父02
學徒與神父03
學徒與神父06




少年與求學01
少年與求學03
論文01
論文02
論文03
豌豆01
豌豆02
農夫與育種家02



修道院的位置在左下角的位置,而右方是城鎮
修道院地圖



平板電腦搭配poll everywhere進行課程互動

最近使用這個網路服務 poll everywhere 來做一些授課中的活動,先前最常使用的課程互動程式是kahoot、pingpong、whiteboard fox。

kahoot是用來團體答題(題目需先設計好)、pingpong是讓學生個別用平板畫圖回答問題(比方說畫出同源染色體)、 whiteboard fox則是讓學生小組一起畫一張圖。

poll everywhere顧名思義就是做線上投票,它針對不同的客群提出不同的功能和價錢,目前K-12 Basic是免費的,每個投票(poll)可以有40個回應,對於中小學應該夠用。

當你註冊帳號後,可以做以下各種不同的投票類型,每種投票就是相當於一個提問,差別是學生回應的類型。


  • Multiple choice,就是選擇題,老師先設定好固定的答案,讓學生去選。
  • work cloud:開放式的回應,越多回應者送出的一樣的答案,那個答案就會越大
  • Q&A:回應者除了可以直接文字回應外,也可以直接對別人的答案+1。使用場景就像是問「有沒有問題?」,有些學生可以自己想出問題,而有些學生自己想不出問題,但是看到別人問的問題後,也想知道那個問題的答案,就可以用這種模式。老師最後再選擇最多人想問的問題來回應
  • Rank order:類似選擇題,但是回應者是要將答案排序,教師端就可以看到不同選項排序的結果
  • Clickable image:顧名思義,直接點圖選答案的,底圖可以自己上傳或用網站提供的。網站提供二維座標方格、人體解剖圖、元素週期表的。使用情境像是這樣,教師先把投影幕關閉,師:「請點出肝臟的位置」、「請點出座標(2,2)的位置」、「請點出OO在哪個地區」。學生回應之後,教師再把全班回應的畫面投出。
  • Survey:在同一個投票(poll)中,可以有上述多個提問。請想像上面提到的投票就像是考卷的問題,每次只問一個問題,而這個Survey就是一張考卷,裡面可以有多種問題。
  • Open ended:是開放的問答,教師端可以隨時改變答案蒐集後的呈現方式,可以用Text Wall、 、Word Cloud、Cluster、Ticker。修改的地方在教師界面右下角的Edit。


poll



我最近使用的模式如下,像是在教「人類的遺傳」時,要學生利用poll everywhere來投票,這樣就可以做出身高的分佈圖。
height


調查課程難度的部份,也可以用這種「Clickable image」的方式,先說好橫座標是難度、縱座標是理解程度,進行線上調查後就可以知道學生反應。
1


上週開moodle的工作坊時,調查老師對moodle還想知道什麼,於是用Open ended,線上詢問意見,並且可將提問儲存以便後續課程使用。

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幾個注意事項
poll everywhere還有提供可以嵌入Powerpoint的工具,方便簡報者在進行簡報時直接從簡報裡秀出提問畫面。

老師在這網站上的網址是固定的,像我的就是https://PollEv.com/chihsiangchi552
學生進入這個網址後,不管老師使用哪個poll,學生的畫面都會自行切換,但只有顯示老師當下設定active的poll,每個poll也可以設定關閉回應或是定時開關,或是每個回應者可以回應的次數。

2017年3月26日

謝迺岳老師的氣球玩物理

這是1/23參加「2017動手做物理教學研討會」的紀錄,早該寫了,但是卻拖到現在才補紀錄。

那天去參加研討會,選擇了謝迺岳老師的氣球玩物理工作坊,學了好幾個氣球的物理活動

氣球插竹籤算是入門款的科學遊戲吧
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當天終於做了蘋果氣球,原來這個還可以拿來當吸盤,場上謝老師還拿來吸起一張凳子。蘋果氣球的作法可以在Google找一下,可以看到很多。我回家之後,發現還可以玩一個東西,就是把一顆帶電池的 LED燈塞進去!
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這樣就可以變成很有氣氛的氣球燈耶,不同顏色的LED和氣球互相搭配,就可以做出多樣化的燈光了!
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當天我學到最有意思的就是用氣球做重力場模型,去博物館看天文方面的展示,幾乎都會看到這類型的模型,後來也可以看到用塑膠射出做出的科學玩具,當時就有想說自己有沒有可能做出來,原來真的可行。來這學到謝老師的研發,覺得很有收穫呢!
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運作的方式就像這影片一樣,可以用個一元硬幣,讓它在上頭一直轉啊轉的,相當療癒。



這用了兩個塑膠碗,碗A在中心鑽了兩個洞,碗B則是中心一個洞。

氣球的先如圖固定在碗A
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再將氣球鑽入碗B的中心洞
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碗B套上碗A之後,留下這個氣球,把氣球的底部平口剪掉一部分,套在碗B上
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氣球膜已經套上碗B,翻過來從底部看就長這樣
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簡式工法製作黑框蟾蜍骨骼標本

學校最近黑框蟾蜍大出,地上也有些屍體,於是我前兩天帶著袋子去拾蟾 ,用十來分鐘解剖,再用簡式工法,一天就做好蟾骨標本了。

什麼是簡式工法,就是剝皮,剪厚肉,薄肉剪開肌筋膜,不去韌帶肌腱,不分屍,浸泡KOH,肌肉透明後沖水取出整肢蔭乾。熟肌肉骨骼位置者,半小時可完成。簡式工法,簡寫就是簡法啦。一般分屍到底再拼回的做法,對我三分鐘熱度的人,實在太折磨,這種做法比較適合我這種人,連做標本也要客製化喔


撿回的兩隻都是母蟾
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初步解剖完丟進鹼液裡
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浸泡一日後取出
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可見肌肉變透明了
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再一日蔭乾,前一日透明的肌肉就會乾掉附著在骨骼上,幾乎不可見,只留下如膠膜般的痕跡。
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不過沒整肢,看起來就像死掉姿勢一樣。
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