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Maker的電氣麵包

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身為一個maker,想吃麵包一定要自己作一個,但如果只是拿麵包機來作,那就有辱我自詡為Maker的名聲了。

幾年前就在日本的討論社群中看到「電気パン」這個科學動手作活動,其實心裡頭癢得很,一直想來作一下。不過從想做,到真的作,還是要有把火來點起來,才會開始作啊。

電気パン是啥呢?「電気」就電嘛,「パン」呢就是麵包。電気パン是用電流產生焦耳熱來製作麵包的製作技術。所以呢,這不是烤麵包,而是「電麵包」!剛好,我這麼愛「電」,所以一定要來實作一下啦。

需要的工具就只要帶插頭的電線、附線鱷魚夾、不鏽鋼板兩片,還有牛奶盒,而材料就麵糊或麵團就行了。(材料行買的價錢,電線35元、鱷魚夾2條22元)



兩塊不鏽鋼板當作電極,插在牛奶盒兩側。帶插頭的電線兩股分開,用鱷魚夾和兩塊不鏽鋼板相接,盒子裡就放麵糊囉。



這不鏽鋼板要怎麼來呢?為了這個工具,我搜尋了新竹地區的不鏽鋼餐廚業者,和白鐵餐廚業者,然後就在新竹市中華路上找到一家大型的不鏽鋼餐廚業者,當然我不可能找到為牛奶盒量身打造的不鏽鋼板,所以呢,暫時找到了代用品,那就是國民小吃-蚵仔煎的煎鏟。一個價格是100元,寬度達9cm,比牛奶盒的寬度多了一些,所以在測試期間,我只好把牛奶盒橫放,盒身切開來擺放,也算是能適用。

雖說可使用,但是我還是不滿足,後來也詢問店家訂製的價格,問了第一家,一片要150元,訂製的畢竟比較貴,我了解。但我還是找了其他家,後來在新竹市和平路上找到一家安億鋼鐵工廠,價格便宜了一些,於是就下訂了。

真沒想到我人生第一次踏進鋼鐵工廠,居然是為了要電麵包。我訂的規格和價錢如下,有興趣作的,可以自己尋覓在地工廠製作。
7公分x15公分,厚度1mm,霧面,用304規格的不鏽鋼,共訂20片,追加磨毛邊,單價(材料+工錢)400元,另加200元,所以一片的價格是30元。所以線材加板子的費用合計是30x2+35+11x2=117元。


有了工具之後,總是要來看一下到底怎麼玩。

我剛買齊工具就迫不及待跑到實驗室試運轉了,由於這個東西直接用110V交流電,稍不小心可能會觸電死翹翹,所以我還貼心的在實驗室門口旁的實驗桌上試驗,這樣意外倒下的時候,至少路過的學生可以幫忙撿屍(呸呸呸)

一開始的實驗的材料是頂X自產的鬆餅粉,配上光X的機能牛奶(買不到一般牛奶,只好先暫代)。調好麵糊之後,插電下去,五分鐘就好了耶!這家鬆餅粉膨脹比例好厲害,…

滲透教學裡的泡菜POE

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通常這個課程都是先介紹擴散、滲透之後,然後去講細胞泡水、泡鹽水會發生什麼改變,如果老師有時間再作個菜或紅蘿蔔放鹽的示範活動。

除了這樣的進行方式以外,我建議可以試著把整個流程翻轉,課程會發生質變喔(不是變質啦)

我在這個課程之前的顯微鏡課程中,就先讓學生實際觀察過水蘊草加鹽水的顯微變化,以及紅血球細胞加鹽、加水的顯微變化。簡言之,這個科學概念剛要介紹之前,學生已經知道「現象」了。

課堂開始的時候,也不是先講科學概念,而是利用POE的策略,讓學生對現象進行觀察、預測和解釋。兩年前教擴散和滲透時用了海帶芽來當材料(見《海帶芽吸水的POE教學策略》),今年則是改用高麗菜加鹽作泡菜來作為課程主角。

先針對問題:「菜加上鹽會怎樣?」進行預測,然後進行活動,寫下觀察到的現象,然後解釋它,這裡我也配合前兩節觀察過的細胞加鹽的圖片,讓學生把微觀和巨觀的現象作連結。





POE策略設計的情境通常會讓學生產生認知衝突-「咦?猜的跟做出來的不一樣?」,進而讓學生探索如何解釋自己的觀點與現象之間的差異。不過第一階段的菜加鹽,不太容易產生認知衝突,學生都可以預測出菜會縮小或出水,此外有些學生會遇測變黑、顏色變深,後面這幾點倒是可以產生認知衝突,因為菜葉其實是變淺,甚至變得半透明。
很多老師會害怕進行教室活動,因為怕亂、怕吵、怕準備,其實這些都可以克服,亂是正常,吵要導入討論,準備就叫學生自己來,帶鹽、菜葉、容器就可以,如果真的要做成泡菜,老師準備瓶醋和一些糖就可以。




雖然我說學生早就能預測出菜會縮小這件事(有些學生甚至拿尺來作事前事後的測量來佐證),不過實際上看到縮小的感覺還是不一樣。


像他們準備的菜葉,本來是滿滿一盆,但是加上鹽之後就縮成那一點點。從他們的眼神和驚嘆聲,可以知道「認知衝突」正在發生。



菜葉洗淨後,在盆子中抹上鹽。作泡菜通常會把菜切碎,不過作觀察時倒是先跳過,看到現象之後再撕碎菜葉就可以。



等到菜葉縮小脫水變軟時,將鹽分洗去,這點一定要徹底作到,這時候可以先吃吃看,如果沒洗乾淨,會非常鹹喔。古早作法可能會讓菜葉自然發酵變酸,不過我們跳過那步驟,可以直接醋和糖調味。




這次沒有時間繼續往下作的是-如果把已經脫水的菜加到清水中,那會發生什麼事情?

我想這會有更多精彩的討論和猜測出現吧,也會有更多的認知衝突出現,因為學生提出那些細胞被鹽弄死了,所以脫水了,那麼我想反問的是,脫水的組織,…

2013-複式顯微鏡課程

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前幾篇講了今年讓學生從校園找材料用解剖顯微鏡觀察,接下來的複式顯微鏡也能如法炮製。

各版本中複式顯微鏡觀察的基本材料,不外乎是池水、葉下表皮、口腔皮膜細胞、水蘊草、洋蔥等。前面兩個可以直接讓學生進入校園中採集,後面幾個就不用想了。

當然這些材料,可以由老師先去採好,上課時再發給學生,但這樣子作就錯失和環境親近的契機了。未來的日子裡,學生走在校園看見池水,若是想起「我曾經用顯微鏡看過這裡的水」,我認為那樣的感觸一定比較深。









本來校園裡就有一整片紫背鴨跖草可以讓學生實地採集,但沒想到前幾週學校有植栽修剪工程,總務處居然叫工人把整片我們的實驗材料統統清走!!所以後來只好放棄紫背鴨跖草,改用了黛粉葉和合果芋,效果也算不錯。


在複式顯微鏡課程中,除了那些細胞或組織之外,我這次也加碼一些示範實驗。用顯微投影的方式,實況轉播水蘊草細胞加鹽水發生的質壁分離,另外,我也勇敢地拿出採血針戳自己手指頭,讓學生看看實際上紅血球的形狀、加清水和加鹽水的現象。


這些都能幫助學生對之後2-2的「滲透」能有更深的學習,到時我也不用再花那些時間在講那些現象。



幾年前開始把觀察細胞的活動移至課本講述之前,發現效果真的很好。因為學生是實際看過那些格子、那些細胞,所以是有感覺的學習。另外,我也沒花那麼多時間在講顯微鏡構造了,都是讓學生自己花一兩分鐘看課本認識就開始操作了。其實自己使用電器也不就是這樣嗎?我們有把每個構造先記下來之後,然後再操作嗎?通常都是需要什麼功能,再去認識那些構造。至於那些還沒用到的構造,不是看過就忘了嗎?









再者是,到底要不要在示範畫細胞呢?我也做了個實驗,在某個班時,我在黑板上畫了保衛細胞的圖,結果收過來的作業,幾乎都跟我的差不多,而且畫出來的很像是玩繪畫接龍畫出來的二手圖、三手圖,就是跟實際的圖不一樣。而在另外一個班,當我沒有畫出示範圖,反而學生畫得就比較好了。這其實關係到我要學生畫的圖,到底是「觀察老師畫的圖之後,跟著畫出來」,還是「觀察顯微鏡下的畫面,然後畫出來」

重新發明輪子

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西方諺語說:不要重新發明輪子 (re-inventing the wheel),別人幾百幾千年前就發明好輪子了,我們就不用再浪費時間作這等事。
不過我心裡有時還是會想來重新發明輪子,我說的是真的輪子。前陣子玩機械車,玩著玩著就想自己作來小車來玩,但是就不曉得怎樣弄個輪子來玩,雖然我是可以找四驅車的輪子零件來用。
幾番嘗試之後,再加上勤看Maker雜誌,找到了一些方法,所以這邊來分享一下。
因為我輪子是要直接套在馬達軸上,所以怎麼在這未來要變成輪子的瓶蓋上找到中心點,這是個難題。我當然可以用推測的,但是有沒有比較技術性的作法呢?
有的,就是弄個像照片裡頭那樣的小紙板,被裁掉的三角形底下的角度是45度。





我只要把這個裝置放在瓶蓋上,把瓶蓋推到底,順著紙板邊緣在瓶蓋上劃線,再把瓶蓋轉個角度,重複這樣的過程,那些線段的交叉點就是瓶蓋的圓心啦。





打洞之後還不夠,我是把兩個瓶蓋背對背相接,再鑽幾個孔,把迴紋針拉直穿過去再穿回來,然後利用迴紋針把兩個瓶蓋穩穩地固定住。




如此一來就完成了瓶蓋做成的小輪子,小輪子外面若要增加摩擦力,則是可以用報廢的腳踏車內胎,剪一小段套在瓶蓋上,就可以充當輪子了。

夜晚的酸酸石蓮花

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前幾天到超市買水果時,看到水果的櫃位上放了石蓮,忍不住就笑了。因為品名寫的是石蓮花果,偏偏這其實是葉子。我猜想若拿這個去問我學生,這是哪個器官,我想還是會很多人以為是果實吧。



幾個月前看到一個石蓮的實驗,覺得十分有趣,於是就跟同事阿芬要了一小盆石蓮,實驗作完了,我就把剩下的石蓮放在窗邊,沒想到日照不足之下,石蓮就不石蓮了,它的節間變得好~~~長啊,一點都沒有石蓮的氣度啦。




而那個實驗是什麼呢?簡單說,一個字,那就是「吃」。吃石蓮有什麼好作實驗的呢?這實驗來自嘉義大學的植物生理學實驗中的《石蓮花葉片味覺體驗與光合作用》
原因在於石蓮是個怪咖,別的植物多是白天開氣孔,晚上關氣孔,可是這傢伙卻是白天關氣孔,晚上開氣孔,這個特色有助於它們生長在乾燥的環境,這樣可以降低在酷熱白天開氣孔導致失水的風險。
當然,進行固碳反應還是得在大白天進行,但氣孔關了,二氧化碳怎麼進來啊?關鍵就在於石蓮這類植物可以在晚上開氣孔時,把二氧化碳弄進細胞裡先用蘋果酸的形式存起來,留著白天再用。所以呢,晚上葉子裡的蘋果酸就會增加,到了白天蘋果酸就會減少。
這種特別的代謝方式稱為景天酸代謝(Crassulacean Acid Metabolism;CAM),所以啦這類型植物就叫做CAM植物。
回頭講這實驗怎麼作呢?就是在不同時間點摘石蓮的葉子來吃,講義上是寫「分別於一天之3、6、9、12、15、18、21和24時,各切取一片石蓮花葉片,並立即品嚐與記錄葉片的味道。」我還真的選一天熬夜,每三個小時就吃一片石蓮葉子啊。扣掉三更半夜神智不清的記錄外,晚上吃到的石蓮感覺是比較酸,當然這並不表示白天吃的就會變甜,應該是說白天吃起來的就比較沒味道。
也因此,採收的時間可能就會影響風味了。在這個石蓮花農場的網站上,採收那段是這樣寫的:
「因石蓮花屬於CAM型植物,必須在清晨採收,過了中午12點,葉片中的有機酸等抗氧化抗老化成分會因為日照而產生變化,過了中午以後採收的石蓮花變得食之無味, 天然成分的酸味都消失了。 因此OO農場的石蓮花,都是在清晨五點到十一點間採收,採收後當日立即包裝宅配到府,永遠保持新鮮,絕不過夜。也因為必須在乾爽的情況下運送,OO石蓮花採收後並未經過清洗,不添加任何防腐劑或保鮮劑,大家可安心使用。」
這其實也讓我很好奇,難道採收下來的葉子就不會有氣孔開閉和景天酸循環的事情了嗎?採收下的葉子是不是在白天…

手持式掃描機初體驗

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前幾天在噗浪上看到有網友講了用手持式掃描機的心得,好奇之下,上網看了很多人的心得,覺得好像可以敗一台來玩玩,於是就上網買了一台台灣製造的機器,Avision 行動CoCo棒2L。網購平台買的價錢是4388,如果是在官網買,可以多一顆鋰電池,但是價錢也比較高一點。想了很久,每次買電子產品多買一顆鋰電池,也都沒有用到,所以我就還是選了便宜一點的。
一下子要噴出四千多塊,還是蠻不捨的,不過錢花下去,也還是有好處,現在很輕鬆就可以把學生作業數位化了。過去在作這件事情都是用相機或是iPad,不過每次都會有邊緣變形或是明暗不均、對焦不清楚的問題,有次為了在學校順利拍,我把學生作業拿到走廊上蹲著拍,但是這些問題用掃描機就解決了。
其實十多年前我也買過一台平台式的掃描機,掃描速度在當時算是中等,但以現在的觀點來看,實在慢得受不了。而現在這台手持的速度呢,說明書上寫以A4尺寸來計算,黑白模式需0.6秒(300dpi),彩色模式需1.6秒(300dpi);黑白模式需2.4秒(600dpi),彩色模式需6.5秒(600dpi)。像我掃的學生作業都是B5大小,用彩色 300dpi去掃,所以一張一秒多一些就可以完成。
這是最近的一些作業掃描出來的樣子 https://plus.google.com/photos/113587506250842918007/albums/5921969213454800817https://plus.google.com/photos/113587506250842918007/albums/5921968886265237985 https://plus.google.com/photos/113587506250842918007/albums/5921968488732051441

這種機器還有自動饋紙的底座,掃起來更方便呢,不過掃描時間會再多一點點。上面作業中的葉子作業,如果看到左邊圓孔下方是綠色的,那是我手持去掃描的,如果是黑色的,就是我用自動饋紙底座去掃的,有影像自動裁切功能。
這篇不是用來廣告的,純粹紀錄心得,所以還是要講缺點的。我目前覺得缺點有以下幾個,一是按鍵設計很不直覺,螢幕裡有上下鍵可以選擇一些選項,但是實體的上下鍵卻是上下排列,一時還真是搞不清楚要怎麼按。不過因為不是每次掃描都要按那些按鍵,所以習慣了就還好。
另外還有一個缺點,標榜可以…

用軟橡皮擦作生物模型

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前幾天,跟著我一起作科展的三個小女生雨潔、邁文、靖蓉偷偷地放了幾個小東西在他們的筆記本裡頭,原來是她們趁著聽演講的時候,用美術課用的軟橡皮擦做了好幾個小動物




她們還特別跟我說,「老師,這螞蟻,我們都把腳黏在胸部喔!」



她們還提供給我一個創意,她們說「老師,你以後可以拿這個給學弟妹們考試,剛好配合你些怪怪的考試」。哎啊!真是太有才了,我下次作分類的多元評量時,可以出這樣的作業「請用軟橡皮擦捏出一隻動物,必須符合它的分類特徵...」。用軟橡皮擦的好處是可以重複使用,且單色可以不用掛念配色問題。

2013第一堂生物課就從顯微鏡開始

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第一堂課怎麼上?許多年前我就開始想這個問題,除了一開始多少都會講的規則外,怎麼讓學生從國中的第一堂生物課就領略這門學問的樂趣呢?答案就在科學的起步-觀察。

有別於過去我甚至想把解剖顯微鏡調到下學期再講的念頭,這次我們第一堂課就先從解剖顯微鏡開始認識生物。解剖顯微鏡的設計十分直覺,拿到顯微鏡的學生第一個動作就是把眼睛湊上目鏡去看,所以我只要教怎麼轉調節輪就好了。那眼焦調整器、眼距調整器呢?喔我先跳過不講。

其實用眼焦、眼距調整器讓兩隻眼睛同時觀看,這門檻很高耶,所以我把這課程規劃成階段式,願意作進一步嘗試的,就挑戰用兩隻眼睛同時看,如果沒辦法跨越這門檻的,至少你也享有用單隻眼睛探索顯微的樂趣。先讓他們自己用一隻眼睛(或兩隻眼睛看),等看了一些精彩東西,引起他們興趣之後,再說「想不想學更高招的?可以讓你的顯微世界變立體喔!」。有了學習動機之後,才會願意挑戰更難的。


幾年前我把顯微鏡的課程重點放在比較兩種顯微鏡的不同,但是仔細想想,這真的是重點嗎?過去我為了這個重點,曾經把複式顯微鏡和解剖顯微鏡的操作匆忙地放在同一節課完成,我完成了我所謂的進度,但我卻忽略學習的樂趣。

拿出解剖顯微鏡,看看pq或是ap玻片後,知道它是放大正立的像,這樣就結束,也未免太可惜吧?事實上我在課程中也沒規劃讓學生看字母玻片,我是告訴他們這樣的故事

「以前有個學長,考試考了98分,後來他拿到考卷後把答案塗改,跑來跟我說他應該是100分。結果我用顯微鏡看他的筆跡,就發現有問題,揭發了他的祕密。你們可以用鉛筆寫幾個字,去看字會變成什麼樣子?」聽到這樣的故事之後,學生自然就會去想法子看顯微鏡下的字,而且還興奮地告訴我「筆劃變成一顆一顆的了」(石墨顆粒)

此外,我也鼓勵他們把各式各樣的東西放上顯微鏡去找答案,像是鈔票、手掌、鉛筆盒...。

當然,學習生物的樂趣絕對不是只有在教室裡,我曾經立下心願,我的生物課一定在每次段考範圍內都能作到教室外的學習,絕不是只有講植物界去介紹植物而已。

與其我站在學生面前告訴他們,生物多美妙而可愛,那倒不如直接像母雞帶小雞去吃蟲一樣帶著他們,「喏!就這個草地,找你們想吃的吧!」,所以我就給它們每小組一個培養皿,自己去校園裡頭找想觀察的東西吧。




有人挖了土和砂石




有人則是找了蟑螂



有些人大概會以為蟑螂很恐怖,會有學生想看嗎?事實上,這組顯微鏡旁邊圍了二十幾個人等著看蟑螂。其中一…