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用糖校正烤箱

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你要怎麼知道你的烤箱溫度是對的呢?這當然就是需要一個校正的過程囉,用什麼校正,可以用蔗糖來校正。

這是我從Cooking for Geeks(中文書名叫做廚藝好好玩)看到的作法。

蔗糖的熔點是186°C,所以理論上如果你設定烤箱的溫度是170°C或是180°C,蔗糖是不會融化的,不過設定180°C還是有可能融化,因為烤箱的溫度雖然是定溫,但也是有可能會高於180°C再降下來的。而如果是設定190°C的話,應該就要融化。

懂了這樣的原理之後,就來玩玩家裡的烤箱吧。

拿個小瓷盤放一點砂糖(這個成份就是蔗糖)



烤箱的上火下火調到170°C,過了15分鐘再看,啊!融化了,變成焦糖了。顯然170°C的設定可以讓烤箱溫度高到186°C哪。



我拿了二砂去試試,不過這回就改放在土司麵包上面

原本的樣子



後來的樣子,看來底下的糖有融化,但是又再膠結在一起,但是上面的糖反倒沒有融化




用SciBrick製作萬向手臂

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因為看到皮卡轉貼秋雲老師用針筒製作的機械手臂,今天一早就拿起SciBrick來試組一下。

居然發現可以組成萬向手臂啊,可以轉出各種方向,雖然我還不知道可以拿來作什麼,但是我想總有一天有用的。



有了手臂之後,再來加個針筒,這樣就可以做出一個簡單的手臂。這樣的機械結構還蠻有意思的,可以看到那根螺絲一直都能夠和針筒成垂直角度呢!

用松葉評估空氣污染

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用松葉的氣孔看空氣污染,這是日本教科書裡常見的活動,這是由於松葉的氣孔多而整齊,檢查也方便,所以方便量化。







空氣中的懸浮微粒會塞在氣孔的地方,顯微鏡下檢查可以用全堵、半堵、不堵來評估。再估算視野下被堵住的氣孔數量,來評估該地空氣污染的問題,這是一個利用生物評估環境問題的簡單活動。

醬油蛋的實驗

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上篇是《[擴散很慢]跟生物學概念的關係

這是我設定給學生的家庭實驗之一,因為有些實驗時間很長,一定得在家裡完成才行。這個實驗的器材方法都簡單,只要水煮蛋和醬油就行,另外還有定時拍照。

實驗說明很簡單,就這樣

一顆煮熟的白煮蛋切半輕輕挖出蛋黃,把醬油倒入蛋黃的空洞每隔幾小時就測量醬油擴散的距離如果能夠拍照就拍起來,上傳moodle的個人檔案區將紀錄的時間和距離記錄在筆記本36頁此頁分成上下兩半,數據表格紀錄在下半的左邊

安排這實驗的原因除了讓學生實證擴散的速度外,也同時要透過這個實驗教數據處理、繪圖等實驗技巧,觀察學生的報告,也可以讓我得知學生的探究能力為何。

下面的圖表,是我整理某位學生的數據,然後用google試算表做出來的,大致上可以看出時間和距離並非成正比(實際上距離是和時間平方成正比)



而這個學生本來的數據是下圖左方這樣(我拍得真是模糊啊,發生什麼事情了),右邊塗塗又改改是經過數次指導才畫出的。

問題在於本來他要用實際時間去繪圖的,以致於橫座標的時間會呈現不等距的狀況,意思就是橫座標一下子九點、十點,然後就跳到隔天早上七點,然後這些時間間隔都沒有呈現應該有的樣子。

我堅持要讓學生先學會手繪圖表,因為基本原則要先懂,不懂的話,就會用電腦做出怪圖了。


最好的情況當然是要每小時都紀錄數據,不過也是有學生只有紀錄三四個點的。


這樣的課程活動也是要讓學生從定性描述轉換成會定量描述,最後再透過繪製流程圖,說明實驗過程和實驗結果與討論,完成一個簡單的實驗報告。這樣類型的實驗報告多作幾次,未來作大型的探究活動或專題,就會順很多,因為已經是有經驗的了


另外,幾位學生也很棒的,會利用手機或平板拍攝縮時影片,紀錄這些擴散進行的樣子。下面這個影片,雖然偶而會有蟑螂出來搞鬼,但是可以很明顯看到擴散的距離,一開始很快,後來就慢慢的了。


火鍋店看肉片

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「等等,讓我先拍個照」糟糕,去火鍋店吃個肉片都忍不住要研究一番。

這家火鍋店的肉品有雞肉、牛肉和豬肉。雞肉是雞腿、里肌。牛肉是雪花豬肉和板腱,豬肉也叫雪花豬肉。

雖然都叫雪花,不過雪花只是一個形容詞,描述它的油脂豐富。雪花豬肉有些是指chuck eye roll,肩頸部的肌群(斜方、菱形、背最長),不過這家的雪花牛肉是牛五花。

牛五花顧名思義,就是肌肉層和脂肪層交錯。





特寫圈出一下,牛五花應該是牛的腹脇,也就是肚子那層肌肉和肥油,肌肉層包括腹直肌、腹外斜肌、腹內斜肌、腹橫肌。不過光看一片肉攤在那裡,我也不清楚哪個部位是什麼?



不過這些肌群的肌纖維走向不太一樣,靠近一點倒是可以看出一些不同,還可以看到肌束之間的血管。



板腱,是infraspinatus棘下肌的部位,搞不懂的話,就是去google一下這個肌肉名稱,看一下圖片,就是肩胛骨下方的肌肉。這塊肌肉中間的筋膜(fascia)是一大特徵。好幾年前某餐廳有名的重組牛肉,就是把中間的筋膜去除之後,再組合起來的。


這部影片中,1:48-2:30,廚師切除的那片筋膜就是板腱的特點了。筋膜的纖維是有方向性的,是順著拉力方向延展的。像火鍋肉片這樣切成薄片,把這些纖維都切成一段一段的。





樓梯也會長黏菌

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開學初,連日陰雨。季瑾傳來幾張照片說學生在學校看到黏菌,咦?學校哪裡來的黏菌,有木頭嗎?

有的!敝校的樓梯就是啊。這個木頭之前介紹校園的木材時,特別來取材。沒想到現在黏菌也要找上它。




看起來分不出來是真菌還是黏菌,不過季瑾他們確定有黏菌,因為後來他們有找到變形體。我想如果這邊都有黏菌了,那麼其他校園的木材應該也很有機會啊。







延伸閱讀
黏菌有動物的特徵-科技大觀園
https://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Feature/C/14/14/10/1/1019.htm
狄伯瑞–植物病理學之父及近代真菌學的創始人-科技大觀園
https://scitechvista.most.gov.tw/zh-tw/Articles/C/8/8/10/1/500.htm

特生中心看熊腳、虎腳、虎鶇毛

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這什麼鬼標題啊?

這篇算是純粹作圖像紀錄,想說以後自己可以用

上個週末心血來潮,跑去從來沒去過的特生中心參觀,看到很不錯的教學材料呢!

這是台灣黑熊的全身骨骼



我的觀察重點在腳,下圖是前腳,稍微踮起來,從上圖可以看出後腳跗骨貼地的蹠行樣子(就跟人一樣)


這是老虎的全身骨頭



前後腳都可以看到它是趾骨貼地,掌骨抬起,這是趾行的特徵。


看展過程也看到一個驚悚的畫面,原來小孩子是「山產野味」,到底美工人員有多恨小孩呢?




這個展品讓我駐足很久啊,因為我曾經作過類似的事情,可是光是處理一片翅膀就花了很長的時間,還弄得整個房間都是毛。

這是虎鶇的全身羽毛





頭上半部的羽毛共792支,頭下半部339支


腹部羽毛681,背部羽毛545



翅膀羽毛614,尾部117




在特生中心保育館旁的生態教育園區,還看到很多很多的地洞



拿大頭鞋當比例尺,就知道洞有多大了。推測大概是什麼膜翅目的地蜂(?)挖的洞,可是等很久都沒看到有什麼蜂


用uHandy觀察鴨跖草了解個體組成層次

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這個課程是延續上次的「用洋蔥表皮了解植物表皮細胞的功能

前情提要就是既然已經知道葉子表面防水,可是國小又學過蒸散作用,知道葉子可以排水,那麼顯然葉子上有洞。
「ok,那洞在哪呢?長得又是什麼樣子呢?」這堂課就是為了解決這個問題而進行的。有別於教科書上直接觀察全部的動植物細胞,我先抓出核心問題,然後再用觀察活動去解決它,其實也就是科學方法的過程,是探究的一部分。
而這個觀察活動本身也是配合2-3生物體的組成層次所進行的,前一節課我也把「觀察水中微生物」設定成這個單元的探究活動。
這是很搞剛的工作,其實是為了增加討論的機會。我設定的問題就是,「透過顯微鏡你怎麼知道它是單細胞生物還是多細胞生物?」
看什麼?比較什麼呢?水中游來游去的微生物、出芽生殖中的酵母菌、柵藻或星盤藻、葉下表皮、口腔皮膜。你看到的一片細胞,究竟是一群單細胞的群體,還是一片多細胞的組織?
回到這個活動上,配合「個體的組成層次」,就是在看多細胞生物的分工合作。分工合作要分兩個部份來看,一是分工,二是合作。既然要分工,細胞就要作不同的事情,要作不同的事情,形狀就很有可能不一樣。而合作包括了「長得一樣的細胞彼此合作變成一群」,還有「作A功能的細胞群和B功能的細胞群一起合作」
這些概念透過鴨跖草的表皮觀察,都可以被實踐!看上下表皮細胞、保衛細胞、葉肉細胞彼此之間的關係
課程的流程很簡單,學生看影片學撕皮作玻片,然後這次改使用uHandy來拍照紀錄,方便比較與繪圖。除了觀察下表皮以外,也觀察上表皮,比較兩者不同之處(表皮細胞大小、顏色,是否看得到氣孔與保衛細胞)
提醒一個觀看小技巧,如果觀看時總是在氣孔位置看到一顆小氣泡堵在那邊影響觀察,請把表皮翻面觀察。因為氣孔在下表皮是凹向內的,如果你觀察的時候是把下表皮的外側朝上,那麼作水包埋的時候,水不容易滲進去凹洞處,所以你要反過來從下表皮的內側觀察。(其實喔,這個現象也跟植物的適應有關係,如果水這麼容易進入凹洞處,那麼氣孔就會很容易被水堵住了啊,裡面的氣體要逸出就沒那麼容易了)


學生直接看影片,step by step

玻片用uHandy加上iPad,吸一下免對焦,立刻觀察






用平板電腦作顯微觀察,最棒的事情就是可以任意比較。剛好這次不同學生各自拍到開開的氣孔和關關的氣孔,直接用尺去量,就知道氣孔開開的時候,保衛細胞會變胖還是變瘦。


這些拍到的影像,我都請學生先上傳…

反光鏡顯微鏡變身LED顯微鏡

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這種反光鏡的顯微鏡算是很古老的設計,雖然有些人覺得這種很落伍,一定要插電有燈才夠潮,但是我其實還蠻喜歡這種顯微鏡的。



成也反光鏡,敗也反光鏡。插電顯微鏡的損壞理由之一,就是燈壞掉、保險絲壞掉,而且一沒電就沒辦法用了。

相對於此,反光鏡顯微鏡的好處就在這了,只要有光就行了,但是要找到「好光」也不容易就是了。室內的太陽光不可得,可用檯燈代替,但是檯燈燈管又會讓鏡子裡反射的光源變成燈管的形狀(非均勻的光線,容易影響觀察),而且檯燈還是要插電。



過去我們學校普遍都還是用反光鏡的顯微鏡,最近幾年則都更換成插電式的,難道過去留下的反光鏡顯微鏡就要淘汰了嗎?現在新的和這種反光鏡的差別只有光源的差別耶,有沒有辦法改裝一下呢?

有啊,之前就改過一台鹵素燈的顯微鏡增加LED光源的,這次其實也是用類似的方式去改反光鏡。怎麼改?就把一個LED燈座放在反光鏡上面囉。對!就這樣而已。




LED燈座的設計來自科學maker,顏色看起來不一樣只是因為底下貼了黑色圓貼紙,用來固定LED腳和電池。電池使用2032,露天拍賣可以買到10元以下的價位,足以點亮數十個小時。

雙刀流切軟木-跟虎克一起看細胞

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看軟木的格子,我寫了幾篇,有幾年也的確給學生試了,不過嘛,總覺得效果普普。

重回虎克的浪漫虎克看軟木,還有許多你不知道的事觀察軟木塞

不過前陣子看到葉宏毅老師的雙刀流之葉子橫切,覺得相當好,可以一試!咦?以前我不是也有寫過作過類似的東西嗎?(徒手切片真簡單-不用九把刀,只要兩把刀),這有什麼不一樣?

很不一樣,當時我做的是使用雙面刀片,手法上像是用切的。而葉老師用的是單面刀片,手法上算是用「剁」的。哪個好?單面刀片比較硬,雙面刀片比較軟,我認為葉老師的方法比較好,容易操作,也不容易受傷。。

不過我自己在採買刀片的時候,最近和以前的經驗大不相同,以前五金用品店賣的都是單面刀片,偏偏以前我愛買雙片刀片,跑很多家才買得到。最近要買,反而發現大多數店家都賣雙面刀片,反而買不到單面刀片。啊這是跟我作對嗎?後來我就直接去美容美髮用品店才買到的,畢竟這類型刀片最大用途就是割毛啊。(修髮、修面、修鬍、修眉毛)

我也錄製了幾個用兩枚單面刀片「剁」標本的影片,一個是「葉子橫切」,另一個是「看軟木切片」。學生用iPad一邊看,一邊跟著作,再用iPad搭配手機顯微鏡來觀察,這樣的學習效果非常好。







一開始學生放進顯微鏡的都太厚,不是說學生不會切,學生當然會切,只是他們常誤以為那個切得太薄太小的是不能看的。後來再實際指導示範之後,狀況才改觀。


學生看到這些畫面的時候,有些就很興奮的說「老師,虎克看到的就是這個喔?那我可以教虎克那些是細胞壁了」,有些則說「哇賽,我居然跟虎克看到一樣的東西耶」




還有學生問「老師,虎克也是這樣切的嗎?」
我說「不知道耶,我看虎克的書沒講,但是我猜他應該是用剃刀切的沒錯」


咦?剃刀?我好像找到關鍵字了,我趕緊去翻古騰堡計畫的電子書 Micrographia(微物圖誌) ,看看虎克紀錄了什麼?

看虎克的觀察紀錄的第一點和第二點,我好像弄懂了,為什麼他會看這些了。

虎克的整本微物圖誌紀錄了60個觀察報告,還有58幅繪製精美的版畫。其中第一項觀察的是針尖,第二項觀察就是剃刀!





為什麼觀察這些?從虎克那個有名的顯微鏡圖可以猜想,那顯微鏡的標本是插在針上的,所以當然會觀察針頭囉,而剃刀是顯微觀察製作標本的工具,所以也就會觀察剃刀囉。虎克的好奇心很重,會先從身邊事物先觀察,我想也是理所當然的





最後最後,整理了一下最近兩年錄製有關玻片標本製作的影片

玻片標本製作 採血看不同液體對紅血…

實物投影機看微生物

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給學生看水中微生物的時候,我都會在實驗前幾天就先拿燒杯泡稻草,一次就泡了六杯,實驗時剛好一組一杯,讓大家不用走到教師桌拿材料,就可以觀察。

雖然只要泡得夠久,裡頭就會有越來越多生物,不過我有時候會希望學生特別去取某些大型的微生物,像是草履蟲。

其實草履蟲很大隻,肉眼就可以看到小小的白點在游泳,可是要指給學生,讓學生用肉眼看,這偏偏又很難指。用手機顯微鏡直接取樣,偏偏又放得太大,就很難告訴學生肉眼底下的草履蟲在哪裡。

以前我還會用架個解剖顯微鏡讓學生看看,不過今年想到我桌上有台圓剛的實物投影機,直接拍攝水面就可以。其實用手機拍攝,然後想辦法把手機影像投影出來也是可以的。或是用webcam拍攝,電腦在投影也可以。方法太多了,總之就是想辦法讓學生跟我有辦法用同一個畫面溝通。

這是實物投影機直接拍攝水面的樣子



再近看一些



教室後面有液晶電視,影像訊號可以直接送到這邊,然後就可以對著電視指指點點,告訴學生,你們就去找這些微生物啦


這個是翻拍電視畫面的,有些單細胞生物真的還蠻大隻的