金魚撈網改裝浮游生物採集撈網

遇到一個問題，有些人會專注尋找一個解決方案，然後持續專研修正這個方案，可是我卻是習慣找各種方式去解決同一個問題。就像是採集水中微生物這件事，我就會想東想西的，這次找到的方案是拿金魚撈網來解決，目前是我覺得是最有趣的。

材料，金魚撈網的網框（這個網拍找一下就有了），還有絹網（請看這篇有寫哪裡買的還有規格）



作法：就把它們組合起來就可以了，沒了。


不過還是要注意一點，不要把網子繃平，中間要凹一點



側面看起來是這樣的



拿著這個撈網，在池水裡來回撈個十幾次，就可以採集到大量的浮游物質。如果是在綠水，就可以採集到大量藻類，我是在學校的魚池裡採集，所以採集到的就會有一些有機質碎屑。

除了像撈金魚一樣撈以外，其實可以這樣作，只要不斷撈水去過濾就可以了。


採集到之後，不需要把裡頭的東西倒出來，只要找一個容器裝水，讓撈網的底部能泡在水裡，這樣你就可以用滴管吸取到濃縮濃縮再濃縮的觀察材料了。



像圖中這種盤星藻，之前讓學生拿燒杯撈水樣來看，也是看得到，可是一張玻片頂多看到一兩個。但利用金魚撈網改裝之後，數量就會提高到二三十倍，其實就看你拿這撈網在水裡來回撈幾次就是了。




藻體通常是定數群體，由4、8、16、32或64個細胞所組成，不過我算了拍到的這個盤星藻，可是有65個細胞呢。

寶特瓶製作浮游生物採集過濾器

八年前做了浮游生物濾網之後，最近又開始想要玩過濾的器材了，腦筋動到寶特瓶上頭。

材料很簡單，先把瓶蓋打洞，是拿尖頭剪刀直接鑽洞，就可以挖洞了。如果想要把洞弄得比較圓滑（其實也沒有這個必要），也可以先把剪刀在火上加熱，不過我自己是用加熱的圓錐鑽子去挖洞的。




洞挖好了之後，內部鋪上這篇提到的絹網，這樣就成了很簡單的過濾器。寶特瓶裝了池水之後，再旋上這個有濾網的瓶蓋，倒置之後擠壓瓶身把水擠出，就可以完成過濾了。而因為要擠壓瓶子，所以請選用軟的寶特瓶。

當水都被濾掉之後，把瓶蓋旋出，不需要把濾網拆下來喔！直接放在裝水的容器裡，就可以用滴管吸取瓶蓋內部殘留物進行觀察。


下圖瓶蓋裡，那些黑黑褐褐的就是過濾殘留物。




如果覺得光是用手擠壓瓶子還不夠，還可以對瓶子作一點改裝，去腳踏車店購買二手內胎。

我買一條是3元，老闆那時候還怕我買多，因為通常這些換下的內胎會有其他人特別來收，老闆說是鋁門窗業者，因為內胎可以用來纏繞捆綁東西之類的吧，比一般繩子還勇健。

拿到內胎之後，剪下氣嘴。在寶特瓶身鑽一個孔，把氣嘴像下圖那樣塞進洞裡，這麼一來就可以利用打氣機進行高壓過濾。


如果沒有絹布，可以用濾紙代替嗎？我不建議耶，因為我有試過。當強大的壓力衝過瓶蓋時，常常會把濾紙沖散，以致於最後的液體裡都是濾紙的纖維，我覺得會影響觀察。

2016的化石觀察課程

累積幾年採集的化石，在化石課程裡就給他通通擺出來，讓學生摸個夠。


另外則有一些採購來的化石，那些則包含了古生代和中生代的化石。課程進行方式是讓學生先對化石有基本認識之後，要帶著iPad從這些化石裡，找出動物化石、植物化石、生痕化石，最後拍照起來，拍照還要有比例尺，並且推測找到的化石名字是什麼。

藉由這樣東翻西找，好歹對化石也認識了。。

顯微觀察蕈類(鴻禧菇)菌絲

真菌的子實體由菌絲組成，這句話說來簡單，不過教學時如果可以搭配實地觀察，效果會更好。

這個課程我用鴻禧菇來當材料，原因之一是一包裡頭就有很多子實體可以使用。

工具需要載玻片和解剖針（如果沒有的話，就自己作一個吧《自製解剖針》），當然還有顯微放大器材，uHandy或是手機顯微鏡。

在載玻片上把蕈柄盡可能分離到最細絲，然後做成水埋標本，這樣就可以了。

手機跟光譜儀的固定方式

手機光譜儀是很好用的工具，平常放在手機顯微鏡上使用，但如果要帶著走，那要怎麼帶呢？要怎麼把手機跟光譜儀牢牢固定在一起呢？

其實手機顯微鏡的組件也可以是科學積木的一部分，所以只要拿兩個載物台夾住手機和光譜儀就可以很穩固了

渦蟲

為了接下來的課程，週日去教區採集了一些渦蟲。買了一塊豬肝切一切，到乾淨的山溝放下豬肝，沒幾分鐘，就可以釣到好多渦蟲。






這些照片是用改裝成解剖顯微鏡的手機所拍攝的









底下附上可愛渦蟲扭啊扭的影片

蜘蛛的書肺孔開閉gif

之前拍蜘蛛的生殖孔時，正好看到一隻蜘蛛的書肺孔，開開闔闔的樣子，拍攝下來之後，製作成動畫。拍攝的方式是利用手機顯微鏡的平台與載物台，搭配其他的透鏡。



via GIPHY

手機顯微鏡改造旋光度計

晚上突發奇想，把手機顯微鏡改造成旋光度計。

旋光度計可以用來測溶液的旋光度，像蔗糖、果糖及葡萄糖都具有旋光性，能夠使通過它們的偏振光的偏振面旋轉一定角度。參考《維生素C的 「旋」機》

改造這個旋光度計幾乎把所有模組的載台都用上了，再加上三個scibrick用來當溶液容器的置放架。



本來我想要用手機的光度感測器來測亮度變化，而手機光度計是在螢幕那面上方，所以就要把手機螢幕朝上，放在底板上，然後光源從上而下打下。基本樣子就是跟手機顯微鏡一樣，不過我發現手機的光度感測器解析度不高，沒辦法看出偏光角度改變時的細微亮度變化，所就改成這個方式，使用光敏電阻偵測亮度來計算旋光度。

其實也不一定要這麼麻煩就是了，如果是原本顯微鏡的樣子，應該是只要改兩個地方就行。1.把本來放鏡頭底下的偏光片小圓板，改貼到偏光模組載台的圓板中間。2.用蓋玻片的透明小方盒盛裝液體，這樣也行就是了。只是因為我想用比色管試試看，所以就改成這樣。

使用單一波長的光源是最好的，例如雷射。

在製作的同時也結合了光譜儀來觀察偏光下的光譜變化，用的是白光LED，材料是比色管。當偏振片轉動時，用光譜儀觀察固定位置的材料顏色改變（底下有光譜變化的影片）。我覺得這裡頭有很多好玩的東西可以再深入研究。

電腦上的拼骨頭活動

遊戲網址
http://www.bbc.co.uk/sn/prehistoric_life/games/skeleton_jigsaw/skeletal_jigsaws/index.shtml


這個Skeleton jigsaws活動來源是BBC的史前生活，
http://www.bbc.co.uk/nature/prehistoric


有四個level，每個level都有一樣的四種生物可選擇，不同level的關卡難度差異很大。



這遊戲是flash，所以我帶學生用筆電操作。讓學生試著從零散的骨頭中，拼湊出完整的生物樣貌，不過這遊戲是有標準答案的，我倒是希望能製作出一個沒有標準答案的遊戲界面，裡骨頭堆裡可能堆放著兩個半的生物，然後讓使用者從中挑出同種生物的個體拼湊出來，但是不一定要做出標準答案。

資訊視覺化地質年代的時間長度圖

這個活動的目的很簡單，就是理解地質年代的時間感。課本提了前寒武紀、古生代、中生代、新生代，你以為這幾個都是一樣的時間長短嗎？人類始祖在200萬年前出現，相對於地球年齡，這是很久以前嗎？

以下的圖片和原始檔，可以在雲端硬碟下載
地質年代圖檔


每個學生拿到一張空白學習單，左邊的空格，一格代表一億年。我把最近的六億年，另外放大格子在右邊，每格是一百萬年。


 



接下來就是用色筆把前寒武紀、古生代、中生代、新生代用不同顏色塗繪出來。並且參照課本資料，把不同的生物出現的時間點標示出來，還有把之前作Earth Viewew的活動時，找到的大滅絕時間標示上去，最後在左邊以一億年為單位的格子裡，想辦法標出人類始祖出現的時間點。



做了這個活動之後，就能用視覺化地呈現出各年代的尺度關係，然後就能進行一些討論。

使用檢索表檢索蝴蝶

今年檢索表活動改了一個方向，先利用檢索表檢索生物，會用了以後，再自己畫出五隻caminalcules的檢索表。

這個檢索表折頁是去特生中心的消費合作社買的，一面是鳳蝶科的，另一面是粉蝶科的。

這個並不是二叉檢索表的形式，分類時也沒有用到太多的特徵名詞（像是第幾翅脈啦）

頁底有名錄，可以對照中文名和學名




課程操作很簡單，我把幾種容易用檢索表辨識的蝴蝶照片放在moodle上，用填充題的題型來命題。學生進入moodle之後，會隨機拿到10題，然後他們就要用檢索表去找出蝴蝶的名稱，再打進moodle裡。

如果沒有iPad的話，我大概就會把照片洗出來編號，讓學生抽編號去找蝴蝶名字，再寫在學習單上，然後再人工批改。這看起來就好麻煩喔，有iPad可以用真好。

解剖顯微鏡模組觀察蜘蛛

我在Scimage 手機顯微鏡社團裡看到文俊老師提到的觀察需求。以下引述他的文字：

許多蜘蛛要能夠正確的鑑定，必需在顯微鏡底下觀察蜘蛛的生殖構造才行。如果能夠利用手機顯微鏡提供高品質的生殖構造照片，讓社員能方便操作，那將有助於多樣性資料的收集。目前我使用手機顯微鏡拍蜘蛛的瓶頸如下：蜘蛛身體太厚不透光，不能直接擺了就拍；標本通常放在培養皿內以酒精浸泡觀察，手機顯微鏡的工作距離不夠

既然改裝了一個解剖顯微鏡，我就來試試看它能不能夠達到要求。
1.標本要放在培養皿裡，以酒精浸泡觀察
2.放大倍率要能夠鑑定生殖構造


這是金蛛科 Araneidae 姬鬼蛛屬Neoscona的某種蜘蛛，已經浸泡酒精裡頭



用小培養皿裝著，放在手機顯微鏡的載物台上，使用前篇文章提到的18mm透鏡觀察，注意這樣的工作距離足夠讓我手指伸入。

上面那樣的拍攝模式所拍攝到的蜘蛛腹面，這個是體長約0.5cm的個體，腹部的生殖構造是可以辨識的。



再試試看大隻一點的個體，體長約0.8cm，同樣使用18mm透鏡，可以明顯辨識雌性個體外生殖器的垂體形狀。



改使用12mm透鏡觀察同一隻，工作距離小一些，但距離還是足以打正面光



科學家曾經利用金蛛科的Larinia jeskovi，進行生殖行為的觀察。當雌雄兩個體交配的時候，把它們迅速冷凍起來，觀察交配的過程，結果發現雄蛛在交配完會剪掉雌蛛的垂體，失去這個器官，雌蛛就沒有辦法再跟其他雄蛛交配了。

這篇報導裡有掃描電子顯微鏡的照片。

手機顯微鏡改裝解剖(實體)顯微鏡

生物課程裡稱的解剖顯微鏡和複式顯微鏡，我覺得名字很尷尬。因為「複式」是相對於「單式」，單式顯微鏡是一個鏡片，而複式顯微鏡是有多個鏡片組成目鏡和物鏡。所以所謂的「解剖顯微鏡」其實也是複式顯微鏡。

而解剖顯微鏡之所以叫作「解剖」，則是用功能來命名，它也有其他名字，如實體顯微鏡、金相顯微鏡。

解剖顯微鏡的特點在於工作距離較大，所以才能進行解剖。

一般我們用7mm透鏡製作的手機顯微鏡，雖然能得到較高的放大倍率，但是鏡片的焦距短，工作距離短，很難在標本上操作什麼，在加上倍率高，景深淺，所以對於某些標本也很難一窺全貌。

如果需要微距且工作距離大的手機顯微鏡，那麼就需要更改透鏡了。

手邊有一些不同焦距的透鏡，我底下的實作，使用左邊數來第二個的透鏡，直徑18mm。


把透鏡利用黏土黏在手機後鏡頭


手機直接放在手機顯微鏡的上板（但並不是利用原有上板的7mm透鏡），加裝的透鏡突出於上板之外。如果是使用科學maker的手機顯微鏡，可以加裝偏光模組的載物板，因為其短軸長度較長，能夠提供較大的置物空間。這樣的透鏡提供至少3公分的工作距離（標本到透鏡之間），雖然只有3公分，但要打光或是進行操作，這個距離都是可以的。


上圖拍攝的物體是一隻死在窗台的斷頭椿象，斷頭處看到的白色絲狀物是氣管。

鼻血果凍

上回看人血果凍已經是好久的事情了，沒想到隔了11年還有機會看到。

學生嘉祐一早來教室，興沖沖地拿了一杯東西給我看。保溫杯的杯蓋裡裝了一個紅色果凍，他說他早上來學校，一直流鼻血，所以他就拿容器裝起來了，流了好久，就變成了果凍。

自製解剖針

解剖針在挑一些細微構造的時候是很重要的工具，雖然有現成商品可以選購採用，但由於我們只是需要它尖細的構造，所以也可以自己製作就是了。

材料：筷子、縫衣針、美工刀、縫衣線、膠帶

先用美工刀在筷子一端剖開約一公分的深度，需垂直剖兩刀讓筷子一端成為裂成四片，就像是夾頭一樣，然後把縫衣針插入。



接著用線緊繞固定，最後用膠帶再貼起來。



上方是市售解剖針，下方是自製的。若有必要作更精細的操作，也可以使用更細的針來製作，例如使用0號（直徑 0.30mm）或00號蟲針（直徑 0.25mm）