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用scratch演示擴散作用

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其實網路上已經有很多擴散作用的演示動畫,不過原因老樣子,flash已經不支援,而且我用行動學習的方式,又希望學生可以自己動手操作看看,再加上最近又開始碰scratch,所以就自己再來寫一個模擬程式。 網址: https://scratch.mit.edu/projects/277978311/fullscreen/   操作很簡單,進入之後按下方的綠色箭頭就會開始了,球遇到牆壁會反彈,遇到其他球也會反彈。你可以調整速度或是左右放的球數。按下個別的球可以標記那顆球,還有呈現移動軌跡。 授課的使用方式,就是讓學生預測結果後,並操作,然後去解釋原因。有了微觀的模擬操作之後再去思考巨觀的變化是怎麼發生的。

脊椎動物的呼吸換氣是怎麼做的?

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前幾天讀這本有趣的書《超獵奇!人體動物圖鑑①烏龜的殼其實是肋骨》。作者的畫風想像了一個情景-「如果人類的身體像某某動物,那會長什麼樣?」 各位可以自己用書名google一下這本書裡的圖片,應該不少人會很愛才是。 我翻著翻著突然想到要來整理一些知識,那就是關於動物怎麼呼吸換氣這件事。 人的呼吸換氣很簡單,就是胸腔的擴大縮小而已。肋骨的向外向上移動,加上橫膈的向下移動,造成胸腔的擴大,而吐氣就是肋骨的向內向下,加上橫膈的向上移動。所謂「胸式呼吸」就是以肋骨移動為主導的換氣方式,換氣時可以看到胸腔起伏。而「腹式呼吸」則是以橫膈移動為主導,當橫膈下降時,則會讓腹部向外擴張。這種人類稀鬆平常的事情,在其他動物上可就沒那麼簡單了。 就先從青蛙來看吧,青蛙沒有像人類一樣包覆整個胸腔的肋骨,也沒有橫膈,所以他們的換氣方式就和我們不同。我們這種叫做被動呼吸,因為空氣是「被動」地被吸進口腔。牠們的方式則是口部擴張,主動地吸了一口氣,然後再把這口氣擠進肺裡頭。而吐氣也是如此,口腔擴張後,把肺裡的氣進入口部,再擠到外界。這個動作稱為Buccal_pumping。 下兩圖來自在wikipedia的 Buccal_pumping  。不同的兩生類用了不同的流程,下面這種二行程的出現在大多數的兩生類,外界的空氣和來自肺部的空氣會被混合。 source:https://www.wikipedia.org/ 而這種四行程的動作,則是像爪蟾或是鰻螈的換氣過程 source:https://www.wikipedia.org/ 這類型呼吸方式在某些種類的鯊魚也可以見到。 先說說一個傳說,有人說「鯊魚只要停止游泳,就不能呼吸」,這對嗎?答案是對的,但也不是全部鯊魚都這樣。像大白鯊就是得一直游泳才能換氣,這種就叫做obligate ram ventilation。 而像護士鯊,則是可以停下來休息,因為牠們就靠主動把水吞進口腔和鰓,使他們即使在靜止狀態也能換氣。這個叫做 Gular pumping。這段影片44秒開始,可以看到一些鯊魚就是進行這個過程。 我以為這種主動把氣灌進呼吸器官的動作,對人類來說,大概只有被CPR的時候才會進行。就是你倒下來之後,別人主動灌氣到你胸腔裡那樣。不過我看 WIRED 的這部影片時,才知道原來我們也可以這麼做。 Almost Impossible 這系列影集介紹了許多運動項目中

scratch的數字瞬間記憶遊戲

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 幾年前在這個網站上看到有個 數字的瞬間記憶 遊戲,帶著學生玩都覺得非常有趣。 搭配這個 黑猩猩做瞬間記憶 的影片,更可以感受到人類的能力的不足。 但是幾年後,FLASH已經被各家瀏覽器封殺後,這個遊戲越來越難使用了,除非刻意幫瀏覽器姐鎖,否則根本玩不了。 這兩天我就想乾脆自己來做一個好了,於是就用Scratch來做出一個了。 連結在這 https://scratch.mit.edu/projects/277014957/fullscreen/ 自己做了程式才好微調一些東西,左下角可以調整牌顯示的時間,是那個數字乘上0.1秒,預設值是10,也就是1秒鐘。右下角是從幾個數字開始玩,預設是3個數字,最多就是玩到20個數字。不過我給學生做了測試,就算是再努力,大概同時8個數字就記不得了。

用imagej高斯模糊萃取輪廓

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最近被諮詢了兩個imagej的分析案例,雖然影像和目的需求都不一樣,但分析的手法卻是雷同的,都牽涉到高斯模糊。 什麼時候會用到高斯模糊呢?「瞇著眼睛看,好像就會看到答案」的影像,應該都會用到高斯模糊。這個對有近視但沒戴眼鏡的人最有感覺了,當你看到一個人,但是你並不想注意她的眼睛鼻子長什麼樣子,你只想關注他的外型輪廓、體型、身高等特徵,那麼你把眼鏡拔下就有高斯模糊的效果了。 案例一,左圖是一個SEM的圖片,提問者想要分析平滑區域和有孔洞的區域兩者面積的差異。這個案例需要先把兩個區域切割清楚,但如果直接用灰階值做閾值的劃分,一定會有誤。 仔細看看這張圖,如果你瞇著眼睛看,不要把細節看得那麼仔細,就會變成右圖。你就會發現那就是分析的目標了。 方法是先將影像做高斯模糊,可以消除細節,呈現輪廓  Process › Filters › Gaussian Blur... 再做中值濾波 Process › Filters › Median... 第二個案例是研究珊瑚的年層線,左圖可以看見珊瑚切片上一圈一圈的年層線,如同上例,也是瞇著眼睛消除細節後,就比較能明顯區分出來。 方法一樣是先做高斯模糊,然後再做尋找邊緣等分析程序。 run("Gaussian Blur...", "sigma=5"); run("Find Edges"); setMinAndMax(0, 10); setOption("BlackBackground", false); run("Convert to Mask"); run("Dilate"); run("Erode"); run("Erode"); run("Despeckle");   

苜蓿芽的向光性實驗

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紀錄一下今年的向光性實驗。 實驗材料用的是一包150元,300公克的苜蓿種子。一到兩人一組,四個班級的用量不到半包。 種子由我提供給學生,而容器和配置就請學生按照課本指示自行設計。我在每班學生都拿到種子後一兩天,我也開始試種。所以如果我都已經得到實驗結果,那麼學生應該也要完成了。 實驗使用鋁箔包和鋁箔,內部鋪一疊衛生紙。左邊那組是都不照光的,中間的是上方照光,右邊的是側邊照光。從種植到長成這樣約10天的時間,本來側面照光那組的開洞在更高的地方,但是高到幼苗都感受不到光,所以把洞口再往下調整。 未照光的幼苗黃化且徒長,子葉幾乎未開展 上方照光的就正常幼苗的樣子 側面照光的幼苗,莖細長,而在內側沒能感受到光線的就沒有呈現向光性。 最後留一段影片作為未來此實驗的前導使用