南方天空下的生物手札

上學期執行了一學期的特色課程，是以植物觀察為主軸的設計

課程名稱 "植物觀察初心者"

因為是開給高一的學生的，國中一年級之後就沒有修過生物課程，所以知識層面減少，而希望在課程中教導觀察的工具、觀察的重點、以及如何呈現觀察結果。以植物為素材，創造出一個可以慢慢觀察的時空

課程整體內容可以參看課程中建構出來的協作平台

https://sites.google.com/view/kghsplantwatcher/%E9%A6%96%E9%A0%81?authuser=0

可以點右上角首頁旁分頁符號，觀看各課程細部進行內容與結果

完全重新自己設計一套課程的過程中，有很多的理想也很多的幻滅XD

首先要挖掘自己對生物學的理解，甚麼是重要的，甚麼是生物學特別的?

再來要挖掘自己對教育的價值觀，甚麼是我覺得學生現在該學的?

課程實施後，又面臨到衝擊，我設計的課程不能被買單，縱使是一部分學生而已，我的玻璃心還是碎了XD

但也因為走過這一個歷程，我才又再回頭想，學生與我間的差異，還有，我真正想給，而學生能收的又是甚麼?

這篇網誌就是在紀錄理想、幻滅與重新面對現實的目前小小得我想到的解決之道

對我上這門課而言，有些與先前不同的課程設定

1.跑班

(1) 出席情況不易掌握

(2) 討論報告困難度較高

(3) 成員熟悉度不高，氣氛炒熱難，團體動力弱

2.選修

(1) 通識，無關乎考科

(2) 與課程關係，太近，可能頂多加強原有視野，太遠，學生面對不熟悉的會畏懼、或者覺得不想學

(3) 所謂的興趣，是對課程內的生物有興趣？文本的興趣？還是對生物的各面相有興趣？每個學生對生物的不同面相興趣不同，如何平衡

生物是一門實證、累積的科學，在這堂課程我試著利用活動設計、報告，提供時間空間與機會，去嘗試關於專業、關於生活的體驗。我很希望能讓學生理解在認真做一件事情的過程中，深刻去體會與感受，逐步確認所謂的興趣與自己的價值觀

課程進行時，出現了許多我挑戰我自己的價值觀的情況，例如請到很棒的外聘講師來演講、授課，我自己聽到許多很精彩的專業或是生活上的創意，但不是全部的學生都買單，這時，我在想，所謂的體驗機會難得，是老師覺得還是學生覺得。

底下是較完整的反思記錄與目前我想到的解決方式

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植物觀察特色課程設計執行與反思

一、課程目標

1. 培養觀察力

2. 進行有效的小組討論、執行小組報告

3. 自然觀察於生活中的應用：花藝與植物繪圖

二、課程設計主軸

1. 學習使用觀察工具：實驗室顯微鏡、手機放大鏡頭、顯微攝影

2. 觀察內容：生物專業領域與生活中的生物

校園植物 (花藝設計、跑校園實地觀察活動)

蔬菜水果

3. 觀察結果呈現：小組報告、植物繪圖、觀察記錄表

三、課程執行的困難面

(一) 小組討論

# 課程進行方式

1. 用投影片以及書籍Talk and show介紹討論的方向設定、簡報技巧

2. 討論過程中引入討論方法

3. 以架構式的學習單紀錄討論結果

(老師覺得很清楚，學生卻搞不清狀況)

# 問題

問題1. 跑班式的班級小組組員活絡程度不佳，無法投入討論

原因 (1) 跑班的小組學生間彼此不一定熟悉

(2) 在報告之前的上課過程，沒有讓兩小組合併的熟悉機會

(3) 討論報告內容前，沒有暖身活動，直接要學生討論

太過於目標導向，而我自己也不想跟陌生人討論事情

解決方式

(1) 在前面的課程中，加入短時間的小組報告，使成員熟悉合作模式

(2) 設計暖身活動：有趣、沒有對錯、可以隱喻某些個人特質

例一：尋找校園植物活動中，請學生用一種植物比喻自己來介紹自己

例二：說說生活中最愛的植物

課程設計應該有好的：暖身---重點課程--收尾

好得起頭及收尾不容易，但是是課程流動順利進行的關鍵

問題 2. 學生未具有先備知識及事先未收集要討論的素材

雖然在討論之前友進行植物形態學講義內容的小考，但不一定有念

原因：

(1) 因為是團體的事情，上課才開始進行討論這件事情，才開始用手機查

(2) 不知道要準備甚麼素材

解決方式

(1) 把上課小考改成回家作業，邊查邊寫，使學生至少先預習一遍

(2) 設計收集討論素材的個人回家作業學習單

第一部分：

問題：關於植物_______(報告的主題)，我最好奇的__________(三個問題)

找網路相關資訊，回答上述三個問題

_________________________________(資料來源)

第二部分：

問題：生活中哪些食物是植物的XX部位________________(寫出五種以上)

第三部分：

問題：我想仔細看XX植物的XX部位___________(寫出三個)

問題 3. 不知道如何開始一個討論以及結尾

原因：缺乏技巧、時間控制、領導、記錄方式

解決方式：

(1) 提供常見討論技巧，並直接練習操作小規模題目

(2) 將討論練習時間切割成明確段落而不是一整堂課，並且告知切割原因。

例如：技巧一10min發散思考---5min確認小組目標---10min小組聚焦

(3) 在暖身活動中找出小組長

(二) 觀察重點及工具

l 上課的內容

1. 組織學

2. 顯微操作、顯微攝影

3. 形態學講義

4. 形態學小組報告

沒有真正教到觀察內容，以及觀察之後要做甚麼

解決：

(1) 保留講義：設計課程活動使學生必須用講義中知識去回答問題

例1：記錄葉子的十大特徵、比較、歸類、檢索表製作

例2：四種花卉，觀察並記錄花的各種特徵

水果蔬菜也可以練習使用講義作為觀察工具

(2)去除組織學內容及顯微鏡操作，聚焦在肉眼或是簡易型的手機放大鏡可以看到的特徵

高一的學生對組織學的內容熟悉度不高，花太多時間在專有名詞的說明，加上顯微鏡操作與後面型態學觀察對學生而言相關性不高。

教學不應該貪多，應該要確認自己的目標

另外，也首次使用協作平台來進行教學協助

原本是希望學生也能操作，但除了作業之外，課程照片及協作平台的主要架構還是我自己完成

比較了一下協作平台與Google classroom

協作平台 : 直接形成網頁介面、可瀏覽整體課程與全部人作品、但目前無法用平板或手機操作、要收集學生的google帳號

(可搭配google表單)

Google classroom: 收作業步驟簡單、可以用手機、無法一次觀看全部人

108課綱之後，學生要有學習歷程檔案，對於跑班式的課程，有網路平台是比較容易進行並且記錄課程，我也還在思考，哪一個比較好

這個實驗可以說是廚房中的分子生物學實驗，簡單又快速，只是結果有些學生會有點失落~~(常說~~ㄚ我的DNA就這樣喔XD)~~，另一方面，時間上又往往沒有到兩節課，剩下的十幾二十分鐘很零碎，講正課又沒有甚麼效果。
想改進實驗流程，並且設計成剛好兩節課，又能增加學生操作動力的課程

時間 : 兩節課

流程 : 奇異果DNA粗萃取--->人類DNA粗萃取--->DNA摺紙

特色 :
1.精簡實驗器材與步驟，減少實驗操作時汙染
2.可外帶兩種自己的DNA 給親愛的.........爸爸媽媽
(自己身上萃取出來的跟折紙摺出來的DNA分子)
3.折紙作的快的可以吃到DNA餅乾(被揍)

(一) 奇異果DNA粗萃取步驟

1.1/2顆奇異果(每組要分兩份也可以) 剝皮放到5號封口袋裡面

2.加 20mL水進入封口袋

3.加 洗碗精(壓一下壓頭) 進入封口袋，用手按壓混勻封口袋內容物5分鐘

4.加 濃食鹽水 5M 5ml 進入封口袋，用手按壓混勻封口袋內容物5分鐘

5.加 新鮮現打鳳梨汁或 5%市售嫩精 5ml 進入封口袋，用手按壓混勻封口袋內容物5分鐘 (我個人是用嫩精，真的比較方便XD)

6.將封口袋內液體，用雙層紗布過濾到燒杯

7.取濾液5ml 到試管中

8.緩慢加入冰酒精 5ml，不要攪拌，在酒精與下層溶液中間會出現棉絮狀物體，即為DNA

*步驟1~5都在封口袋內進行，封口袋可清洗回收使用
*步驟6的紗布也可以清洗重複使用

(二)人類口腔粘膜細胞步驟

1.用飲用水漱口1分鐘吐到100ml小燒杯中

2.加洗碗精(壓一下)，攪拌1分鐘

3.加濃食鹽水 5M 5ml，攪拌1分鐘

4.緩慢加入冰酒精10ml，不要攪拌，在酒精與下層溶液中間會出現棉絮狀物體，即為DNA

5.依照學生意願，將DNA撈起，裝入1.5ml 微量離心管，加入酒精，用石臘膜封口，將自己的DNA帶回家。

***(一)(二)實驗設計說明***
1.封口袋萬歲!!!
用封口袋取代果汁機打碎，可以不用前置作業或是各組排隊等，只需要將奇異果對切，發給各組，我重複使用了四個班基本上都還可以繼續用。

2.冰酒精的量可以與底層的液體等量，如奇異果濾液取5ml，冰酒精也可以5ml即可，而且加冰酒精這個步驟放在試管中觀察很清楚

3.人類DNA萃取並非每個版本高三實驗都有放進去課本，所以我是印講義，每桌一份，各班重複使用，放在U型夾中，要不然會一個班用完就濕掉了。

4. 一般的實驗課，下課就結束了，內容好像停留在實驗室。很少有可以外帶的實驗結果。雖然增加了微量離心管與石蠟膜的使用量，但讓學生將自己的DNA帶回去，好像課堂上的東西是可以延續的，當學生要向家人朋友說這個透明的液體當中神祕的物質時，會是另一種實驗課學習的重整。

5.將(一)(二)實驗完成收拾好桌面後，擦乾，才可以進行第(三)個步驟，可避免摺紙過程不小心打破玻璃儀器，或是紙被沾濕爛掉。

(三) 摺紙DNA

這個我是利用每桌一份的講義中，印出兩個QR code，一個是阿簡的生物筆記中詳細的說明步驟，另一個QR code 就是操作摺紙的步驟。然後在每組放講義的U型夾中，課前先放入彩色紙。學生操做完前面兩個，就可以依照自己的時間，用手機掃QR code 來進行摺紙DNA的步驟。

在整堂實驗開始前的實驗說明，我最後說了，先摺完紙的同學可以拿摺紙DNA給我看，來換一個DNA餅乾 (但是沒有人知道DNA餅乾是什麼XD)

很清楚的影片及說明來源 :

Fold a long Origami---Collapsible Helix

https://www.youtube.com/watch?v=31q4ze2fWA4&feature=youtu.be

阿簡生物筆記：DNA折紙新法
http://a-chien.blogspot.com/2011/02/dna.html

現在智慧型手機的發達，用QR code的呈現真的可以立馬上讓學生找到學習資料，這要感謝多年前阿簡學長的指點。

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2020.4.20 補充

植物DNA粗萃取實驗
新獲得到一個好設計的概念 (灑小花)

之前跟日本老師交流的時候，隨口問了一下他們的實驗材料，靜岡的老師說，她們是用草莓......
~~(心痛感覺)(靜岡原來是日本草莓產地之一)(我以為會用抹茶做.....)~~

台妹老師說挖奔郎是用奇異果，日本老師說不是很貴嗎? ~~(好錯亂的地域性差異衝擊阿)~~ ~~(其實我只用1/4或半顆奇異果)~~ 然後台灣又不產奇異果。一語驚醒 ! 我也沒想過這個問題，我想可能是進口沒有產季問題，再加上奇異果其實非常好保存，放過三個禮拜也不是問題，放冰箱更可以長達一個月，對於班級數眾多的學校真的是很方便的新鮮材料，不用一直買一直買一直買(這三個字無限循環)。

但是，上述問題，也可以用另一種解決方式 !~~(夢中人再度驚醒!) (是一直在睡逆XD)~~

只要在上述實驗中，請學生自行帶軟質的水果，用封口袋的實驗步驟，作出了如下圖般具有多樣性趣味的實驗結果

某些水果像是香瓜，如果不夠熟透可能無法用封口袋手壓到軟爛，這種情況下，就只需要加一個研缽研磨的步驟。
BUT，這次的測試結果，蘋果就算上了研缽大刑，也逼問不出絲狀懸浮物，但因為沒有重複多次，目前不確定是實驗操作誤差，還是蘋果難纏。

自行帶水果我認為雖然增加了實驗結果可能的複雜度(以及可能失敗的結果)，但是卻可以一節課之內，看見不同材料的在處理過程中、以及最終結果呈現中，差異與多樣。

這個DNA粗萃取的實驗放在高三中進行，對於高年級的學生來說，不再只是完全食譜式的，在成功機率很高的設計中，增加一點點的變動，讓學生去想辦法解決一些材料上的問題，去觀察結果的差異 (例如這圖片中，可以看到濾液的顏色不同)，而且超級有在地性的，例如芒果啦、荔枝啦、台灣在地水果都拿來弄一弄，比起全班做一樣的材料，看到一樣的結果，有意思也有挑戰些。

~~隱藏版的好處，就是可以少準備一種新鮮材料(被揍)~~
~~(不是生物老師不懂準備生鮮材料的麻煩啦) (甩手)~~

以上補充內容是來自雄中 Osimo老師

感謝提供水果DNA沙龍美照及實驗課程設計概念 ^^

-----------------------------2021.1.3新增內容----------------------------

DNA粗萃取各種水果調酒版

我終於在自己的班上也做了各種材料的DNA粗萃取，這次的材料全部由各組自己帶。

我的指示是要 "軟質" "半個拳頭大小的量""各組盡量不一樣"的水果，帶來比較多的是香蕉、番茄、橘子、火龍果、奇異果。也有木瓜、蘋果、哈密瓜、藍莓、葡萄、軟柿子(好當季XD)。

在材料的選擇上，學生問了我才想到，事實上只需要限定軟質的蔬果，蔬菜似乎也是可以進行操作的，例如大黃瓜、絲瓜等等的。而不同季節來操作這個實驗，也應該會看到水果種類的變化。

各組除了做自己組別帶來的水果之外，還可以用別人的材料再做做看。因為材料是自己認真苦思種類，並且自己帶來的~~(還有的說阿嬤要她帶芭樂XD)~~。我發現這次實驗上，學生的積極程度高於之前由教師提供相同的材料。學生會想要看看自己這一組做出來有甚麼不一樣，也想看看別組的成果。也因為操作的手續只需要封口袋，所以可以洗乾淨、重複進行操作，想多做的沒有因為共用儀器而多耗費等待時間。光是改動實驗設計的少部分，我感覺到學生願意投入的程度便增加不少。

教學有晴有雨，有時候就連實驗課，學生參與意願不高，或是喪屍般隨著指示一步步往下做，或是不在意實驗結果只想做完。遇到這樣的情況時，沮喪感油然而生，覺得他們沒有科學精神，自己的教學失敗。但是有時候也因為這樣，才有機會更正視學生在學習上面臨的問題，才感覺自己需要修改些甚麼，去更靠近現在自己心中的教學目標。有些修正像是教法的改變，但有些修正，則是我看待教學這件事情的改變，希望我自己的教學不會停留在某一點，不再前進。