2021年6月30日星期三

2021年4月13日星期二

電動牙刷與番茄 (番茄花的觀察)

電動牙刷與番茄

某人拿著電動牙刷進入他的花園中，

你以為是他早晨邊刷牙邊去欣賞自己的園藝成果

事實上，電動牙刷負責著幫忙傳宗接代的工作

嘖~揪鏡~~發生~~甚麼~~

讓我們繼續往下看...... (預告結束XD)

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這篇文章起因於昨天同事問我小番茄授粉的事情

他困惑於小番茄的花是兩性花

但是卻只有看到一種蕊 (如下圖示) 怎麼去授粉呢?

他的問題也引發我的好奇心啦~

拜託他拿來已經凋謝的番茄花

觀察順便做了記錄

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番茄是兩性花自花授粉

雌蕊整個包在雄蕊圍成的中空構造裡

乾掉的花瓣包圍在外，中間一個紡錘狀的構造，就是緊緊包裹住雌蕊的雄蕊們

就連花已經枯萎了，雌蕊都不會露出來

把乾掉的花瓣剝離後，在剝開雄蕊，就可以清楚看到裡面的雌蕊了

再去掉全部的花瓣後，比較能清楚看到雄蕊的外形，並且剝離雌蕊，兩者上面其實都密布細毛

既然是整個被包在裡面，而且花多數往下垂，所以自然情況下重力會協助一部分傳粉，大約會有20~30%的結果率。

但是如何在沒有傳粉者的情況下，增加傳粉率呢?

我家的番茄花之前是用毛筆刷刷刷 (但之前對於花我都視而不見XD)

是很常見的人工傳粉方式

以下影片來自國外的園藝youtuber，他提供了五個方法，都可使花粉落下在雌蕊的柱頭上。

1.毛筆或水彩筆刷番茄花

2.棉花棒刷番茄花

3.用手指快速而輕巧的震動番茄花

4.用電動牙刷振動花

5.用大聲的音樂震動花

5 Ways To Hand Pollinate Tomatoes for Great Success!

https://www.youtube.com/watch?v=wLCdYk1Agxw

第三個之後的傳粉方式，真得讓我覺得大開眼界

電動牙刷原來可以是園藝用品XD

還有放大聲的音樂是怎麼回事

每個領域都有自己的一片世界，都有很多有意思的事情正在發生

"落花水面皆文章"

附註 :

感謝大方學長提供資訊 :　 ""自然界的授粉機制更複雜，同樣是番茄，依生長條件、種類不同，有些雌蕊其實是會在發育晚期〞伸長〞突破雄蕊包圍的""

點入下列網頁，可以很清楚的圖片

Muss man Tomaten befruchten?

2021年3月4日星期四

病原體介紹

歷經了2020 的 COVID-19

今年2021教病原體教免疫是個非常有既視感的一年

把教學的邏輯重新順了一遍順便加入一個小活動來開啟疾病這個話題

教學時間 : 一節課

教學內容 :

1. 科幻成真的2020

2. 從古至今人類對疾病的解釋

3. 從瘴氣學說到病原說

4. 病原體舉例與分類小活動

教學流程

1. 科幻成真的2020 先用科幻片預告引起動機

個人很愛全境擴散中文預告片英文片名是contagion 傳染

片中用政府官員、科學家、防疫部門人員、大賺災難財的網紅、一般民眾等不同角度去看一個致命的傳染病。裡頭有些場景我們在2020看到相似的場景，例如空無一人的機場、學校、街頭，大排長龍的民生物資搶購、災難性的死亡人數等。

這個影片也同時蠻有科學正確性的，底下這個影片就在比較全境擴散與真實COVID-19的異同

用《全境擴散》劇情看新冠疫情何時能趨緩？專業醫師告訴你電影與現實差多少

另一片則是片名為流感 The Flu的韓國片，比較是訴諸情感的災難片，影片中也有許多在2020似曾相似的畫面【流感】電影預告

最後以COVID-19的新聞畫面、目前的感染人數、死亡人數來提醒，疾病隨時可以改變人類的歷史，去了解疾病，是基礎而重要的課題

2. 古今中外如何解釋疾病的成因

從中國古代文人的流放說起嶺南山中的瘴氣，再到西方治療黑死病中特殊穿著的瘟疫醫生(如下圖，圖片來自維基百科)，與而後流行數百年之久的瘴氣學說。

3. 從瘴氣學說到病原體學說

利用Ted-ed的短片幾位科學家如何改變我們對疾病的想法，來說明我們現今認為理所當然的一個想法 : 傳染病由病原體引起的解釋，如何由數位科學家從1840年倫敦的霍亂疫情開始，逐步對抗原有理論，建立新的學說。

這部影片很棒的是利用科學史來闡述科學本質。科學不是知識的堆積，透過紮實有系統的觀察，質疑舊的解釋，建構新的理論，而這個理論正是現在我們對抗疫情的基礎。此外，也能針對影片內容進行小小提問，哪些句子是屬於觀察，而哪些是觀點?

4. 病原體舉例與分類小活動

既然己經知道疾病是由病原體引起的，接下來的活動就是盡可能的知道多種的病原體跟其分類

(1) 寫出病原體 : 四個人一組，請學生在兩分鐘內寫出病原體或者傳染病名稱。例如流感，或是腺病毒

(2) 病原體分類 : 寫好五大類在紙上---病毒、細菌、真菌、原生動物、動物，而後小組在兩分鐘之內將所寫的病原體分類

(3) 判斷分類是否正確 : 每組寫好一個O (圈) 及一個X (叉) 的符號，在別組說出病原體及其分類的時候，5秒內判斷該組分類是否正確。

過程中可以發現許多學生的迷思概念

a. AIDS 就是HIV引起的學生分成兩個疾病

b. 梅毒與黑死病是容易誤判成病毒

c. 狂犬狂牛傻傻分不清

也可以發現有學生因為養寵物，對於狗的疾病名字有多些瞭解。

各組得分就以(1)寫出種類+(2)寫正確的分類+(3)判斷正確的分類三者加總計分。

這次還試用了直接在投影片內計時的方式，搭配上聲音，很有臨場感

簡單的作法如下

更完整的做法可以參考簡報技巧：三步驟做出計時投影片

對於這堂的教學流程，覺得有種講述式、影片、活動與討論並用的平衡感。而且也有達到我想要的教學內容，不只有病原體的知識、也有了解科學內容會改變，但科學重要的本質即是重視所觀察到的事實，重視疑惑，在必要的時候，整個解釋立論系統也能夠進行典範轉移。對於已經學習科學數年的高三三類組學生，課程中融入對於科學的本質，我想對於未來他們看待科學，會有不同的眼光。

2020年10月13日星期二

前陣子在臉書上看到同行朋友帶學生出野外觀察想法，心底生出羨慕及無限佩服，因為生物學是來自實地的觀察，真實的接觸過，比課本、影片更能理解。但因前後各種行政手續的繁雜、經費報帳、活動規劃，任課老師必須一人包辦，更別說一個老師同時兼顧40個人的人身安全或是學習效果，或是費了好大勁帶去，卻在野外滑手機或是聊天。後者這樣的現象，曾經讓我爆炸多次。後來我想我們對身旁事物不感興趣，來自兩個原因。一個是沒有餘裕，時間與精力的餘裕。二是沒有從這些事物上獲得感動的經驗。

"我們祖先所擁有的大腦不一定能了解事實，但一定能讓大腦的主人在為生存而戰時佔上風。因此，我們的大腦並不會演化成根據理性去推斷，而是將判斷合理化；不會演化成看見事實，而是創造真實" "我們往往只看到自己想看到的事物，而不是真正存在的東西" (引述自像科學家一樣思考，史坦利。萊斯)

如果關於生存 ( 工作、家庭、升學等 ) 各種焦慮存在腦中，就算有空下來的時間，也不一定有精力想去主動觀察和我心中覺得此刻重要的事情沒有直接關係的事物，容易選擇以熟悉自在的慣性方式去度過空下來的時間。然而教育的目的就是創造生活慣性經驗以外的破口，提供時間、方法，讓學習者在這個場所嘗試、犯錯，但是也得到新經驗與理解事物的方式。

所以這次課我沒有甚麼很深刻的生態理論，我只想讓學習者從視而不見到偶爾回眸，

我想給出的是餘裕與主動體驗的機會，這需要

1. 特定的時間 (一節月考前已經上完進度的空白課)

2. 自由觀察的空間 (整個校園中學生選擇自己想看甚麼植物、看多久、跟誰一起看)

3. 觀察的目標與方法 (指定觀察植物的生殖器官、生物辨識的app) (引導學生教師在專業角度中希望他能多看一眼的事情)

關於戶外教育，常有師生比懸殊、被帶著聽解說、真正駐足觀察的時間有限，該如何把主控權還給學生，是個難題。植物辨識軟體的存在，解決了部分的問題。我這次故意使用兩個app讓學生都試試看，形色或是 Seek 來自兩個不同的database，分別有優缺點，但都有即時辨識的功能。只要有手機，學生就可以像是有家教般，用自己的速度去觀察。

那我呢?我也很自由的飄來飄去看學生在幹嘛~~ 有時候也蹲下來一起看她們看到甚麼，或者當第3種植物辨識的app XD

應用AI植物辨識app 觀察校園植物

目的 : 1. 學習使用兩套AI 辨識生物app 來辨識校園植物，並且了解AI辨識的優缺點

2. 利用手機與外加顯微鏡頭，觀察校園植物的生殖構造

3. 觀察大葉桃花心木種子從高處落下的過程

時間 : 1節課

實施對象 : 高三上完植物世代交替的學生

步驟 :

1. 教室說明 (1) 請學生下載好兩個app，並解釋AI辨識生物的方式與真正的分類學有何不同

(2) 拍照主題為植物的生殖構造，並且需要利用app辨識名稱

(3) 1~4人一組，每組可以拿一個顯微鏡頭，每人至少拍一種植物，越多越好，一組10種以上滿分，確認在教室集合時間

2. 學生分兩群，一群在5樓丟大葉桃花心木種子，一群在樓下撿

3. 各組分散自行觀察，30分鐘後回教室。

結果 : 30分鐘左右，平均一組人馬可以觀察到7~8種植物的生殖構造，並且使用app辨識出名字。(我會跟學生說為什麼辨識不出來，還有辨識出來的名字是否正確) (我事前也是做了很久的功課，把校園中很多的雜草都透過 iNaturalist 建立了資料庫，自己認了很多遍)

心得 :

1. 從五樓用力扔種子蠻有趣的，月考前很舒壓，而且種子兩面塗不一樣顏色，會看見翻面感覺。另外帶去看學校裡的大葉桃花心木，果實的高度真的有四五層樓

2. 從學生照片看到校園不同角落，我不知道有種韭菜花，也發現蠻多花是早上開下午閉合，例如睡蓮、黃鵪菜等，難怪下午的班級拍到的跟早上不一樣

3. 顯微的視角是學生比較沒有用過的觀察，有興趣的學生可以自行跟我借用，因為顯微，必須蹲下來，靠近植物細看，當中有人拍了很多小花小果的顯微照片，而且極美。

3.兩個app辨識的能力不太一樣，Seek 很能辨識常見雜草 (例如飛揚草、鱧腸、黃鵪菜)，但有時候給到屬名或是無法辨識。形色大部分都會給一個名字，但問題是不是台灣的俗名，是大陸名，有時候也不是對的物種。可以跟學生討論，在藉由AI替我們初步辨識後，還可以做甚麼來確認。

我自己是 iNaturalist的愛用者，常受到各地專家的協助 (其中大部分是台灣熱心的植物學者)，替我辨識了我拍的各種植物照片，讓我學到不少。但iNaturalist要入門需要數節課的時間，比較推薦長期一點的課程，可以讓學生在學習過程中，也逐步建立自己的生物觀察資料庫。Seek正是利用 iNaturalist去進行即時辨識的app，只要先下載app，有網路就可以辨識相機中的植物影像。形色則是大陸所研發的app，辨識速度快，可惜是大陸名稱而且有時植物種類不正確，我自己如果使用就還要去用學名查一下台灣名字，所以不常用XD

4.當自由存在的時候，學生個性不同，所做的行為也不同。有人想慢慢拍，有人想多認幾種。我覺得都很好。只要願意停留，都好。

這是Seek的介面，整體觀察完可以請學生刷這個畫面來給我看她的觀察，這裡顯示的照片就是自己拍的

國慶連假在家中替大葉桃花心木種子雙面上不一樣閃亮亮的顏色，塗了六七十個

(數量大一起丟才壯觀阿)

便宜的手機夾式顯微鏡頭

限量十個外借

跟種子放在同一個盒子，這就是我這堂課所有的教具

學生帶我看到的韭菜花~~

操場正中央草坪一區一區的藍豬耳 (如果用顯為拍攝，很容易被app辨識出來)

這是學生拍的掌葉萍婆果實，這樣的照片無法被辨識出來(或是給了差異很大的物種名稱)

正在用辨識的畫面

沒有手機也沒關係，負責找到可以拍的花朵

這片潮濕的角落草地上，就有五六種植物可以看到生殖構造。蹲下來看到的世界也蠻大的

2020年9月8日星期二

細胞建模的方式之二 : 細胞剪貼

這個活動簡單的來說，就是將紙本的細胞內各種胞器圖片剪下，然後按照細胞學的知識，排出個恰當的位置。活動素材也是台灣師大附中張瑜紋老師找到的 (再度感恩學姊，讚嘆學姊，灑小花~~)，原始來源是這裡 https://bbsrc.ukri.org/documents/build-your-own-cell-pdf/

拿到後自己做了一張圖尚未標示構造

這是我覺得最簡單的建模方式，因為如果要學生自己繪圖的話，不擅長畫畫的同學會很吃力，加上課本上很多都是立體圖形，要仿繪也不容易。但光是剪貼與排列，就可以發現一些學生的概念要修正的，如果當做簡單的回家作業，對於胞器的形態與位置也是個簡單而快速的複習。

以下是作業中常見的概念問題

1.中心粒不在細胞核旁邊

2.內質網與高基氏體位置離很遠

3.核糖體的標示不清或是位置不完整

這張的核糖體是比較完整標示出位置的，在內質網上、細胞膠狀基質中、與粒線體當中

這張圖中另畫了一個核糖體的圖，但是比例上太大

這張未標示出游離的核糖體

4. 由內質網開始的蛋白質分泌流程圖，常常貼反方向

左上角蛋白質分泌過程中，內質網的方向應朝細胞內，而最後的分泌性蛋白質應朝外

蛋白質分泌過程方向錯誤

可能因為蛋白質分泌過程貼下去有點滿，有學生索性沒有貼XD

有的標註在外面，我覺得也很好

5. 將纖毛誤植為鞭毛

圖示有說明是纖毛，本來希望貼像這張圖這樣，在細胞的哪一側都可以

這個貼法把應該靠近細胞那一面的貼到外側，加上刻意離細胞一段距離，我想是把纖毛誤會成鞭毛的意思

這個肯定誤會成鞭毛了

也是纖毛誤會成鞭毛

完全無法預料到的做法 : 把纖毛剪短，好貼在圖的兩側 XD

批改時我希望學生能加上標示，有的學生更另外上了顏色

這張圖的顏色上得很美阿

這張圖的顏色還有層次的區分

這次作業批改完，要進行說明的時候，就直接用自己畫的圖，上面貼便利貼標示要注意的事項，再將圖片傳給小老師，公布在班上的群組中，用圖說明容易許多，也可以讓想改進的知道問題所在

2020年8月11日星期二

吃吃的生物學系列細胞吐司 make your own cell

這個活動是利用市售的食品，在吐司上排列出細胞內的各種構造相對位置，過程中要注意構造的型態，與其他構造的功能相關性，來擺放適當的位置。

最後將建模完的成果拍照後，用力吃光光 ! ~~(活動目的)~~

(本圖片來自台灣師大附中張瑜紋老師學生的作品)

本活動與其他細胞模型製作相比我覺得有三點好處

1. 在課堂內可以完成 : 除活動外其中還包括閱讀文本、討論。更重要的是可以從學生擺盤的方式，馬上知道學生對於細胞構造的概念哪些不清楚，在後續教學上可以立刻補強。

2. 材料取得、保存容易 : 吐司學生自備，其他皆可在全聯或食品材料行取得

3. 製作完畢的成品可以吃掉 : 減少因建模產生廢棄物

附加的好處是學生間的互動變多，邊排版邊疑惑邊問同學，同時笑語吃吐司

當然，只要適用譬喻的方式就一定有與原來的真實情況不完全相符合的部分，例如內質網不是真的像我買的餅乾一樣是網格狀，粗糙跟平滑內質網的差別也不僅僅是核糖體有無。這是用現成的材料快速建模的缺點，所以教師在使用這類教案的時候，也要注意會因此形成哪些 "新的迷思"

前言 :

之一 : 這個活動是來自於台灣師大附中的生物老師張瑜紋老師

她參考國衛院與大同高中合作的營隊活動與國外資料做出來

國衛院與苗栗大同高中合辦「暑期夏令科學營」，在「細胞烘焙坊」中，讓學生挑選形狀類似胞器的食材，並裝飾到吐司上，依照理論建構自己的細胞城市https://udn.com/news/story/7266/4006840?fbclid=IwAR3LTQsYPVfRAJ-Dxqw0fTk4cUVMZUK5MrfyLm2ZRx5nB2h5TIWSbZj1s24

Build your own cell http://www.ucarecdn.com/16bd0a10-67e4-4ee1-b099-69e475dd43fe/

張老師是我大學的家族學姊 (師大蝶家萬歲~~)

這次的活動就是我看她讓學生玩而覺得必須要學 XD

學姊不僅分享教材給我

還大方地讓我寫成網誌做成一個教學記錄

之二 : 選擇這樣的細胞建模方式有幾個原因

世面上許多細胞模型的建構方式，有的是利用寶麗龍或其他做模型的材料，做出來的成品會更接近構造、更精緻，對於工藝擅長手巧的學生是很好的體驗。

可惜通常要用課外的時間去完成，也常在課程之後，因為收藏維護的不易，逐漸變成一種大型廢棄物。

之前在學長的網誌中看到他的做法也很心動，因為既小又可以在課堂上完成

阿簡生物筆記 : 用樹脂土製作的細胞模型

http://a-chien.blogspot.com/2016/09/blog-post_6.html

國外也有多種建模的方式可供參考

10 Awesome Ways to Make a Cell Model

https://www.weirdunsocializedhomeschoolers.com/ways-to-make-a-cell-model/

只是後來發現可以有吃的~~就滿腦子想說弄吃的好了 (喂~~)

而且購買食物很舒壓，邊傷腦筋怎麼擺邊吃餅乾也很舒壓，推薦給壓力大的師生使用

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細胞吐司~~細胞建模活動

目的 : 建構細胞內各構造的型態、相對位置的概念

時間 : 連續兩節課

流程 :

1. 20~30 分鐘閱讀 (這個時間老師要布置材料)

(1) 閱讀課文中細胞核與細胞質內各構造的描述

(2) 說明要注意型態(會畫或是會用口語描述)、位置與功能的相關性

(3) 同時製作表格整理。

2. 10 分鐘討論 (沒有1~2步驟學生真的只是會擺上所有材料就開吃噢!)

(1) 討論各胞器型態，請學生練習描述說明。並且交換表格看

(2) 說明吐司代表細胞、吐司邊代表細胞膜

(3) 老師提供的材料是細胞內的各種構造，想想如何擺放相對位置、數量怎麼安排

(4) 作業繳交方式說明

3. 30~40分鐘活動進行

取材料、擺盤、拍照、吃掉吐司跟所有材料

(班上多出來的材料有學生要擺上自己的吐司也可以，合理就好)

4. 10~20 分鐘教學並說明擺放原則

進行細胞核與內膜系統教學

擺放原則 : 例如內膜系統相連性、中心粒靠近細胞核、核糖體灑的位置......

5. 後續活動 : 在完整進行細胞構造的課程後，用紙本剪貼的方式，讓學生另外建構一個細胞模型，做為課程後測

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材料準備 :

(這材料是我自己掏腰包，記錄花費跟份量，希望不要有人像我一樣抓不到份量而多買了)

1. 吐司由學生自備

2. 食品材料行購得

構造名	食品	容量	價位	用量
膠狀基質	果醬	900 g*2罐	NT100*2	4個班 (每班40人)
中心粒	小棉花糖	一公斤 *1包	NT190	12個班應該沒問題
核糖體	巧克力米	900 g *1罐	NT125	12個班應該也沒問題

3.全聯購得

構造名	食品名	單價	用量
內質網	華元野菜園	20	1包可以用 2 個班
高基氏體1	華元鹹蔬餅 (220g)	55	1包可以用 4 個班
高基氏體2	寶咔咔	20	1包可以用 1 個班
粒線體	黑金剛帶殼花生	48	1包可以用 2 個班
溶體	波的多薯圈圈 (168g)	55	1包可以用 4 個班
液泡	透明果凍條	33	1包可以用 2 個班
細胞核	奇福餅乾 (盒裝)	35	1包可以用 1 個班