科學戲劇~~~ 光反應

以戲劇表演學習光合作用光反應

時間 : 兩節課

目地 : 利用戲劇表演表現出光反應中的流動性與順序

在光反應中，課本以圖片表示光反應的過程，若沒有適當的配合文字，以閱讀圖片的習慣會以圖片左邊讀到右邊，造成水先光解，再將電子傳給光系統二的反應中心等迷思概念。

而且在此學生一次新增加的專有名詞很多，很容易混亂，再加上這裡有許多先後排序的關係，讀完課文與圖片，常是一團混亂的名詞。

取自 維基百科 light-dependent reactions

如果用戲劇表演，或許可以克服圖文的限制，而呈現一種光反應中的動態過程，以及先後順序

利用戲劇表演有幾個好處 :

 1.在表演的過程中，已經對該角色的位置，功能進行反覆理解與思考，看戲的人也必須從表演者的動作與文本中光反應各部分的內容作結合，才能猜出該角色，比起靜態的思考，多了一分利用動作理解與記憶的功效。

(而且同學的表演，有時候也很好笑XD)

2.戲劇表演可以表現出順序性，例如太陽光先照射，使P680丟電子才會去搶水的，這在圖片上無法呈現

3. 戲劇表演可重複、每次增添新角色、或是改演不同情況，這樣在表演的當下，演員與看戲的學生，就有了多複習，逐次加入新概念，以及情境轉換下，植物如何應對的動態變化。

But，不可否認，利用戲劇串連時，會需要時間。

特別是排戲的時候，因為要在兩節課內完成，而且其他學生在教室內等待，老師一方面要等待臨時被抽出來的演員自行理解，一方面也要適時提供引導，兩者間要拿捏恰當，對於像我這樣有點急性子的老師，是種考驗 。

我常要提醒自己，留些時間給演員，因為她們常有創意的發想，使得戲劇不只是科學觀念的呈現，更有種個人特色與幽默的發揮，如果有足夠的時間，學生的表演常是能超乎我想像的活潑生動。   

進行步驟

1.  閱讀光反應文章

2. 黑板上寫出光反應的各個部分，請學生用紙筆寫下來串連先後順序

前面兩個部分的準備可以讓學生在演戲之前就已經有概念，並且對於要出現的光反應各部分都有一點點的串連，可以減少排戲時的陌生感

3. 抽學生扮演 NADPH、水、P680、P700、ATP、太陽光 

4. 串連演戲，其他學生猜每個人扮演的角色

5. 再抽學生扮演 電子傳遞鏈、氧氣、氫、NADP+，

    排演後再請學生猜新加入的角色

   舊的角色必須以兩句台詞說出自己的角色及工作，

   例如:我是光系統二的反應中心 P680，我接收光照後丟出電子

6. 第三次加入新角色 : 光系統的葉綠素a、b及類胡蘿蔔素

   此次主要的內容是光系統的天線色素吸收光線後會傳給反應中心，

   另外演繹出光照太強時，類胡蘿蔔素會吸收多餘的光線避免反應中心損壞

補充說明

(1) 通常會演一次之後，再以慢動作呈現，最好剛開始呈現的時候要求演員一次只有一個人動作，否則畫面太多人同時動，觀眾無法抓住各角色的動作

(2)演員數量大約20位，所以最好趁排戲的時候將講桌挪開，前面三四排座位往後挪動，空出前面空間。

(3)我利用三個布偶(或是椅子的布墊)來分別當作 P680、P700 跟水丟出來的電子。

日本出羽三山之月山高山植物

出羽三山是日本山岳信仰中歷史悠久的聖山，位置在日本東北的山形縣。很多信徒會來進行山岳修行。這次前來，滿車都是完整登山裝備的登山客，連公車上也貼著歡迎山男山女的海報。

當天所有登山計畫都隨著一班停在半路的老舊巴士改變了。沒想到會在日本遇到，很多髮夾彎的狹窄山路，司機很猛的用公車載滿坐著站著的乘客(整台塞得滿滿的)，中間因為引擎過熱，關掉了冷氣，停下來休息了數次，停到連司機廣播都不好意思的笑了=..=

最終累了的老巴士停擺在距離目標還有一個多小時的路程上，然後叫乘客下車，本車不行了，其中很多人是想趕赴山頂上的開山祭。

窘窘不會日文的我，透過一位會講英文的日本杯杯的幫忙，散盡身上所有千元大鈔，才換得下車，走了一段時間非常曬的山路，才又被山下開上來的另一部公車撿上去，在車上日本杯杯又替我萬元大鈔換開，才得以下車，重新開始我的日本高山草原的旅程。

(然後我再也不相信這條路線上的公車時刻表)

我去的主要地點是月山 從海拔1400m的八合目要往上爬到1984m的神社 (但後來沒有去)
沿途是高山草原的景象，這是彌陀濕原，視野開闊，七月初可以見到週圍高山還有殘雪 


 

 

在彌陀濕原處，整體看起來很有阿爾卑斯山的感覺 有些小湖，旁邊也覆蓋著高山植物 

 ( 我都快開始用腳尖輕飄飄走路，然後放聲唱 Do Re mi 了)

But，人生最難預料的就是這個 But 

後來沿著陡坡一直往上爬 才知道事情並不簡單，七月初殘雪未化，翻過一個角度後出現一個又一個的雪路 又陡又濕滑
導致後來沒有爬到最頂端的神社T.T 
(結果我的出羽三山聖山能量滿點行程，月山都沒爬完)

 

But，又一個But，
人在哪裡丟了甚麼就會在另一個地方得到甚麼

也因為沒有再花3~4小時來回到山頂神社
多了一點時間可以拍照，好好看一下高山植物


 
アカモノ（赤物）、イワハゼ（岩黄櫨）
Gaultheria adenothrix 杜鵑科

 
イワイチョウ岩銀杏 Nephrophyllidium crista-galli 睡菜科
屬名的意思來自於腎形的葉子


 
 イワカガミ 岩鏡 Schizocodon soldanelloides

日本名字叫做岩鏡是因為在岩石區數量多，葉子像鏡子一樣會反光。

  
 

コバイケイソウ（小梅蕙草、学名：Veratrum stamineum）百合科藜蘆屬

數量非常多，甚至有開成像操場大小的面積一大片  

葉子有光澤 而且葉脈很深  是很帥氣的葉子
小白花一整串開起來覺得很搶戲  但是全株都有毒 
每年都有人因誤食中毒 嚴重可能導致死亡

日文名字由來是因為花像梅花


 
ゴゼンタチバナ（御前橘、学名 Cornus canadense）山茱萸科
可以看到花有四片總苞片
瀕危


 
シラネアオイ白根葵、学名：Glaucidium palmatum別名で「山芙蓉（やまふよう）」、「春芙蓉（はるふよう）」毛茛科

花跟我們台灣的山芙蓉大小也差不多，大約七公分，大而漂亮，在地面上

不過事實上那四片是花萼  不是花瓣



 
タカネザクラ（高嶺桜、学名： Cerasus nipponica (Matsum.)
Japanese alpine cherry 薔薇科 野生櫻 頻危
剛好拍到小小的 野生的 兩朵小櫻花




 

ニッコウキスゲ(日光萱草) 或稱北萱草ゼンテイカ（禅庭花)  Hemerocallis dumortieri
這算是彌陀濕原的招牌花 就像台灣的金針花 (但沒有在吃)
月山的數量不少  不過據說我們看到的還不算盛開

ハクサンチドリ(白山千鳥)  Dactylorhiza aristata 蘭科
這是我最愛的月山高山植物，仔細看才發現是蘭科的草本植物

叫做千鳥是因為很像許多隻小鳥兒正要飛行，每一隻展翅飛行的樣子又都不同

裡邊的斑點花色也各有特色
高度不到50公，一串花序大約10公分

ウズラバハクサンチドリ 和名：鶉葉白山千鳥 学名：Orchis aristata F.punctata TATEWAKI 

和白山千鳥不同在葉子有暗紫色的斑點

ミツバノバイカオウレン三葉の梅花黄蓮 Coptis trifoliolata 

別名、コシジオウレン（越路黄蓮）毛茛科 日本特有種

路邊的小花雖可愛，順手拍了一張，但是下面那張綠綠的，我覺得長這樣的葉子也太可愛了吧!!!因為顏色跟背景太相似，還多花時間拍了很多張   (還是一樣看不清楚) 

後來一查才發現，原來綠色的不是葉子，是果實 Orz 

日文中的袋果應該是指蓇葖果 

果實成熟會轉呈淡褐色  開裂散出種子

排成一圈新生的果實晶亮晶亮的閃耀著綠色色澤 

低頭看真的是很賣萌

用水蚤心跳實驗結果學習科學圖表

前言 :

探究與實作(inquiry and practice) 是107課綱108課綱的一門新課程，希望提供學生利用科學核心知識，透過科學探究歷程 (發現問題、規劃研究、論證與建模、表達與分析)，在這過程中，認識科學的本質，並且以此作為問題解決方式之一。
我們在各學習階段的科學課本的第一章節，就是教導學生科學方法，就是觀察、提出問題、提出假說、實驗、分析數據、討論、結果概論、形成學說這一套。但是如果受過國民教育的學生真的將科學方法學習成為自身的內涵的話，現在社會上也不會出現許多荒誕不堪的言論。這種的訊息，是提醒科學教師，學生並沒有將科學思考，成為自己生活中想要追求答案時的助手，而是視為艱澀困難並且只有在實驗室使用或是科學家的工具。過往的學習沒能達到的，就是我們可以前進的方向。

但我認為這樣的科學素養，不必然要等新課程來建立，也不必然要一段教學過程中達成一個完整的科學歷程。

利用現有的課程，逐次建立學生科學思考步驟，或許學生反而能更容易掌握教師想教的少數基本概念。重要的是，一次做好一件事情，也容易建立成就感 (我是說老師的XD)。

課程設計與目標：

水蚤心跳實驗是高中生物中，有明確數據結果以及操縱變因的實驗。數據取得簡單，並且變因就是水溫。基本上學生做完就會歸納，在實驗中水溫越高心跳越快。

所以活動很簡單，實驗，交報告，改報告 ，最後在課堂上與學生討論到底製作科學圖表時，該注意哪些事情 (只有最後這一節課是原本課程設計中沒有的)。

利用全班11組學生，測量出高中低溫水溫中，水蚤心跳的33組數據，請學生以個人為單位用一張A4紙繳交一個表以及一張圖。這樣而已，不用討論，不用寫其他的文字，可以用電腦分析，也可以手繪分析，因為我只是想了解，到底學生會如何以科學圖表來呈現實驗結果，而不是要進行excel軟體教學。

我事先沒有教要用哪一種圖，應該怎麼畫座標軸，只是讓學生去以自己的想法嘗試交報告，而後藉全班討論，來讓她們自己知道，自己的圖表可以怎麼改進。先自己實際思考操作過後，就算可能犯錯的，也會更深入理解自己的思路中，哪個地方是癥結點。

這一次課程中，想達成的目標，就借用探究與實作課程綱要的內容來說
分成

論證與建模

一、分析資料和 呈現證據
1.使用資訊與數學等方法，有效整理資料數據。
2.依據整理後的資料數據，製作圖表。
3.由探究過程所得的資料數據，整理出規則，分析結果與相關證據。
4.比較自己、同學與其他相關的資訊或證據的合理性與正確性。

二、解釋和推理
1. 由資料數據的變化趨勢，看出其蘊含的意義。
2. 由資料數據顯示的相關性，推測其背後可能的因果關係。

表達與分享

一、表達與溝通
1. 適當利用口語、文字、圖像、影音或實物等表達方式， 呈現自己或理解他人的探究過程與成果。
2.正確運用科學名詞、符號或模型，呈現自己或理解他人 的探究過程與成果。
3.有條理且具科學性的陳述探究成果。 

文字上感覺很困難的目標，但實際上我認為透過水蚤心跳實驗圖表報告，就可以完成。

課程內容

主要以學生作業中看到的錯誤去提出問題，並且讓學生思考圖表的意義。

重點一：何時會使用圖表？

重點二：圖表的目的結果數據的呈現à緊扣實驗目的

  實驗目的 (試著用一個問句表示)

à設計實驗：操縱變因、控制變因

à操作

à結果呈現圖表製作

à結論 (用一句話回答實驗目的)

以本次實驗為例

l  目的

    不同溫度下 (操縱變因—X軸)

    水蚤心跳的變化 (應變變因—Y軸)

l  實驗設計時的控制變因有甚麼？

l  結論是甚麼？

重點三：數據的處理與選擇

l  原始數據 v.s. 以統計方式篩選的數據 ： (篩選數據不是為了設定好的目標)

l  平均値 ：(代表甚麼)

l  標準差： (代表甚麼)

l  有效數字 ：(不是越多位越好)

以本次實驗為例

l  數據的選擇：本組、全班平均哪個好？

l  生物實驗常採用多樣本、多重複，why ？

l  如何呈現各組間數據的差異？

l  為何各組會有差異？

重點四：製作圖的方式

l  手繪：方格紙、尺規

l  Excel

重點五：圖的類型

l    結果怎麼呈現才能回答目的的提問？

l    平面、立體

l    長條圖 bar ：不同處理下的結果

l    折線圖 line ：X軸有連續性量的變化

l    圓餅圖 pie ：各組別間並沒有連續關係

重點六：圖的完整性

l    圖名稱

l    X軸、Y軸名稱

l    單位

重點七：圖表上常常外加上的線條

l    標準差

l    迴歸曲線

這個活動中，我希望以學生先自行做作業，然後再將作業內容在上課討論一番，並且盡量由學生去挑選，在同學中，這麼多個圖表表示方法，哪一個適合用來表示實驗結果。

以下是作業的範例，以及我用來說明上述重點的那一點。這些作業是用來提醒我，在目前的教學中，學生到底缺少了哪一部分，還有我們在教科學的時候，帶給了學生哪些錯誤的印象。

重點三

寫了高中低溫，單位是度C，這時候我想反而直接寫出 35度C 25度C或15度C反而比較好

重點三  平均後位數無限採用

重點三

在數值分析中加入平均與標準差，來表示各組間數據的差異性，數學課已經學過的標準差，但實際上只有一兩位學生寫出來。

重點四 

手繪或是電腦繪圖都沒有關係 但還是需要用尺規來標準化

重點四  

簡單使用手繪圖，就可以很好的呈現結果。有時候使用電腦繪圖，會採用立體繪圖(但不一定有意義)，還有若不熟悉軟體，採用的數據可能是電腦自行選取，下圖中的便是電腦自行將該組與平均數據加總，反而造成錯誤的數據處理。

重點四

用電腦繪圖的好處之一，是可以利用軟體自行算出各種統計的線條，例如迴歸曲線。用手繪圖，要先經過運算後再精準的用尺規畫出正確的斜率，難度較高。所以常可以看到學生自行直接用"""直覺""繪出了迴歸曲線。

重點四與七

學生利用電腦繪圖，找出了迴歸曲線。但實際上圖中的X軸是組別，Y軸是心搏次數，兩者間並沒有相關聯。做出迴歸曲線當然R值會很低。重點是，學生不一定了解迴歸曲線的意義，卻將自己不懂的東西放到圖上，我寧可他少放也不要放自己根本不了解的資訊。我想在科學教育中，學生感受到要呈現完整與大量結果的期待，已經超過呈現正確與完全了解的資料的想法，如果一直想要學生很好不會犯錯，還有他所看到與被期待要做到的報告，要有很完整的結果與很厲害的分析，就會有這樣的結果出現。

重點四

在EXCEL軟體中，有一種很特別的作圖方式，就是表在圖的下方，並且表的第一列就是圖的X軸，我似乎在科學文章裡沒有看過這樣的方式

另外，不論是表格或是圖，單位常常被忽略，大量的數據出現，卻沒有單位，或是不完整的單位，都不足以使人理解這個圖表。

重點五

以上圖例，都是學生各種呈現作業的方式。在討論哪一個圖才是最適切的圖示之前。先確認到底實驗目的與主要的實驗結果是甚麼。請學生用一句話說出實驗目的 "水蚤心搏次數與水溫度的關係"。實驗結果必須回答實驗目的，基本上作圖前學生就大致由數據知道，水溫越高，心搏次數越快。如果用很簡單的概念說明，操縱變因在X軸，而應變變因在Y軸。之後再請學生挑選，哪一個圖可以正確又清楚的看出實驗結果？並且討論後說明為何選擇該圖。

重點六

圖的完整性包括必須標上圖的名稱。蠻多作業是忽然出現一個圖，卻沒有圖說。這個圖有附上很有趣的圖說

重點六

圖的完整性中，XY軸的名稱與單位，常常不完整或是根本沒有。

重點二

如果清楚實驗結果要緊扣實驗目地，那會將操縱變因放在X軸，而應變變因放在Y軸。

重點二 重點五

大部分學生所繪的圖，都是將全班各組所有溫度的數據放到同一張圖上。

這樣的圖我認為也反應學生太害怕缺漏，用力追求完整性，卻忘了作圖是為了讓其他人與自己更清楚實驗結果的科學表達。這是我覺得在科學教學上，我們可能太講求正確、完整、甚至於完美的方式，導致於學生乾脆把所有的東西統統放上去，就應該比較不會錯的概念出現。

重點二 重點五

為了完整，把所有數據放上去，還加上了平均的直線，於是電腦繪圖中，出現兩個X軸。一開始拿到這個作業我研究了一下，才發現平均是用右邊的座標軸，各組數據是用左邊的座標軸。