2023年1月29日星期日

花草樹木的氣味記憶~~啟動嗅覺記憶的教案

標題 "花草樹木的氣味記憶" 是112年大學學測國文的寫作題目，不是生物考題，卻與生物相關。花草樹木，橘子檸檬好像就不能寫，因為是果實 ^^""。花草樹木，餐桌上的麻油香好像也不能寫，因為是植物萃取物而已。

對於一個從小在都市長大，寒暑假沒有甚麼回鄉下的人來說，這種花草樹木回憶不知道要怎麼產生?

我長大過程中的高雄市，在家附近多少都有空地，長滿雜草、還沒有被蓋成高樓、還沒鋪水泥變成停車場的那種荒地。或者是公家機關的用地，寬廣、而且沒有甚麼積極用途，裡面長很多樹的那種土地。

從小學回家一路上邊拔這些地方圍牆邊的茉莉花、含笑花跟玉蘭花，邊跟同學走回家。玩家家酒時間，就是剁碎空地裡的野花野草或隨便拔的葉子，從鼠麴舅、馬纓丹、或是樟樹葉，接觸到了自然的氣味。此外家裡面種滿了植物，家庭出遊常到郊外，在大學念生物，種種的累積，讓我一個很純粹都市長大的人，在人生經驗裡，有了自然氣味陪伴，甚至能帶給我很多樂趣。

但這數十年來，都市增加了很多乾乾淨淨的公園，卻少了很多像這樣的荒地與玩耍的時間。家中若無一定輔助條件，面對這樣的題目，是不是有點為難。

此外，比起視覺，嗅覺常常被忽略，但其實嗅覺才是真正影響食物味道的主因。在去年底，趕潮流確診 COVID-19 時，長達一兩週沒有甚麼嗅覺，雖然生活一切安好，卻始終感覺有點惶惶不安，就是某一種感測器忽然被關掉，對於環境的偵測出現了一大片的空白。明知道該有的氣味卻忽然不存在，刷牙沒有味道，吃炸物也沒有香氣，咬下水果只有口腔的觸覺，連上廁所都沒有臭味XD（欸～這點還不錯） COVID-19 讓我亂體驗了一把失去特定感官的神奇日子。

因此，我想把之前進行的教案記錄下來，一個啟動嗅覺記憶的教案。當然，比不上生活在鄉間，家中有許多相關資源的常期薰陶，但學著去與自己的感官相連結，必然有機會可以創造這樣的感官記憶。

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教案 : 氣味之旅

目的 :

1. 透過與期刊統計資料比較，思考嗅覺對自己的意義

2. 了解嗅覺基本生理學知識

3. 以校園植物、香草植物、中藥材、香料到精油，去練習氣味分辨

4. 能夠說出自己喜歡的氣味，並且試著調配

教學流程

	名稱	時間(分)	內容
(一)	引言	20	以美國問卷討論嗅覺對自身意義
(二)	知識背景建構	30	介紹嗅覺傳遞路徑、嗅覺與其他感官的關係、嗅覺與記憶的關係
(三)	活動 1：生活中植物氣味的辨識與描述	30	嗅聞並且猜是哪一種生活植物氣味
(四)	活動 2：校園植物的氣味地圖	30	到校園中尋找有味道的葉片
(五)	活動 3：氣味分子萃取	10	將採集的葉片或中藥材、香料浸置入酒精中 (自由進行)
(六)	活動 4：氣味辨識大賽	30	嗅聞單方精油後，猜測複方精油中組成種類
(七)	活動 5：調配自己的氣味	30	利用單方精油與酒精調配出自己喜愛的氣味

(一) 先以一篇美國因對於人們對嗅覺重視程度的問卷調查內容開始

Your Money or Your Sense of Smell? A Comparative Analysis of the Sensory and Psychological Value of Olfaction

以同樣的問題問學生，再提供美國的數據對比例如

(二) 進入知識層面，可以使用一部TED-ed的影片，四分的動畫對嗅覺的機制作了清楚介紹

嗅覺是怎麼一回事？

下面這幾篇文章也很值得參考
1.林怡文科學人雜誌 . 一「嗅」萬千的巧妙 2012/01/13
2.陳泓鈞為什麼聞不到氣味？了解嗅覺障礙 2018/6/12
3.關子茵為什麼氣味會喚起人的憶？ 2017/11/12

(三) 進行植物氣味辨識

1. 用 TED-ed 影片來了解，如何訓練嗅覺敏銳度

如何控制你的嗅覺

2. 暖身活動 :

A. 香草植物氣味辨識這裡用的整棵植株直接請他們到前面拔葉片，並且告知名字

都是花市容易買的便宜植物，例如:薄荷、迷迭香、九層塔

B.中藥材中的香料 : 肉桂、桂枝與丁香，也是告知名稱，請學員聞並且試著描述味道

3. 氣味辨識 : 請學員嗅聞並且說說生活中哪裡有聞過這些味道，並請小組寫下推測。

6 種香料 : 用上圖中的白色濾包，分別包月桂葉、羅勒葉、山胡椒、迷迭香、黑胡椒、八角

(氣味由輕到重)

4 種校園植物葉片: 每組發一段待葉枝條，芭樂、金桔、左手香

非常有趣的是，剛剛聞過迷迭香新鮮的葉片，在這裡，各組不一定可以認出乾燥後的迷迭香

香料們~~都可以在食品材料行買到

活動進行時我混亂的講桌XD 要猜的香料們都包起來，盡量只用嗅覺

嗅聞葉片的時候要揉捏氣味才會比較明顯

(四) 校園中尋找有氣味的植物

我認為光是把植物搬進教室比較是片面的認識，在已經有基本認識下，能親自去尋找有氣味的植株，會對植物的氣味更加熟悉。另外一方面，我也想跟讓學員理解到，不是所有植物都有非常明顯的氣味XD

學員活動進行時，能夠直接去觀察植物是很好的結果

(五) 氣味分子萃取

可以請學員將拔回來的校園植物，或是剛剛發下去的葉片、香料等等，浸泡在高濃度的酒精中，可以萃取出其氣味。

我自己在上課前先用小樣本瓶裝酒精萃取各種校園植物跟橘皮(最左邊的)，校園植物中我覺得最好聞的是龍柏葉子，而且後來覺得應該用75%酒精，適合直接裝噴瓶當芳香或消毒用。再高濃度的酒精真的酒味太重了XD

裝瓶中，放了各種自己想要聞材料組合

這是氣味驚喜包的感覺 XD 瓶子是回收再利用的有蓋小玻璃瓶

(六) 氣味辨識大賽

在經過實地觀察、簡易的自行萃取步驟後，就是用精油來認識氣味。生活中很多產品的氣味都來自精油，某些植物台灣不常種植，但其氣味卻是學生十分熟悉的，例如薰衣草與茶樹。先以單方讓學員認識氣味，在用複方來猜裡面有甚麼精油。

在之前的網誌有寫過類似的流程

嗅覺拼圖~~20分鐘內可完成的嗅覺體驗小活動

用香氛精油進行嗅覺體驗與拆解活動

這次有配合前面的活動材料重新找不同精油

單方 1.甜橙、2.檸檬、3羅勒、4天竺葵、5薰衣草、6茶樹、7迷迭香、8薄荷

複方試了好久，才找出比較宜人的配方 XD

揭曉答案的時候也順便把比例呈現出來，是想承接下一個活動

(七) 成為自己的調香師

每一組會拿到一套酒精稀釋過的精油，個人選擇自己喜歡的單方精油，調配適當比例，加入酒精噴瓶中。

小幫手們事先幫忙分裝我稀釋好的精油XD 沒有他們的幫忙我真得要分裝很久

這些活動組合起來總時間大約是三個小時，我也進行過20~30分鐘的方式。抽出部分活動就可以在高三的嗅覺單元後，真實用感官來上課。

2021年6月30日星期三

COVID-19疫苗介紹的影片

最近疫苗的話題在台灣可以說是火熱，有許多各種的資訊出現。但是由於這次COVID-19疫苗研發必須要十分快速，比起一般耗費數年甚至十幾年研發的疫苗，COVID-19則是在短短一年內就作出來。其中利用了許多比較新的技術，這些技術有些連我這樣生物背景的人，都要查ㄧ些資料才能稍稍了解，再加上免疫學本身就是抽象的概念，非生物背景的人要去了解就更有關卡。

但是這是要打入自己身體的物質，多了解ㄧ些，或許能少ㄧ些不安與憂慮。另外一方面，其實也是給面臨指考的學生，將他們學過得分子生物學、免疫學與時事結合，作成這支影片，讓他們可以自行依照自己的節奏觀看。在以上兩者目標間，不斷的折衷，並且一方面修剪素材，一方面考慮到流暢度及時間的限制，做出我自己想要的影片。

這次把影片拆成上下兩集，因為初稿出來的時候，朋友看完覺得資訊量爆炸XD 。我才發現我根本是用上課的方式在做影片，催眠指數非常高。後來重新設計一次版面與節奏，用新的音訊與字幕的處理方式，搭配上全部自己畫的圖，就成了最後的結果。

COVID-19 疫苗
播放清單  https://youtube.com/playlist......

上集主要說明人體對抗病原的機制與疫苗為何能預防疾病
連結 : https://youtu.be/FqqcZnvGqj4

下集主要在說明COVID-19疫苗種類、打入人體的成份，及這些成份的作用原理。
連結 : https://youtu.be/4VWFtGKAKuk

這是影片的主角，斗笠精。我自己畫來表示新冠病毒的卡通人物。

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

應用AI植物辨識app 觀察校園植物

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/