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2017年12月14日 星期四

心臟超大顆之公開課(生物篇)

雖然退休了,但還是和宜蘭的自然輔導團「糾纏不清」,只要有研習或共備、工作坊總是去湊一腳,尤其這3年來,因為有一群老師長期參與「探究工作坊」,老師間越來越有默契,探究教學的意願與能力越來越強,也越來越敢改變、突破,每次去參加工作坊忍不住就提出一些”難題”來挑戰他們。像這次的公開課(輔導團一學期會辦一次公開課),我硬是拐他們放棄最拿手的”pe計劃與執行”(自然領綱學習表現中的一條),挑戰連我都不是很熟的tm建立模型(建模之前當然要有po觀察),真佩服這群夥伴,硬是接下了,而且表現超乎預期!!雖然還有很多地方要改進,但是共備團隊、授課者、觀課者都有很大的收穫啊!!等這些老師更熟練後,將有更多學生、更大的受益!!
以下我試著記錄生物科的公開課:KWL閱讀策略在觀察活動中的應用
實物觀察無可取代的教學意義?
生物組在選主題(不是為了公開課,而是工作坊的教案寫作)時,選了心臟血管、血液循環這單元,共備時正好臉書被豬心洗版,我提出了長期以來的疑惑:如果只是由老師示範、講解或對照課本認出各個部位,把心臟腔室、血管名稱寫出來、畫下來,這樣和看動畫、課本、示範影片…有什麼不同?我們大費周章買了豬心,又是切又是灌水,除了觸感外有什麼無可取代的教學意義?既然生物科探究活動以觀察為主,我們能不能來挑戰更有探究味道的觀察?我認為如果無法讓學生看出問題(覺察問題),那就只是看而沒有進到觀察。於是,我們決定朝著如何讓學生自己發覺問題(違和感)來設計。
科學教師想要怎樣的科學閱讀?
另一個我一直想突破的教學是:閱讀,我一直覺得閱讀能力很重要,但「理解、運用、省思及投入文本…」在科學學習上是不夠的;解碼、提取資料…這些策略多數孩子在國小時就應該學過了(尤其在推動閱讀這麼多年後的今天),國中自然老師要教的科學閱讀不是這樣的!雖然我以前也嘗試過一些科學閱讀指導,但總感覺缺了什麼,而且不易傳達給其他老師,我的腦中一直想要一個:即使學生閱讀能力不是很好,也能有效、有趣、有思考學習的閱讀指導法。正好前一陣子輔導團請來吳敏而教授來入班教學演示科學閱讀指導方法,讓我在混沌中看到一絲光線、找到一個方向,雖然它不是放諸四海而皆準的方法,但的確更接近我要的閱讀,於是,我想把KWL的閱讀指導用在心臟、血管觀察這堂課(觀察本來就是一種閱讀,只是以自然或生物為文本),提出構想後,這組的老師竟然”慧眼識英雄”,也覺得這是好主意,躍躍欲試,那就上吧!!真是一群心臟超大顆的老師啊!!
變形KWL
不過,在寫這篇記錄之前我去查了一下KWL閱讀,發現它是閱讀指導裡很古老的策略,但我們好像變形太多了,還是不要自稱使用了KWL方法,就說是「KWL精神」好了。
一個天馬行空弄出來的教學設計,其實很難用一篇文章說明,所以請大家先參考教學簡報1.2和四格教案1.2(請點入連結,生物科這次連上兩節,第一節心臟與血管由宜蘭國中謝惠娟老師授課,第二節血液循環由五結國中林郁君老師授課),我來說說特色:
從空白到填滿、從已知到未知的探索單

通常我們的教學設計總會包含學習單,而所謂學習單總是由老師出好各種問題規劃好學習步驟和重點,但這次我們的學習單基本上是白紙,有6個欄位,在開始閱讀、探索前,即由學生寫上自己對這個主題的已知(或自認已知),如:寫下自己的已知、語詞表檢核(語詞表示從閱讀文本裡摘錄的重點語詞,如:這堂課的心房、心室、動脈….等列為語詞)---讓學生在探索前欄位,勾選他們認為對這個語詞的認識程度(如:v代表完全理解,?有部分理解,x沒聽過或不知道) 、由老師出的問題,作為這次學習的指定任務(如,心臟構造圖或心跳、脈搏次數),學生要在探索前先選2個小題試著回答以上皆為盤點學習者的已知(what do I know?),憑直覺去寫,不計分。
另外有1至2個欄位是寫下關於這個主題你想問、想深入學習的問題,這是讓學生提出”想學” (what do I want to know?)。
舊的不去,新的會來…留下學習軌跡
在一般以文本為主的閱讀中,我們會請學生用筆標示語詞,寫所發現的訊息,標出有趣的訊息,在閱讀(或觀察)過程中,引導學生隨時把閱讀的資料和自己所寫下的已知做比對,連結,澄清,再把老師給的任務完成,最後思索自己提出的問題。像這次觀察型的閱讀,則以文本(或探索單)提供的資料,邊閱讀邊和實物比對,從中獲得自己的新知。
在這裡我們會要求學生之前以藍筆寫的已知不可擦去或塗掉,在閱讀過程中獲得的新知或新看法、問題都以紅筆寫上,透過新舊並存的探索單學生可以看到自己的學習歷程,老師也能了解學生概念的轉變,這才是學習。

 
閱讀後檢視新知(What have I learned?)
閱讀、探索完畢,回到「語詞單」上的「閱讀後」欄位填入V、?或X,在備註欄寫些新發現。把探索單上重要的新知、新看法圈出來,最後檢視是否回答了自己提出的問題嗎?
不知道自己不知道
在語詞表的檢視裡,發現有很多人在閱讀前是「v」,表示他認為自己完全了解(這班是被借上課的,這個進度早已上過、段考也考過),但閱讀後卻寫了「?」,表示他覺得還未完全了解,其實我在教師研習時用這個方法也發現同樣的問題,這代表什麼呢?很多學生因為提早學習或補習,對某些概念自認已完全了解,考試也考得不錯,所以他們自己和老師都覺得他們「已知」了,但他們真的「知道」嗎? 「不知道自己不知道」正是無法學習新知的阻礙,而「老師不知道學生的不知道」則無法帶領學生進入真正的學習。這次很震撼的是:這是已經上完、考完這個單元,成績很好的學生,但跟第一次上課(2位老師都在自己班上過)的學生沒兩樣,那以前的學習除了用來應付考試外,有在他心智中產生什麼改變嗎?我會想把研習也改成kwl的方式,也是基於同樣的理由:很多老師聽我講領綱已經很多遍了,但他們覺得每次聽都跟新的一樣,我必須看到也讓他們自己看到自己的”不知道”,才有辦法讓新知進到心智中!(好像繞口令)
提問很重要,由誰提問更重要
提問的重要性大家都知道,也看過很多研習是以提問為主,甚至去觀過標榜”提問”的公開課,老師拋出問題後針對答題學生不斷追問(名曰詰問),最後學生被引導出正確答案。但是吳敏而老師的示範課一開始就說:請大家觀課時檢核我提出幾個提問??他設定的目標是5個以下…,我頓時開悟:提問能力很重要,所以學生能提問才是最重要的。老師要培養的不是出問題給學生答的能力,而是讓學生出題給自己或同伴或老師答的能力。果真,在探索單中由老師提出的問題,多數學生都答得很快,但自己提問一欄就難倒學生了,很多人不知要問什麼?這狀況在教師研習中也沒好多少!AI時代,機器人很會回答問題、解決問題,但他們不會提問,如果我們不培養學生的提問能力,那將來他們就只能當鱉腳機器人而不能當機器的主人!!

這方法能在一般課堂中實施嗎?
公開課後,包括課程設計團隊都提出:這方法能在一般課堂中實施嗎?因為要準備好多東西、學生在第一堂的KWL中一直撞牆、老師也要做很多改變…,我說:輔導員公開課本來就不是教一堂課給大家看,而是要傳遞一些理念和特定的教學法, 演示者須做足做滿,做到10分,但觀課者只擷取其中1~2項可行的去做,也是可行的,比如這次演示後,有人決定回去試試KWL精神的教學但他不作實物觀察、有人覺得實物觀察的雞心解剖可行(比較便宜…)…。我覺得只要有老師去做就達到目的了(宛如老師第2天就在理化科實作了)。
我建議,嘗試任何教法最好以一個段考為階段(資深老師可以縮短時程),不要只是做一節、兩節就下結論說:這個教法不行,學生根本….。因為老師需要經過練習(兩位演示的老師都先用自己班試教過)、學生也需要摸索適應(這一班在第一節時撞牆次數較多,但第2節時就進步很多了),當老師和學生都準備好了,才能看出這個教法的功力。
這堂課我看到老師和學生受到的衝擊和震撼,但是因為篇幅我就不再多寫了,有興趣的老師自己實做試試看,我們可以一起討論!
感謝心臟超大顆的宜蘭探究工作坊團隊,為我們一起完成的不可能任務歡呼吧!!



2015年2月4日 星期三

科學Maker手機顯微鏡實作及斑馬魚在生物教學的應用

總算可以來個「科學Maker手機顯微鏡」實做了!
這個研習有點意外---起因於輔導團突然有點經費可以加辦研習,所以怡翔找我商量,我就想要怎樣善用這有限的經費呢?「科學Maker手機顯微鏡」的影像馬上浮出,因為:
1. 能完全取代國中生物教學中的所有顯微鏡課程----如動植物細胞、水中小生物、花粉、孢子囊、黴菌菌絲、魚的血液循環…..等的觀察。
2. 簡單、易學---半個鐘頭應該就能學會觀察的技巧。
3. 易分享---觀察時可直接在行動載具上和別人分享,方便老師教學時的示範解說,學生將觀察結果照相、錄影可以做為作業。這些檔案都可以後製成為教材。
4. 便宜---科學Maker基於推廣的用意所以採「贊助」方式,我們可以用有限的經費幫老師爭取到最多的資源,老師們學會使用後,若教學上需要更多量顯微鏡也可以自己去索取。
*請先申請加入成為科學Maker社團會員(因是不公開社團,欲加入者須由現有會員邀請,要加入者請在這個發文後留言,我來幫你加入)
生物老師一定都想要這樣的顯微鏡吧(不是生物老師也想要吧)!終於有機會實現夢想了!!於是我們開了一個科學Maker手機顯微鏡實作的課。
斑馬魚團隊也被拖下海….
申請到顯微鏡後要組裝、還要實作觀察,我不是一個好MAKER,使用科學Maker手機顯微鏡的經驗不多,所以腦筋就動到台師大呂國棟教授團隊身上了!因為: 呂國棟教授團隊有一個「利用斑馬魚模式進行生物技術科普知識之推廣」計畫,其中觀察斑馬魚的胚胎發育、血液流動...等都是利用「科學Maker手機顯微鏡」來進行,和「科學Maker」有很好的互動合作,所以…只要拉她們下海,我們就可以有很好的觀察材料又可以借用這層關係拿到較多的顯微鏡,更重要的是---有人從組裝到觀察都全包了!!還有比這個更美妙的事嗎?於是斑馬魚團隊就這樣被拖下海…(這事告訴大家---交朋友一定要謹慎啊!)
所以真正研習過程及成果長這樣:
一、顯微鏡組裝
1.吳曜如老師做的組裝說明

2.動畫版組裝說明(https://www.facebook.com/groups/720651754612879/permalink/953128838031835/ )葉青州製做
二、斑馬魚的胚胎發育觀察(內含多部影片)吳曜如拍攝

1.影片1---胚胎發育縮時錄影1(歷時約3天)
2.影片2---胚胎發育縮時錄影2(有兩個不同的受精卵呈現不同角度及時期)
3影片3---從交配(應該說求偶---追尾 行為)到產卵到胚胎發育,含產房佈置、
送做堆等資料,提供想自己飼養斑馬魚.產卵做為生殖單元教學的老師參考使用。

三、其他觀察結果照片---
IMG_6047 IMG_6048 IMG_6050 IMG_5892
第一張為落地生根葉的下表皮,第二張為斑馬魚頭部,第三張為加偏光鏡觀察透明塑膠袋之結果,第四張為兩隻斑馬魚
斑馬魚血液循環(血管,血流)---吳曜如拍攝

斑馬魚心跳(透明的身體真容易觀察)吳曜如拍攝

四、草履蟲、豐年蝦的相關資料----
斑馬魚的食物---草履蟲與豐年蝦:斑馬魚卵受精後第六天(孵化後第3天)開始以草履蟲餵食,約一個月後以豐年蝦餵食,所以飼養草履蟲與豐年蝦是養斑馬魚的額外工作,也就是斑馬魚團隊有很多草履蟲與豐年蝦,這次我也拜託曜如帶一些草履蟲及豐年蝦卵來給老師,因為這兩者在教學上非常好用,比如水至中小生物觀察時,我通常會先用乾草浸液養一些草履蟲,讓學生至少可以看到會移動的生物。但是養草履蟲比較麻煩(通常要提早一個星期養而且要有稻草),這時豐年蝦卵就顯得太可愛了,只要前一天豐年蝦卵(水族館都可以買到)丟下去孵化,第二天就有活蹦亂跳的豐年蝦可觀察,有時還沒完全孵化的卵在顯微鏡下動起來(快孵化出來了),真是非常有趣啊,!! 豐年蝦卵真是水中小生物觀察及生殖(由受精卵孵化為個體)的好材料(也可以做分類的觀察材料),而且實驗完只要丟入水族箱給魚吃就好了,真是太方便了,生物老師一定要學會孵化豐年蝦啊!
1. 豐年蝦介紹及孵化方法(又是凹曜如老師寫的,隨時會補照片更新)

2. 豐年蝦趨光性吳曜如拍攝

3. 草履蟲(這是以前學生觀察的紀錄)

以上記錄希望對大家有幫助,有需要其他資料的歡迎留言!!有用顯微鏡觀察記錄的人請將觀察結果上傳科學maker社團和大加分享!

2010年11月28日 星期日

真心真意---血液循環教學紀錄

豬心---最接近真心
又到了上血液循環的時間了 ! 雖然有模型 , 圖片 , 水槍心臟 ... 等各種教具可輔助教學,但我最喜歡用的還是真心,因為觸感和腥味是無可取代的經驗。所以雖然一直在趕課,但還是去買了豬心來作教具並作一些觀察活動。這次我先用「豬心解剖照片」大約說明心臟的隔間及心臟上的血管 , 之後在水龍頭下進行豬心各部位辨認及灌水模擬血流,觀察血液流動方向。在經過課堂看圖解說後,三班的學生在拿到豬心時,都能很快找出豬心的腹面和背面(會認冠狀動脈的左前降支)分辨出左心房、左心室、右心房、右心室;我用筷子從血管通入心臟腔室,幫助他們辨認肺動脈、主動脈、肺靜脈、大靜脈等。學生親眼看到、親手摸到動脈 ( 較厚、硬,接近白色)、靜脈(較薄、軟,接近暗紅色)的差異,左右心室厚薄的不同,看起來很快就能分辨心臟各腔室及及聯在心臟上各種血管的名稱特色!
水的進與出
接著我在水龍頭下以灌水的方式來讓學生觀察血液可能的流動情形,先從靜脈灌水,學生在看到從大靜脈灌自來水進去,會從肺動脈流出紅色的水 ( 有時有血塊 ) 都非常驚訝:「水真的會出來喔?」、「為什麼有血 ? 」,機靈的孩子會問:「如果從動脈灌進去呢?」這時再讓學生從動脈灌進去,他們會發現兩者的不同....看著學生從:「哎唷 … 好可怕!」、「老師,你真的拿豬心來喔?」..,到搶著摸摸看,很順利分辨出各部位名稱,我想豬心真的是經濟(一個50 元)實惠(有效率)的教具呢!





基礎概念反而常有迷思
循環系統常考的重點除了型態、構造外,就是循環途徑和物質交換等。多數老師在這些部分會有一些獨特的教法,如口訣,甚至編成歌等來幫助學生記憶。所以這些部分看起來繁瑣,但因為是教學及考試重點,反而是學得較好的部分(考試時不會錯)。但有些不常成為考題的基礎概念,反而常出現錯誤的想法:如有些學生有「動脈(的血)是紅色的,靜脈(的血)是藍色的」、「血壓(120/80)120表示動脈的壓力,80表示靜脈的壓力」...等迷思概念。這次另外發現學生知道手腕(橈動脈)、頸部(頸動脈)...等處都可以測到脈搏,但多數學生認為這些部位測得的次數是不同的,為了讓學生實際感受所以的次讓他們自己測橈動脈脈搏次數第二次測頸動脈結果學生說:兩次結果不一樣呀!即使我解釋:情緒景章也可能影響脈搏,但學生並不接受,所以就讓他們以一手壓橈動脈一手壓頸動脈的怪姿勢同時測兩處的脈搏,雖然還是有學生說:兩邊不一樣,不過多數學生說:其實同時跳呀!只是強弱不同而已!



(這一張是高舉一隻手30秒後,比較兩隻手掌的血色---阿簡的瞬間美白)
另外由於我會以「哪些動物的血液不是紅色的?」,來和學生討論「有些動物的血液不具有血紅素」的概念,發現多數學生都認為「蠶寶寶的血液是綠色的」,因為他們曾養過蠶當然也摧殘過蠶,看過蠶「爆漿」的場面。但那綠色的將應該是「腸子中的食物-葉子」而非血液,但很難讓學生了解昆蟲、軟體動物等「血液」是什麼樣子!不過有許多學生知道龍蝦的血是無色的(餐廳龍吃蝦沙西米食一定會附上一杯龍蝦血-其實應該是米酒居多吧!)

2010年11月25日 星期四

魚頭在哪邊?---魚尾鰭血液流動觀察紀錄

國中的生物課程中,幾乎每個版本都有用魚的尾鰭觀察血液流動的這個活動,這的確是很有看頭的活動---看到血球跑來跑去時,學生幾乎都會興奮得尖叫---真的有在動耶!但是過程中"包濕棉花"這個做法(學生基本上會以"蓋棉被"方式來包),不但搞得鏡台溼答答,也常弄濕了物鏡;而魚被很粗魯的對待就會掙扎抗議,彈跳拍打的尾鰭使觀察變得很不容易,成功的機率也降低不少!
 小動作大改善
其實很小的動作就可以改變這個活動--用透明夾鏈袋(小吃攤用來裝醬料供客人外帶的那種),將魚裝到袋內袋內加一點點水(加太多魚會游動)老師將魚裝袋後交給學生,學生將這袋魚放在培養皿或載玻片上---整個過程學生不必直接碰到魚,觀察活動隔著透明塑膠袋進行--鏡頭.鏡台不會被弄濕而且魚在袋內較不會亂跳容易觀察,大大提高成功機率!觀察完了學生將魚整袋交回,老師再將魚放回或直接轉給下一班觀察(袋中可保持潮濕且因學生不會擠壓魚所以損傷率降低.連續兩節課都不致於造成魚的傷害)

這是我在上完課後利用下課時間拍的影片!(下一班的學生進來了微著我嘰嘰喳喳的講話)



動脈,靜脈?流速,流向?
關於血液流動觀察書本總喜歡問哪一條是動脈靜脈?並要比較流速流向等,其實這要找到微血管之後才能判斷,我覺得讓學生觀察知道--血管中有很多紅血球(為什麼看不到白血球呢?紅血球為什麼不是紅色的?),他們真的在血管中流動,有些血管粗,有些則較細,流速也有不同.....這樣就很好了!學生如果執意要去找出微血管(不太容易呢!),可能挫折感不小,再加上流速其實很難比較呢--血管粗細不同,魚的活動不同...這些都會影響結果!所以通常我只要他們多觀察,卻不強調課本上指定的觀察重點---怎樣判斷動靜脈動靜脈的流速...這些都是已知的知識,課本上就有,沒找到也不影響學習,何必讓這些東西破壞觀察的樂趣呢?
魚頭在哪邊?
另外一個由這個實驗衍伸出來的常見考題---從血管徒判斷魚的頭哪個方向?如 :複式顯微鏡下觀察小魚尾鰭的血液流動情形如圖所示,由血流方向判斷小魚的頭實際位置是在觀察者的那一邊? (A) 上面 (B) 下面 (C) 左邊 (D) 右邊。

魚尾崎.JPG
看起來很合理,其實根本是不通的!請看下圖---如果我用這個顯微鏡下的血流方向圖(圖一)來判斷魚的頭在哪裡?--鰾準答案一定是左邊,因為動脈血從左邊流過來所以心臟在左邊,也就是頭在圖的左邊


魚的血管1.JPG

但其實它可能是圖二這樣觀察的結果!顯微鏡是觀察一個很小的點,微觀和巨觀並不是只有大小的差異而已啊!
,魚的血管.JPG