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2015年3月18日 星期三

公民該具備的遺傳知識、素養是什麼?

12年國教自然科新課題

因為12年國教,自然科面臨一些改變,1、課程時間變少了,國中從4節變為3節,高一生物科只有2學分(物理、化學、地科都是),2、從國小直到高中一年級(10年級)都算是基本教育,課程內容是要整體、連貫的。加上12年國教課綱以是「知識」、「能力」、「態度」並重的「素養」為目標,因為這些原因所以自然科課程內容勢必得大幅調整,藉著這個機會我也重新審視生物教學的取捨(真諷刺,都退休了才在審視教學)!!

國中生物教學中不該漏掉遺傳

關於遺傳---在國中老師教學經驗中很多人將它列為「難敎」、科教專家也分析說它牽涉到較多抽象思考,對大多還處在具體操作期的七年級生而言有點太難、日本等理科合科教學的國家也將遺傳放在8或9年級…種種跡象顯示:遺傳似乎應該移到10年級!但怎麼移?全部移到高一嗎?阿簡說:國中生其實已經有生殖能力了,我們是否應該在國中時讓學生在生殖、遺傳方面有較完整的認識?至少知道為什麼會像爸爸或媽媽?父母的基因會如何影響子代?也就是我們認為國中生物教學中不該漏掉遺傳這一塊!

國中遺傳敎什麼?

那麼國中可以敎遺傳對學生會太難嗎?該敎些什麼呢? 「基因」 、「染色體」、「機率」太難,那如果不敎「基因」 、「染色體」、「機率」有辦法敎遺傳嗎?我突然想起我在補校教學根本沒敎「基因」、「染色體」,學生也不懂細胞分裂、減數分裂,但是他們都可以學會算自己和丈夫(或太太)會生出什麼血型的小孩、知道生男生女不應該怪任何一方、知道什麼情況要做產前檢查、遺傳諮詢...等! 我不講等位基因、同源染色體、顯性、隱性這些名詞,只是用代號敎他們去認識遺傳現象和遺傳疾病(我認為這是現代公民該有的素養),他們都可以學得很好啊!所以認識遺傳現象和遺傳疾病應該是國中可以學的內容吧!至於古典遺傳學(孟德爾的遺傳法則)---如果我們以科學史、生物學研究方法的角度切入應該是很不錯的,而嚴謹的分離律、自由組合律…就拜託高中端了!

後來我去看了日本的國中生物科內容,真的也不謀而合喔!所以這應該是可行的調整方向吧?

理科2分也 理科1分也

教學資源---

1.這是nhk for school 有關遺傳(9年級)的內容,其實....不多吧!比我們簡單些喔!

http://www.nhk.or.jp/rika/dcontent/full_index.html?unitDir=17093000

2. 這是jst有關遺傳情報(遺傳物質,基因染色體)的內容,屬於國中的只有一個---核-染色體-DNA這個資源,內容比我們七年級敎的要簡單些喔!!其餘的都是給高中生物二(相當於選修生物)用的,資源非常多而且很深入!!!

http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0400/contents/start_contents.html

3. 這是jst有關胚胎發育的影片,是給高中生物用的!

http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0440/start.html

4. 這是jst基因轉殖植物的內容,也是給高中生物用的!

http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0090a/start.html

5. 這是jst有關生殖遺傳(生命的延續)的統整資源,也是給高中生物用的!

http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0090b/contents/top_frame.html

6. 這是jst有關從基因到蛋白質的影片,也是給高中生物用的!

http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0410/start.html

7. 這是我自己使用的第二章遺傳資料 (第二章遺傳),裡面有些jst的遺傳影片其實是高中用的,國中老師參考即可啊!!(要下載要快喔)

2015年3月3日 星期二

翻轉教學--我們缺的不是「教學資源」,而是運用資源的能力

旅遊時你是否也會扛回的「戰利品」?

前幾天和張文華老師的團隊去拜訪林如章老師,談日本理科教學情形及教師社群的運作,收獲非常多。如章老師為我們介紹了國外(尤其是日本)的教學資源及試題網站,其中任一網站,隨便逛逛就可以撈到一堆寶,使教學與評量大翻轉(一定要跟翻轉沾上邊就對了)。

其實這些網站---尤其是NHK FOR SCHOOL,早在去年(喔…是前年了)老師帶我們輔導團去訪日時,就曾很詳細的介紹、示範給我們看過,當時我們也有”如獲至寶”的感覺,回來後也分享這個連結給大家,然後…就沒下文了!!!這情形讓我想起:很多人去旅遊時,常不惜行李超重也要扛回一堆「戰利品」,然後…堆在倉庫中成為庫存品!

我們缺的從來不是「教學資源」,而是運用資源的能力!

這就是我一直強調共備不應只作「精美案例分享」、「資源分享」、「教具展示」…的原因,因為我們從不缺這些資源啊!任何一單元,只要你上網去找,至少可以找到10個精彩絕倫的教法(阿簡生物筆記中同一單元至少有3種不同教法吧),事實上我們花了很多時間、精神在「蒐集教學資源」,原因不在找不到資源而是資源多到讓你找不完,好不容易找完了,也就沒時間、沒力氣去用這些資源了!要翻轉教學,我們缺的從來不是「教學資源」,而是運用資源的能力!

「勸敗」之外,更要創新使用方法

如果共備不是在找「教學資源」,那麼共備到底要做什麼?讓我以麵包機為例:如果我們的目標是--作出營養、好吃、健康的麵包,我們可以從發麵、揉麵...做起,但那真是太難了,多數人會做不好甚至放棄,還好現在有各種「麵包機」,所以我們可以根據麵包機的價格、大小、好用度…等選購麵包機。當大家都買了麵包機之後,擁有同一廠牌麵包機的人聚集在一起,分享實作成果,開發新食譜…然後我們做的麵包越來越好…。共備當然要先找到好用的麵包機、勸敗,但共備的重點是勸敗之後的新食譜創新、研發!然而,在研發與創新食譜之前,一定要先確定:學生需要什麼樣的麵包、我們的預算是多少!

NHK FOR SCHOOL 就是一台設計精良的日系麵包機,台灣老師能不能用這台麵包機為我們的孩子做出營養、好吃、健康的麵包呢?讓我們一起來期待!

以下是我從NHK FOR SCHOOL中擷取的有關細胞分裂、植物的生殖 的影片,尚未發揮「使用說明」的功能(找個時間來錄使用說明好了),不過是零件介紹罷了,目標是---吸引高手來認養、開發新食譜!

NHK FOR SCHOOL資源整裡

細胞分裂----

(竟然沒有減數分裂!!!不曉得放在哪裡?大家幫忙找一找)

1. 植物細胞分裂(體細胞分裂)顯微活細胞攝影和圖示對照

http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005301485_00000

2.動物細胞分裂(蠑螈)顯微活細胞攝影和圖示對照

http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005301486_00000

3. 細胞分裂與染色体,(以海膽的受精卵分裂為觀察對象)

http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005401550_00000

4.介紹染色體的動畫---

http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005301487_00000

5.根的生長---生長點的細胞分裂(在根上做記號的方法很神奇,有誰知道那是怎麼做的?),我上細胞分裂就是用根尖細胞分裂圖讓學生熟悉染色體的樣子及變化!

http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005301484_00000

6.蠑螈的受精卵發育

http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005401532_00000

7.斑馬魚的受精卵發育.生殖行為的播放清單---這是台師大呂國棟教授團隊做的教材,很棒喔!!

http://www.youtube.com/playlist?list=PLrRpwU0yJA0tKl8TpF-WN-QtDe7dTW_4H

8.這裡面(資料夾)也有一些…..

植物的有性生殖---

日本的生物科植物學的比例比台灣高很多,內容也比台灣深入,值得參考:

1. 從花的構造/傳粉/受精到果實種子的發育....很完整!!

http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005403234_00000

2. 日本很重視"在地"教材喔,而且和社會科結合---幾乎所有教材最後都有連結---生物產業!!!如這個介紹福島縣的小黃瓜

http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005402160_00000

3. 風媒花蟲媒花---

http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005401558_00000

4. 單性花---

http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005300404_00000

5.受粉與否的差別---

http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005300407_00000

6."米"是怎麼來的?看了就知道為什麼說----胚乳 http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005401037_00000

7.朝顏花(牽牛花)的一生---種子萌發-成長-開花-結果 http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005300001_00000

8.每天吃米但你知道稻子是怎麼授粉的嗎? http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005402531_00000

9.蘋果花的授粉---這個素材在上生殖的時候你會拿來怎麼使用呢? http://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005401328_00000

2015年2月16日 星期一

共備成果之「細胞分裂」--- SCI-FLIPPER5研習的心得(4)

教學的「起、承、轉、合」

我在「無性生殖」教學計畫的說明中說:我上第一章的順序是先上1-2再上1-3有性生殖,最後上1-1細胞分裂。如此規畫的原因是:。一、「細胞分裂」、「減數分裂」大概是國中生物中數一數二難教的吧!偏偏所有版本都把她排在下冊第一章第一節,是打算讓學生的開學症候群更嚴重些嗎?剛開學適合上些有趣、易懂的東西,比較不會嚇到學生。二、學生已經瞭解:「無性生殖是由生物的部分細胞產生新個體」、「有性生殖需經細胞結合」等觀念後,再來説明無論有性、無性生殖都需「增加細胞」,這樣比較容易知道為什麼需要細胞分裂。也就是比較有動機去瞭解如何進行細胞分裂了!

更重要的是上完「細胞分裂」、「減數分裂」瞭解染色體的變化後(同源染色體等)連接遺傳的:DNA、染色體、基因(2-2),一整個順暢啊!也就是說:第二章遺傳我也是調動過順序的,從2-2開始上。這樣就能讓每一節課都能延伸到下一節課,每一節課都是下一節課的導入,教學的「起承轉合」不只發生在一堂課中, 更發生在整個學習階段,這都要靠老師好好規畫教學計畫! 自己的教學計畫要自己寫、自己的教學計畫要自己寫、自己的教學計畫要自己寫…很重要所以說3遍阿!!

過程不是重點

另一個我比較搞怪的地方是--我不愛用比喻法,因為比喻很可能造成另一種迷思,而且我幾乎不用染色體教具(貼在黑板上移動那種),因為我覺得那和真正的染色體差太遠了,而且移來移去很麻煩,所以沒有電腦之前我邊畫邊解說,有電腦之後我會去找些簡單的動畫和影片(越複雜、越真實的越不好用,因為牽涉到的概念密度太高),讓學生實際畫一遍過程就完成! 因為細胞分裂的核心概念是---知道細胞會進行分裂,產生和母細胞一樣的子細胞,而減數分裂的核心概念是---知道體細胞的染色體是雙套,生殖細胞內的染色體是單套,從體細胞產生生殖細胞的過程稱為減數分裂! 至於分裂的過程一點都不重要,因為她完全不影響國中生物學的學習阿! 其實「細胞分裂」、「減數分裂」的過程並不是生殖和遺傳的先備知識(國中遺傳學完全沒牽涉到染色體的互換….等,所以不知道聯會…之類的過程也不影響學習的),我們為何要一直糾結學生是否學會分裂過程呢?

所以我的細胞分裂教學過程大約如簡報所示:

 

簡報(即上課順序)如下:

1. 先用洋蔥根尖細胞圖(A4黑白列印.護貝.可重複使用),讓他們注意”核內彎彎曲曲、一條一條的怪東西”---染色體的存在,以和他們上學期學過的細胞的構造做連結,並用"為什麼有些細胞有彎彎曲曲、一條一條的染色體,而有些則沒有?"."他們發生什麼事?"導入這個單元(關於染色體,有很多從DNA纏繞成染色體的影片可供參考,不過我最喜歡日本的一個影片,只是我竟然在網路上找不到他了,還好….我之前有下載下來,影片就在資料夾中喔)

2. 讓學生排出細胞分列順序,當然他們可能會排錯,但就是因為排錯所以老師講解時會特別注意聽。

3. 細胞分裂教學---慎選輔助的動畫影片

4. 減數分裂

5. 細胞分裂、減數分裂與生殖的關係

其實我教的不多,但學生好像也沒少學啊!供大家參考了!

另一個角度看細胞分裂、減數分裂

有一個細胞分裂、減數分裂很好的參考資源是: DNA Learning Center(這裡),資料非常豐富!有很多動畫(FLASH)---可以分段解說,比影片更適合教學,也有測驗題,最重要的是---都開放下載!!

她們是以「概念」做為單元主題,比如我們習慣在生殖時講細胞分裂,好像只有生殖時才需要進行細胞分裂,但是他們是以「All cells arise from pre-existing cells.」為題,也就是是以「細胞學」的觀點來看,所以重點就是怎樣生出一個新細胞而且和原細胞相同!而減數分裂則是以「Sex cells have one set of chromosomes; body cells have two」為題,也是「細胞學」的觀點!我覺得這是容易接受、更容易學的方式呢!

2015年2月12日 星期四

共備成果之「有性生殖」--- SCI-FLIPPER5研習的心得(3)

有性生殖部分就容我”偷懶”(真的是偷懶---只把舊東西整理、出清一下),不再弄教學計畫、教案了!

「態度」比「知識」重要的單元

有性生殖,尤其是人類的生殖一直是學生最感”性”趣的單元,能掌握時機的生物老師可以藉此單元做很好的性平教育和生命教育,但太嫩的老師有時會被這些小孩整到面紅耳赤的!我覺得這單元的教學目標,「態度」比「知識」重要,「常識」也比「知識」重要!

以下幾篇紀錄提供大家參考,我想大家都很會見機行事的:

1. 活春宮與性教育---不能看的理由…(這裡)

2. 生殖之美-請不要用墮胎影片恐嚇孩子(這裡)

3. 精子、卵子、蛋趣談 (這裡)

幾個好玩、好吃的活動

這單元包含動物生殖細胞(雞蛋)和植物生殖器官(花、果實、種子的觀察),有點簡單,所以可以玩些花樣:

1. 花花世界(這裡) ---花真是太美、太好玩了!!!我每次出門用手機就可以收集很多這單元的教材!情人節馬上到了,「有人送一把生殖器官給你喔」這樣的生物笑話是很應景的!!

2. 玩蛋(1):一路滾蛋(這裡)---講的是蛋的形成與生出、蛋的觀察,每次我都會去買卵巢中的卵來吃與觀察(這次共備也特地去買,沒想到帶到台中就變臭蛋了!嚇到夥伴了真是抱歉啊!!),還有玉米蛋花濃湯是學生的最愛阿!

3. 玩蛋(2):移動的氣室、糾結的繫帶(這裡)----氣室的觀察也很有趣喔!!還有繫帶,也有很多好玩的知識下次別忽略它了!

生殖行為---生殖是偉大而神聖的

動物一生勞碌只為食和色(生殖),而植物也為生殖演化出各種構造,甚至和動物間為傳粉而譜出美不勝收的樂章!

(這裡) 有許多動物行為影片(要的快下載,也是限時關閉的!)

這是我自己上課用的簡報(限在才發現兩篇都有幾千人看過…..而我自己是因為要整理資料才在網路上找到她…..)

 
 另外DNA Learning Center(這裡)是資料非常豐富的網站!有很多動畫(FLASH)可以分段解說,比影片更適合教學,也有測驗題,最重要的是---都開放下載!!

共備成果之「無性生殖」篇--- SCI-FLIPPER5研習的心得(2)

上次我說共備應該從”教學計畫”著手,先鳥瞰整個章(最少是節)才規劃每一堂課或一個創意的教學活動。現在我以去年宜蘭縣共備「無性生殖」的經驗和大家分享:

教學計畫

由於大家對教學計畫較陌生,我把其中幾個關鍵點拿出來舉例解說:

一、說明:在教學計畫中一開始有一個說明,其是就是整章的規畫:

1、 第一章內容包含三個小節:(1)無性生殖(2)有性生殖(3)細胞分裂(或生殖的原理),單元總上課時數預計為9-11節,通常包含三個觀察活動(花的構造、營養器官繁殖、蛋的觀察等)。

2、 上課順序有三種不同的方式:

(1)無性生殖--有性生殖---細胞分裂(或生殖的原理):通常搭配以「營養繁殖」做為寒假作業---本計畫採取這個方案。

(2)有性生殖---無性生殖---細胞分裂(或生殖的原理):有性生殖較符合學生經驗(如學生看過貓、狗生小貓、小狗或魚卵、雞蛋等),較易引導,也有利作有性與無性生殖的比較。

(3)細胞分裂(或生殖的原理) --無性生殖--有性生殖:純粹從知識的系統系考量(先知道原理、定義再舉實例)

二、評量方法及內容

通常我們只管「怎麼教」,不管「怎麼考」,潛意識中認為----反正有很多練習題、測驗卷可以幫我們評量學生是否學會了,所以我們把評量簡化為寫測驗卷、把出題的責任交給「命題光碟」!

我在設計教學計畫時,特別列了評量方法及內容這一欄,寫法是:先列出教學目標(分知識、技能、態度),再針對每一教學目標寫出評量的方式,用意是:提醒老師不要偏廢技能、態度的教學,希望老師能多少嚐試「多元評量」!終極目標當然是能寫出評量的基準與規準,但短程目標是:老師能列出知識、技能、態度等教學目標,且針對每一目標設計評量方式。卑微的做法是:請老師每一節至少出一~兩題開放式問題(非選題)。我覺得---所有的教學改變如果仍以選擇題作終,一切都枉然!段考領導教學,這是教學改變最快速的路!

三、教學活動與學習任務

共備社群最主要的工作可能是在作創意「教學活動」的交流和設計,但是我的看法是---「教學活動」就像一齣戲,常常因為演出者的演技、戲服、道具、文武場…等而有不同效果,不是所有人都能「見賢思齊」的。最重要的是:即使是同一章節,只要設計教學的老師不同,其所注重的教學目標就可能不同(知識部分也許勉強相同,但能力、態度部分則會有很大差距),也就是說:即使使用相同的交通工具,但要去的目的地是不同的!這樣的路程規畫圖並不值得傾盡全力去繪製!而且,網路上已經有許許多多達人繪製好風格各異的路線圖可參考啊!所以我覺得教學活動的部分只要掌握---以什麼題材去「導入」學習的課題?怎樣提問?怎樣設計任務讓學生去解決?及如何在教學的過程中評量學生是否有達成學習任務?至於真正的操作過程,就用連結讓老師自己去網路上找到原作,自己去參考、去學即可(老師也要自學啊)!

教案及教學資源

去年寒假時我和復興國中林宛青老師、中華國中林修毓老師,共備了生物下冊第一章第(二)節的無性生殖,兩位老師教學時我也去做了觀課,我們就是依上面的方式先規畫教學計畫在規劃這2堂課的教學方式,由於寒假前就先做了教學計畫所以兩位老師的班級都以「植物的營養繁殖」做寒假作業,第一節課是以「植物的營養繁殖」成果發表為學習任務,第二堂課則以影片跑台的方式進行其他無性生殖方法的學習,後來他們又多了一節課去做統整!兩位老師都從這次備課及教學中成長了許多(有在研習的小菜分享中分享過),我想這是值得參考的共備方式!

教學計畫(經局部修改)

教案(四格教案):第一節、第二節

學習單:第一節、第二節

統整補充資料:無性生殖簡報

教學資源:第二節課所用影片(每一生殖方法都有2~3部影片可供老師選用)(這裡)(需要者快下載,限時關閉喔)

*當天因為分組關係所以沒有組別做到無性生殖這個單元,正好給大家做個補充!還有---大家努力的神情真的太讚了!!!認真的老師最美、最帥了!

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!

2011年3月6日 星期日

活春宮與性教育---不能看的理由…

性姿勢與性知識
這陣子生物科的教學內容為「生殖」,包含了動植物的有性生殖,重點之一當然是動物的生殖行為:如求偶、交配等,於是課堂上重複出現睪丸、精子、卵巢、排卵、交配、受精…. 等名詞。國中一年級的學生,體內性激素分泌旺盛,常衝撞大腦,讓他們的腦中出現一些求偶、交配的衝動,加上網路、影片、漫畫、刊物…等傳達了一些怪異的姿勢與說法,學生對「生殖」這個主題存著最多的好奇與極大差異的「生活經驗」,是他們最有內在動機要學習的單元。

鳥事一籮筐…沒有『鳥鳥』的雞,他們是怎麼交配的?
在體內受精這個單元當然有「雄個體經由交配將精子送入雌體內,在雌體內和卵子結合」這樣的定義宣示,因為我們一直以「雞蛋」為觀察卵細胞的材料,我也會介紹雞的生殖系統,有觀察力的學生很快會提出「雞沒有『鳥鳥』(陰莖),他們要怎麼交配?」,為解決這個疑惑我找了「鵝的交配」的影片(這裡)讓學生了解「鳥類的交配器平時是縮在泄殖腔內交配時才伸出」,「雁鴨科交配器較長(螺旋狀的喔!),其他鳥類(如雞)的雄交配器很短、幾乎看不到」等事實,讓他們確信「鳥類也要交配、也是體內受精」這件事。在看影片時有些女生會說「喔…有點噁心」,但大多數學生有「喔….原來他們這樣交配啊」的恍然大悟的神情!

「老師,我們想看人的交配…」
但有一個學生提出「老師,我們來看人的交配…」、其他學生立刻七嘴八舌:「少噁心啦」、「你很髒ㄟ」….這個學生說:「人也是動物,為什麼可以看動物交配不能看人的交配…」,「老師不是說生殖是很神聖的」,耶!敢放影片給你們看當然有一套設計與理念,當場來個討論與觀念的澄清,三兩下學生就乖乖的說:「我是開玩笑的啦,沒真的要看啦!」

教授如是說:無法找到任何正當理由,來回答他們為什麼不能看
第二天看到報導(這裡)說:示範性高潮 西北大學開課來真的;堂堂大學殿堂竟然上演活春宮!更扯的是「心理學教授貝里(John Michael Bailey)表示,他原本有所遲疑,但最後還是決定放手。」,貝里在一份聲明稿中表示「我的遲疑來自於很多人可能會認為不妥。」,「我的首肯則因為我無法找到任何正當理由,來回答他們為什麼不能看」!原來大學教授對回答這個問題有困難?那國中生物老師的答案可以用嗎?所以我想把我回答學生的答案公布出來,請大家討論看看我的回答是否合理?或者純粹是國中生比較好騙?

食、色性也---但怎麼食、怎麼色卻有規範
以下是我的說詞(為簡化內容,刪除和學生討論的部分):人是動物的一種,所以你和動物一樣會有精子、會肚子餓、會想吃飯、會有性衝動….這都是正常的!動物吃東西是為了生存,所以餓了就吃,也只有在餓的時候才吃。人吃東西已經不只是生存這麼簡單的功用,人講究色、香、味,講究禮儀,所以上課時就算肚子餓了也不能吃,看著精緻美味的甜點、奶茶即使肚子不餓也會吃,所以人和動物是有所不同的!
 

請告訴我必須看人交配的理由
生殖也是:動物交配是為了繁衍後代,把自己的基因傳下去,在生殖季節時他們會為了搶奪交配權做出各種競爭,甚至付出生命,所以動物的生殖是附有延續種族的神聖使命,研究動物的求偶交配是生物教學的一環;但人的交配參雜太多複雜的因素,可能很生物性的受體內激素啟動交配慾望,但也可能是大腦的某些價值判斷---如為了金錢、地位….等,人是唯一在不是生殖季節也能、也要交配的動物!所以人的交配要受「人為的規範」,如道德、責任、倫理、法律等,所以不能用武力搶奪交配權、不能脅迫別人與你交配、不能在公開場何交配…!請你告訴我必須看人交配的理由!無論生物學或心理學或其他任何學科都找不出必須看人的交配的理由!

學術、教育---多少罪惡假汝之名以行
我曾經在菲律賓旅遊時被帶去看脫衣舞表演,聽說其實有加場的「活春宮」,表演者定位很清楚:我靠皮肉賺錢!去看的人也很明白,我是花錢滿足自己的慾望;但西北大學的這堂課,教授、表演者和學生卻可以講得振振有詞,好像他們是在做一場學術研究;親自上陣表演的克洛爾表示:課程中學生觀看的教學影片「荒謬可笑,像是臨床實驗」,對女性高潮的描述不夠真實,於是決定讓學生「看真格的」。同學啊,就算你的高潮是真格的,但其他學生也還是看表演,不能親自體驗啊,難道他們也都該下場實做?難道為了體驗毒品的效果所有學生都該去吸毒?觀看的學生之一表示,「這堂課大概會讓我永生難忘。」,「但我的經濟課就不會。」,同學啊,難道你到學校是為了追求這種讓永生難忘的經驗?而貝里教授除了講出上述那種無能的理由外,更表示:「我對西北大學的學生毫無遺憾,他們證明了自已是心胸開闊的成年人,而非脆弱的小孩。」,我想說:我不給學生看這種表演(連影片都不行),我的學生也接受了,我要說:「我對復興國中的學生毫無遺憾,他們證明了自已是心胸開闊、明辨是非,知書達禮的小孩,而非強詞奪理的大人。」

2011年3月1日 星期二

愛在望龍埤--湖光,山色,黑眶蟾蜍

湖邊的運動家、聲樂家與攝影家
望龍埤-一個小小的湖,由於適當的規劃加上偶像劇的宣傳,每到假日幾乎都人滿為患!2月27日---三天連假的第二天,我在傍晚時分騎著腳踏車抵達,發現湖水滿溢、新葉翠綠,配上紅色的涼亭、曲橋、圓拱橋…,使水中倒影更勝地面實景。但人山人海令人失去遊興,於是調回頭,決定第二天一早再拜訪!
228的清晨,湖邊幾個早起的人繞湖散步、打拳!還有個「聲樂家」對著湖大聲的唱著歌,很盡興、很得意!雖說在公共場所不可以大聲「喧嘩」,但能有這種雅興與勇氣,我還是給他豎起大拇指,說聲讚!
幽徑、古屋與水珠構成的桃花源
往湖後方的山路走去,幽靜的山路,零落的住家,兀自開放的山茶花、杜鵑花,及綠滿階梯的的青苔,這裡彷彿是世外桃源。更棒的是發現一棟古樸建築,庭院前一排矮的竹籬,掛滿露珠,露珠中倒映著白牆紅門,小小世界充滿著神奇!



黑眶蟾蜍之愛
繞回湖邊想拍些湖光山色!無意中發現水中漂著幾條長長的黑珠鍊,咦…這不是黑眶蟾蜍用透明膠質包起來的卵帶嗎?如此渾圓、規律的排列在膠質帶中。長膠帶不規則的纏繞在水中植物的枝條上,就像打了蝴蝶結的珠鍊,真是美啊!順著卵帶找,發現了疊在一起的雌雄黑眶蟾蜍,體型較大的雌蟾在泄殖腔口還掛著兩條長長的卵帶,她這樣一邊背著雄蟾,一邊產卵應該有一段時間了吧!雄蟾霸佔著雌蟾,只為了保證
能在雌蟾排卵時,搶第一時間讓自己的精子和卵結合!這生殖策略和蜻蜓的脅迫式交配不謀而合啊!隔不遠正在攔水整修的水圳,一攤積水中竟有著上百隻蝌蚪活力旺盛的遊動著!黑眶蟾蜍用盡體內的精華,花了許久的時間、產了數公尺的卵帶、數千個卵,加上雄蟾的各種手段,在這山明水秀的望龍埤為自己的子孫爭得棲息之地,但願人類不要打擾他們,讓他們能世世代代在此繁衍!

2011年2月27日 星期日

玩蛋(2):移動的氣室、糾結的繫帶

氣室不是「東西」
氣室對學生而言是很難的概念,因為它不是「東西」,是一個位置、一個空間,學生對不是實體,無法看到、摸到的東西通常有很多誤解,比如曾有學生拿著黃金蛋問我:老師這個蛋的氣室在哪裡?這和課本設計的觀察活動及提問有關。
在「蛋的觀察」中有一個重點是:找到鈍端…敲破蛋殼…小心除去蛋殼…觀察氣室。這樣的觀察方式是在一個前題下進行:氣室在鈍端,而且學生動作輕柔!通常學生剪破蛋殼看到的是有點下陷的殼膜,他很難想像這裡原來是充滿氣體的,所以被叫作氣室!
 

氣室一定在鈍端?
另一個需要釐清的是:氣室一定在鈍端嗎?這首先要從氣室的形成談起:教科書總是說:蛋白內的水向外蒸發,外面的空氣透過殼進入蛋內,集中形成氣室。所以八股考題是:氣室越大表示蛋放越久,越不新鮮!學生馬上問:剛生出來的蛋有氣室嗎?真是好問題!接著又有問題---為什麼在鈍端?因為那裏比較寬嗎?我說:因為現在蛋都裝在蛋盒裡,尖端在下鈍端在上,空氣往上移動,所以氣室在鈍端(我小時候常吃到氣室不在兩端而是在中間的蛋)。學生想到:那如果把蛋搖一搖再平放,她會跑到另一邊嗎?好問題!我們來搖搖看吧!可是要想辦法從蛋殼外就能看到氣室才行,這簡單,用手電筒照就解決了!於是一組發一隻有附燈光的原子筆,將教室燈關暗,用原子筆手電筒照蛋,觀察氣室的位置,用筆在蛋殼上畫下氣室的位置,把蛋在手掌心轉一轉、搓一搓,平放桌上,再用燈照!猜猜看!結果如何?這實驗告訴你:氣室會移動的,她不一定在鈍端!另外,這次因為有一個在卵腺內尚未生出的蛋(第三張圖),所以可以拿來觀察---剛生出的蛋真的沒有氣室,要有氣之後才會有室啊!
用手電筒觀察氣室時學生說:為什麼氣室看起來比較暗而不是比較亮?這個就可以由理化老師上場了!生物和理化真的有滿多可以合作的地方喔!
 

漂浮的繫帶如何固定卵黃?
課本對繫帶的描述就是這句「繫帶可以固定卵黃」,但觀察「繫帶」時你會發現他根本不連在膜或殼上,本身就是飄浮在卵白內的,這要如何固定卵黃?這也要從卵的形成過程來看,比較可能解決這個問題:我通常會用一個圓球(如橘子)代表從卵巢移出的卵細胞(黃金蛋),橘子外面包著一張透明紙(代表輸卵管分泌的蛋白質),當橘子滾動往前時(在輸卵管內移動),紙的兩端會被捲成螺旋狀,這就是繫帶;所以當卵在輸卵管內時,包裹在卵黃外面,且兩端絞緊的這一層蛋白質就能發揮固定卵黃的功能!所以說:「裹在外面的這層蛋白質(當然也包括繫帶)有固定卵的功能」較妥當吧!
 

雞佛傳說
這次觀察唯一未達成目的是「精子的觀察」,但過程中發生很多趣事:當我將睪丸在生理食鹽水中剪碎時,男學生說:
「喔!好痛好像在剪我的睪丸」;還有一個一開始嚷著「雞佛(睪丸)超好吃」的學生問:「老師,餐廳做的雞佛這道菜時,有先在生理食鹽水中將精子釋出嗎?(當然沒有)、啊….那我吃了一堆精子?」;還有學生說:「借我摸摸看….」、「咦…比我的大…」;最妙的是:有個男生很正經的跟另一個男生說:「吃這個很補,那個會長大喔!真的很有效,趕快叫妳媽買給你吃(吃好道相報)」!所以我應該有對得起哪兩對雞佛吧!阿彌陀佛!

2011年2月26日 星期六

玩蛋(1):一路滾蛋

經典但無聊的觀察活動
「蛋的觀察」是生物科自古以來即有的觀察活動,一綱多本後所有版本也都捨不得放棄這個「實驗」,但我不是很喜歡它,因為1:要看的東西太少,根本撐不了一節課,2:看完後蛋無法處理,太浪費食物,3:看完了完全無助於對「蛋是如何形成的?和生殖有何關係?」的了解。但是下學期進實驗室的機會較少,實在不忍剝奪學生去實驗室玩的機會,於是就要來變些把戲!1、吃掉它---煮成玉米濃湯、2加觀察內容---卵巢內的卵、改變氣室的觀察方法;本來想拿雞睪丸來取精看精子,但可能因為我技術不好、顯微鏡的高倍大多不易使用、時間不足等因素,雖然犧牲了兩個睪丸,但沒看到精子。但這樣的改變後這個活動變得很充實又很可口,我自己有點滿意了!記錄下來和大家分享!
母雞肚子裡的「蛋」
雖然所有的人都吃過雞蛋,課本也一再強調---「卵黃」是在卵巢產生的,卵白蛋殼….是輸卵管 分泌的,但在多數人的心中「有殼的蛋」本來就在雞肚子內,只是被生出來而已。他們不知道原來「雞蛋」是在母雞肚子內經一連串滾動、變身而來的--從卵巢的 「黃金蛋」、到輸卵管的有卵白、殼膜軟軟的蛋、最後到卵殼腺加上真正的殼一路滾動、包裹、疊加才成為我們看到的蛋。一個沒看過卵巢、卵殼腺的人很難想像雞蛋的變身過程。所以我會去買卵巢(裡面有即將熟排出的卵---黃金蛋)來讓學生觀察---包括味覺、口感的觀察。加上用圖片讓學生看母雞的生殖系統,幫助學生了 解「蛋是如何形成的」。這次我找以前補校的學生(他在做殺雞的工作),幫我留母雞的生殖系統及公雞的睪丸。天啊!這學生真是太了解老師的教學需求了!竟然 幫我留了4隻母雞的生殖系統,從兒童期、青春期、直到熟齡生產期,而且裏頭有一隻母雞的卵殼腺裡有一個蛋!這會不會太完美了!兩隻公雞的睪丸也是有兒童 期、成年期之分!真是太感動了!


雞生蛋---就像擠魚丸一樣的鈍端先出
雞生蛋的過程只能借助影片了,仔細看雞蛋生出的過程是鈍端還是尖端先出?聽說這和物理原理相關---所有從管子中擠出的東西,一定是鈍端先出末端有點尖!擠牙膏或做魚丸時似乎都是這樣!

吃才是王道!
一邊觀察一邊用電磁爐煮一鍋X寶玉米濃湯,觀察完蛋之後,在玉米濃湯中灑下蛋花,大家迫不及待要吃玉米蛋花濃湯了!


2010年3月27日 星期六

細胞分裂教學篇

最近我在噗浪上看到一些國中生物科老師在討論「生殖與遺傳」教學的問題,我想這個單元的教學的確有一些要討論的地方,所以將我自己的教學策略方式放到網路上來和大家討論,希望透過討論、分享能改進教學的效果。
  
「生殖與遺傳」為何難教難學?
生殖與遺傳在國中生物科教學上算是較有 難度,學生比較不易理解的部分,艱難來自:1.生殖的概念很多是屬於細胞內的變化,如:細胞分裂、減數分裂、精卵結合、細胞分化等。這些是學生不易觀察, 也感覺不到的東西,需要較高的認知能力。2:遺傳的概念不只是細胞內的變化更是分子結構、運作的變化,而且牽涉到時間---親代、子代甚至更多代,知識概 念本身就較抽象,加上考試時常喜歡考一些純理論、機率運算等內容,造成學生很大的壓力。去年開始教科書審查的教授,堅持要釐清基因與等位基因(對偶基 因),「一個」與「一對」的差異,對老師的教學更是雪上加霜。
我的教學策略---調整教學順序
我自己的教學策略是:從看得到的現象開 始如:營養器官繁殖(學生在寒假已經做過實驗),讓學生對生殖與生長做一區分,知道生殖是指新個體的產生。接著配合課本用圖介紹各種生物的無性生殖如細菌 的分裂生殖、水螅的出芽生殖….等。接著舉導入種子繁殖及常見的動物生殖的例子,讓學生從所舉的眾多例子中,區分出不同的生殖方式,也就是要引導學生發 現:有些生殖是有細胞結合的,而有些則無,也就是有性生殖與無性生殖的不同。有性生殖的部分因為知識是比較系統化的,可以從求偶到生產一路介紹,這部分因 為很有系統、很明確,而且有一些觀察活動或有趣的動物行為影片,多數學生是很有興趣的。
我這樣教「細胞分裂」、「減數分裂」,請指教:
生殖這單元要以「細胞分裂」、「減數分 裂」較為抽象、難懂。我會將此單元放在1-2.1-3無性與有性生殖之後才上(不懂為什麼所有課本都把它擺在1-1?)。一來、剛開學上些有趣、易懂的東 西,比較不會嚇到學生,二來、學生已經瞭解:「無性生殖是由生物的部分細胞產生新個體」、「有性生殖需經細胞結合」等觀念後,再來説明無論有性、無性生殖 都需「增加細胞」,這樣比較容易知道為什麼需要細胞分裂。也就是比較有動機去瞭解如何進行細胞分裂了!更重要的是上完「細胞分裂」、「減數分裂」瞭解染色 體的變化後(同源染色體等)直接接遺傳的:DNA、染色體、基因(2-2),還滿順的(我先上2-2再上2-1,很搞怪!)!若老師們有興趣我再來錄第2 章。

DNA複製而非染色體複製
在「細胞分裂」、「減數分裂」這個地方 有一個一直「將錯就錯」的概念---一直使用染色體複製這個名詞,其實是DNA複製而非染色體複製,細胞在分裂之前就已複製完成,所以等聚縮成染色體時, 早就有姐妹染色分體了!所以所有的圖都應改過。這是科學正確性很明確的地方,教科書審查的教授卻視而不見,偏偏對基因的定義如此「以偏概全」,令人費解。
 
這次細胞分裂有阿簡老師提供的動畫,效 果還不錯!謝謝阿簡老師。1-1的實際教學時間約一節半(2結但有約20分鐘處理營養繁殖及植物生殖器官的觀察的作業)。下面的投影片教學是用 POWERCAM錄影,按播放見即可聽投影片的講解,你也可以選擇特定的投影片只聽某幾個段落!教學中使用的圖片若有侵權,請告知,我會加以移除,謝謝!