2014年2月21日 星期五

如何知道學生是否有在課前預習?

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台大師培中心、台大教發中心、公益平台與誠致教育基金會在2014/01/25辦理的「翻轉教室工作坊」,不論是在事前的準備或是當天的內容,都受到相當好的評價,在會後也引起了許多的討論,其中,最多老師們關心的是「是否有足夠的電腦與網路設備可以讓學生觀看影片自主學習?」以及「如何知道學生是否有在課前預習?」

看完老師們所提的疑惑,身為工作坊講者之一,想嘗試分享一些自己曾經使用的方法,希望能提供一些翻轉教室的經驗給老師們參考,更希望能透過這文章抛磚引玉,讓更多老師們能分享他們更多更棒的經驗與解決之道。

 

「是否有足夠的電腦與網路設備可以讓學生觀看影片自主學習?」

要讓學生在家自行先觀看影片來預習確實會遇到一些困難與限制,我自己在實施翻轉教室時也不例外,一樣會遇到學生家裡沒有電腦或網路設備,或是家長不認為電腦可以用來學習的狀況。然而,硬體的部分如同我先前文章意義是三小?第一節生物課的教學記錄引用行政院研考會100年縣市數位機會發展現況的資料,早在四年前,台灣地區的學生家戶電腦擁有率已達96%,學生家戶連網路也超過92%;同樣的,在行政院研考會102年個人/家戶數位機會調查報告也指出,我國12歲以上民眾家戶電腦擁有率自2006年的81.6%上升至2013年的88.5%,成長6.9個百分點,家戶電腦擁有率趨近九成;家戶連網率自2006年的74.5%上升至2013年的85.5%,成長11.0個百分點,從整體趨勢觀之,二者呈現穩健成長趨勢。進一步針對學生家戶電腦擁有率觀察,屬數位原生世代之學生,其家戶擁有率自2006年的92.2%上升至2013年98.4%,學生家戶電腦擁有率趨近於百分之百,資訊近用程度高。

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由上述報告得知,學生家庭缺乏硬體設備的比率其實很低,對於我們推動以學生為中心的翻轉教室教學模式相當有利。若遇到班上少數同學家中無網路可用時,我的作法是將家中閒置不用或更新汰換後的電腦帶至學校供學生使用,學生也可以利用下課、午修與放學至辦公室借用電腦,相同的,引入圖書館、文化中心、社會局、家福中心或其它社福機構的相關資源也相當重要,可以提供弱勢或低收入家庭學生的學習資源。家長認同的部分,利用親師座談會與網路社群等方式,與家長們分享教學理念與學生的成長(這部分其實自己較少著力),教學改變七年來,大多數的家長們都能認同且支持,學生也在翻轉教室的教學模式中獲得不錯的學習成效。

 

「如何知道學生是否有在課前預習?」

在回覆「如何知道學生是否有在課前預習?」這個問題之前,可能得先釐清何謂「課前預習」?典型的翻轉教室中,要求學生在課前觀看已事先錄好的線上影片,然而,我認為翻轉教室未必一定要使用影片,翻轉教室的重點應當在於以「學生為中心」的自主學習,因此,透過紙本的課本與講義等亦可達到類似的成效(在生物科使用影片的效果很好,但我相信當學科不同或學習階段不同時,作法應當會有一定程度的差異,老師們可依需求自行調整)。

 

紙本預習(含課本、教師自編講義與預習筆記)

在紙本資料的部分,想確認學生是否有先閱讀,可以透過標記、劃線或筆記的有無來確認,我想這是老師們都已經具備的能力。就像下方兩本課本,雖然都是劃滿線,但老師們一定有辦法判斷誰有預習?誰只是把課本文字畫上顏色?

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下圖顯示的是學生筆記的成長,除了能準確地找到課文重點,截取段落主題與大意,更能自行搜集與整理相關資料,進行加深與加廣的自主學習,真的很難想像在國中生物課本上可以看到「神經細胞電位內負外正,刺激產生的動作電位包含極化、超極化與去極化」;「根毛是由成熟區的表皮細胞向外突出,屬於不均等分裂」;「動脈分成三層,包含由內皮與鬆散結締組織的內皮下層、膠原成分多且膜上帶孔的中膜、以及由彈性與膠原纖維構成的外膜」。最神奇的是,把學生抓來尋問,還真能說得頭頭是道。然而,學生間的筆記能力確有差異,若想進一步希望學生能透過閱讀培養其閱讀素養,這部分的能力是自己目前較不足的,因此,若有機會,很想跟國文老師請教,看看能否將語文的閱讀策略融入理科的科學閱讀中。

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在影片觀看部分,要確認學生是否有觀看影片其實相當容易,且在不同平台上幾乎都有相對應的方式。另外,因為各平台的功能都相當強大,受限於篇幅僅就「如何知道學生是否有在課前預習?」這個功能作簡單介紹。

 

均一教育平台

均一教育平台由財團法人誠致教育基金會創辦,目標是透過雲端平台,結合『翻轉教室』,提供『均等、一流』的啟發式教育給每一個人。均一教育平台獲得美國的Khan Academy(可汗學院)的授權,除了把Khan Academy已錄製的大量優秀教學影片中文化,重新錄製符合台灣課程的教學影片(中文發音),更把Khan Academy這個很棒的軟體平台帶回台灣,用來協助我們的學生自主學習,而這麼多的付出都是無償的,換言之,均一教育平台的所有服務,都是提供免費提供給所有人。

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均一教育平台採用Khan Academy的系統,所以是將每部影片切為750等分來記分,同時,必需等到影片觀看完90%以上才會被系統判斷為「已完成」(若有錯還請指正)。

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除了有系統性的教學短片,均一教育平台還有互動式練習題、徽章蒐集機制與教練功能,互動式的練習題可以提供逐步的提示,依照學生的需求給予不同的鷹架,是很棒的動態評量系統;徽章制度比較類似線上遊戲的虛擬寶物或等級,可以引起學生的學習動機,雖然在學理上是屬於行為學派的作法,但我們班孩子還蠻吃這一套的;在教練功能中,老師可以很清楚地知道學生的學習狀況,不論是觀看了那些影片、學會了那些技能,甚至是遭遇到的學習困難與學習歷程,都能在平台中清楚地呈現,因此可以給與孩子不同的教學引導,是教師進行差異化教學的好幫手。若想進一步瞭解均一平台的功能,下方有敏豪錄製的導覽影片可供參考,說明得非常清楚呢。

(均一教育平台的功能真的超棒的,而目前較完整的科目是數學科,因此希望能有更多學科的教師能共襄盛舉,一起來參與影片錄製與設計各科習題,讓平台可以更加充實,也能嘉惠更多的學子)

 
1Know-知識管理平台

在1Know平台的部分,學生除了可以選擇想要學習的「知識」,也可以透過簡單的步驟建立屬於自己的知識,並與他人分享,這是一種以學生為學習主體的好方法。教師端除了建立教師的課程外,亦可以使用「群組」中「活動」功能,清楚地瞭解學生觀看影片的狀況,及其所遭遇到的困難。以下圖為例,1Know會比對影片長度與學生觀看時間,因此只要將滑鼠移至格子上,就可以清楚地看到學生觀看影片的時間資訊,而圖中不同顏色的格子也具有不同的含意,白色格子代表學生尚未開始觀看影片,橘色格子代表學生正在觀看該段影片,綠色的格子代表學生已經看完(觀看時間大於影片時間),紅框框表示學生自認為已經看完所以勾選完成(觀看時間小於影片時間),因此,教師只要看顏色,就知道學生看影片的狀況,換句話說,那些人有預習而那些人沒有?一目瞭然,另外,格子中的數字是代表學生觀看影片時書寫的筆記數目,只要點選數字,就可以輕易地看到學生打的筆記內容,亦是教師判斷學生學習狀況的良好依據。

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1Know知識管理平台的筆記功能受到學生們的喜愛,可以一邊觀看影片一邊進行記錄,包含文字型式的編輯(影片內容大意、心得、觀看影片產生的疑問、延伸的相關資訊等…),也可以針對影片的畫面標畫線或標記重點等,詳細的功能就不多說,請自行參考下方的影片介紹。

 
Moodle數位學習平台

Moodle數位學習平台的功能相當強大,給予教師相當大的自主空間,也因為有眾多的功能可選擇,所以使用的介面較複雜,對剛接觸資訊融入的老師來說,可能會有一些資訊的門檻要克服,然而,若是可以跨過那小小的門檻,Moodle是個非常非常棒的數位學習平台,不論是課程內容的建置、學生的帳號管理、課程活動的設計、成績評量的管理或是課程的管理都包含其中,使用的教師幾乎可以利用Moodle打造出自己心目中理想的數位平台。

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Moodle是一個開放原始碼的自由軟體,我從1.9版開始接觸,目前使用的版本為2.5版,截至目前為止,官方網站提供1.6.9版到2.6版2.6.1版供使用者免費下載,雖然版本看似很多,但對我這種非資訊專長的外行人來說,能發現的唯一差別只有平台介面長得有些許差異,換言之,所有的版本都符合我的需求。

下圖展示的是Moodle數位學習平台的報表功能,其包含日誌、活動報告與課程參與三個選項,簡單來說,可以依照課程或時間來顯示使用者操作平台的記錄,而教師就可以利用這個報表功能,得知什麼學生(帳號)在什麼地點(IP位址)進行了什麼學習活動(動作與資訊)。以下圖為例,在2014年01月30日(學期結束後的寒假第十天),我發現自己導師班有兩名學生在附夕夜吃完年夜飯後,自動自發地在平台上自主學習,其中一人主要在進行線上評量,另一人則在編輯單元重點筆記。(過年期間非但不好好玩,竟然在Moodle平台上跨年的行為,我完全無法理解,開學後要抓來好好輔導,希望我的學生們可以認真學習也要努力玩樂)

擷取

 

結論:

1.台灣地區學生家戶電腦擁有率在2013年已達98.4%,對大多數教師與學生來說,硬體設備不足已不再是推動翻轉教室的阻礙,針對少部分的弱勢學生,可使用公共資源或引入社會資源給與協助,另外,若教師在推動翻轉教室時能與家長有良好的溝通與互動,將可獲得事半功倍之成效。

2.不論老師們使用的資訊平台為均一教育平台、1Know知識管理平台、Moodle數位學習平台,或是像我一樣逃選各平台中自己需要的部分,要在課前知道學生是否有先觀看影片是件相當容易的事,所以老師們面臨到的問題應該不再是「如何知道學生是否有在課前預習?」而可以調整為:「我如何讓學生願意在課前先預習?」、「當學生皆已課前預習時,我在課堂上要進行什麼教學活動?」或「當我因翻轉教室擁有課室中時間的自由時,我希望能培養學生擁有什麼能力?」

3.依據行政院研考會102年數位機會調查報告,有33.1%的12-14歲學童已在最近一年有利用網路進行單向線上課程學習,可見得將iPad、數位教材與線上課程等科技與教育結合已不是新鮮事,數位學習也成為現今教育的趨勢,如同「學習的未來」(Future of Learning)這部紀錄片中所言,教育科技不僅改變了課室中學生的學習方式,也重新塑造了學生、知識、師長、學校與社會的關係,「老師不再只負責知識的傳遞,而是必需教學生提出對的問題,然後由他們自己找到答案」。

“This is the first generation of people that work, play, think and learn differently than their parents,…

  They are the first generation to not be afraid of technology. It’s like the air to them.”



原文發表於:鍾昌宏輔導員部落格


2013年12月6日 星期五

哆啦 A 夢期中考題 (下)

從洞穴湖泊出來後,小武帶大家回到他們的洞穴裡休息,哆啦 A 夢注意到小武的爸爸與叔伯們出去打獵,小武的媽媽則在洞穴附近採集果實,「如果能教小武他們農耕就好了,可是這樣會影響歷史的進展……要不然至少教他們找到一些比較營養的果實好了。」

  1. 哆啦 A 夢要介紹一些果實給小武家人,下列哪種植物具有果實?(A)雙子葉植物 (B)裸子植物 (C)蕨類 (D)藻類
  2. 果實對於一棵植物的主要功能是什麼?(A)突變的結果,沒有意義 (B)給人們吃 (C)可以吸引昆蟲幫忙受粉 (D)保護種子

哆啦 A 夢介紹了毛柿、構樹、彌猴桃、蛇莓等植物果實給小武,讓他以後可以去採集這幾種果實回來給族人吃。胖虎說:「我剛剛拿石斧砍松樹時,它也掉下果實來,這可以吃嗎?」

「胖虎,松樹沒有果實啦,不過松樹的種子富含油脂,可以吃。」

(出題老師多嘴一下,在小武他們那個年代,台灣可以吃的果實實在不多。想來想去祇有毛柿、構樹等少數幾種。我們現在吃的水果都是荷蘭人、清朝、日本人引進台灣的,現代人真的很幸福。)

  1. 胖虎不服氣:「明明就很像果實啊,為什麼不是?」 (A)因為裡面沒有種子 (B)果實由雌蕊的子房發育,但松樹不開花因此沒有果實 (C)不能吃,所以不是果實 (D)這是松樹的營養器官
  2. 關於這個被胖虎誤認為松樹果實的構造,下列何者為非?(A)是一種生殖構造,由鱗片組成 (B)有些可以產生花粉 (C)胚珠受精時需要有水的幫助 (D)有雌雄之分

大雄他們玩夠了,向小武告別回到現代。

大雄:「小武他們後來怎麼樣呢?」

哆啦 A 夢:「不知道是疾病還是什麼原因,小武他們這一族人在五千年前就漸漸的消失掉了。」

靜香聽到後大哭起來:「怎麼會這樣?他們好可憐。我們不能去救他們,讓他們搬家到別的地方去,繼續生存下來嗎?」

哆啦 A 夢嘆口氣:「不行,這樣會影響歷史的。不過跟你們說一個消息,科學家幫小武族人取的學名是 Homo sapiens 喔,跟我們現代人的學名是一模一樣的。」

  1. 下列何者應該不是小武族人的結局(A)與現代人通婚,融入現代人社會 (B)與現代人通婚,生下的後代全部沒有生殖能力而絕種 (C)因為部落小,近親通婚造成嚴重遺傳疾病而滅絕 (D)感染他們沒有抗體的新病原體而滅絕(像馬雅人感染天花)
  2. 下列何者不是疾病病原體?(A)香港腳黴菌 (B)H7N9 禽流感病毒 (C)金黃色葡萄球菌 (D)乳酸菌
  3. 承上題,底下比較表何者錯誤?

    (A)香港腳黴菌 (B)H7N9 禽流感病毒 (C)金黃色葡萄球菌 (D)酵母菌
  4. 承上題,進行發酵作用對酵母菌有何益處?(A)在無氧氣環境獲得能量 (B)可生產酒精 (C)可產生 CO2 (D)可產生葡萄糖

從小武的年代回到現代之後,大雄對化石興趣越來越濃厚。剛好有人送一顆化石蛋給大雄爸爸,大雄向爸爸要了化石蛋,然後偷用哆啦 A 夢的時光布(好孩子不要學)把化石蛋回復為能孵化的蛋。

大雄把蛋放在被子裡,用自己的體溫去孵化牠。過了幾天從蛋裡孵出一隻醜醜的生物。大雄又偷用(好孩子不要學)哆啦 A 夢的「寵物飯糰」餵養這隻生物,牠慢慢長大,漸漸看得出牠有羽毛。

這隻像鳥又不像鳥的生物越長越大,大雄祇好向哆啦 A 夢坦白。

哆啦 A 夢看到嚇一跳:「這是生長於中生代中國遼寧省,祇能滑翔的『聖賢孔子鳥』,牠不能生活在這時代,我們要把牠送回中生代。」

大雄:「牠是聖賢孔子鳥啊?那我要幫牠取名為『阿孔』」。

  1. 始祖鳥、孔子鳥、現代鳥類都有羽毛,下列何者不是羽毛的功能?(A)可以幫助滑翔或飛翔 (B)可以保暖 (C)鮮豔的羽毛有助求偶 (D)釋放特殊氣味以獲得異性的青睞
  2. 底下是阿孔與始祖鳥、現代鳥的比較表:

    這三者生理結構從最像爬蟲類到最不像爬蟲類的順序是(A)孔子鳥 → 始祖鳥 → 現代鳥 (B)始祖鳥 → 現代鳥 → 孔子鳥 (C)現代鳥 → 孔子鳥 → 始祖鳥 (D)始祖鳥 → 孔子鳥 → 現代鳥

大雄幫忙設定好時光機,五個人前往阿孔的生存年代,要將牠送回那個適合牠生存的年代。到達目的地後哆啦 A 夢第一個走出時光機,祇看了一眼外面的環境,哆啦 A 夢就大叫:『大雄你設定錯了,這不是阿孔的生存年代,這是陸地上首次出現植物的年代啦!』

  1. 靜香拿著尺測量這些陸地上最早植物的高度,請問她測量的是哪一類植物?最可能的高度是?(A)蕨類,10公尺 (B)裸子植物,3公尺 (C)蘚苔類,3公分 (D)單子葉植物,20公分
  2. 大雄看了一下:「這不就是藻類嗎?」哆啦 A 夢說:「不是藻類,這些植物多了一些構造,所以跟藻類不一樣。」請問是多了什麼構造呢?(A)葉綠體 (B)核膜 (C)維管束 (D)角質層
  3. 小夫想起以前把芹菜泡在墨水中的實驗(如圖),他拿出隨身攜帶的鋼筆,擠了一點墨水出來,再把最早的植物切開後泡到墨水中一陣子後觀察,請問小夫是否能看到右圖一樣被染色的部份?(A)不行,它們缺乏維管束構造 (B)可以,祇要是植物都有相同的構造 (C)可以,就算不泡墨水,任何植物切開都可以看到有點狀構造 (D)不行,最早的植物沒有根,它們不會吸收水份

將時光機重新設定到中生代後,大雄正要把阿孔放回生長地,小夫與胖虎氣喘吁吁的跑來:「我們剛剛走到那邊,忽然有穿著獸皮的原始人手拿武器攻擊我們。他們快追過來了,哆啦 A 夢快給我空氣炮,我要跟他們打一下!!」

哆啦 A 夢:「糟糕,那不是原始人,那是未來世界的盜獵者,他們從未來世界來這邊盜獵已經絕種的生物到未來世界賣錢。這些盜獵者的武器都很強大,我們打不過他們的,要趕快向時空警察報案。」

  1. 大雄想把阿孔放到高大的樹上,讓牠遇到危險可以立即滑翔逃走。大雄最容易找到的是:(A)大型樹蕨 (B)開著花的被子植物 (C)長著毬果的裸子植物 (D)可以提煉出洋菜的紅花菜
  2. 承上題,這類植物能長到這樣的高度,主要原因是:(A)體表具有堅硬的骨骼 (B)有維管束,具有支撐植物功能 (C)身體由許多菌絲構成,可以不斷生長 (D)不具核膜,身體可無限長大
  3. 大雄在尋找適合的樹木時忽然想到:「這麼多不同的生物,為什麼回到現代時不會看到四處都是生物遺體呢?」(A)因為有細菌、黴菌等分解生物遺體 (B)因為都被岩漿淹沒分解了 (C)生物遺體祇要照光就會自動分解 (D)遺體被當時的動物吃掉了
  4. 大雄發現在樹林下有許多蕈類,下列何者不是樹林下蕈類與黴菌的共同點?(A)有菌絲構造 (B)以孢子繁殖 (C)會長出傘狀構造 (D)能分解有機質
  5. 為什麼還沒看到攻擊的人,哆啦 A 夢就知道他們來自未來世界?(A)人類是哺乳類,哺乳類到新生代才演化出來 (B)中生代還沒有人類 (C)原始人祇生活在地底 (D)原始人都不用武器

時空警察抓走從未來世界來的盜獵者,向哆啦 A 夢等五人表示深深感謝。等大雄把阿孔安置好後,時空警察一路護送著他們安全的回到現代的家中。

晚上睡覺時,大雄說:「我會永遠懷念小武及阿孔的,跟他們在一起好有趣。」

哆啦 A 夢:「我也是。希望能夠在夢中再見到他們。」

大雄:「嗯,我也希望能在夢中再見到他們,晚安」

哆啦 A 夢:「晚安……」

喜歡這個考題的話,PDF 檔案歡迎下載



原文發表於:Meme -- 教學與反省


哆啦 A 夢期中考題 (上)

我在上一次的『沙丘魔堡自然與生態考題』中提到我很喜歡哆啦 A 夢,這一次出期中考題時我就以哆啦 A 夢為主角,設計了一系列的題目。

我的目的是希望對生物沒有興趣的學生不要一拿到考卷就 ABCD ABCD ABCD 猜完睡覺,所以我在考卷的最上方放了一張復活島巨石像,希望學生拿到考卷後看到巨石像圖片會想看看出題老師到底賣些什麼關子。

就算學生還是祇能 ABCD ABCD 猜完題目,但一樣是猜,我希望至少做到讓學生猜完後願意閱讀一下這裡面的故事,不要猜完趴下睡覺。所以我想做的其實是利用期中考來推廣閱讀。

另一個目的是利用讓學生瞭解,原來課本中看似無聊的瑣碎知識是可以與生活結合的;最後希望學生更瞭解臺灣,所以從臺灣上古史切入,在故事中融入臺灣歷史,讓學生從故事中更瞭解生活的環境。

考自然科時剛好輪到我巡堂,走完一圈發現 500 多位一年級學生中祇有兩位趴著睡覺,其他學生不是努力作答,就是在閱讀故事,所以我的目的算是有達成,不枉我努力出題啦!:D

臺灣上古史

大雄看著電視介紹復活島:「這巨石像好有趣,寶傑說那是外星人留下來的耶。」

哆啦 A 夢:「這些石像是當時住在復活島的人建造的,跟外星人沒有關係啦。科學家挖到以前的花粉,認為以前復活島上的人們是利用島上的棕櫚樹當做滾輪,把石頭運到海邊雕成石像喔。

而且從發現的花粉可以知道,隨著復活島上的人類越多,樹木與花粉就越少,更糟的是人們帶來的老鼠啃食棕櫚樹果實,造成其種子無法發芽也是造成棕櫚樹在復活島滅絕的原因之一。最後復活島環境完全被破壞,樹都消失了,人們無法在這邊生存。因為島上沒有人居住了,所以這些石像才像是外星人留下來的,但其實是以前的人建造的。」

  1. 哪個地點是科學家比較容易發現古代花粉的地方?(A)沉積層 (B)岩漿中 (C)深海區 (D)臭氧層
  2. 從文章中可以判斷棕櫚樹是:(A)裸子植物 (B)蕨類 (C)藻類 (D)開花植物
  3. 復活島上滅絕的棕櫚樹俗名叫大智利棕櫚樹,請判斷下列何者是它的學名:(A)Jubaea Spectabilis (B)Jubaea spectabilis (C)jubaea spectabilis (D)jubaea Spectabilis
  4. 智利酒棕櫚是與大智利棕櫚樹親緣關係較近的現存植物,它們在分類階層是同一屬。所以智利酒棕櫚所在的屬是:(A)Jubaea (B)Spectabilis (C)Homo (D)Macaca

大雄:「哇,光是古代花粉就能證明寶傑亂講喔?這太有趣了。那我們台灣有化石嗎?」

哆啦 A 夢:「當然啊,台灣很多地方都有化石啊。比方說古時候台灣海峽海面下降,露出海底陸地,很多生物當時就從中國大陸往南遷徙來台灣,這些生物也有留下許多化石。1931 年台灣大學早板一郎教授在台南市左鎮區菜寮溪找到鹿角跟獸骨化石,就是當時從中國大陸遷徙來台灣的生物留下的化石。後來還在菜寮溪這邊發現原始人的化石喔,這些原始人後來被科學家稱為『左鎮人』。」

  1. 由早板一郎教授找到的化石可知,這一次台灣海峽海面下降發生在 (A)前寒武紀 (B)古生代 (C)中生代 (D)新生代
  2. 沒有地層變動的情況下在菜寮溪地層應該不會發現哪種化石?(A)鳥類化石 (B)三葉蟲化石 (C)蕨類化石 (D)蘇鐵化石

大雄:「哆啦 A 夢,我要去看看那時候的台灣。」哆啦 A 夢:「我們找靜香、胖虎、小夫一起去吧。」

哆啦 A 夢設定好時光機,「大家吃一下『翻譯蒟蒻』,待會才能聽懂原始人語言」,一行五人就前往兩萬年前的左鎮人時代。

走出時光機就聽到一個受傷流血不止的小男生痛苦呻吟的聲音。靜香趕緊幫小男生包紮,但卻無法止血,原來他是血友病患者。哆啦A夢拿出時光布幫小男生的傷口恢復到受傷以前的狀況才止住血。

「謝謝你們,我叫小武,我的表兄弟好多人都死於這種流血不止的疾病,如果沒遇到你們,我今天應該也會死掉吧?可是我爸媽都沒有得到流血不止的疾病啊,不知道為什麼我會得到?」

  1. 小武的血友病是:(A)遺傳自媽媽 (B)遺傳自爸爸 (C)病毒感染 (D)小武出生後紅血球產生突變所致
  2. 小武媽媽懷孕了,她生下沒有血友病男孩的機率是?(A)100% (B)50% (C)25% (D)5%
  3. 小武他們的部落不大,祇有十幾人,所以男生長大後都是與自己的親戚結婚,這容易造成什麼樣的結果?(A)親上加親,大家感情更好 (B)可以保留純正血統 (C)近親結婚後代容易出現隱性疾病 (D)加快突變的機會

哆啦 A 夢:「啊,我想到我有『治病光線槍』可以完全治好疾病,它還可以修補基因的缺陷,像血友病這樣遺傳疾病都能完全治好。」

大雄:「哆啦 A 夢,這麼好的工具你竟然現在才想到。」

小夫:「那趕快幫小武治療吧。」

哆啦 A 夢:「嗯,不過要花一整天的時間才能治好喔。」

胖虎:「少嘍嗦,快點開始!要不然我要唱歌給你聽了!」

幫小武治療後,靜香說:「那是不是也可以幫小武的媽媽治療?讓她以後生下的小孩都不會有血友病?」

哆啦 A 夢:「可以啊,而且小武媽媽自己沒有血友病,所以祇要照射一個地方,修補那個部份的基因就好。這樣一個小時就能治療完成,而且日後小武的弟弟妹妹都不會得到血友病。」

  1. 請問哆啦 A 夢要拿「治病光線槍」照射小武媽媽的哪個部位才能讓小武媽媽日後生下的小孩都沒有血友病?(A)媽媽的手 (B)用「人體潛水艇」進入小武媽媽體內,照射她的紅血球 (C) 用人體潛水艇進入小武媽媽體內,照射她的骨髓 (D) 用人體潛水艇進入小武媽媽體內,照射她的生殖細胞
  2. 「治病光線槍」能夠治好血友病,是修補哪條染色體?(A)第 21 對染色體 (B)第 1 對染色體 (C)X 染色體 (D)Z 染色體

小武教大雄他們用敲擊鵝卵石的方式製作石器。胖虎做好一個石斧就迫不及待的往身邊的松樹砍了一下,松樹從傷口流下汁液,還黏住了一隻倒楣的天牛。他們到水邊遊玩,在濕地上留下六人的腳印;他們抓魚當場烤來吃,為了擁有乾淨的環境,靜香把吃剩的魚骨頭埋到泥土中;他們還到小武所住的洞穴中簽名留念。

  1. 很偶然的,他們留下的痕跡都形成化石,請問哪個化石對科學家研究生物外表細節最有幫助?(A)泥地上的腳印 (B)被松脂包裹住的天牛 (C)埋在地下的魚骨 (D)洞穴中的塗鴉
  2. 小夫注意到許多這個時代的生物如劍齒象後來絕種,可能原因是:(A)環境改變使得一些無法適應環境改變的生物絕種 (B)用進廢退的結果牠們變成外型不同的生物 (C)惹怒天神被滅種 (D)古代生物都行無性生殖,造成基因不斷改變

跟小武到處參觀時,大雄不小心掉到一個洞裡,一路滑到洞底完全無光線的湖裡。哆啦 A 夢及時趕來用未來道具「適應燈」照一下大雄,讓大雄可以任何地方(包含水裡)呼吸,要不然他差點就溺死了。「適應燈」也可以讓人在完全無光的環境看到東西。大雄看見這個洞底湖泊是由一條從地面流來的河流形成的,河流還會再流到外界去。湖泊中的魚眼睛都是瞎的,但同種魚在外面河流中眼睛正常。

  1. 胖虎帶一些魚卵到洞穴外,在不同環境讓魚卵孵化,又找祇生活在洞穴外的兩種不同的魚 A、B 的魚卵做實驗,結果如下:

    可能原因是:(A)這些生活在洞穴中的魚常會被地下水流將卵帶到正常環境中孵化,天擇的結果讓牠們擁有「在洞穴中孵化出瞎眼小魚,在正常環境孵化出正常眼睛小魚」的基因 (B)小魚數量太少無法瞭解 (C)有光線的環境讓小魚突變而產生眼睛 (D)胖虎觀察錯誤
  2. 承上題,這些生活在無光線洞穴中的魚眼睛都瞎掉的原因可能是(A)因為少用,所以退化了 (B)發生突變,再經天擇的結果 (C)洞穴中缺乏維生素D (D)水中CO2太少造成眼睛病變
  3. 生活在洞穴的小魚如果發生突變,最可能的原因是:(A)接觸過量染髮劑 (B)照射過多的輻射線 (C)自然突變 (D)黑暗環境引發突變,讓小魚可以適應環境


原文發表於:Meme -- 教學與反省


2013年11月22日 星期五

艾倫‧薩弗瑞 :如何綠化沙漠

艾倫說他年輕時一個錯誤的決定害得 4 萬隻大象死在槍下,這個錯誤 & 終其一生的悔恨讓他更想瞭解如何綠化沙漠。

他後來提出的方法實在很反直覺,然後我一面聽演講,也像主持人一樣有同樣的疑問。

不過艾倫說他們在辛巴威一片很糟的土地上 (一百哩內找不到任何一根草) 一樣綠化成功了。

哇喔!我好想知道更多!!在一百哩內找不到任何一根草的土地,怎麼用他的方法來綠化的?第一批先行者不會死光光嗎?How & Why ?

為什麼?為什麼?為什麼?我好想知道!!



原文發表於:Meme -- 教學與反省


2013年10月23日 星期三

在資訊課時做個糖心蛋吧!

前幾天用十分鐘讓學生在課堂上設計簡易機器人,設計完後抽籤選擇一、兩組讓學生上台報告。

學生報告完,我總結:『嗯,你們設計的很不錯!那現在換我給你們看看另一個機器人嘍!!噹噹,自然界的機器人,細胞出場!!信不信由你,你們剛剛提到的電力供應、工作指令,我們的細胞全都具備。』

『後,Yukie 老師你怎麼話峰一轉又能轉回生物課啊?』

『嘿啊,要不然你們以為在生物課讓你們設計機器人是要做什麼?你們認識我快一個月了,我有在課堂上講過廢話嗎?一定都是與課程相關的啊!讓你們設計機器人也是為了讓你們能夠理解細胞的每個構造的作用嘛!:)』

昨天我又想到一個『應該』是有助於學生理解的課程設計了。

資訊課做為自然課的延伸

因為我同時教生物與資訊課,所以我可以把生物課的一些內容放到資訊課來延伸。在西苑高中參加自然領域分區巡迴輔導的時候,我想到應該可以讓學生在資訊課煮糖心蛋。

兩個星期前生物課正教到『科學方法』,課本解釋實驗組與對照組是用『對吐司噴水會不會影響其發黴的速度?』做例子,確實很有說服力,但是,仔細想一想,會有幾個學生想要回家試做吐司發黴的實驗?

這個實驗與學生的生活脫節的太嚴重了,所以對學生而言很無趣。為此我額外再加兩個例子給學生。

我舉很久以前小學生很喜歡的四驅車為例,跟學生說明四驅車可以改變許多設計,當年許多小學生拆開馬達自己纏銅線讓馬達更有力。但是怎麼知道自己的設計真的有讓車子跑的快一點?這就得做實驗,做個實驗組與對照組來比較了。有實驗有真相,才不會有『明明沒有任何改進,卻自我感覺良好』的悲劇發生。

四驅車這個話題學生很愛,不過,你猜對了,是『男學生』很愛!為了平衡一下性別差異,表示科學方法不祇是男生可以用,女同學也可以用,我舉烤蛋糕做為第二個例子。

老實說,我上一次做蛋糕已經是小學四年級的事了,那時我看著食譜自己試做了一些蛋糕 (還能吃),之後我就沒再動手做。不過我知道用不同的溫度煎牛排,得到的牛排口感會非常不同,當我改用米其林大廚 Heston Blumenthal 教的高溫煎牛排之後,成品的口感大為改善。所以我跟同學講:『用不同的溫度烤蛋糕或許也會得到很不一樣的口感?沒有試看看怎麼知道呢?』

OK,這會兒女同學的眼睛果然亮起來了,男同學的眼神卻暗了下去,要同時讓兩者感到有興趣還真不容易。

仔細思考一下蛋糕的例子除了男同學不感興趣之外還存在兩個很大的缺陷:

  1. 這是紙上談兵,沒辦法在教室實作的例題。做蛋糕太花時間了。
  2. 既然沒辦法實作,就沒有數據,無法教學生畫科學圖表 (課本也沒做到這點,科學方法等於是用唸的唸過去。)

該怎麼修改才能真的讓學生在教室做實驗煮點東西呢?哎,我想到了,煮糖心蛋!煮糖心蛋所需要花費的時間與技巧不多,就算男生怎麼笨手笨腳,煮個蛋還是可以的,而且這個內容可以與資訊課結合。

(問題是『科學方法』是兩個星期前的進度,所以我現在想到這個內容是有點晚了……倒是明年可以好好應用。)

糖心蛋實驗容易進行又能引起學生學習興趣

祖宜在艾維提斯的完美雞蛋這篇文章裡面有提到糖心蛋的不同做法,不過直接給學生這些訊息就太沒意思了。不要跟學生說我們要做糖心蛋,祇先要求學生上網去查蛋白 & 蛋黃分別的凝固溫度就好。

『ㄟ,同學,你們有沒有發現蛋白 & 蛋黃的凝固溫度不一樣?如果我今天想要煮出蛋白凝固但是蛋黃還有點軟嫩的蛋該用多少的溫度會比較好?好,決定了溫度之後,煮的時間會不會有影響?我們來做做實驗吧!』

『等一下,我們學校沒有恆溫水槽,要怎麼維持水溫在你們想要的溫度?就得『沸水 + 冷水』去調溫了。一直計算要多少沸水、多少冷水很麻煩喔?這種事交給電腦就對了。來,老師教你們用 Scratch 做一個計算機,你祇要先設定好你要的溫度,再把沸水的量、冷水的溫度輸進去,馬上自動幫你算出需要的冷水量,方便吧?』

(這裡要解釋如何計算溫度平衡,雖然這是二年級理化的內容,不過要讓學生聽懂不難。計算時用 Excel 也可以啦,不過 Scratch 可以有小貓咪互動,比較有趣一點)

學生找好蛋白、蛋黃凝固溫度,也做出計算機,下一節課就可以真的來實做糖心蛋了。不過在這邊我遇到一個難題:『這個實驗不容易數據化,圖表可以畫的出來,但是比較難用 Excel 來繪圖,所以無法順便教學生用 Excel 來畫圖表。』

適合煮糖心蛋的溫度、時間組合
圖、適合煮糖心蛋的溫度、時間組合 (此圖為隨意捏造的假數據)

怎麼樣修改課程才能讓糖心蛋實驗能夠數據化,方便學生利用 Excel 畫圖呢?請大家不吝賜教,謝謝您。



原文發表於:Meme -- 教學與反省


2013年9月12日 星期四