燕子的秘密武器—科學實驗中的替代解釋

科學的理論是經由反覆實驗驗證之後才有一個比較為人接受的解釋，但是科學也有可能錯誤，當有新的證據出來之後，舊的解釋就會被推翻，被新的解釋取代。這個同樣來自科博館科學學習中心的教案，就是要讓學生了解科學是變動的，只要有新證據就能夠被推翻。並透過簡單的小小實作，讓學生設計實驗，並且要考量實驗動物的心理層面，設計出一個不影響動物心理的好實驗。

首先先讓同學們觀看關於今天的主角—家燕的影片，了解家燕的食衣住行，並請同學們討論並歸納出影片中的重點：

接下來每組各選一個主題做重點報告，並請其他小組仔細聆聽後，看看有沒有需要補充的，再請其他組補充：

然後老師再發下公燕和母燕的標本照片，請同學找出兩者間的不同：

很明顯公燕的尾羽特別長，詢問同尾羽有什麼功能，引導同學們了解生物們生活在自然中要要完成的兩大目標就是要生小孩以及活下去，並討論尾羽長短有差異的可能性。同學們很厲害的直接說可能和求偶有關，因此請各小組擔任科學家的小助手，討論實驗設計，要如何證明長尾羽可以吸引異性，而短尾羽不行呢？


發下家燕尾羽的照片讓學生們討論設計：

最後老師給予總結注意事項：科學方法要有實驗組與對照組，如果只有短尾羽與長尾羽沒有正常尾羽，則實驗無法比較。接下來再澄清科學家為了讓燕子們修改了尾羽卻不會傷害燕子的自尊心是如何做的。而且真的有實驗證實較長的尾羽可以比較快求偶成功，也可以產生比較多的後代。

氣候變遷熱不熱—對話技巧訓練

這是科博館科學中心的教案，利用討論氣候相關議題來訓練學生的對話技巧。一個言之有物的對話，能讓人更容易聚焦重點，而經過不斷的反覆練習，學生也較能將想表達的重點利用對話技巧，清楚地陳述出來。

首先同樣利用KWL學習單，引導同學寫出已知的對話技巧以及還想知道什麼對話技巧，最後再於課程結束前請同學寫出本堂課學習到的東西。

接下來進入課程重點，然後讓同學們分組相互練習，再上台上實際演示給同學們看，一位負責提問，一位負責回應，最後提問者要歸納回應的同學對話重點是那些，回應著要檢視是否充分，不夠充分再補充。

最後利用素人記者連線報導，讓同學整理手邊龐雜的資料，使用對話技巧，清楚流利地將各地因氣候暖化造成的現象陳述出來。雖然有些組別過於緊張，但這需要時間慢慢練習，課程只是訓練的開始而已。

共備工作坊

[ 科學是個很長的故事，媒體要的只是快門一瞬間 ]

10月中的共備工作坊邀請中正大學黃俊儒老師來帶領大家將科學媒體轉化成教學課程。

上午黃老師深入淺出的跟大家分享科學媒體的原理及誕生來解構科學媒體，下午則利用現有媒體資源作為素材，設計具批判思考的教學課程，一整天真是太精彩了，讓所有的老師不虛此行，收穫豐富 !

數學是科學家寫的最美麗的詩

--科學預報的原理以及理想的預測模式為何?

以氣象為例說明:數值預報模式,氣象發布流程及詮釋方式,點出台灣氣象預報累積的資料不過50年，而且我們沒有環繞台灣四週的海面上資料，因此預報是一種詮釋方式,其真實的科學是否一定如此，無法肯定，只是透過不斷建立模型的過程發現某些數學法則離科學最近，故用此理想模式預測。   

--接著以新聞的產生過程說明-科學新聞的報導不準確是無能?還是無法?-科學發現是否具有放諸四海皆準的方法呢?

--常見的科學新聞的忽冷忽熱的現象
1.  媒體缺乏科學活動本質的理解
2.  媒體缺乏瞭接科學需要時間淬鍊-要謙卑小心的援用科學理論
3.  實例-
(1) 維他命C預防感冒、維他命C感冒沒有效?
(2) 微中子超越光速V.S.微中子沒有超越光速
4. 科學新聞中常見的謬誤
(1)產制性錯誤：推論錯誤、戲劇效果、名不符實、便宜行事、雙重災難
(2)知識性錯誤：關係錯置、忽冷忽熱、不懂保留、官商互惠、忽略過程

--接著讓各組利用科學新聞解剖心法來針對一科學新聞文本或媒體進行以下檢驗分析
1. 新聞怎麼來---研究來源?數據來源?研究樣本?數量大小?
2. 媒體怎麼來---採訪怎來?翻譯怎來?抄來?湊來?被拜託?
3. 科學如何碰上媒體---記者如何挑主題?如何找上科學家?科學家為何願意受訪?

--將科學報導轉化教學活動(TGB)的設計原則
1. 設計工作單：設計科學問題、設計媒體問題、設計科學遇上媒體問題
2. 設計PPT：讓學生可以恍然大悟
3. 分享與評論

--最後透過各組腦力激盪各組分享許多超級有趣又深入的教學活動，真是吸引大家的眼球啊!
1.可分解塑膠袋 賺錢又環保?             2. 喝茶到底是養胃還是傷胃?
3.關鍵時刻-食鹽殺嬰VS金屬鈉遇水      4.冰霸杯溶出重金屬?
5.手機電磁波致癌?                               6. 空污導致死亡率上升?

最後就是紛絲簽書會囉~

獨立研究一

本次課程重點是要學生尋找有興趣的主題，可以做研究的題目，並想一下大概的實驗流程。首先利用KWL學習單，請同學寫下K：對科展的認識，W：關於科展還想知道什麼？然後在學習單上提供了一些常見的有公信力的科普網站，以及科展群傑聽，讓學生去看看人家是怎麼做科展的，最後於課程結束前完成L：關於科展你今天學到什麼？

在上網搜尋科普網站時，找尋自己有興趣的主題1~3個，敘明有興趣的原因，擬定大略研究大綱。原本以為會很順利，結果找題目時，有很大的問題，學生無法聚焦問題，想要研究的題目都是大哉問，例如：火星為何不能住人？地球為什麼會自轉？要引導同學，科展研究是為了解決生活中會遇到的問題，然後有辦法設計實驗去解決，而不是毫無邊際，遙不可及的問題。所以最後剩一小時時，只好拋出和同事平常有在討論的題目，供學生挑選或參考，才解決題目聚焦這件事。

有方向後可以明顯看出學生開始討論要如何設計，不會天馬行空胡亂說嘴，而且開始尋找這些題目的相關科學概念，算是最後有回到主題上。

課堂微翻轉－桌遊卡在細胞、生物體組成層次教學上的運用

國內目前有一位致力於微翻轉教學的教授—王惠澤，開發了許多與課程相關的桌遊，讓老師們上課時使用，幫助學生學習。就算如此，買一套開發好的桌遊，給一個班使用，而一個班大約要分成5~7組，費用仍然昂貴。在生物老師的廣大社群中，有一位王冠婷老師，設計了一套細胞構造與功能配對的抓鬼遊戲桌遊卡，因全國許多老師一起團購，製作成本大幅降低，一副牌約40元，真是實用又便宜。剛好配合目前國一生物的進度在第二章細胞細胞構造的介紹，於是就使用了這套桌遊卡來讓學生練習，透過玩牌一面玩，一面記憶，一輪之後細胞的構造與功能就記住了，而且玩得超開心。不須花太多時間，在課堂上，約花半節課的時間，就能讓學生至少玩一輪。

介紹完細胞構造後，接下來的單元是生物體的組成層次，想要讓學生知道日常生活當中，常見的生物，以及常吃的東西，其實都包含在內，於是自行設計的這套桌遊卡，讓學生認識組成層次。設計了一副牌60張，包括常見的生物與食材，將圖案印在自黏標籤上，再廢物利用，將考試用的答案卡廢紙卡切成四等分，再將印好的自黏標籤貼上，就形成了便宜好用的桌遊卡。玩法有兩種：

第一種玩法：將60張隨機分給每小組(分六組)一組發10張，請小組在小黑板上寫上層次名稱(細胞、組織、器官、器官系統、個體)，然後將拿到的卡牌排列在符合的層次中，排完請老師檢查，檢視是否有錯誤，並即時澄清。六組都排完自己的10牌後與其他組交換，視時間長短決定交換卡牌的次數。

 小組會討論到底應該將卡牌放在哪裡？常見錯誤：知道雞蛋是細胞，但是會將蛋黃哥排在個體層次；牛排也會排到個體層次，老師此時可問他們請問你們吃牛排是吃了整隻牛嗎？如果不是那吃了什麼？學生會回答只有牛肉。那只有肉應該是什麼？他們就會更正為組織。

另外還有將豆芽菜視為器官，可是豆芽菜明明就有根、莖、葉三種器官了，怎麼會是器官層次呢？釐清後，學生就會知道豆芽菜是個體層次；輸導組織知道是組織層次、維管束卻是細胞、葉脈卻是器官層次，此時老師可以趁機告訴學生這三種都是同樣的東西，因為目前學生還未學到，但在後面第三章會學到。

第二種玩法：每組都給一整副牌，全部發完，但都不能看牌，玩層次心臟病，玩家要依序喊細胞、組織、器官、器官系統、個體，然後丟牌，只要是符合的就要拍牌，非常刺激好玩。

 玩家們非常謹慎，生怕來不及，就輸了

 玩到激動處，還會站起來

 有人太慢囉！

玩心臟病的缺點就是很吵，因為太刺激了，但是也因為這樣，學生很快就能記住常見生物與食材的層次，學習真是太好玩了。

顯微偵探-豐原國中公開課

豐原國中公開課-以素養為導向的課程設計

顯微偵探-廖婉晴老師

        過去公開課的形式多為說課、觀課、議課，老師自己說明課程設計及實施課程，由觀課的老師給予建議。而這次輔導團採用共備的形式，讓老師不再是單槍匹馬準備課程。從課程設計、課程實施及實施後的修正都有教師共備小組一同參與。

豐原國中曾育宗校長帶領輔導團共同備課

顯微偵探-公開課

        108課綱即將實施，未來的課程內容以素養為導向進行。這堂課程共備即以素養為導向進行，培養學生的核心素養-系統思考與解決問題。以多種細胞圖為素材，讓學生連結細胞形狀與功能之關聯，進而運用習得的知識來解釋自己論點的正確性。

教師引導學生辨識細胞構造

        本課堂融入分組合作學習的模式，讓學生觀察不知名的細胞顯微圖像。教師認為紙本評量及課本的顯微圖像常與真實情境脫節，雖近年來課本的附圖已經修改許多，但紙本評量及實作仍有不足。因此讓學生分組觀查真實顯微鏡觀察後所得細胞構造，提供給學生進行細胞種類之辨識，學生可以應用已知的概念區辨動物、植物細胞。

未知細胞的解謎

上台發表推理歷程

        過程中也透過引導語-「因為我看到...我推測這張照片為某生物的...細胞/組織」，讓學生練習推理並上台發表。最後帶入科學閱讀-鐮刀型紅血球，學生可理解細胞的功能與形狀之相關性。

步步為營：科學方法實驗設計引導

本週科學探究社利用科博館科學學習中心的教案：蜥蜴與象鼻蟲的對決，引導學生深入了解實驗設計。科學方法中最困難的就是發現到了問題，也提出假設了，但是操作變因、應變變因，應該如何設計。這份教案深入淺出的介紹了科學家如何設計實驗，並透過學習單中不斷的練習，讓學生熟習變因的選擇。

 

這次上課有個小插曲，有一位學長一直很熱心，想要回來指導學弟妹，於是就讓學長自我介紹之後，擔任課程助教，但學長知道太多了，一直破老師鋪的梗，最後只好請學長擔任攝影師，旁聽就好。

課程開始前，先讓同學觀看這段影片變色龍變色好快，讓學生從影片中用心觀察，找中影片中可操作的項目(找出操作變因)、可測量的項目(找出應變變因)、以及看完之後有什麼疑惑 

接下來進入教案主題，這份教案是根據科博館的黃文山研究員與台師大林仲平教授，在2014年3月發表在PLOS的國際期刊上的論文改編的，因為很有趣，所以學生也很感興趣。但並沒有讓學生閱讀論文，而是透過閱讀新聞稿，認識實驗如何進行。

接下來在引導學生找出新聞稿中提到的事件主角：斯文豪氏攀蜥、球背象鼻蟲。發生的地點：蘭嶼、綠島 。觀察到的現象：蜥蜴看到有斑點的象鼻蟲都不理他，但沒斑點的就會攻擊他

再告訴學生這個實驗的假設：斑點是警戒色，去除斑點後，象鼻蟲被捕時的機率會增加。請同學根據假設找出可操作的項目(操作變因)：斑點有無。可測量的項目(應變變因)：象鼻蟲被捕食的機率。並找出實驗組和對照組是哪一組！在這裡學生很容易認為有斑點的是實驗組，無斑點的是對照組。但此時要告訴學生，遵循假設，假設要探討的是去除斑點後，象鼻蟲被捕匙的機率會增加，那麼無斑點的是實驗組，有斑點的是對照組。找出變因之後，請學生預測實驗結果：如果去除斑紋並不會增加被捕食的機率，則拒絕假設。如果去除斑文後會增加被捕食的機率，則接受假設。

實驗結果最後的確符合假設，去除斑點後被捕食的機率確實提高了！接下來輪到學生自己選一個題目按照科學方法的流程設計實驗：

設計實驗就像是跳房子一樣，一步一步都要走好，步步為營，才能做出有效的實驗結果！

實驗設計真的要好謹慎，考慮要非常周詳。

 操作變因和應變變因也不好找，需要老師釐清！

終於可以了，最後做個簡單整理報告！

最後可愛的小孩利用下課空檔還把象鼻蟲維妙維肖的畫的栩栩如生。希望經過這樣不斷的練習，可以增加學生對於變因的挑選有更進一步的認識。

最後提醒學生，這個實驗團隊所抓的蜥蜴與象鼻蟲，最後都有放回原棲地了，每一個物種的生命都很寶貴，大家都應該要尊重生命。