BioTOP點子工作室

BioTop點子工作室

在有趣的生物(Bio)教學領域中
形成任務導向夥伴關係(Task-Oriented Partnership)的專業成長社群
一起吃喝玩樂也一起學習成長。
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從前從前，魯夫、索隆，和陸續加入的香吉士、騙人布、娜美、喬巴、羅賓、佛朗基、布魯克...
搭上黃金梅莉號、千陽號，航向每個冒險任務，一起打拼一起分贓一起把錢花光光....
咦？怎麼扯到這邊來了？........喂！老大！拿錯劇本了啦啦啦~~~

2017年12月25日星期一

如何引導學生觀察與定題(下)—以反應時間測定為例

上集提到小P老師邀請我擔任研習的助教，讓他在帶理化老師們現場實作po(問題解決-觀察與定題)、pe(問題解決-計畫與執行)的探究共備時，我可以分擔生物老師這邊的共備，且使用他提供的工具Arduino來教學。

圖片取自「小P老師的教具工作坊」

如何引導學生觀察與定題(上)— 先看出端倪、再決定怎麼驗證

自然新領綱強調的探究，到底要怎麼教？這是老師們心中的大問號。在籌備「全國中小學教師探究教學專業成長計畫」的第二階段研習時，國中場講師(這梯次研習分國中、國小兩場)小P老師邀請我擔任生物科助教，讓老師們現場實作po(問題解決-觀察與定題)、pe(問題解決-計畫與執行)的探究教學共同備課時，可以將理化、生物老師們分群進行。

一直引領探究研習規劃方向的月鈴老師曾提醒我們：po比pe更困難，因為萬事起頭難，沒有到位的觀察、定題，就不會有下面的「計畫與執行」。但是觀察要怎麼教？參考過去兩年月鈴老師在本計畫的各場研習所教導的、及她部落格中的分享 (https://bell5-platform.blogspot.tw/)，可以發現其實觀察不是「有看沒有到」，而是在引導學生進行「有計畫的觀察」。

圖片取自「月鈴的講台」

2017年11月14日星期二

可樂馬達-模擬蒸散拉力活動

讓學生體驗一下蒸散作用時，水柱向上拉升的感覺

材料:三通閥x1、針筒(30ml)x1、塑膠軟管x2、二通連接器x1(小三通塞住1邊)、紙杯x2、水、可樂

場地是由1樓到3樓，步驟就如學習單的順序。

步驟一請先研究一下手上材料，分別有什麼用途與特性。每位組員都觀察完，即進入步驟二。

步驟二準備三通開關及針筒，其餘物品暫不需要。請拿取三通開關觀察一下，是否分成3個方向？請將拿取針筒連接三通的一個孔，想辦法調整三通開關使其中一孔抽氣，另一孔出氣，用手或其他物品感覺一下方向是否正確。完成後請顛倒過來，改成另一孔出氣另一孔吸氣。

步驟三每組派一員，跟隨教師去看3樓場地；其他組員請準備濕抹布1條，帶著材料在教室準備出發，每人須熟悉三通開關的使用方式，並將其中一個紙杯裝白開水。

步驟四請跟隨老師到競賽1樓場地。

步驟五將裝水紙杯置於一樓，空紙杯拿到三樓。請先試著不要使用針筒及三通開關，使用手上管子及二通連接器，將一樓的水運輸到三樓並喝到一口給老師認證 (自行分配樓下樓上的組員)。成功後，使用針筒及三通開關，讓水繼續全部運到三樓，成功後將水倒乾即可進行步驟六。

步驟六拿一紙杯向老師領可樂，可樂在一樓，競賽讓可樂運到三樓。在三樓紙杯裝一口的份量之組別，給老師認證，即全組加分。

步驟七請將活動裝置筆記詳實紀載於本單下方及背面空白處，並寫上心得。(需繪圖說明)

先用水的原因除了讓學生可以先暖身以外，還可以順便清洗一下器材管線。

可樂的效果好-因為顏色很深。一個班27位用小寶特瓶的可樂就好，每組一紙杯份量。
從1樓到3樓的高度差蠻好的，一來上上下下不要這麼累，二來也可以節省買管線的材料。但學生很興奮，秩序控管要再加強。(其他班老師出來罵人啦.......>"<)

這個活動可以讓學生比較推(根壓)及抽(蒸散)的容易程度。

學生學習單

2017年10月9日星期一

魚植互灌裝置製作

想要達到類似桑基魚塘般，魚的糞便可以成為植物的肥料，魚可由土及植物獲得食物

又想達到類似魚菜共生般，魚和植物可以共生

再加上想要設計成輕巧桌上型，又可以免插電來達到無耗能觀賞裝置。

結合生態瓶，過濾，虹吸作用的相關原理。

材料:菜瓜布*1，礦泉水瓶(1500ml)*2，3通開關*1，2通開關1，針筒(30ml)*1，塑膠管(氣管)*1卷，絕緣膠帶，熱熔膠，奇異筆，土，水，水草，魚，植物，(止逆閥*1)

設計草圖如下:

結構分成三層，
第一層密閉養魚及水草+土(生態瓶)，瓶子倒扣上打2孔，分別黏接塑膠管，右側管接三通開關再接針筒。左側管延伸去吸第三層的水。瓶蓋鑽一孔接塑膠管，塑膠管上下延伸，上伸至土面(吸魚大便)，下伸至第二層工作孔接一雙通開關。

第二層開通養植物+土，底部墊菜瓜布(土水過濾)。寶特瓶切半後倒扣即成第二層和第三層結構。第二層側邊開孔讓植物莖部長出。開兩孔讓第一層的魚糞水經塑管穿出後接雙通開關，開關口穿入孔內澆灌第二層植物。

第三層與第二層以絕緣膠布黏死(第三層空間宜留大)，側邊頂端開孔穿入第一層之吸水管。承接第二層之過濾水。若要排水，則穿入一塑膠管以虹吸作用排水。

模型:

這個裝置可以控制滴漏速度，若第三層盛水層水過多，則以針筒配合三通開關抽水到第一層。如此可以達到免電力魚植互灌目的。

抽水順序:
1.關雙通開關
2.針筒接上
3.三通開關調節抽氣及打水

延伸作法(未來實驗方向)結合逆止閥之設計草圖(左側)

還有很多不足之處，懇請賜教

2017年6月27日星期二

自創桌遊-伐木師傅

前言

砍伐高大的樹木時，師傅必須時常調整下斧頭的角度與位置，運用插、拔木片的方式來微調大樹的傾斜方向，最終讓大樹倒向預定的角度與位置。當樹木旁邊有人或房屋時，更是考驗伐木師傅的經驗與技巧，失之毫釐，差之千里，一不小心角度沒算好，大樹可能就會往人或房子的方向倒過去，造成重大損失。因此一個厲害的伐木師傅，必須隨時注意現場的情況，保全自己人的安全，並想辦法贏得勝利。

水土保持議題對於目前台灣的環保教育逐漸受到重視，本桌上型遊戲融入水土保持相關概念，設計正反效果的遊戲牌，讓學生初步學會判定水土保持的正確觀念後，進而創意思考輔以資料查找，自創遊戲牌來豐富遊戲。本桌上型遊戲以樹木傾倒為設計出發，象徵山林逐漸因砍伐而使植物多樣性降低，進而造成水土保持不易，危害人類。本桌上型遊戲材料為垃圾回收物，生活中容易取得，道具更可以自己製作，學生藉由本遊戲做中學，體會自造、判斷、遊戲、實踐等生活技能與情義。

遊戲人數

2~8人。

遊戲道具

土壤基座1個、細吸管4色共16支、
樹模型1個、粗細吸管各8段、動作卡10種共50張

製作工具

剪刀、熱熔膠、雙面膠、粗細吸管、紙箱蓋、紙杯、文具

遊戲年齡

10歲以上。

道具表義

．土壤基座-劃分負責區域，樹幹砸向自己領土內的小人或房屋就完蛋了。

．彩色細吸管-象徵樹幹被砍除的部分或想要塞入的木片條，來調整樹倒的方向。

．樹模型-以紙杯製作代表巨大的樹木。

．粗、細吸管段-細吸管代表玩家角色小人；粗吸管段代表房屋。

．動作卡-玩家須判斷效果為正或負，並依牌面效果砍除(斧頭圖)樹幹或塞入(鏟子圖)木片條。

道具準備

1.土壤基座-準備回收紙箱蓋1個，拆開後反折並以熱熔膠固定，使其瓦楞紙部分在外，象徵土壤。中央以雙面膠黏貼一個粗吸管段(1公分)，作為樹木底座。以鉛筆描繪紙杯口輪廓於土壤基座正中央，並沿圈線以鉛筆平均戳洞16個，洞的大小需剛好可以卡住細吸管。再將土壤基座以筆平均劃分8等分，象徵玩家的領域。

2.彩色細吸管-取可彎吸管紅色、藍色、紫色、橙色各2根，剪成6.5公分長共16根。

3.樹模型-取紙杯3個，第一個紙杯將杯口剪成樹枝狀黏住第二個紙杯底；第二個紙杯中央以熱熔膠黏粗吸管段(11公分)，第三個紙杯橫剪一半，底部中央挖洞，向著並穿過第二個紙杯的粗吸管，兩個紙杯互相卡住，於吸管底部以雙面膠帶黏貼一顆彈珠。

4.粗、細吸管段-剪粗吸管8段，細吸管8段(4公分)。細吸管段底部剪開似人腳站立。

5.動作卡-將動作卡彩色雙面印出適量張數後，沿邊線剪下即可。

6.將彩色細吸管顏色平均分布插入土壤基座的洞後，將樹模型以倚靠的方式立在中央，樹木底部的彈珠需接觸土壤基座上的粗吸管圈。

勝利條件

1.保護自己的小人與房屋，用動作卡操作木片條的砍除與塞入，想辦法讓大樹倒向對手即可勝出。被樹幹砸到領土方向導致小人或房屋倒了就是輸家。

2.可共同合作或是設計陷害，提高遊戲豐富度。

遊戲方法

1.每位玩家認領一個角度的土地，並在上方放置房屋或小人。若玩家為8人以下則可平均認領土地，並同時放上房屋與小人。(如：玩家為4人，則每位玩家有兩格土地，各放一個小人或房屋)

2.洗牌後，每位玩家發給手牌3張。其餘放置桌面為牌堆。

3.猜拳決定順序後，輪流出牌並做出動作。依照牌面說明判斷屬於對水土保持有利或有害的行為，有利的行為是塞入木片條1根，有害的行為是拔除木片條1根，並根據牌面右下角的圓型圖案顏色塞入或拔除該顏色的木片條。出一張牌後需再由牌堆抽一張牌作為手牌。

4.塞入木片時，位置可由玩家自行決定。

5.無牌可出則喊跳過，由下一位玩家出牌。

6.本遊戲設計有正負效果空白牌，正效果牌左上方標示為2把「鏟子」；負效果牌標示2把「斧頭」，可由同學事先搜尋資料後填寫上去，出此牌時可造成同時砍除或塞入兩個不限顏色的木片之效果。

7.牌堆的牌若用完，則將玩家們所出的牌再次洗牌後成為牌堆。

8.若拿到細吸管為可彎曲段，則依然可進行塞入的行為，以增加遊戲的刺激性及不確定性。

9.遊戲技巧的檢討與改善。

資料分享這裡

2017年6月11日星期日

還相信平均數、還在用小畫家？--參加阿簡老師的「分析與呈現」研習心得

6月10日我在六家高中辦了一場探究研習，是彰師大科教所承辦教育部科學教師探究教學的計劃。我因為擔任探究研習的主持人、兼招待、兼錄影、兼場佈、兼機動工作人員(這時候就很想念我的助理跟工讀生們！嗚嗚～～)，忙東忙西沒有辦法專心上課，但斷斷續續從阿簡老師分享的這堂「專題研究的分析與呈現」中，還是有不少收穫！趁還記得，簡單筆記備忘一下、順便加上我的小小心得。

2017年5月7日星期日

自創桌遊-莓碳貨運

介紹
「莓碳貨運」是一款將碳足跡立體化的桌上型遊戲。近年來，全球暖化問題日益嚴重，二氧化碳為目前已知影響溫室效應之氣體之一，碳足跡的概念近幾年逐漸興起並倍受重視。碳足跡是以消費者的角度出發，檢討產品從製造到運輸或種種活動時所直接或間接產生的溫室氣體排放總量，標示於產品中。民眾藉由選擇低碳足跡的產品來達到節能減碳的目的。此議題破除有煙囪才是有汙染的觀念，讓學生體驗由最基本且常見的生活食品或用具開始，感受生活的一舉一動都會影響碳排放，了解到原來碳足跡與生活息息相關。本桌上型遊戲「莓碳貨運」以碳足跡相關概念為主軸，將國高中課本中碳足跡概念具體生活化，由大家熟知的草莓作例子，以運送過程中所產生的碳排放量做為競賽因子，增加挑戰性，將科學概念具體化、遊戲化、立體化，讓學生邊學邊玩，過程中歡笑不斷，不只獲得節能減碳的概念，也培養出愛護環境的情義目標。本桌上遊戲「莓碳貨運」另附空白指令卡正負效果各一張，可用以讓學生發揮所學，填入正負效果的事件及指令，並將所屬圖示繪製於牌面上，一方面將知識融會貫通創意思考，另一方面練習藝術美學，一舉數得。

遊戲人數

2~4人。

遊戲道具

地圖紙1張、透明小杯子4個、指令卡20種共60張、保力龍球(代表碳球)1罐、草莓圖紙1張。

遊戲年齡

10歲以上。

勝利條件

1.每位玩家需要盡力讓自己的貨車運載著草莓安全送到消費者手上，每位玩家所代表之貨車(透明小杯子)由起點「START」走至終點「GOAL」後，計算卡車內之碳排放總量(碳球總量)，量少者獲勝，並依碳球數量排定名次。

2.若能夠讓草莓在運送歷程中的碳排放量達到最低，即傳達出在吃到草莓這個條件下，將汙染環境的因素降到最低的方法。實際思考節能減碳相關策略，以此為出發點來學習愛護地球及環境的技能。

遊戲方法

1.以猜拳來決定玩家順序，每位玩家由起點出發(代表草莓的收成)。

2.玩家初始有手牌3張，打出1張並決定效用實施在哪一位玩家身上，該玩家就需依照指令做出動作，打出的牌也可以選擇直接施用在自己身上。打出後即可抽牌堆新的一張指令卡成為手牌並輪到下一順位玩家。

3.每前進一格，需要在自己的貨車內增加一顆碳球(代表交通時所產生的碳排放)，但若指令為後退，則不需放置。

4.受到其他玩家的指令卡，則該玩家須完成指示之效果。(如:增加4碳為在自己的貨車內放4顆碳球)

5.凡經過包裝場、集貨場，則該玩家須在貨車內額外放入碳球5顆(代表此地工作所產生的碳排放)。

6.第一到達地圖紙上GOAL標示之玩家，可將自己卡車內的碳球拿出5顆(代表草莓很快賣出則因保存所生之碳排放較少)；第二名到達者則拿出2顆。

7.待所有玩家均到達地圖紙上GOAL標示後，統計各玩家之碳排放量(碳足跡)，並排出名次。

8.遊戲技巧的檢討與改進。

相關道具檔案在這裡，可以全部DIY印出純手做

不曉得有沒有哪裡需要修改精進的，請再提供意見，謝謝

2017年4月16日星期日

探究課程實施研習

[探究課程實施研習—科工館] 2017/04/15

◎上午講題：如何欣賞探究教學(余忠潔老師)

1.用「欣賞」兩個字切入，把「探究教學」當做一種藝術品看待，藝術具有多元性、不特定性，而藝術也要使人看了「賞心悅目」，鑑賞藝術品有沒有一定的通則跟模式流程呢？如果有，那「探究教學」有沒有模式？

2.由「如何到達科工館」的過程，引入「運用五官，與環境互動」的探究精神，學習者在問題解決歷程建構對概念的理解。

3.目前流行的教學方式：翻轉教室、學思達、學習共同體、探究教學，有什麼相同跟不同？（這裡我覺得怪怪的，學習共同體應該不是一種教學策略或方式，而是一種教學理念或哲學觀，學共不等於合作學習，也沒有一定要把座位排成什麼形式）。

4.107課綱要教科學探究與實作，重視素養導向的教學，自然科學領域要教的素養是什麼？怎麼教素養？

5.在探究教學中，記得學生要先知道目標問題（情境及教師的引導很重要，教師是知識的主導者），也不用一次教學就要po、pe、pa、pc都達成，可以撮取一個部分作為這次課程的重點。

6.探究教學的模式：學習環、5E、EIMA。

7.評量探究教學的三面向：課程設計與實行、內容、課室文化（這三個面向，你會注意各面向的哪些細項？你忽略哪些細項？）。

8.承上，我覺得我會注意的地方有：課程鼓勵學生尋找、重視不同的探索跟問題解決方法、課程包含科目中重要概念，我忽略的地方有：大部分是學生之間的對話、學生的問題常決定了課堂對話的重點（簡而言之…有時趕課，就會開始連珠砲）。

9.執行探究教學的前、中、後，都要不斷進行反思，以類似行動研究的過程思考自己的教學。

（其它參見上課資料）

[探究課程實施研習—科工館]

◎中午閒聊：共同備課

1.中午吃飯提到「共同備課」這件事，最近這四個字一直在腦裡繞阿繞，只是還沒時間好好沉澱來思索，彥文師提到從「教什麼」到「如何教」，由「教的重點」進階到「概念分析」、「學生難點」、「教學模式」、「評量方法」，需要有相同理念的伙伴教師深耕，而不同階段（年資）的教師也有不同的專業成長需求（關鍵字：成人學習、教師專業發展）。

2.承上，這方面的文獻之前有碰觸過，但「什麼樣的教師專業發展活動或是專業社群，可以觸發教師深刻認知相關的教育學知識，轉化到教學現場，調整教學行為？」、「社群如何有效運作、教師如何有效學習？」、「如何做，讓共同備課、說課、公開觀課、議課成為一種『文化』，提升教師專業省思及對本身專業的認同？」需要更多資料充電跟實際嘗試，我覺得我自己才有辦法把問號一種「有信心這麼做」的句號（不是：我聽到、看到你教的「好棒棒」，我覺得你「好棒棒」之後…，我沒有成長）。

3.跨領域、素養導向的教學：這部分目前沒有太多想法，不同科際之間的教師如何從傾聽對方的理念開始，到共創課程，沒有誰站在「市場獨佔」的立場，揉合到不至成為「拼裝車」的成果展現，應該很不容易！

[探究課程實施研習—科工館]
下午講師：阿簡老師

◎下午講題：分析與發現(pa) (除了內容外，講師使用的簡報技術也值得學習)

1.先以昨天看「貓熊的大姆指」這本書p.187中的一句話作為引子：「科學是推論性、假設性的學問，不是只要把蒐集到的資料陳列在一起即可，數字本身是不會說話的，一定還需要科學家編織的理論，才能讓數字產生意義。（註[1]）」

2.107課綱自然領綱「學習重點→學習表現→問題解決→分析與發現(pa)」這塊，隨著不同學習階段，也會有不一樣的敘寫內容。以第三、第四階段為例：

pa-Ⅲ-1

能分析比較、製作圖表、運用簡單數學等方法，整理已有的資訊或數據。

pa-Ⅳ-1

能分析歸納、製作圖表、使用資訊與數學等方法，整理資訊或數據。

pa-Ⅲ-2

能從（所得的）資訊或數據，形成解釋、發現新知、獲知因果關係、解決問題、或是發現新的問題。並能將自己的探究結果和他人的的結果（例如來自同學）比較對照，檢查相近探究是否有相近的結果。

pa-Ⅳ-2

能運用科學原理、思考智能、數學等方法，從（所得的）資訊或數據，形成解釋、發現新知、獲知因果關係、解決問題或是發現新的問題。並能將自己的探究結果和同學的結果或其它相關的資訊比較對照，相互檢核，確認結果。

　＊第四學習階段（國中一至三年級）：要比前一個學習階段多習得的能力有—能歸納資料，使用資訊方法整理數據，學生解釋資訊或數據時要能運用科學原理、思考智能、數學等方法，自己的探究結果能與其他相關資訊（如：其它科學報告）比較對照。

3.怎麼分別資料、資訊跟數據？（新興名詞：大數據https://www.inside.com.tw/2015/02/06/big-data-1-origin-and-4vs）

(1)資料(data)：未經過處理（例如分類或計算）的原始記錄，要經過「資料處理（分類、排序、計算）」的過程才會形成資訊。

(2)資訊(information)：將各種「資料」經過有系統的記錄、整理、統計、分析之後，從中獲得可以用來作為判斷或行動的依據。（https://market.cloud.edu.tw/content/junior/computer/ks_mc/chapter/ch09/c09_01.htm）

(3)和沛科技翟本喬總經理對data的見解：什麼是Data（資料）？（註[2]）

存得起來的，就是storage（儲存）。（註：講師將此名詞暫改為「存儲」，數據會變成存儲）

　 看得到的，才是data（資料）。

　 看得懂的，叫做information（資訊）。

　 用得出來的，才能稱為intelligence（情報、智慧）。

4.將資訊科技（第3點）與領綱所提的分析與發現（第2點）結合

5.實作：

(1)從出生人口數（數據）到繪製折線圖（資訊）到情報解讀：講師在此運用線上提問邀請

大家參與回答（參見http://www.playpcesor.com/2016/05/google-slide-audience.html）

p.s.但由資訊到情報，其中一項「提出因果關係」，這個我覺得有點怪怪的，我們能否直接由圖形確知因果關係？

(2)由歷年會考A、B、C等級百分比數據製圖，看看能否從中發現情報（減C大作戰是否有實質意義？）；資費方案製圖，看看能否從中發現情報（哪個划算？）

(3)講師分成數張投影片，每次呈現一部分有關「胚胎發育方式」的課本課文，在呈現第一張投影片（部分課文）時就要求學員製作表格，接下來漸次呈現課文，表格的資料會越來越多。

(4)我自己就是畫成左邊那樣，所以後來就「畫不下」！在此要特別注意，如果你的數據要經由資訊處理的過程製圖，一開始表格的設計要想清楚（即試算表的「欄」與「列」變項的安排），要記得，資料是會成長的！

6.資料是為了展示還是處理？講師呈現習作中部分的表格內容，跟大家一起進行評析，如果

單純呈現是沒關係，但是這樣的表格很多難以進入「處理」的階段。

7.Tidy data（整潔數據）的特徵：

(1)每個變數存在單獨的一欄（欄是放變數）。

(2)每一筆觀測（測量）數據在一列。

(3)不同的表存不同的變數。（圖表製作課程參見http://a-chien.blogspot.tw/2013/02/blog-post_28.html）

8.以「比熱實驗」的記錄表格為例子，想想看（data tidying，參見https://zhuanlan.zhihu.com/p/19779584）：

(1)多一些不同的質量，怎麼記錄？

(2)多一些不同的溶液（如鹽水、糖水…）怎麼記錄？

9.為什麼寫了那麼多年活動記錄簿，卻不會寫實驗報告？--因為這兩個東西不一樣

	實驗主題（題目）	實驗目的	問題	結論
實驗報告	簡要說明這個研究的主軸，如「影響單擺週期的因素」	想解決的問題是什麼	科學方法的「提出問題」，是實驗要解決的問題	回應主題的提問
活動記錄簿	說明學生要學會的東西，如「認識速度」、「電流的測量」	學生學這個實驗的目的	以老師的角度問出的問句	沒有點出主題，所以也無從下結論