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最「純真」的學習本質

以前不曾專為補校寫教學記錄,不是因為補校的教學無可觀之處,相反的,是因為補校教學讓我看到最「純真」的學習本質,我常從補校獲得不同的觀點,轉化成新的教材教法拿到日校去實驗,然後以日校的教學記錄出現,如:「消化酵素+太白粉變麥芽糖」、「消失的小人」都是在補校產生雛形,才變成日校的教材!現在日校沒課了、正好來寫補校的課堂風景!

血型的遺傳很難教?!

當很多老師說:遺傳很難教、學生總是不會算血型遺傳時,我總是想:大家認為該教給學生的遺傳學是什麼?血型遺傳有那麼難嗎?我的補校學生一節課(40分)就可以學會啊。很多人會覺得:怎麼可能?所以這次在補校上血型遺傳特地照幾張照片來寫個記錄!

  

前一堂課的結尾是後一堂課的導入

補校學生學血型的絕對優勢是:動機,尤其是新住民們,她們對自己的小孩會是什麼血型,或為什麼孩子的血型和爸爸或媽媽不同?有強烈想要了解的動機,所以每年的「血型是如何決定的」都是在學生要求之下開始的,但其實學生會提出這樣的要求,是被我前一堂課撒下的餌所吸引的:上血型遺傳之前的一節課我會先上血型概說:不同血型的血到底哪裡不同?學生從個性、顏色、濃稠度… 一路猜(日校生常常第一個答案就說---基因不同,真是太沒想像力!) ,然後我出場告訴他們---看不出來唷! 以前的人是因為輸錯血造成死亡才開始意識到:血是有不同的型的!至於為什麼不同血型不能互相輸血?我可是連抗原、抗體都講了喔,當學生說:「原來O型最慷慨可以捐血給任何血型這句話不對啊」時,那種學到新知識的快樂神情,比日間學生考100分更令我高興!然後....總會有學生問:為什麼有的人會有A抗原有的人會有B抗原?如果他們不問,老師就得耍點小心機,引誘他們提問,然後我就會說:那是由基因決定的喔!!

關於血型遺傳,我的教學步驟是:

基因怎麼決定血型呢?我的教學步驟是:

1、可以製造A抗原的叫做A基因、可以製造B抗原的叫做B基因、不能製造抗原的叫做O基因(我會說O就是零,沒有的意思)!

2、人一定有兩個基因,因為爸爸會給一半、媽媽會給一半(這在他們上生殖看"愛的奇蹟"影片時,我會定格說明)、所以你身上的基因可能是AA、BB、AB、AO、BO、OO(不用老師講完,他們其實會推出來的)。

3、男生產生精子、女生產生卵子時,只能帶一半的基因(這也是愛的奇蹟的內容),所以AA的人產生的精子(卵子)是A(我會強調是一個A)、BB的人產生的精子(卵子)是一個B, AB的人產生的精子(卵子)是一個A或一個B(強調:或)...依此類推。

4、棋盤格(1)(我沒說這名詞而且只畫縱軸、橫軸)---橫的空位放精子,如果有"或"(如: 一個A或一個O)就要用一條線把他們隔開,因為一格只能有一個精子(一個基因),縱軸放卵子......

5、棋盤格(2)---下面的格子就是後代,要拿一個精子、拿一個卵子...完成了!!看看孩子是什麼血型!

這樣老師的戲就完了!然後每個學生搶著問:我是X型我老公是Y型那我的小孩.....,我就說:大家一起來寫寫看吧!老師幫你們看對不對!所以....是學生自己出題自己解答喔!

障礙其實存在遺傳學知識之外

在遺傳(或一般教學)上學生會碰到的困難,其實不一定是這個單元的知識概念難度,而是其它因素阻礙了學習,如:

1. 沒有座標觀念---我請他們上台寫棋盤格時發現---原來他們沒有座標觀念,所以某一座標點是由橫軸、縱軸決定這樣簡單的事,變成他們在做棋盤格決定子代基因時的困擾。我發現這個問題之後,修正說法重講一次他們就會了!日間的孩子也許也有這個困擾呢!

2. 生活經驗和語言理解---在補校常碰到的情況是:我講的話他們聽不懂,可是也說不出哪裡不會,這時問題八成出在---語言的理解。我的做法是下去看哪個學生會了,指定她去教另一個學生,他們用越南話八啦叭啦一下就懂了!而台灣的老人家們也會用可以溝通的台語互教,效果不比我教的差!生活經驗和語言真是學習的種要工具!我覺得多數學生之所以學不會某個單元,很可能也是和生活經驗不足、語言文字理解力差有關係,教學要和生活經驗結合,講他們聽得懂的話才能幫助他們!

等位基因?顯性、隱性?不管它也沒事的!

看過我上面的教學記錄,生物老師一定會說---阿...那個不是兩個基因,應該是一對等位基因、基因型不能寫AO啦....,我知道---上面的教學在生物學上有許多"錯誤",但這種錯誤種要嗎?是「會自己算出小孩可能的血型」重要?還是會背「等位基因有3個型式」、「一個性狀由一對等位基因決定」、「A、B是共顯性」....比較重要?不懂等位基因、顯性、隱性會妨礙他們學習血型遺傳嗎?到底在「遺傳」這個主題,哪些是一般公民該具有的素養?如果我們只教基本素養而不是糾結「等位基因」、「基因」的差異,遺傳學會變得很好教、很容易學啊!其它單元也是!我們會不會因為一些細節而遺失了真正重要的核心?

教學的起承轉合

算完血型遺傳後,學生(一個阿嬤喔)問:

我先生A型,我O型,我的小孩都A型,那他們以後會不會生出O型的小孩阿?

你看看!她問的就是孟德爾面對雜交後的第一子代時想到的事啊!!!

還有人問:

老師,我聽說有人是RH型.....

看吧!多深入而重要的問題!下一單元就上這個了!每一單元的結束(合)都留下下一單元的導入(起)問題!才能引發學生一直想學習的動機啊!這就是教學的起承轉合阿!

後記

1.在導入時我問了一個問題---「子女的血型是不是要和父母一樣?」,多數學生都說---最少會和爸爸或媽媽的其中一個相同(不可能不像爸爸也不像媽媽),有個學生說:可以都不同!我家是媽媽AB型、爸爸O型、小孩是A型和B型...,另一個學生說:那也不能證明,因為搞不好爸爸是A型.....,我說:這是男生才要擔心的事,OO是女生,她當然可以確認孩子的爸爸是誰啊....語畢,我和學生相視大笑!這是只有在補校才會出現的對話吧!

2.學生上台寫棋盤格時,發現有學生自己會用紅色,藍色來區別精子,卵子ㄟ!!因為她在教另一個學生時,發現這樣可以講得比較清楚!~!比老師還厲害,學起來!!

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)

全球瘋狂囤積碘片---無知的文明人
日本核電廠爆炸引發全球陷入核輻射恐慌,看著報導中說全球民眾(包括台灣、中國、美國、加拿大....)大量搶購碘化鉀藥片、碘酒和含碘製劑甚至食鹽,造成碘片缺貨價格猛漲,突然覺得"科學盲"還真是全球的通病啊!
好吧!身為生物老師正好趁此機會來整理一下輻射與碘的關係做為教材(以下資料節錄改寫自這裡這裡)

輻射是什麼?(以下資料節錄改寫自這裡這裡)
輻射,可以粗略地分成兩類,核輻射和電磁輻射。電磁輻射就是電磁波的輻射暫不在這裡討論。核輻射就是放射性元素產生的輻射,是攜帶很高能量的質子、中子、氦原子核、電子、光子等等。放射性元素會不斷地發生衰變反應,變成另外一種物質並放出輻射。

核輻射哪裡來?
1衰變反應、聚變反應、裂變反應與輻射
放射性元素會不斷地發生衰變反應;原子量比較大的放射性元素則會發生裂變反應(核電廠或原子彈就是利用這個反應釋出的大量能量);較輕的原子核在一定條件下則會發生聚變反應;衰變、聚變、裂變都會產生輻射。我們日常生活中不會遇到聚變反應,裂變反應產生的射線一般也只有在核電廠才有,所以比較常見的是放射性元素的衰變射線和宇宙輻射。
2天然輻射
人類生活在地球上,無時無刻都會接受到輻射,有些來自外太空,有的來自土壤、岩石中微量天然放射性核種、水及空氣中天然放射性氡氣,甚至人體中所含的鉀40等,這些稱為「天然輻射」。
3人造福射
人為因素產生的輻射,例如醫療診斷、使用含放射性之民生用品、核爆落塵、核能發電等屬之,其中以醫療診斷為人造輻射的主要來源(佔15 % )。

西弗(Sv)是什麼意思?(這裡)
西弗(Sv)是輻射劑量的單位之一。這個名稱是取自國際知名的瑞典輻射防護專家西弗(Rolf Maximilian Sievert)。西弗指的是人體每公斤接受伽馬射線的能量為1焦耳,劑量就訂為1西弗。由於西弗是非常大的單位,因此通常使用毫西弗(mSv)與微西弗(μSv)。1西弗等於1千毫西弗,而1毫西弗等於1千微西弗。所以較常看到「微西弗/時」及「毫西弗/年」兩種表示方法。依輻射偵測中心資料顯示,台灣的年平均天然輻射約為1至2毫西弗。

輻射劑量與人體忍受度
常見的醫療行為輻射劑量如下圖所示 圖片來源
醫療輻射.jpg
對于日常工作中不常接觸輻射的人來說,每年正常的天然輻射(主要是空氣中的氡輻射)為1000微西弗-2000微西弗。
根據「聯合國原子輻射效應科學委員會」( UNSCEAR )的資料顯示,一般人平均一年會接觸 3 個毫西弗( mSv )的輻射劑量;以我國的「遊離輻射防護安全標準」為例,身體皮膚與四肢的部分,一年不得接觸超過 50 mSv 的輻射劑量;根據醫學相關研究,當一個人一年接觸 100 mSv 的輻射劑量時,罹患癌症的機率將增加 10 % 。(這裡

輻射如何危害人體?

 輻射危害人體可以分為體外的直接照射(這只有在核事故附近的人才可能被照到),及含放射性物質微塵被攝入體內後,在體內的輻射線傷害!其破壞身體細胞的大致原理如下:

1高能破壞分子鍵結
核輻射對生物體的傷害是怎麼造成的呢?生物體內有大量的各種分子,分子內部的化學鍵一般鍵能為二到十個電子伏。核輻射的各種微觀粒子帶有的能量都比化學鍵 的鍵能高,因此有一定的可能性破壞人體內分子的化學鍵,造成分子的性質改變。大部分情況下,細胞內的個別分子被破壞失去生理活性之後,或者整個細胞受損死 亡後,會很快被人體分解吸收、重新利用,不會造成重大的傷害。
照射模式.gif
(圖片來源)
2對DNA等分子造成直接或間接傷害
輻射可能會造成細胞內染色體上基因的變化,如果恰巧是生殖細胞的基因被改變了,那麼如果能夠產生正常的後代,就有可能獲得一些新的性 狀。太空育種、輻射育種就是利用高強度的輻射處理種子,然後從這些受到高強度輻射之後還能夠發芽的種子裡面篩選培育,獲得性能比較好的新品種。
輻射也有可能會導致正常的體細胞基因發生變化,如果這種變化不能修復並且細胞仍然存活,就有可能出現細胞不受控制地複製的情況,就成了癌細胞了。因此,長時間接受較高強度的核輻射是有導致癌症的可能性的。
輻射傷害1.jpg
(圖片網址)

碘與輻射何干?
核能電廠產生的放射性物質很多種,如目前福島核電站的周圍檢測到了放射性的碘、銫、氫、氙、氪等元素。如果環境中輻射微塵過多,則我們可能經由食物或呼吸,而將放射性物質攝入體內。
人體甲狀腺會分泌甲狀腺素﹐甲狀腺素與身體的各種新陳代謝反應有密切的關係﹐碘是甲狀腺素的主要成份,所以甲狀腺會吸收碘以製造甲狀腺素。若我們攝入過多放射性碘被吸收進入甲狀腺,則其輻射會破壞甲狀腺。
 
碘片和抗輻射有什麼相關?(這裡)
碘片的成分是碘化鉀,主要功能是讓正常碘被吸收進入人體,以足夠的正常碘和放射性碘競爭,阻絕放射性碘進入甲狀腺。根據原能會公布碘片使用時機,是在核子事故或有發生之虞時,達干預基準(預估減免甲狀腺約定吸收劑量)100毫西弗時使用。

有吃有保庇?
碘片只能阻絕碘131的危害,對其他放射性物質(如銫137,鈽239,鐳222,鍶90,氚,鈾238)則無效,也無法阻擋體外照射到的輻射。碘131的半衰期只有八天左右,也就是說碘在環境中幾天後,放射性就已減了一大半。身在台灣會攝入大量放射性碘的機會實在微乎其微,服用碘片幾乎不能預防或治療任何輻射。不過,服用碘片卻可能產生許多不良反應,如嚴重過敏或增加甲狀腺機能亢進的危險等。

發揮判斷力,維護自己身心健康

請參考原子能委員會監測的輻射量數據,判斷一下吃碘片的利弊得失!不要被沒有根據的媒體報導,道聽塗說嚇壞了,更不要做出傷害身體的事!

藍色的血?

又到了上血型遺傳了,教科書因受限於時間篇幅總是一開始就從血型的基因遺傳開始,其實學生比較有興趣的大概是血型和個性吧!我的教學設計是從調查「你是哪一種血型?」開始,讓每個學生都有機會參與,因為有人不知道自己的血型,所以一定要接著問:

「要怎麼樣才能知道自己的血型?」

「去醫院驗血」

「醫師或檢驗師是怎麼驗血型的?」

「抽血(抽多少?---就一管、200CC吧!),然後….阿災(台語)」

  換個方式問好了:「那醫師是看什麼特徵來分辨ABO血型?」

DNA---(自從學遺傳之後他們把所有事情都和DNA扯在一起)」、

「看個性---(那你看老師是哪一型?結果什麼型都有人講)

「看顏色吧?」

「顏色?人的血液除了紅色還有其他顏色嗎?」

「有啊,靜脈的血不是藍色的嗎?」,

「你有看過藍色的血嗎?」,

「嗯….沒有,可是課本上的靜脈都是藍色的呀!」

  唉!又一個被教科書及補習班所誤的績優生,其實在上循環時我還特別強調---紅色、藍色只是便於畫圖說明,但血液顏色 都是紅的,而且有給他們全身血管的圖---強調不是大動脈都在左邊,大靜脈都在右邊,這個孩子仗著在補習班有先上過課,學習態度有點輕率。

 

「老師,那到底是看什麼啦」 

 

這就是我的目的---引起他們想學的動機。接著才說明血型的分類依據及驗血原理。

 

O型是全能供血者? 

談到血型當然會說到血型與輸血的關係,在學生學習完各種血型的紅血球表面抗原種類與血漿中的抗體之後,問他們:

 

A型可以輸血給B型嗎?」,大概都會答:「不行,因為有抗原、抗體會結合,會有溶血反應」

O型可以輸血給BA)型嗎?」,答案就不同了:「可以啊,O型最慷慨可以輸給所有血型」,「不行啊,O型有AB抗體」。

答可以的學生是因為唸過「O型是全能供血者」的資料,於是雖然面對「O型血漿中有AB抗體」的事實,仍然以為「 O型可以輸血給BA)型」。其實O型只有在血球輸血時才是全能的供血者,如果是輸血漿、或全血時它也只能輸給O型啊!所以「盡信書」並不是良好的學習方法,何況這書還不一定是正確的書!

 

哪一種血型的人數最多?

這節的重點當然是血型的遺傳,因為等位基因這名詞的出現,這次我用的是:染色體上有很多個基因的座位(基因座用I表示),坐在同源染色體的相對位置的基因,共同控制同一性狀(等位基因),可以到「控制血型」這個座位來坐的基因有三種不同的型式,分別是:ABi,所以如果「三種不同型式的基因,每兩個一組,這樣可以組合出幾種不同的基因型?」,出乎意料的,學生竟然很快就知道用棋盤格來算,而且可以算出機率(他們把IBIi唸成悲哀台語),接著他們就會發現

 

「組合成O型的機率是1/9,但為什麼我們班O型的人數將近1/3?」,

 

這牽涉到人類的族群分佈的問題,所以不是那麼單純的幾分之幾(學生常會認為紫花佔3/4,就是4棵中有3棵是紫花)。而且也可破解---顯性性狀一定比較多的迷思!

  也許這樣學生對血型有較正確的認識了吧!

第二章的ppt在此

單眼皮聰明、雙眼皮漂亮,而如果像我一樣是一邊單眼皮、一邊雙眼皮,那就是又聰明又漂亮

 考完段考後進度進入2-3人類的遺傳(我們一週4節生物課第一次段考進度卻只到2-2,真是…),當然會做一個簡單的的活動---同學間性狀的比較,發現現在的孩子還真天真,只要有兩個同學的7個性狀是一樣的(尤其是一男一女),他們就會像配對成功一樣的興奮!在比的過程中也不斷有些趣事出現。

單眼皮聰明、雙眼皮漂亮,一單一雙是…?

活動中有一項是要記錄自己是單眼皮或雙眼皮,這下子「老師,內雙算不算雙眼皮?」、「我平常是單眼皮,但要睡覺前是雙眼皮」、「老師,我是一邊單一邊雙」…之聲不絕於耳。似乎大家都不想承認自己是單眼皮,討價還價想説成雙眼皮!此時我就會跟大家説:「單眼皮聰明、雙眼皮漂亮,而如果像我一樣是一邊單眼皮、一邊雙眼皮…,那就是又聰明又漂亮」!當然學生一片做嘔之聲,但我一定會趁機會跟他們講「中央日暴與聯合暴」的故事,因為人如果不能接納自己的性狀,老是嫌自己鼻子不夠挺、身高不夠高、皮膚太黑、胸部又太平、腦筋不夠聰明…. 那麼一輩子都將生活在自怨自艾中,這是多麼悲哀的事!其實我的目的是:教學生接納自己、喜歡自己、尊重別人(不要嘲笑別人的性狀)!至於我是否「又聰明又漂亮」就別計較了!

食指長還是無名指長? 中指最長!

活動中要記錄的另一個性狀是「食指長還是無名指長」,結果學生的答案是「中指最長」,可以公然「比中指」讓他們很樂!有學生説:「聽説無名指比較長的人,理科比較強,是真的嗎?」,馬上有學生説:「那是騙人的拉」…,其實人的性狀常常是面相學、手相學或心理學談論的重點,如手相學會説:無名指較長:女性生育能力相對較弱、過分自信、相對不容易患乳腺癌、很愛冒風險;男性生育能力較強、口頭表達能力較弱、攻擊力強、比較擅長數學、更容易患孤獨症;看面相的説:耳垂分離(耳垂肥厚)者有財運…;心理測驗説:雙手食指嵌合時,右手在上者重感情左手在上者重理智…等。 

食指與無名指的長短的科學研究方法

學生對這些傳説的興趣往往高於遺傳學,我覺得這是做科學探究的良好素材,比如我們可以引導學生設計實驗證明「無名指比較長的人,理科比較強」是否為真?透過調查、統計,我們可以很科學的找到答案(頭城國中張煇志老師曾做過一個相當有趣的活動在這裡)!國中地理頻道也做過相關的調查喔(這裡)!看起來是不是很專業?其實我們也可以做到呀!

來做家族譜系圖調查

我的教學設計是:做完同學間的比較之後,請學生選擇一個特徵和家人做比較,並做成譜系圖(我會先教譜系圖的表達及解讀方式),譜系圖中包含的人數、代數(希望能包含3代)越多分數越高,所以他們可能需要去找爺爺、奶奶、外公、外婆、叔叔、伯伯、姑姑、阿姨、舅舅、堂兄弟、表姐妹等(隔週交作業)。這時出現了很多問題:

親戚不往來

「我們的親戚都住很遠…」,「可以用電話訪問啊!」,「他們一定會覺得奇怪,平常都不找他們,要交作業才…」,其實這就是我的用意:趁機會和親戚聯絡一下吧!

基因上看得出顯、隱性?

有些同學很有創意,想調查別的性狀,如「耳屎是乾(一片片)的,還是濕的(粘黏的)」、「禿頭」、「少年白」,我説很好啊!但問題來了:「乾耳是顯性還是隱性?」(譜系圖上隱性用黑的表示,課本上有列出7種性狀的顯、隱性),我説:「怎麼樣才能知道哪一個是顯性?」,學生説:「看基因啊!」、「人數比較多的是顯性吧!」…看來這部分的教學並未成功啊,學生以為基因上面可以看出大小寫嗎?還好有學生觀念正確:「如果爸爸媽媽是乾耳,孩子是濕耳,那濕耳就是隱性啊」。這才對嘛!顯隱性是從親代和子代的表現統計出來的!有時我們的教學太注重艱深、困難的部分,如:學生可能都能推算基因型、會寫棋盤格、會算機率但卻不瞭解最基本的問題!在國中要讓學生弄懂顯隱性都要花一些力氣,他們有必要去學基因和等位基因的差別嗎?

一個小小的活動,但是因為是和學生最相關的,所以其實很可以「小題大做」呢!期待看到學生的譜系圖作業!

 殺手老師?

今天是段考第一天,由於一年級自然是我出題,心中有些擔憂,所以在教務處外待命!和幾個同事閒聊了一下,同事説:「學生間早傳説這次出題老師是殺手,大家都挫咧等!」,我説:「殺手?那是多年前的事了!這幾年一直出得很正常啊!」,同事説:「人老了較有慈悲心了?」,我説:「其實是人老了很怕事---現在很怕要去和別人「喬」事情或觀念!」。

考試領導教學?

以前我很敢出我自己想要的題型或題目(除了選擇、填充之外,我出過選擇改錯題、簡答題、問答題),真的不是想考倒學生(其實平均也都在65-75之間,應該算正常吧!),而是很不喜歡學生重複練習的學習方式,我想「既然考試領導教與學,何不透過段考考題,讓學生知道:做測驗卷並沒有多大用處!也許可以引導學生的學習態度」。

有話直説與三思而後不敢言

那幾年生物老師之間都能互相欣賞、鼓勵,像婉汝老師雖然總是出很傳統的考題,但她對我搞怪的題目還是很肯定,她總在考前唉唉叫説:「會死得很難看!」,考後則説:「偶爾讓學生做些不同的題目,真的滿好的!」。而當她們出題時,我也總是直率的「批評」他們的題目,但她們都知道我只是在討論事情,並沒有人認為我有惡意或欺壓他們。這種互信的氣氛,讓大家敢於「有話直説」,能很自然的爭論,很多觀念和做法都在爭論中獲得共識、解決!現在,大家很「客氣」,從沒人會批評我或稱讚我,我也變得「三思而後言」,多數情況是「三思而後不敢言」,自動迴避了各種需要表達意見的場合。於是出題的第一考量是「不會引起爭議」,我很努力在出一些正常題,除了選擇題、題組(其實也是選擇的性質)之外,已經不敢出那些需寫國字的題型了!

真正的殺手

只是,我還是不喜歡用坊間測驗捲上的題目,加上我從不用測驗卷,腦子裡也沒幾題現成的題目,所以出題時,文字是我自己想的,圖也要改過,雖然一直朝「簡單」的方向出題,但因為不是學生熟悉的題目,學生無法猜題而要花較長的時間讀題,要自己判斷答案(無法從他們練習過的題目中找答案),絕大多數的學生覺得「很難」(雖然考出來成績並不差)!於是我成了殺手!其實那些測驗卷才是真正的殺手---殺了你的閱讀力、思考力,更殺了你的青春年華!

未加控管的風險

不用現成題而由自己出題的風險是:「別班學生看不懂你的題目:這牽涉到個人表達方式的差異」、「出到其他老師忽略的內容:每個老師的重點會有些差異」、「有些錯誤或缺失校對不出來:人是有盲點的,看不到自己的錯誤」。所以以前我會把題目給其他老師看,請他們幫忙過濾一下!但這次經三思之後決定:別人出題都沒叫我看,我也不應該再去麻煩人家。於是就這樣在未經控管的情形下把題目交出去了!考前心裡真的很擔憂,考後發現我所擔心的這三件事都發生了!

凸槌三部曲

考題發下去不到10分鍾,就有學生發現題組的第三大題第9小題有一個代號寫錯了:我真的有盲點,那麼明顯的錯誤竟然三校都沒發現;考完後藍霖老師説看不懂題組第六題(孟德爾遺傳法則)的第一小題要考的重點(題目卷在這裡),我和怡翔老師討論後,才知道多數老師是以孟德爾的雜交試驗及推論出的遺傳法則為重點,而我是以「研究動機-豌豆是自花授粉,純品系,所以孟德爾才要(可以)做人工授粉的雜交試驗」為前題,我認為的重點可能別的老師根本沒教過,我真的「出到其他老師忽略的內容」了!接著監考老師告訴我:「監考時,學生一直問:這題是什麼意思?可是我又不是教這科的,實在無法幫忙!」,唉!難道我是用英文出題嗎(代號和選項的確用英文)?為什麼學生會看不懂?我的中文像外文嗎?

身邊的人都不批評我,讓我很擔心自己的退化

我一直覺得「當身邊的人都不批評你的時候,就是你退化的開始;當你不批評任何人、事的時候,就是你老化的開始」,目前我雖已「三思而後不敢言」,但還有興趣在部落格暢所欲言;但「身邊的人都不批評我」的困境,讓我很擔心自己的退化(考完除了藍霖和怡翔老師外,其他老師都推説---我還沒看題目ㄟ),所以我想到網路上來徵求願意對我說實話的人。其實在出題之前,我就想藉這次考題來檢驗、分析一下自己的題目,所以我先做了雙項細目表(這裡),列出我預估的難易度(心中預估的班平均成績是65-75分,我們有26班這樣的差距應該是可以接受吧!),明後天要來做試題分析,我把題目公佈出來,請大家幫忙看看(這是試題質的檢驗),真的希望大家不吝賜教,讓我知道自己是否真的是出題怪咖,以後出題應如何做調整?真誠拜託大家了!等我把試卷改完、做完分析(我只會做難易度、鑑別度),再用客觀的數據檢驗一下試題!

(題目雙項細目表在這裡.試卷已經另行排版印製品質,字體大小、圖的位置、清晰度等都不錯)

今年所有生物老師在上第二章遺傳時,可能都嚇了一大跳---原來我們教了那麼久的基因概念竟然都是錯的!原來基因不是「一對」的,Aa是「一個」基因而不是「一對」基因!我突然想到:我們的精子或卵子只有一個A或a,是不是應該説精子(卵)裡面沒有基因,或有0.5個基因?

  根據我看康軒版的備課用書的說明,事情是這樣發生的

教科書送審時,學有專精的教授說:一個性狀是由一對allele決定,一對allele代表一個基因,所以一個性狀由一「個」基因控制」,我們應該從國中開始就教學生正確的觀念,所以所有的教科書都要改(不改就不能通過審查) 

是課本變成這樣子

一、「基因」消失了,孟德爾的「遺傳因子」取而代之(回到過去):『因為細胞內染色體是成對的,因此遺傳因也會成對,並位於同源染色體的相對位置。減數分裂產生配子時,同源染色體分離,故精子或卵中只含有成對遺傳因子中的 1 個。』 換句話說,人的皮膚細胞中有2個控制捲舌的遺傳因子,卵細胞中只有1個控制捲舌的遺傳因子

二、不「對」了!單對基因遺傳改成單基因遺傳,多對基因遺傳改成多基因遺傳。(以上是康軒版的改法)

三、基因要「等位」了!(跳升大學):南一版和翰林版則是直接用了「等位基因」這個名詞,直接升級和大學遺傳學教科書同等級!

  誰的科學正確性?

沒有人否認科學正確性的重要性,自然科不像文科、社會科有主觀看法、意識型態的問題,只要是科學正確性出問題當然二話不說就該改,但現在這種「兩個allele算一個基因」,是誰定義的?「某一段DNA是一個基因或ONE GENE ONE PROTEIN」又是被誰否定了?在大學教科書上也都還看得到這種定義或圖示,大學教科書可以出現的(一段DNA是一個基因),國中教科書卻不對了!逼得有些版本捨棄現代的通用詞---基因,回到孟德爾時代的遺傳因子!而有些版本則把國中生當成大學生,認為三言兩語他們就分得清基因和等位基因的區別了!教授們,請去問問大學生看他們知不知道什麼是等位基因,或他們能說得出來基因和等位基因的差別嗎? 

  一個基因分別位於2條同源染色體的相對位置?

其實「控制同一性狀的成對基因位於同源染色體的相對位置」的說法,雖有基因=等位基因的瑕疵,但卻很容易讓學生瞭解「基因」的分離跟組合。如果硬要說成「一個基因」,那要如何解釋「一個基因分別位於2條同源染色體的相對位置」?勉強用前述的遺傳因子或等位基因的說法,會比目前的說法更有利於學生學習嗎?更嚴重的是:減數分裂產生配子時,同源染色體分離,故精子或卵中只含有1 個基因中的???喔!講不下去了啦!

兩個美國人不是兩個人?

英文中的one gene就是one gene,沒有一個、一條、一段或一對基因的差別!geneallele是完全不同的兩個字,所以是兩個不同的名詞,但allele的中文翻譯不管是「等位基因」或「對偶基因」,反正就是有「基因」兩個字,難怪學生會説兩個「等位基因」就是兩個基因(兩個美國人就是兩個人!),也是一對基因(同源染色體也是算一對啊!),我們有必要多一個名詞讓學生搞得頭昏腦脹嗎?不知道等位基因這個名詞會妨害他們學習遺傳嗎?

從一對變一個,基測大改寫!

也許教授們很在意的是科學正確性,但國中生在意的是考試時要怎麼答!

91年基測:有關基因的敘述,何者錯誤?(A)基因位於染色體上  (B)人的基因是由DNA所構成  (C)一條染色體上通常只有一個基因  (D)通常一種性狀由成對的基因控制。 答:(C) 但若用「一個基因」的觀念,上題的(D)選項就有問題了!今年和明年參加基測的學生都要寫一對基因,現在一年級的學生要寫一個基因,那明年呢?誰知道會不會又換審查委員又要改了!

而身為國中老師的我,在意的是:怎麼樣讓學生學到基本概念?怎麼樣讓他們對生物學有興趣、有信心?至於將來他們會不會成為遺傳學家,那就留給大學教授去傷腦筋了!

 國中教材中的科學「不正確性」

真要說科學正確性,國中教材中不符科學正確性的例子不勝枚舉!例如:

光合作用的產物是葡萄糖嗎

細胞分裂應該説有絲分裂吧!

DNA複製而不是染色體複製!

所有的染色體都不應該畫成一條一條的,因為看得到染色體時,她早已是姐妹染色分體的型式

還有……喔不要再講了,再講國中教科書不知會被改成什麼樣子! 

國中生應該學什麼?

一陣子國文修辭學的問題鬧得沸沸揚揚!大家都怪老師把國文課變不好玩了!怪教科書寫得太難了!也許大家也應該探討一下,是哪些人在掌握教科書的方向、內容?也許,過一陣子會有很多學生家長跳出來説:國中老師把基因變「不對」了!

非常希望生物科夥伴們,能一起來表達我們的看法,匯聚共識,讓編書、審書能更符合國中教與學的需求!

今天回老家,老爸正好摘了6枝玉米,我馬上接收過來,準備水煮玉米,正好可以啃玉米看影片!剝開第一枝:是紫玉米喔!再剝一枝:怪怪!這是花玉米喔!有白、有黃、有紫、還有斑點哇!諾貝爾獎玉米    

 

玉米與諾貝爾獎

麥克琳杜克是第一位「單獨」榮護諾貝爾獎的女性科學家,她研究的東西就是今天你我看到的斑點玉米。他孤寂的在玉米田中種玉米、看玉米,看到和你、我看到的這枝一樣的怪玉米---有白、有黃、有紫、還有斑點,她可不是像你我一樣把它吃掉就算了,而是不斷在想:玉米粒的顏色變化為何和孟德爾的遺傳法則不完全相同?是否有其它的基因或因素在控制玉米粒顏色的表現?她在1951年發表研究結果---玉米有跳躍基因(activator, Acdissociator, Ds),它在染色體上可隨情況不同而來去自如,這些基因可以控制或調節某些構造基因(structural gene, SG)之活性。但是當時全世界大約只有五名遺傳學家瞭解她的研究報告。一直要到1983年,McClintock博士才得到她應享的榮 耀----諾貝爾生物醫學獎。唉!如果不是對研究充滿熱情早就做不下去了!關於麥克琳杜克的研究與介紹可以看這本書:玉米田裡的先知:異類遺傳學家麥克林托克,或1983年諾貝爾生理醫學獎得主 跳躍基因之發現者──麥克琳杜克。所以玉米是曾獲得諾貝爾獎的遺傳學教材喔!

但是在國中教學要以玉米做遺傳學教材要克服的問題還不少!首先學生必須知道一枝()玉米不是一個果實而是幾百個果實長在一個軸上形成一穗。再來學生必須知道玉米粒顏色出現的相關基因及原理。最後就是跳躍基因的觀念了!前兩部分其實還屬於生殖與孟德爾遺傳法則的範圍,是可以簡化作為國中生物的補充教材的!

玉米是以「粒」而非「穗」為單位!

平常我們吃玉米會說「一枝」或「一穗」(台語)或「一根」玉米,但如果要作遺傳研究則要以「一粒」玉米為單位。因為平常我們看到的玉米是由雌花受精後發育形成的,而玉米的雌花是一個花序(一堆雌花長成一個穗狀花序,雌花露在外面的鬚就是花柱,有幾條花柱就表示有幾朵花,有關玉米的雄花、雌花請看這裡(黑胡桃部落格有許多好照片喔!),雌花利用花柱前端的柱頭接受來自雄蕊的花粉,經過長長的花柱後到達底部的胚珠內進行受精,受精後再經發育就變成一粒果實(種子),所以一穗玉米上的每一粒種子(果實)其花粉(及父本)各不相同,基因不同,性狀(顏色)當然也不一定相同囉!所以一穗玉米上可能有一些白色有一些黃色或紫色的玉米粒是很符合遺傳法則的啊!


                                         

黃、紫玉米粒的比為何不是1:3?紫色斑點的玉米粒是如何產生的?

玉米粒的顏色由四種基因決定的,這部分阿簡老師有很精彩的解說,請看這裡。所以如果是黃、白雙色玉米,按孟德爾遺傳原則上面的黃玉米粒:白玉米粒=3:1,而其他情況如親代為Pr1Pr1/Y1Y1/C1C1/R1r1  則子代(玉米粒) :=3:1,親代Pr1Pr1/R1R1/C1-IC1/Y1y1   則子代(玉米粒)  ::=9:3:4(玉米當遺傳學材料的最大優點是:可以獲得大量數據,因為一穗玉米就有幾百粒玉米粒啊!所以下次吃玉米前也可以算算看喔!),但麥克琳杜克計算的結果發現經常會有一些數據不符合預設值,克琳杜克並未把它視為誤差,而是去找出造成這個現象的可能原因!另外麥克琳杜克也對偶而出現的另一個現象-一粒玉米上有紫色斑點產生好奇,終於提出「跳躍基因」這個前人從未想過的理論!

跳躍基因的位置決定玉米是否表現出紫色!

在國中階段如何理解跳躍基因?我覺得只要知道跳躍基因(AcDs),它在染色體上可隨情況不同而來去自如,這些基因可以控制或調節某些構造基因(structural gene, SG)的活性。如果原來可以表現出紫色的基因,因為Ds的插入就會失去作用而無法表現出紫色,但若Ds又從這個位置跳開了則紫色誘出現了(Ds會跳躍)!一粒玉米粒中的所有細胞都擁有相同的基因所以應該只有一個顏色,但若其中某些細胞內的Ds發生跳躍(或稱轉座)就會使基因產生改變種子的顏色也會改變,所以就出現同一粒種子有部分是黃色有部分是紫色(斑點)的情形了!同樣的情形,如果一穗玉米上依遺傳法則紫:=3:1,但若加了跳躍因子則顏色就會改變,所以無法和理論值相符,原來這不是誤差而是跳躍基因搞的鬼啊!

今天跳躍基因的概念在細菌抗藥性、癌症等研究方面都發揮重大的影響力,這一切都要感謝雜色玉米啊!

啊,對了,你有發現那枝雜色玉米(第一張照片或第四張有3枝玉米的中間那枝)除了玉米粒顏色外,還有什麼特殊的地方嗎?用力看!也許下一個諾貝爾獎就在這枝玉米中喔!