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1.讓學生在需要時能有材料自學/預習/複習
2.生物教師(現在及未來的)能一起討論更棒的教學活動

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感謝台中二中葉婉儀老師、台南二中李宜欣老師、平鎮高中蔣佑明老師、嘉義高中林芳妃老師、旗美高中蔡佳娟老師融入校內課程
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2019年9月28日 星期六

選修生物-光合作用2用自由能教固碳反應


前面的光反應在這一篇

而固碳反應的部分
先說基本上是三個分開的二氧化碳分子被組裝成一個三碳分子,可以問學生這個系統的自由能是升高還是降低。
然後回頭看前面的兩個因為吸光所以自由能提高的分子。
一個是「ATP+水」,另一個是「NADPH系統」。
兩個系統都可以透過逆反應來釋出自由能,但是附帶的結果不一樣。
「ATP+水」釋出自由能的同時,還會釋出磷酸根
「NADPH系統」釋出自由能的同時,則是會釋出氫離子與電子


用氧化還原跟磷酸化來看,這邊還蠻簡單的。

先帶學生看大致上碳數的變化,還有碳反應的目的

第二要強調這個過程是由光反應的產物,也就是自由能被提升的ATP、NADPH系統
ATP、NADPH這兩個系統因為在光反應中被提升自由能,所以是呈現不穩定的狀態,會傾向於回復到原本的狀態。
也就是說會傾向於進行逆反應:ATP會釋出自由 能跟磷酸根,NADPH會釋出自由能、電子與氫離子

如果等等碰到要自由能跟磷酸根的狀況,就是ATP來處理
如果等等碰到要釋出自由能、電子與氫離子的狀況,就是NADPH來處理

接下來看每個階段

像是磷酸甘油酸要變成雙磷酸甘油酸,顯然要磷酸~已經有一坨磷酸根,又要再加一坨磷酸根,顯然系統會更不穩定,自由能會上升。
讓學生判斷兩個加在一起,要用什麼(學生會自己找出那就用ATP)

雙磷酸甘油酸要變成雙磷酸甘油醛,讓學生判斷是氧化還是還原,自由能上升還是下降,要用哪一個系統來處理。

最後再生五碳醣比較難,可以由老師簡單介紹就好(基本上是自由能上升,因為是三個碳變五個碳,植物細胞用ATP處理)


然後就問學生有沒有要問的。
通常學生會在這裡發現最後是三個碳的分子變出五個碳的分子,多的兩個碳是哪裡來的
這時候我會請大家一起想辦法,看看可以怎麼辦

有的班級可以跳出15這個令生物老師心花怒放的數字
比較多的班級會有學生說兩個3碳醣一起跑,可以問那多一個碳不就浪費掉了
經驗中大多班級都可以在這個步驟往最小公倍數那邊想
接下來就可以慢慢帶到係數平衡的方向了




解決了一個問題,(機車老師)又跳出另一個問題了。
這個圈圈中,需要的NADPH和ATP的數目不一樣
但是在光反應中(記得嗎,圖還在黑板的左邊,學生隨時可以回去看,這就是我喜歡版書兒不喜歡投影片的原因)每次產生的NADPH和ATP的數目是一樣的~
怎麼辦!!!!

讓學生看著光反應的電子傳遞鏈去想想看怎麼辦,可以試試看等待,也許會有驚喜~
基本上學生不容易會想到循環電子傳遞鏈。所以不用太為難學生。
可以帶著想想看光反應中跟ATP的形成中比較有關的是什麼~
跟造成氫離子梯度差比較有關的是什麼~
學生可以想到如果可以讓電子到光系統1時不要往NADPH合成酵素那邊跑就好了。
就可以繼續追問,是什麼決定誰能接電子呢?
好在我們在光反應時就一直是用氧化還原電位來處理,所以學生可以回答出來。
這時候,再跟學生說明電子傳遞連中的各完整複合體的氧化還原電位,他們自己就可以理解循環式電子傳遞鏈了。
是很合理的替代方案,不是老師說了算,也不是天外飛來的解決方式

好喔,我們解決了ATP與NADPH的問題。

但是機車的生物老師又生出了一個問題。

(生物老師默默地把黑板上的東西畫成海報)


就是啊,碳反應的第一個酵素本來的功能是把二氧化碳跟那個五碳醣結合。
但是!她竟然也可以把氧氣加入上去,這點跟血紅素有點像~
如果這個酵素遇到比較多二氧化碳,她就會加二氧化碳,如果遇到的氧氣比較多,就會加氧氣。
但是加氧氣的結果是毀滅性的,因為這個結果是那個五碳醣被分解為一個三碳醣跟一個二碳醣,不止沒有淨產物增加,原料還被耗損掉了。

可是呢,什麼樣的情形會讓植物細胞遇到的氧氣很多,但是二氧化碳很少呢?
學生會想到氣孔關閉
但是為什麼植物要關掉氣孔呢
學生會想到是因為要防止水分散失

不過我真的問題是
「關氣孔可以防止水分散失,但是會造成碳反應不能進行。開氣孔會水分散失,但是碳反應可以進行。兩個都有優缺點,為什麼植物選擇保水,而不是碳反應呢~」

學生有可能會說失水會死,可以反問但沒辦法 進行碳反應也是會死掉啊~

在經驗中,只要等足夠的時間。
學生都能看出來沒有水的時候連光反應也沒辦法進行!



所以,還是會到「那怎麼辦~~」
還是回頭看看問題是什麼!

現在狀況是
氣孔就是不能開
二氧化碳就是這麼少
我們要怎麼讓那個酵素比較常遇到二氧化碳?

這邊要引到「濃度」與「個數」的差異

所以植物只要可以讓二氧化碳的濃度上升就可以了!
當然接下來就是講解C4與CAM

但這時候就不是單純認識機制,而是要思考策略所對應的問題

介紹完三種策略後,我才介紹C4與CAM中的幾個化合物。
PEP、蘋果酸、草醋酸等等,順手指到黑板上的糖解作用與克式循環。
主要要讓學生知道這些化合物在細胞中都是多功能的,也就是整個細胞的化學反應是一個大系統,細胞能很經濟的使用這些化合物。
此時黑板上的呼吸作用

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光合作用的ending
分三個主題讓學生自己去比較,要比較什麼就看各組注意到什麼,想幫全班做比較的,就隨他們。

  • 三種不同的固碳方式
  • 循環式vs非循環式電子傳遞鏈
  • 光系統2與光系統1

我宣布時就是這個順序,因為是帶循環式vs非循環式電子傳遞鏈著他們在黑板上,從最靠近的學習一路倒回去到一開始。
因為沒有規定要比什麼,學生的比較很全面~

一共有九組,所以一個主題會有三組進行比較,足以涵蓋所有的面向
(當然他們在繪製比較表時,老師就要下去看比哪些項目了,如果有缺,可以透過提問來讓學生發現)
學生的互相討論是超級美好的風景。
這是上課中


這是下課的時候,他們不願意去第二節課.......

有一件很有趣的事情。
比較「光系統2與光系統1」的組很容易變成比較「循環式vs非循環式電子傳遞鏈」。

我覺得這是好事!表示在他們認知中,著重的是這兩個系統在功能上的差異。






每張比較都貼在相關的海報旁邊,我會分配各組去幫忙看其他組的海報。

  

最後當然就是帶大家整體來看,可以比較哪些項目,學生要將大家的成果整理在筆記上。

整個禮拜,學生都被化學反應包圍。
一開始他們看這些化學式都有驚恐到空洞的眼神,後來好像進教室看到這些化學式就很有安全感,因為他們知道他們能學會這麼困難的事情。










2019年9月27日 星期五

探討活動與實驗報告的撰寫-以細胞的滲透作用實驗為例


每次教高三時,都會讓學生選擇要不要練習寫實驗報告。
也很開心學生都願意嘗試面對挑戰。
這個對於科學領域的研究生也未必容易的任務,高中生要是學起來,會超有成就感。
當然,老師們要打開自己的眼睛,注意學生在科學方法這個程序性知識上的進展。
千萬不要拿自己在科學研究領域打滾多年的經驗所混淆,枉然地設定學生能做到跟我們一樣的程度。
(說實話,既然連研究者在投稿時都會被打槍說實驗設計有問題、數據不可信,那我又怎麼能自以為我很會寫實驗報告呢?)

在讓學生開始有心理準備要面對什麼挑戰時,我用簡單的簡報給他們一個概念。
也就是給我的實驗報告中要提出一個問題,而且實驗結果所歸納出來的答案要能謹慎的回答問題。


但是當然學生並不知道這樣的概念在實際上的樣子是什麼。
當然也不會提前開始撰寫預報。
所以老師要逐步讓他們發現現實是殘酷的,那份報告絕對不是前兩天開始寫就可以被我接受的。

我就開始用每一次的實驗作為練習,讓他們知道什麼是
  • 提出問題
  • 量化應變變因
  • 如何根據問題來設計實驗才能得到可能有用的答案


這是利用細胞的滲透作用作為例子,開始讓同學知道有哪些困難處


選修生物-呼吸作用

黑板上最後的樣子,好嚇人!




很多非生物科的老師都說,生物要上的(比他的科目)有趣是很簡單的,因為都跟生活相關,學生自然容易感到有興趣,有學習動機。
其實,說實在的,每個科目都是從生活出發,也都已經發展到抽離生活的面貌。

認為特定科目本來就跟生活息息相關,容易有趣的老師,通常對那個科目的印象都是停留在國中或國小吧。

除了高中化學與生物老師,還有誰覺得上面這張圖是學生容易感到「哇,好有趣」的?

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利用牆上海報回顧光合作用

  1. 利用光能驅動的電子傳遞鏈累積氫離子,造成氫離子系統自由能上升
  2. 氫離子系統的自由能轉移到ATP、NADPH系統,
  3. 固碳反應利用ATP、NADPH系統的自由能驅動一組反應循環,合成三碳分子

帶學生概覽黑板上的呼吸作用

  1. 首先有一系列的分解反應
  2. 接著有一系列的化學反應將自由能轉移到ATP、NADPH系統
  3. 利用NADH系統的自由能驅動電子傳遞鏈,將自由能轉移到更多的ATP系統

問學生這幾個大的步驟為什麼順序不一樣?(學生回答是因為一個要用ATP一個是產生ATP)

強調在光合作用幾個常用的工具
  1. 考慮生物中的各種現象時,用系統自由能來思考
  2. 在高中階段,生物人在探討生物體中化學反應時,主要的要考慮的是自由能、氧化還原及磷酸根
  3. 能拿來處理自由能、氧化還原中電子與氫離子及磷酸根的分子,在光合作用是ATP及NADPH,我們接下來會看到另一個分子,功能跟結構都很接近NADPH。


帶學生看糖解作用,請學生用上面的工具來預測每一步驟會發生什麼事情
每一步驟都問三個問題:
  1. 自由能上升還是下降?
  2. 反應前後有那些改變?
  3. 這些改變要用哪些分子來協助(ATP還是NADPH?然後再介紹它的親戚NADH)













在第一步時可以提醒磷酸化的步驟是為了提升系統自由能,要高到一定程度才能進行後續反應。


用前面提的三個問題,學生能從上面的狀況推到下面的狀況


然後我會問,整個過程消耗2個ATP,生成2ATP,幹嘛這麼麻煩?只是為了要那個NADH嗎?
讓學生自己發現在哪個步驟的係數要*2















(我後來發現在這邊似乎要做一個段落的停頓,因為他們會很投入思考,要讓他們把自己的想法整理一下)

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然後要進入粒線體了。

一開始的黑板長這樣


但在這邊我有個對我自己很大的收穫。
就是要嘗試用真正的脈絡(在這邊用的是自由能、氧化還原)來教學時,會發現自己之前根本就是呼攏自己也呼攏學生。
舉例來說,乙醯輔酶的形成過程中,會有NAD+被還原為NADH,我就以為丙酮酸變成乙烯輔酶A的反應是氧化反應。
但是直接拿結構來看,卻怎麼也找不到兩者之間有氧化反應發生的可能。









因為從C-C變C-S時,並沒有氧化數的改變,所以既沒有氧化,也沒有還原。

然後我們就懷疑那是不是輔酶A被氧化,所以才能讓NAD+被還原為NADH呢?

結果拿輔酶A的結構式來看的時候更錯愕了。
因為原本是H-S鍵結變成C-S鍵結是"還原",不是氧化!


後來我們才發現輔酶A的角色與功能!!
原來"H-S-輔酶A"這個分子是跟NAD+反應,不是跟丙酮酸反應。
"H-S-輔酶A"-->"-S-輔酶A",H轉移到NAD+,使NAD+被還原為NADH。
而"-S-輔酶A"去攻擊丙酮酸的乙醯基

找到這個關係後,我才恍然大悟"H-S-輔酶A"才是跟"NAD+被還原"耦合的反應。

不過,這又有另一個疑問了,那""-S-輔酶A"去攻擊丙酮酸的乙醯基"是要幹嘛呢?


跟原來的丙酮酸相比,"-S-輔酶A"結合上去之後,原本的-C-C-鍵結,變成-C-S-鍵結,搭配上輔酶A本身的結構,這個-C-S-鍵結是一種硫酯鍵。
含有這種鍵結的化合物有很高的自由能,可以驅動後續反應的進行。

簡單來說,"H-S-輔酶A"的功能有兩個:1.把NAD+還原,2.提升進入克氏循環的那個乙醯基的能量狀態,好驅動克氏循環。

我以前都是簡單說輔酶A把這兩個碳原子帶進克氏循環ㄟ。
深深檢討中。

然後就是用氧化還原及自由能來說明每一步。
這些都是讓學生自己試著去推出來的。














我原本沒有要把分子結構弄出來。
可是後來發現把一步一步講清楚,讓學生可以理解,他們就會把這些放在心中"合理區",會讓學生在回想起這部分時有"安全"的感覺。

用氧化還原及自由能來說明每一步的好處是連學生都可以推論出來有幾個步驟用ADP、FADH2的原因的原因是因為自由能,還可以追到氧化還原電位!
在講電子傳遞鏈的時候,一切都超簡單合理不用背~~~

最後配上這張圖,簡直就是完美大結局~~~














至於電子傳遞鏈嗎?
學生看了兩分鐘後就可以了ㄟ~

我唯一問的就是這個電子傳遞鏈跟光合作用的電子傳遞鏈有哪些不一樣,確認他們有注意到
電子接收者與累積氫離子的地方不一樣就好了

接下來我還是讓他們去算每個階段的ATP數量。
因為要接到能量的轉換率
我問他們轉換後的能量變少了,合理嗎?
接著引入能量形式轉變時的耗損~

最後看哪個階段可以提供最多的轉換,然後就接到發酵是為了解決缺氧時,NADH沒辦法被氧化的問題,當然搭配的就是還原反應。一點也不用背!

學生的肢體語言讓教室一整個看起來賞心悅目!
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呼吸作用與光合作用的ending
分組幫大家比較

呼吸作用與光合作用中,
電子傳遞鏈與其他階段的關係有哪些相似及不同的地方?
兩者的電子傳遞鏈有哪些相似及不同的地方?
兩者產生ATP的方式有哪些相似及不同的地方?

一定要說明每個同學都依賴彼此很認真的幫忙看出相似及不同處
一定不要規定學生要比哪些項目!






2019年9月22日 星期日

選修生物-光合作用1用自由能教光反應

今年的光合作用又用不一樣的上法了。
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臨時起意邀請了以前的學生、現在的同事來觀課,這個連結是簡單的觀課紀錄。
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光合作用的一開始強調的是compartment的概念,這件事情在呼吸作用的時候也會請同學一起思考。
(而在光合作用的最後,三種固碳類型中,也強調裡面有很多分子在呼吸作用也會碰到。
要讓同學注意的就是compartment與整個細胞是同一個系統中有很多小系統。)

一開始帶學生看整個黑板,說明這代表一個葉綠體,而整個教室是一個細胞,光合作用的反應從頭到尾是在黑板上。

而這個葉綠體裡,有一個膜系統圍起來的小空間。這個空間跟葉綠體的其他地方是分開的,而且要夠小才可以。
因為隔間夠小,裡面的變化才比較有效率,這決定了我們整個光反應最後要做的事情。

接下來我們看看發生哪些事情
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光反應的講解使用自由能、氧化還原電位、亂度的概念。
但是像是光系統、天線色素P680及700....等名詞都是壓在最後講。而且很多時候是學生問了才會講。
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在這個膜上(因為黑板上有寫是類囊膜,所以我故意不講這三個字,因為這三個字會讓學生在聽的時候分心)有一組分子在吸光後會有特別的反應。這組分子吸光後在我們肉眼看起來是有顏色的,所以我們叫它們「色素」。裡面有我們熟悉的葉綠素。
但是anyway,我們這邊要關心的是吸光後這些色素的分子裡發生什麼事情。
這些色素的分子結構很特別,有一些會發生「共振」的結構。就像在化學中有學過的苯環一樣。
整坨分子在吸光後,電子雲會繞得更快,因為有更多動能了。
但是其中的某幾個葉綠素分子因為結構比較不對稱的關係,運行到這裡的電子特別容易被甩出去。

剛好在旁邊有一坨分子可以接被甩出去的電子。
這就是生物與化學很不一樣的地方。
「位置」在生物上是很重要的。化學在意的是結構,而在生物上即使結構對了也沒辦法有功能,除非它在對的位置。

接下來就是一連串的問答了
(請記得留給學生時間思考,沒聽到正確答案也不用急。再等一下,學生自己會互相回答)

我問學生當分子接收電子時,是氧化還是還原?學生回答氧化。
我問學生還原反應會單獨有電子轉移嗎?學生會回答還有氫離子。
這坨分子必須要同時得到氫離子,才能完成被還原這件事情。
所以會在膜的外側抓氫離子。

我問當這坨分子被還原時,它的能量狀態(不是「能量」)是變高了還是變低了?
(請留時間給學生思考)
可以問學生「一個分子是從還原變氧化容易,還是原本是氧化狀態要讓他變回還原狀態比較容易?」
從這邊帶著學生思考出「在還原狀態還是在氧化狀態比較穩定?」,最終推到「被還原後的能量狀態較高,系統比較不穩定」。
這邊要慢,因為要一直回到自由能的概念。

當這坨分子因為被還原而呈現比較不穩定的狀態時,系統會自發性的回到穩定的狀態。
因為前面在講物質運輸時就是從系統自由能切入,所以學生已經可以接受自由能高時,系統會傾向往自由能低的狀態去變動。
既然還原態時的系統自由能是高的,那麼變回氧化態也是剛好而已。
也就是說這坨分子傾向要丟出電子與氫離子。
(這樣的描述方式才能讓「電子的轉移」是有合乎物理化學原理的原因的。)

不過呢,當初在接收電子與氫離子的後,整坨分子的結構已經有改變,反而讓「位於膜另一側」的結構變得比較容易丟出電子與氫離子。
這也再次證明了「位置」是生物學關注的點,而化學上討論的事情比較跟位置無關。

上面這段關於「氧化與還原的轉態轉變」與「氫離子進出位置不同」要不厭其煩地帶著學生重複三次。
然後看氫離子在膜兩側的濃度改變。
(不要忘記,這個腔室很小,所以不用很多氫離子的變動,就可以讓內外濃度差變得很大喔)
問學生當膜內的部分氫離子變得比較集中時,這個系統會變得比較穩定還是比較不穩定。
學生通常已經可以自己指出系統會變得不穩定,所以可以追問他們那這個時候系統的自由能會變高或是變低。
當然就可以繼續追問系統自由能會如何變動(自由能會傾向於降低)
繼續追問,如果系統的自由能要降低,可以怎麼變?
也許學生可以說出氫離子要離開這個腔室,沒有說出來也沒關係。但是要再回到自由能的兩大來源:第一是「系統中components本身的狀態」-在生物學上通常是考慮氧化還原電位,第二就是「components之間的關係」-生物學上常考慮的是亂度。

這裡我們討論的是氫離子。以下都是用問答來帶著學生推出來
以氫離子來說如果要從氧化還原電位來看,要變得更低就要更氧化,這顯然已經不可能了。
所以從亂度來看。
亂度低時,自由能高。也就是「集中」的狀態是不穩定的,「分散」的狀態比較穩定。

所以氫離子會傾向離開這個腔室。

當然接下來就介紹有另一坨分子可以讓氫離子離開腔室,讓系統自由能變低。

但是能量不滅,一個系統的自由能降低了,那顯然一定有一個系統的自由能升高。
在這坨分子的幫助下,自由能會轉移到「ADP+Pi」這個系統。

這個系統會變成「ATP+水」。在這個系統中,因為三坨帶負電的磷酸根擠在一起,系統就變得很不穩定,自由能是高的狀態。

所以我們回頭想想,這個自由能變高是怎麼來的?
現在就可以帶著學生一路回追到光能了!

當帶著學生的眼光跑回一開始那坨吸光的色素時,通常會有學生問那一開始那坨分子丟掉電子以後怎麼辦。
那當然就是要大大讚賞提出這個問題的學生了。
那個超厲害、能在常溫常壓下不用插電就可以分解水的酵素現在可以出場的理所當然,成為系統的救星~~
不止可以解救這坨被電子拋棄的色素團,還可以讓腔室中的氫離子濃度更高,加速系統變得更不穩定,自由能更高。

接下來當然用同樣的邏輯去看第二坨色素分子吸光後發生的反應。
這時候學生應該比較熟悉氧化還原的概念,所以可以簡單講就好。
重點放在最後那坨分子接到電子時,不止在膜外側抓了氫離子,還抓了NADP+,把大家送作堆,合成NADPH。

這後可以問學生NADP+是被氧化還是還原?自由能狀態是提升還是降低?提升的所需的自由能是從哪裡來?

讓學生試著回答,幫助他們將自己想講的話講清楚。

這個系統的自由能增加了,當然會傾向於降低,所以這個系統跟ATP那個系統會到下個階段,讓下個階段的系統自由能增加。


接下來就是讓學生去看整個光反應的流程,提出問題。
通常這個階段中,學生的提問剛好就可以讓老師將所有需要說明的名詞交代清楚。
此時他們已經有光反應的架構,只是把名詞對應上去。認知負荷會比較小。

老師可以回答學生的提問,也可以提供書籍與圖片讓學生先研究看看再一起討論。
等解決學生提問差不多時,如果有原先學生應該在此單元知道概念但卻一直沒有學生提出的話,在這個階段再補足就好。

可以用提問的,也可以透過帶學生確認課本內容的過程來完成。
也讓學生能將上課內容與課本對應。
每個班都是討論到不願意去下一堂課。

2019年9月12日 星期四

選修生物-動植物組織


(第一節課)

從植物特別的生存策略開始談

植物並不是「不會」動,「不」動
因為不需要移動,所以不像動物有體重極限的限制。
發展出「無限生長、有無限再生潛能」也就不用去考慮整體的支撐問題。
加上植物是自己可以用無機物合成有機物的,所以發展出「無限生長、有無限再生潛能」也就不用像動物一樣去擔心整體的能量缺口。

所以,
植物的一生中,才有奢侈去讓全身上下都有細胞可以持續不斷的長出「新器官」。
植物的大多活細胞都有極大的逆分化可能。

所以,想想植物有多神奇。

我們身上的所有器官都是長好後,就只能用那一個,越用越舊,越用越差。
差到不行時,也不能新品上市,就只好死翹翹。(別哭~)
受傷了,感染了,也只能盡力清除,弄點次級材料勉強修補,頂著用。
補到不行時,,也不能新品上市,就只好死翹翹。(別哭~)

但植物不是。
器官舊了不好用了,就落掉,長新的吧~(以後掃落葉的時候,不要太羨慕)
受傷了,長出更好的材料!
感染了,圍堵起來,在外面長出全新、更好的器官!
更不用說,每年卯起來長出數以千計的、全新的生殖器官!!(難怪大家喜歡看櫻花)
一整個豪氣萬千。

只要一棵植物的根部夠強健,根本不用像動物那樣活得看人臉色、勉強度日。




加上植物有個動物沒有的大優勢:「細胞壁」 。
所以植物的細胞在死掉以後還可以有功能,動物的細胞死掉就沒。有。惹。
不止如此,植物的細胞還沒死掉前,光在細胞壁也可以玩很多東西,可以做很多變化!
軟一點、硬一點、有彈性一點。洞大一點、洞小一點。



然後就用板書來說明這兩個脈絡。
當然,要加上每種組織的特性。

例如
從初級生長到次級生長。
看看植物到底全身上下有哪些地方能夠長出新器官~

從表皮破裂後,內層細胞竟然可以逆分化,變回可分裂的細胞。而且分裂出的細胞比原來更防水,保護效力更高。(酒鬼收集的軟木栓派上用場!)

講完表面,講裡面。
植物的運輸組織也是超智慧設計,需要的能量遠比動物少。
而且這裡的管子是典型的「細胞是生來死掉的」~
導管細胞沒死掉之前都沒作用喔!

木質與韌皮部的管子需要「每年長新的出來」是有原因的。
不過原因不同。
篩管是因為沒有細胞核。
而導管則是因為是死細胞,只有細胞壁沒有細胞膜,所以空氣會從細胞壁進入管中,累積到形成氣泡時,導管就失去功能了。

講完表面、裡面,就講中間填充用的組織了。
植物填充用的組織除了儲存外,還有很重要的功能是提供支撐力。
支撐力的來源有兩種,一種是利用膨壓,一種是利用細胞壁加厚。
加厚的方式與效果還有兩種,提供有彈性的支撐(角落加厚),與硬漢支撐(超級厚)(厚到擠爆細胞質)~~

這樣其實就講完了ㄟ。
看一下課本上的圖片,對應平常吃的蔬菜水果~~


(第二節課)
接下來就可以用同樣的邏輯看動物組織了。

現在在台下聽課的各位,你的、我們的再生作用,
幾乎滅有(哭)(我們就是矮植物一截)(跪)
我們最有再生力的細胞,只在胎兒時期出現啊啊啊(我選在這個單元後面才說)

組織本身一樣講完表面講裡面,講完裡面講填充。
但是提醒學生可以一邊聽一邊想,想想看有哪些好像跟植物有點像的地方。









植物與動物的內容都同時留在學生眼前。
接下來就是讓學生討論覺得動植物組織有哪些類似的策略。
這個比較容易。
學生大概都可以歸納出來。

比較不容易的是
「相似的功能與需求,動植物的方法有哪些不同」

在課程內容中可以歸納出來的是

  • 形成管子的方法不同
  • 提供支撐力的方法不同
追問「為什麼」才是重點喔~~

如果學生可以問「植物的細胞會變形嗎?」「植物怎麼在細胞間傳遞訊息的?」就太好了!





下面這張照片是學生做最後討論時可以看到的資訊。
(學生被動植物組織包圍了!)

2019年9月4日 星期三

選修生物-細胞的構造

我真的沒辦法一直講課。
逼自己也沒用。

這是接細胞膜後的課程。

第一節課
先跟學生說我們要學細胞裡發生哪些事情,但是因為太動態了,我就算用講的也沒辦法讓大家有一點點理解,所以我們先看一個影片

我的講解重點在細胞骨架的功能、還有囊泡的動態。
然後是學生要看課本有關內膜系統的段落,在筆記本上紀錄下看課本時的問題。
接下來,組內互相回答。
最後教師根據課本逐段讓學生提問。




第二節課
請學生推進到其他胞器(核糖體、過氧化體、粒線體與葉綠體)
在筆記本上針對下面四個問題寫下答案
小組討論後,選定一個想回答的問題,上去把答案寫給全班討論

其實




如同前一的單元我想要帶入自由能的概念,這個單元我要帶入的是隔間的概念。
這個班的學生很精準的直接踩到我要講的「能讓物質更集中,提高反應效率」
因為我們課本多半寫的是不要互相干擾,但提高效率是更為重要的。
因為原核生物中的化學反應顯然也可以進行。

另外,雖然我並沒有逐一講過課文,可是大家在回答過程中必須要看過所有的課文。
在下去討論的過程中,如果叫我有發現學生漏掉某些胞器沒有考慮,就要在後面confront學生

但是細胞骨架太好玩,我捨不得快快講過。
所以用影片們帶學生看過這個在細胞中極端重要卻只有在選修生物才會學到的東西。