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阿梅的生物圈一號韓中梅製作,以創用CC 姓名標示 3.0 台灣 授權條款釋出。
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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

所以請求檔案分享時請您寫個信告訴我您是誰囉~


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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2021年4月23日 星期五

探究實作B第七週-熟悉實驗技術

 進度上的第七週,行事曆上的第九週。

文組同學要進實驗室,而且一間實驗室中還同時有五個實驗要操作!


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延續上週的學生的提問與初步規劃,我們今天要實際進行技術上的實作。


但是要結合之前的論證,想一下自己設定的實驗中,收集到的資料是否足以支持自己的主張。
如果是以溶氧量作為評估是否健康的小組,可能會碰到反駁比論據還多。
例如長期喝低溶氧的水其實不影響健康,或是其實還有其他成分更有害健康。
更不用說採樣、樣品保存與檢測過程都會有漏洞。

所以大家在下週前,還可以修改自己要檢測的項目。
要根據水漾可能有哪些風險來挑選指標。
因此要了解自己的水樣與指標!

如果是原水,那麼要考慮上游有哪些污染源。如果是自來水,因為經過淨水廠的簡單過濾與消毒,因此各種指標都會很低,但會增加氯氣。
而生活污水會有許多微生物,經過污水處理廠的沈澱與曝氣後,還是會有微生物,因此會不斷消耗水中氧氣,耗氧會嚴重很多。


這邊簡單帶同學看過淨水廠的流程。

而指標呢,我找的是宜蘭縣政府環境保護局的飲用水水質項目對人體健康的影響一覽表
上面多半說對人體健康沒有明顯的危害。


卻說飲用水若有銅離子,會有中毒現象。所以大家在選定應變變因時,要查資料~

因此我們後面,請每一組的數據中,除了溶氧、酸鹼與電導度之外,至少要有一種離子濃度,以免到後面論據的洞太多。

溶氧度與酸鹼度計的操作流程都在樓下的實驗桌上,但電導度計是今天剛剛到貨,我們還來不及做說明書,因此要請同學看雲端教室的影片。
而懸浮固體與三種離子的操作流程是文字版,要請各組每人負責一種,將文字變成圖示,這樣等一下操作時才不會還要看很多字。

(雖然我們四種流程各有一個同學負責,但我們今天拿來練習的是錳離子)

這一節課就是讓同學完成流程圖,第二節課就要進實驗室,所以大家要注意速度。





因為今天要進實驗室,而大家在高二沒有化學課,所以幾個重點跟大家介紹一下。

第一,請確認工作空間的範圍,是在雙手之間。不要把任何器材放在雙手環抱的範圍之外。
         東西要全部準備好,放整齊。
第二,想清楚自己接下來的動作再開始做。想清楚有哪些會發生不穩定的可能。
         例如試管的重心很高,容易傾倒,可以怎麼做呢?
         例如我們用滴量管容易前端亂晃,可以用另一隻手穩定前端。
第三,一次只做一件事情,不要一邊講話一邊操作。

這就是我們等一下的流程
雖然我們四種流程各有一個同學負責,但我們今天拿來練習的是錳離子。
請大家在第二節課測自己的水樣還有老師提供的標準水樣(這次用的是竹東水資源回收中心提供的再生水,另外添加錳離子。這樣一來下一次上課可以用來討論實驗技術帶來的誤差)

我們這次會用吸量管,大家比較不熟悉,所以一起看影片(但是以1.5倍速播放)

另外,離子都是無色的,所以我們先讓這些離子出現顏色以後,利用分光光度計來反推濃度。
原理是這樣的,這些離子經過試劑處理後,會呈現某種顏色,表示會吸收特定波長的可見光。
因此我們只要比對那個波長的光完全通過透明水樣的量,以及通過我們水樣的量,相差的光量就是被水中的離子吸收掉了。
被吸收的越多,表示離子濃度愈高

老師們也做了三種離子的檢量線,到時候大家可以依照自己測得的吸光度來反推濃度。




這一節課就是讓同學完成流程圖,第二節課就要進實驗室,所以大家要注意速度。





終於要進實驗室了。
我的佈置是這樣的。

所有酸鹼度計都放同一桌,桌上有使用說明。每一組負責酸鹼度計的同學可以一起討論使用方式
所有電導度計也放同一桌,桌上有使用說明。每一組負責酸鹼度計的同學可以一起討論使用方式
而錳離子是一桌放三組材料,一共三桌。根據上一節課畫的流程操作,可以互相討論步驟。
量好的同學就把數值寫在黑板的表格上


從數據上的差異學生就可以討論很多了哈哈,都會自己再回去重測。


因為錳離子的呈色要等待十分鐘,所以等差不多可以量吸光度的時候,以其中一組的水樣為範例,請化學老師示範一次(但學生有在畫流程時,從雲端教室中的影片看過)
再讓各組的學生去測量吸光度。

這一週的目標除了修正他們的探究問題之外,還藉由實驗操作知道可能有的誤差來源,以及當初想像的操作流程是否需要重新調整。

我是全校進度最快的班級,所以有另外一個任務就是看看哪些器材還沒備齊,教學設計上是否可行。
所以會有很多夥伴一起協助。
但唯一定要的其實只有分光光度計要特別講,那個真的看影片很難完全理解,而且每一台分光光度計又在操作上都不一樣orz

如果有人力上的奢侈可以依賴,像是我,就不用很會操作各種儀器,只要確認學生在這一節課知道自己負責的東西如何操作就好。
但是如果沒有這麼多人力,那麼就要自己練習測過水樣。其實只要測過三次,應該就沒問題。

(下次還是有很多事情要慢慢讓學生反思,並不是從此就放學生自行操作)

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我們可愛又認真的團隊。去竹東河濱的生態整治看放流水,討論如何引導學生做相關探究。是北二高橋下喔。












問題解決第七週-解決方案落地+設計思考

 

我們今天從上週的這個架構開始,大家今天會真的要決定想做的產品方向~

既然我們要學新的方法,就盡量不要改掉我給大家的句型,像是這一組,第一行是原本的句型。如果要走這條路,那就很簡單。因為在這一條路線,表示你已經找到有用的方法,所以只是要想「如何推廣,讓更多人『知道』」。就不會是這邊的「先列出清單」
下面就整個歪掉了,你會發現這其實是他們原來的想法。


所以今天大家要用這張架構,決定一下想處理的是哪個方向

然後還要討論一下如何評估產品的有效程度。
這一部比較難一點。因為需要一些創意與想像力。

例如我們做一個產品介紹某個主題,可以用點閱率或是前後測驗來評估有效性。

如果是滿意度的話,就不建議大家用「表示滿意」的人數來代表。因為很可能每個人「滿意」的原因不一樣,很多時候很可能只是因為不想傷你的心。

上學期有一組同學用很棒的方式去衡量「滿意的『程度』」。他們設計了一個app,然後問大家願意用多少錢去下載。這就是一個很好的量化方式,因為可以區別「不同的滿意」


如果是用公民平台的連署,那麼附議的人數就是最好的量化指標。

任何的形式都可以,像是右下角的小組是實際上去做出一件環保又很有質感的雨衣。一拿出來,就有許多老師在問是否可以預購。
那麼,願意預購的人數,也是非常好的評估指標。事實上,最近才看到有廠商真的在募資生產相同概念的產品!

只要你的產品夠好,一定可以有很大的影響力。不要覺得高中生不能做什麼!

像這一組的同學,做了很有質感的懶人包。

有了數字,才能比較客觀的評估自己產品的有效程度。


都不要覺得我們只是高中生,很多事情不能做,例如北一女的學生,就募集了很多人一起去撿煙蒂。人數就是最好的量化指標。他們的活動也引發台北市衛生相關單位的改善。

像這個同學,覺得希望大家不要像他一樣被課綱的很多問題困擾,架設了QA網站,幫助全台灣所有跟他一樣的人。而且光是回應的問題數量就可以作為一個量化指標

即使技術上沒辦法即時完成,也有很多方法可以做出產品。像這一組同學想做時間管理的APP,但他們來不及學好、做出來,所以就用影片的方式可以不用做出APP,也可以介紹APP


為什麼我們要訂定量化指標,因為整個問題解決其實就是一個行為研究,我們認為某個困擾是某些原因導致的,所以設計一個產品來測試看看我們的想法是否正確。所以就要運用自然探究實作的概念,產品是我們的操縱變因,指標就是我們的應變變因,因此要可以量化。
像這張投影片,我們可以用睡眠的時間、結束工作的時間、花在課業上的時間來指標產品到底「多有效」。
不能只問使用者「覺得有沒有效」,因為每個人會用「有效」來描述的程度是不一樣的。
就像你的「有感」可能是我的「無感」,這都是無法幫助你了解產品是否需要改善的指標。

但這一步真的對大家也是困難的,因為需要一點想像力,我們今天可以隨時大家一起討論
(但今天其實我也沒有真的一定要逼出指標,反倒重點是把上週的收尾:就是確定產品,還有幫助他們分工)


大家在想產品的時候,一定要去想想看,現有的產品優缺點,我們的產品為什麼比較好。為什麼我們的產品比較符合大家真正的需求。


這時候就要學設計思考。設計思考的相對是工程師思考。
工程師思考是以原理、製造為優先考量,所以使用者必須要學如何使用。
但真正好的產品是拿到就很自然的會使用。像現在很多產品的有防呆設計

也要真的對應到大家在意的需求。
如果你期待大家因為愛護地球可以花更多時間跟力氣,那就會失敗。
像台灣的這些回收機器,要自己先分類好回收物,分別投進四個機器,然後去第五個機器換禮物。
就沒有芬蘭的這種設計好。這種機器是全部都丟進去,然後機器會分類,直接給你一個抵用現金卷。因為這種機器都是放在大超市的門口,可以直接去裡面當現金用。四個瓶子就可以買一瓶新飲料。

====以下投影片來自cindy====
所以要真的去思考到底使用者的需求是什麼。

不論是紙幣或是行動支付,都是要滿足人們可以方便以勞務所得換取自己想要的商品。

不論哪種音樂裝置,都是要滿足人們能隨時聽到自己想聽的那首歌。

或是隨時能與其他人溝通。

但雖然需求不會變


使用者卻通常只會說他當下想要什麼,而說不出來為什麼想要那個東西。所以會受限於使用者知道什麼。這也是為什麼賈伯斯的名言是把產品拿到人們面前時,他們才會知道自己想要什麼。

因此,不要以爲使用者說的就是真正的需求,要從他們的回答中,挖掘更深的答案

下面的手錶是設計思考的經典案例。
eone團隊想設計一支手錶給盲人使用。

經過訪談不同年齡失明的盲人、手錶的經銷商後,發現盲人在意的並非明眼人所想。
因此語音報時與觸摸指針都是沒有滿足需求的設計。
而他們發現盲人的需求也是很多明眼人的需求。(哪些需求?看影片比較好玩喔)

他們發現有很多人都需要知道時間,卻不能被人發現,或是不能用看的。
這樣一來,商品的市場就更大了~

因此就有了這個經典、有質感的產品。
在研發產品的過程中,不斷地與各種使用者討論,用低成本盡快做出產品原型,進行測試。
即使方向錯誤,耗損的時間與金錢成本都很低。
這也是設計思考的另一大重點:「及早偵測出錯誤,然後趕快修正」

而決大部分的人,(尤其是老師,)很喜歡花很多時間去完成一件事情,要等到覺得完美了才要給別人看。但常常一開始就歪掉惹。

所以大量接觸使用者,充分了解使用者是很重要的。

奇異公司的MRI也是設計思考的經典案例。
奇異公司接到很多醫院希望他們能降低機器噪音的訴求。但是改良一個MRI的金錢與時間成本非常高。

因此他們深入了解醫院到底為什麼提出這個訴求。
原來是因為小孩子做檢查時,會因為機器噪音而害怕,一怕就會動。
但是一旦移動,做出來的影像就會模糊而無法用來做醫療判斷。
這樣一來,就需要為小孩子注射鎮靜劑。但這其實對小孩子的健康很不好。

團隊發現其實醫院並不是需要一台安靜的MRI,而是需要小朋友在機器中可以不要移動。
而他們也發現小朋友的想像力很好,因此最後的解方是將檢測的空間彩繪為海盜故事,由家長或是醫護人員先用故事讓小朋友進入自己是勇敢的船長,帶著一艘大船乘風破浪。現在碰到一場暴風雨,颳風下雨打雷,勇敢的船長會帶著船通過暴風雨!

這個方法,低成本又快速,卻讓原本有80%的小朋友需要注射鎮定劑,降低到只有10%!


因此找到合適的人做訪問是很重要的~





所以大家在想產品時要去思考現有的產品沒有滿足哪些需求,而你的產品如何彌補這些需求


所以想想看,自己想測試哪個原因,用什麼產品與指標。然後我們的產品為什麼比現有產品更有效。


這一張就提供給學生做參考,可以整理他們想要測試的假說、想做的產品、設定的指標。
可以給一個方向。

這張我沒有特別講,而是同步放在學生的練習投影片中,他們可以配合前面的實例投影片去慢慢研究

接下來就是小組討論與老師組間巡迴的時間。

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這一節課最大的重點是給「量化的概念」
但實際上行為的檢核點是各組要確定要做的產品與方向。
(後面幾週會慢慢讓他們咀嚼「量化指標」)
所以我會一組一組確認後,請他們在雲端列表中寫下來。
這個列表是投影在大螢幕上的,所以還沒有決定的組會看到大家慢慢都有具體的產品方向,可以幫助他們加快進度。

確定產品的組,就跟他們說人力要分兩邊
一邊是產品的內容要再去搜集資料與構思
一邊是產品怎麼做,要去學。還要舉例,例如拍影片的組要學哪些方向,推廣的組要學哪種行銷。提案的組要抓過來告訴他們整個提案的過程,還有常見的提案缺點。