11201 選修生物二-光合作用單元的學科本質(自由能與替代假說)

我們今天要來多認識一些光合作用～

不過重點還是看生物系統中的自由能。

在生物系統中主要會用「濃度（亂度）」與「輕微的氧化還原電位改變」來操弄自由能。

就像我們在高二細胞學中提到的。

但是今天我們會碰到一個改變共價鍵的例子，不過這也就是為什麼這個改變需要有很高外來增量才會發生啦。

從亂度來看，亂度改變了，能量狀態就改變了。

要嘛就是可以用這樣的方式做能量的轉移，要嘛就是一定要滿足能量的要求。

這也是為什麼之前學過，雖然在這樣的物質移動情境中，顯然需要有能量，但是卻不需要細胞自己投入能量。

而這樣的物質情境中，就需要細胞自己投入能量。

在呼吸作用中，我們看到的四大階段，最主要的功能就是把葡萄糖中的自由能釋出，轉移到ATP的系統中。

而光合作用就是剛好反過來。

是要將ATP系統中的自由能，放到葡萄糖系統中。

不過呢，這樣一來，就還要處理ATP系統怎麼得到自由能的喔～

而這個部分就是由光能來提供～

科學家在知道白光其實是由不同波長的色光所組成的，就好奇不同色光對植物光合作用的效率是否有差異呢？

當然在光合作用的反應式中，有氣體的產生，觀察氣體量似乎是個好選擇。
而排水集氣法似乎就是個直觀的實驗方法。

不過在我們高二大家自己設計的實驗中，大家會發現，排水集氣其實不好用，要氣體量很大，才能作為量化方式。

所以植物學家用了一個很巧妙的方式來觀察微量氣體的產生喔。

接下來就是英格曼的實驗介紹～

而後來的生化學家進一步分析跟光合作用有關的色素，發現他們的吸收光譜交疊起來，與整體的作用光譜挺一致的～

再來看看四種色素的結構，

在葉綠素ab的部分，強調結構上屬容易產生共振，所以是稍候我們講解光反應時，主要有電子轉移的部分。

而類胡蘿蔔素則主要講他們是吸收光能後以自由能形式，將能量轉移給葉綠素ab。

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接著就轉移陣地到海報前面了。

光反應的部分，是先使用自由能轉移去看NADPH與ATP的形成

（至於光系統1、2、循環與非循環電子傳遞等，會等到第二節課再說）

因為在高二已經用比較長的時間說電子的轉移造成氫離子在空間上分佈改變，導致自由能累積，所以這邊就講得很快。

比較多時間是在看固碳反應中的自由能變化，還有NADPH與ATP在這裡的功能。

（但先不講化合物名字）

會盡量用化學課學到的概念，合併自由能的概念來讓學生理解。

例如羧基變醛基是還原，自由能是上升的，所以需要能同時提供電子＋自由能的分子來促成。

所以就是NADPH囉～

連同係數講完以後，才會講各化合物的名字。

如果還有一些時間，就會用RuBisCo延伸到光呼吸，然後會講不同的固碳反應

（海報貼在右邊的白板上）

來不及的話就是下一節課說。

第一節課切到這邊

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第二節課用光合作用的科學史來看生物學尋找可能假說的策略

其實一直到1850年以前，這世界上決大部分的人都認為樹是土變成的喔！

歷經一系列的科學家根據觀察提出假說及驗證後，才慢慢找到光合作用的。

這邊我傾向減少實驗細節的描述（但喜歡講的話也可以啦）

主要保留每個實驗的進展，多知道了什麼！

我比較著重是科學家為什麼會想到會有這些可能機制。

因為有假說比較難，有了假說，設計實驗比較簡單（但還是很難，下一張投影片會講）

看看這一連串的策略，很美吧～

（投影片的文字就是我要講的，所以不多寫囉）

再多說一些也可以喔

 

11201植物的物質運輸-融合學科本質與合作學習

這次要融合的學科本質是

• 物理化學原理解釋生命現象。
• 生物學研究負責系統的方法是尋求最有效解釋。

同時透過動物與植物的比較，帶學生學習生物的策略，而非構造細節。

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前一節課講的是水與無機鹽的運輸。

海報都還在牆上，這樣學生在最後的小組討論時，才有可以回顧的資料。

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我們今天看植物如何運輸有機養份。

在我們講植物之前，動物怎麼運輸自己吸收到的養分呢？

（讓學生思考，大概心裡就是「循環系統」）

稍等一下就可以說是循環系統了

（不用讓學生回答啦，這邊不需要，因為只是過場）
（而且答案太低階到學生會有點疑惑為什麼要問這個？會不會自已想得太簡單反而會懷疑自己錯了。）

（很多老師會分不清楚什麼時機應該讓學生回答，什麼時候過場就好）

跟動物不一樣，植物運輸養分時，既沒有「循環」，也沒有專門提供動力的器官。

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前一節課我們說植物運水與無機鹽的機制很聰明，利用物理原理就可以幾乎不耗能的方式，將物質由根運往葉。

不過，這是因為無機鹽與可用的液態水只存在土中，所以很單純。

但是有機養分就不同了。

植物不會從土壤中吸收任何有機養份。

這是因為植物比動物厲害的多，所有有機養分都是自己製造的。

不過這樣一來，運輸的方向就會有很多種。

可能需要由葉製造後，運到根部去儲存。

也可能從根的貯存處，往上運，讓休眠的芽可以生長。

甚至會需要側向移動。例如結果的時候，附近的葉子就要將有機養分運到果實。

植物用的方式超簡單。

這邊用醣類為例，因為運輸醣類所造成的液體流動是最主要的。

但不代表只需要運輸醣類。

簡單講就好。

主要運輸有機養分的是韌皮部中的管子。

提供醣類的部位以主動運輸將轉換後的蔗糖移動到管子裡。

這樣一來，滲透壓就升高了。

隔壁木質部的管子裡，不斷往上蒸散的大量水，就有一部分會被吸過來。

水變多但管子的直徑是沒有變的，所以水壓上升。

而另一端剛好相反。

醣類被主動運輸離開管子，也就留不住水。水壓下降。

那當然就是會出現液體流動了。

就這麼簡單！！！

只要製造壓力差就好。

所以簡單稱為壓力流啦！

根據流體力學，一根管子中不可能有不同方向的水流啊，所以每根管子裡的水都只能往上，或往下。

不過好在綜合多根管子以後，就可以有多個方向～

這些管子是由一個個的細胞連接成的。

相接的兩個細胞壁上，有很多洞，看起來像是一個過濾用的篩子，所以這些細胞被稱為篩管細胞，連起來的就叫篩管～

（跟之前一樣。名詞放在概念之後才提出）

跟動物很不一樣。

植物的管子空間是細胞內部形成的。（細胞級結構）

但是動物是很多細胞圍出來的。（器官級結構）

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第二階段。

這個篩管細胞沒有細胞核！

為什麼？

動物身上有哪些細胞沒有細胞核？

學生很快就會提出紅血球。

接下來就會問為什麼紅血球沒有細胞核？

後面的問答就會有幾個不同的大方向。

很多老師會覺得這很考驗自己引導的功力。

其實不是的。

其實是檢驗老師自己的邏輯與脈絡。然後才跟引導有關。

大多時候我聽老師們的描述，其實是老師自己不知道要往「哪裡」引導。

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常見的論述方向有三個

1. 就紅血球生成的過程解釋：因為紅血球成熟的過程中會把細胞核吐掉。
   （不能說不對喔，因為我的題目是為什麼紅血球沒有細胞核）
   （而不是「為什麼紅血球『要』沒有細胞核」）
2. 因為要運送氧氣
3. 因為要增加表面積

後面兩個就可以看出我們的學生在學習過程中，很常被要求記憶片段的資訊，而且就以為可以用作解釋。

因為，如果我追問

• 為什麼運送氧氣要丟掉細胞核？
• 為什麼丟掉細胞核會增加表面積？
  （一個水球並不會因為把裡面的東西倒掉就表面積變大啊）

回答的學生「都會」傻住「超過30秒」、說不出話。

也就是一開始講出答案時，並不是因為自己有個推論流程。

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跟運送氧氣關聯的話，通常有兩個方向「空出比較多空間」、「減少氧氣消耗」

跟表面積關聯的話，就會進一步修正是「表面積／體積、交換效率」

上面兩個都可以追問

• 那其他細胞為什麼不丟掉細胞核，讓自己的功能／交換效率可以更多？
• 如果丟掉細胞核會有壞處，那紅血球不怕壞處嗎？

也可以提出魚類與兩生類的紅血球有核，去引誘學生往熱與氧氣的關聯走。

上面這段看班級狀況，可以有不同的處理。

有的班級提出的論述相對來說謬誤較少，可以梳理成數個平行的假說。

就可以帶著看如何評估不同假說的解釋效力。

這是一個很願意付出時間背誦課本的班。

就特容易出現將很多背過的東西堆出一個推論流程，然後自己發明橋接的方式做連接的現象。

以至於我得同時將他們十個組的推論一起展示，才讓他們能看到彼此的論述邏輯是完全相反的。

當然最後就藉機在澄清內、外溫動物調控體溫的機制，以及呼吸作用和產熱的關係。

釐清了紅血球沒有核在演化上的可能好處，以及沒有細胞核帶來的壞處後。

接著轉頭就問

1. 那篩管為什麼沒有細胞核？
2. 那篩管的功能是怎麼控制的？
3. 篩管容易死掉怎麼辦？

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學生很容易聯想到1.的答案就是可以減少消耗養分。

老師的話

從2.可以引出伴細胞～

從3.就可以引出為什麼要有國中學到的形成層分裂出新的韌皮部了～
（木質部的導管也會壞掉，上一節課有討論過）

（用連結取代傾倒片段知識）

此時學生都還沒學過植物組織喔，因為我是倒過來上的。課程架構請看這裡。

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最後一個階段就是請學生回想上一節課與這一節課的植物運輸方式，跟動物相比，有哪些不同。

請小組討論三個不同，然後跟全班分享。

但我有提供一個分享的書面格式，請他們用這個格式分享。

其實是逼著學生解釋，因為如果不寫出來，常常就是點出不同的面向，卻沒有仔細思考實際上有哪些不同。

（比如只說「動力來源不同」）

這個格式我有預先畫出一張小海報，貼在白板上做示範（照片中白板正中央）

然後就是學生討論時間。

討論的過程一定會一再地看我的投影片與旁邊的海報，其實也「在使用知識的過程中，透過同儕的回饋，澄清自己的認知」

寫完通常就下課了，但我還是會請學生都貼上來，這樣一來可以逼著學生完成才走。

下次上課就從這邊開始～（三個班的走向都不一樣，真有趣）

11101選修生物主題二－第(十一)十二週 結合學科本質－植物組織系統的探究

 

第十一週是運動會。

所以這是第十二週的課程

學生在上一週的課程

11101選修生物主題二－結合學科本質、由巨觀到微觀的植物組織系統，咻咻咻就上完了!

已經大致上知道植物組織的一些分類與形態特性。

今天要利用這些知識讓學生探究「結構與功能」

但是不同於一般課本或老師常要學生從結構推斷功能（在學生其實沒有「某功能的組織有某種結構特性」的知識前，要從結構推出功能是邏輯上不可能的事情）

所以我們是探究其他的面向。。

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我們常覺得結構決定功能，但功能會決定結構嗎？

聽起來有點奇怪。

舉例來說，

• 同樣都是支持性的組織，都是用厚壁細胞，但是在莖與根的厚壁細胞需要支撐不同的重量，厚壁細胞的細胞壁厚度一樣嗎？
• 承上題，植物是用什麼樣的結構來提供不同支撐的功能呢？是用更厚的細胞壁來提供較高的支撐力，還是用更多的厚壁細胞？

又或者是

• 維管束或莖頂根尖的分生組織是從一開始就是分生的功能，他們的細胞核質比會不會跟從薄壁組織這種儲存用的細胞轉變出來的木栓形成層不一樣？

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所以我就向學生提出一系列的問題

（提出的時候，一定要逐點出現，不能一次全部投影出來）

（也要用講故事的語調、語氣來引導學生累積好奇）

（是的，一開始學生當然不會好奇。好奇是說故事者營造的結果）

（老師自己如果也真心好奇，語氣就會好奇的）

例如：

第一大部分

1. 不同類型細胞的結構差異是決定性的還是程度差異而已？

1. 在核質比例上，不同部位與來源的分生組織有一致性嗎？都顯著大於非分生組織嗎？

周鞘、木栓形成層的核質比例是否與維管束形成層接近，還是更接近皮層的其他不分裂的薄壁細胞？

2. 在核質比例上，不同位置及功能的薄壁組織有一致性嗎？是否受位置與功能影響？

3. 厚角細胞除了角落加厚外，其餘細胞壁的厚度和一般薄壁細胞一樣嗎？

是這樣引導的

師：我們上週看到課本說分生組織的細胞核比例很大，是真的嗎？

（要有輕微的抑揚頓挫與暫停）

（因為學生會想「不然呢」）

師：可是，這樣的差異是決定性的還是相對性的？（停一下）

      也就是所有分生組織的核比例都遠大於其他組織，而且大到我們只要量出數值，就可以判斷是否為分生組織嗎？（語氣要稍強烈一點）

      還是其實只是稍大於其他組織，而且還可能受其他因素影響。（停一下）
      例如由薄壁組織來的分生組織可能在核比例上更接近薄壁組織，而遠小於初生分生組織呢？

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第二部分，則是要節奏較快的引入要有不同支撐力的部位，會不會有結構上的對應？ 

2. 薄壁細胞與厚壁細胞的細胞壁厚度差多少？厚度的差異是否受位置或功能影響？

1. 不同位置及功能的薄壁細胞會有細胞壁厚度的差異嗎？

2. 不同位置及功能的厚壁細胞會有細胞壁厚度的差異嗎？

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由上段直接連到這裡。

師：還是植物並不是用更厚的細胞壁來提供更高的支撐力，而是用更多的細胞？

哪一種有更好的支撐力？哪一種有更靈活的調整空間？

3.植物如何以結構提供不同的支撐力？

1. 在莖與根中，提供支撐的厚壁細胞在細胞壁厚度有顯著差異嗎？

2. 在莖與根中，提供支撐的厚壁細胞會在數量上有顯著差異嗎？

3. 在陸生與水生植物中，厚壁細胞的數量或細胞壁厚度會有顯著差異嗎？

這邊可以連結動物的脂肪組織。

在小時候，脂肪組織傾向以分裂更多細胞來儲存多餘能量，但在青春期以後，就傾向於讓每個細胞更大，來容納更多脂肪

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最後的提問也順便澄清迷思。（維管束的功能有支撐嗎？）

      4.很多植物在表皮內側也有厚壁細胞形成的纖維提供更高的支撐力，維管束內為何還要有木質纖維與韌皮纖維？

1. 木質部導管細胞壁的螺旋加厚是提供細胞尺度還是個體尺度的支撐？

木質部導管的細胞壁加厚是否不足以提供個體尺度的支撐，以致於仍需要厚壁細胞形成的木質纖維？

2. 韌皮部篩管細胞的細胞壁厚度是否與導管有顯著差異？

如果導管的增厚足以提供個體尺度的支撐力，木質纖維的數量與總截面積是否顯著小於韌皮纖維？

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接下來就讓學生有心理準備，他們要訂一個題目，也可以從上面的問題選一個自己也好奇的（學生真的會好奇喔），來利用顯微鏡做探究。

是的，這邊就教學生有關組織學的研究方法。

一樣結合探究實作，要先訂定操縱、應變與控制變因。

（這邊需要舉例子給學生聽。）

（例：操縱－根莖，應變－細胞數量與細胞壁厚度，控制－都是表皮內側的第一圈厚壁細胞）

然後是如何定位與搜尋，也要規劃紀錄表格。

跟學生說有哪些材料，可以應用哪些高一學過的方法。

接下來就是發一張學習單給學生做步驟規劃。

這就是本週的第一節課。

我大約就是一組一組去聊，看看他們想怎麼做......

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第二節課就是進實驗室。當然老師的引導語也是自己很期待大家的研究結果。

學生的表現非常專注與投入。

老師就是轉來轉去，看看學生有沒有需要協助的地方。

尤其是使用顯微鏡，也能幫助他們準備學測中有關顯微鏡操作的部分。

我沒有這麼多時間讓他們完成整個探究。

但這個過程當中，學生在疑惑要用顯微鏡觀察哪裡、觀察什麼，不斷翻課本找文字與圖片對照，以及真的觀察到的東西，才是我的目的。

其實我可以讓他們把這個觀察的結果，變成一份報告。

也有時間這麼做。

但是因為我們有另一份大的學期報告，因此這個部分就沒有讓他們真的繳交作業。

即使如此，學生還是很投入喔！！

11101選修生物主題二－第十週 結合學科本質、由巨觀到微觀的植物組織系統，咻咻咻就上完了!

我的所有課程設計都是圍繞著我在做研究教師時，萃取的高中教學應有的生物學科本質。

• 生命是不斷輸入能量、物質,並有各種調控機制以維持秩序的複雜系統

• 生物學研究需使用實驗研究及歷史敘事尋求最有效解釋

• 生物體的現象與機制必然往提高生存與繁衍機會的方向改變(演化)

• 以物理及化學原理解釋生命系統中的基本現象 

即使是這次的植物組織也是一樣。

而且將運輸中的壓力流合併在這邊，真是太適合了

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這周打算試試看快速讓學生走完組織系統的設計。

以前我是會寫板書，然後用功能看細胞在結構上的需求，然後系統性的把相同結構的細胞抓出來看，最後用例子讓學生熟悉(以前的課程紀錄)

今年因為先上了植物的各種生理功能與各部位結構，所以得延續由巨觀往微觀的脈絡。

這邊主講左邊，而且先不講篩管、伴細胞等名詞。

主要的階段:

一、壓力流概念

上周的木質部運輸可以運用物理原理，是因為水與鹽只需要由下往上。可是植物也有其他方向運輸的需求。

例如有機養分，就常常需要是從葉子運到其他地方。因為葉子才是主要進行合成物質的地點。

可能需要運去花與果實(剛好有學生種的小黃瓜竟然開花了)，也可能要運去根啊。

這個時候就需要另一套機制與管線了。

用的方式很簡單。

就是一端透過主動運輸造成蔗糖濃度上升，旁邊的水跑過來導致水壓上升。

另一端用同樣的機制但相反的方向，讓水壓下降。

這樣一來，液體就會流動了

(簡單問為什麼是以蔗糖來運，而非葡萄糖或澱粉，帶學生去思考化學性質在這邊可能的影響)

二、韌皮部的細胞特徵

這邊是大約半節課的討論，我超喜歡的。在合適的操作下，學生會非常投入。

首先是對照木質部完全運用物理與大氣原理，所以細胞死掉能提供寬闊的管道空間，很是合理。

但韌皮部的管子因為需要用到主動運輸的機制，所以一定是活細胞。

更奇怪的是，主要的細胞竟然沒有核!

沒有核就很多事情不能做，不能轉錄轉譯，合成新物質，甚至會讓細胞壽命變短。

那麼，為什麼這個細胞會沒有核呢?

沒有核有什麼樣的巨大好處，讓這個細胞即使壽命縮短，也都對植物的生存是有幫助的呢?

(停大概十秒鐘，讓學生以為要討論，但不知從哪邊開始想起)

接下來就直接問，那我們身上有沒有活細胞但是沒有細胞核呢??

學生很快就會回答紅血球~

太好了

我就會說，所以紅血球的壽命也是超短的。

因為紅血球是必須要暴露在大量氧氣的細胞，氧分子會攻擊細胞膜上的脂肪酸。

沒有核，不能轉錄轉譯，就沒有新物質能修復了!!!

那麼。

❓❓沒有核有什麼樣的巨大好處，讓這個細胞即使壽命縮短，也能對動物的生存有幫助呢?

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指導語如下

給大家五分鐘，提出一個小組的同學想到的意見

但不用擔心，這個沒有唯一正確答案。畢竟，演化的優勢，只能找最合理的猜測，而沒辦法"證實"

待會我會隨機抽每組的特定一位同學，把小組想到的想法分享給全班

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上面的指導語中有三個安全保證，通常能讓學生學的安全，小組應該都可以開始討論

時間不用長，只要有機會聽到學生說："我覺得應該是....因為......"，就可以收線。

可能是因為題目本身看起來不一定有唯一正確答案，也看起來好像不一定需要很多科學名詞
(沒有核有什麼樣的巨大好處，讓這個細胞即使壽命縮短，也能對動物的生存有幫助呢?)

可能是我已經保證是沒有人知道唯一正確答案。

也可能是前面課程的經營與經驗。

所以學生在我的話結束後，就轉身到小組中開始要討論。

這讓我超開心，暗爽在心裏哈哈。

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通常我都是用"選小組的座號第X大的學生"，有時候也會選小組座位在第X象限(學生坐田字型的座位)

但這個班是跨班的，用位置選又可能讓我自己陷入太有針對性地陷阱，所以就是學號末兩碼第X大的學生。

這邊點學生的時候，節奏要快。

只要學生可以說出一個主要因素，老師幫助學生把句子講完就好。

❌老師的回應要記得"不要"說"那這樣會有XXX的問題"

❌也切記不能總是快速打槍某些答案，只追問自己覺得正確的答案

⭕只要提出如果是這個因素，要考量OOO的條件或是提出一個無法解釋的例子

⭕這時候可以問有沒有哪些組是相同的主張，是否有更多的解釋方式。

⭕也可以問有沒有哪些組是不同的主張，如何看待這個主張。

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學生常見的主張有

1. 沒有核的體積比較小，比較好移動
2. 沒有核比較輕，比較好移動
3. 沒以核可以帶更多氧氣
4. 沒有核比較省能量，可以攜帶更多氧氣
5. 沒有核比較省能量

可以參考的回覆如下，重點都不在找到正確答案，全部都是在帶著學生學習思考一個生物問題時常見的策略!

1. 沒有核的體積比較小，比較好移動
   👉那我們要先確認微血管的直徑是否跟紅血球接近
   👉又或者是其他動物有紅血球必須要經過微血管的，是不是也都沒有核
   👉血管中好像還有白血球，那個好像比紅血球大很多~
   
   
2. 沒有核比較輕，比較好移動(這是我很歡迎的答案，而且我也真的沒有支持或反對)
   👉我會有這樣的語氣 "啊，這是一個good guess! " (我們在課程中不斷強調這個，因為生物是複雜系統，沒有什麼可以完全被證實，只有解釋力最高的假說) 👉而且我會謝謝這個答案，因為有機會讓我帶大家思考在生物學中很重要的切入方式-"尺度" 在物理學的內容中，討論重力一般都是在肉眼可以看到的尺度中。 當尺度縮小時，就會有很多其他類型的作用力開始可能變成主導。 例如布朗運動，就不太討論重力的影響。 👉所以在紅血球的尺度，我們得想想，重力在這邊能影響的部分。 尤其對於單一個紅血球來說，血漿沖著它跑，好像比較像流體力學的情境~
3. 沒以核可以帶更多氧氣，因為空出空間
   👉可是紅血球沒有核以後，是塌下去的欸
4. 沒有核比較省能量，所以可以攜帶更多氧氣
   👉這邊只要問為什麼就可以了。通常學生說不出來。 老師只要歪頭表示一個是能量、一個是物質，中間的關聯是什麼呢? (但戲要演好)
5. 沒有核比較省能量 👉這個追問下去，有可能會有學生說因為這樣就轉錄轉譯，所以比較省能量，就可以繼續問，為什麼轉錄轉譯需要能量?(要追到學生使用同化代謝或是聚合物的概念) 👉也有其他主張的學生會說可是還有粒線體啊。 這個時候可以問清楚學生的想法。 我碰過兩種想法。 一個是因為還有粒線體，所以都還是會一樣進行很多有氧呼吸，消耗很多能量。 也有是說因為還有粒線體，所以會一直把氧氣消耗掉。 這個時候，老師就要演一下"ㄟ~~~，那這樣好像如果我們確定一下紅血球有沒有粒線體是很重要的"
   
   有的學生會想起來高一的考卷有出現過紅血球沒有粒線體。
   也可以讓學生現場用手機查。
   
   邏輯是這樣的，如果我們認為沒有核比較省能量，但我們又記得其實有沒有粒線體會大幅影響葡萄糖產能的效率。那麼，如果紅血球有粒線體，那麼"比較省能量"這個事情會發生的可能性就低。
   
   反過來，如果紅血球沒有粒線體，那麼"比較省能量"才有細胞結構上的合理支持。
   (一樣這邊帶到有越多方面的資料支持的答案，解釋力會比較高)
   (也帶到結構與功能一定綁在一起)
   
   也有的學生會在知道紅血球沒有粒線體後，冒出一個問題是，沒有粒線體為什麼消耗比較少能量。這時候就可以讓其他學生試著解釋看看。 如果真的沒有，老師可以順便複習一下發酵作用。
   
   不過這並沒有解決"沒有核比較省能量是因為不轉錄轉譯，還是因為沒有粒線體"?
   
   也就是，是因為不轉錄轉譯所以連粒線體也弄掉，還是因為沒有粒線體提供足夠能量去轉錄轉譯。
   
   也有學生會說有粒線體會消耗紅血球要運輸的氧氣。
   
   記得要大大稱讚，

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以上的討論幾乎都沒有用到"因為老師知道比較多生物知識"去讓學生發現自己需要再多一些思考。

這是非常重要的!

這樣學生才會相信他的思考是有意義的，而不會就等老師給答案(因為想了也不會是對的答案)

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也有學生會說有粒線體會消耗紅血球要運輸的氧氣。

記得要大大稱讚，因為我也覺得這是很合理的(但不能說是合理的猜測)

畢竟運鈔車的司機如果拿車裡的鈔票去買自己的東西就很尷尬!!!

精彩的轉折來了。

我說，不過我們要討論的其實是篩管。

好在篩管既不需要流動、也不需要通過微血管，更不需要運送氧氣。

所以從上面的討論中，我們篩掉1-4，只剩下省能量這個方向惹。

而且還可以加上篩管運送蔗糖，如果有大量的有氧呼吸，就可能讓蔗糖還沒運到目的地，就被攔截消耗完了。

要跟學生說，不過我沒有那麼確定篩管細胞有沒有粒線體。

我們可以查一下，如果也沒有，那就太好了，表示減少能量消耗(而非氧)的方向是很有可能的喔!!

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回到這張圖

既然篩管沒有核，那麼蔗糖進出的控制就需要旁邊的細胞來主導，叫做伴細胞。

雖然用"伴"細胞，但其實是主控權在它。

另外一個也很重要的是，篩管隔壁一定是木質部，才能有源源不絕的水。

這也是為什麼在莖的橫切面上，不論是哪一類植物，韌皮部與木質部都是並列在一起。

這時候一樣帶學生看一個是單圈，一個是多圈，讓學生自己想哪個在運輸上比較有效率。

我們之前有說過單雙子葉在演化上其中一個比較advanced，讓他們自己猜哪個是單子葉。

右邊的是單子葉，但是缺點是不能像雙子葉一樣每年增粗，因為變粗在結構上沒有意義，會讓內側的維管束失效。

但我們又說過篩管沒有核，壽命短。需要有新的篩管來代替!

所以單子葉植物怎麼辦?要有新篩管才能活久一點，但它又不會又新篩管~~

呵呵呵，就不要活這麼久啊。子代數量才是重點。活的時間長並沒有意義。

(順便說說人類的失敗演化方向)

不過雙子葉雖然可以增粗，但有另一個問題。

因為不是只有新的篩管，也會有新的導管。

問題在哪裡?

就是往外增加的直徑會使得表皮破裂。

這邊就提起我們在植物學一開的時候有說到植物細胞有全能性，所以皮層的細胞就會回春哈哈。變成會分裂的細胞。

往外弄出更防水的細胞。簡單講樹皮囉~

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印象中，上到這邊是下課的

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第二節課一開始，回到這一張。

既然是假說，表示還沒有驗證完整。

那要怎麼設計實驗來檢驗呢?

(老師們也可以想想看喔)

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這邊要帶學生學的是，面對一個複雜假說時，如何先用思想實驗去排出好的待解決問題順序!

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邏輯上，應該先檢驗什麼問題呢?

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一樣是帶著學生想喔，不是丟給學生討論喔

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我們應該先處理最直接的因子~因為最直接的因子如果不成立，其他間接的都不用花時間啊

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哪一個呢?

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就是管中液體移動真的是壓力差造成的嗎?

讓學生去想，管子中的液體除了受兩端水壓差的驅動外，還有哪些可能的方法造成水的移動呢?

記得要有耐心等候學生思考。

學生有機會提出重力或是濃度兩個因素

那我們就可以繼續想想看如何推理或做實驗排除這兩個因素。

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如果我們(老師與學生)可以想出方法排除重力與濃度直接造成液體移動，那麼水壓差就是值得我們繼續探討的因素。

接下來呢?要檢驗什麼問題?

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接下來就是壓力差是因為蔗糖濃度改變造成的液體體積改變......

根據實際有的時間長度，老師可以決定在這邊的討論時間與節奏

因為不是要真的想出實驗怎麼設計，而是生物學常用的設計實驗的邏輯與脈絡

整個系統應該是分成這四階段。

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好喔，我們從一開學到目前為止，學過好多細胞。

這些細胞一開始被分裂出來的時候都一樣，但因為要能執行特定功能，所以慢慢有不同的結構。

植物跟動物都一樣。

植物有更特別的兩點。

一是可以用死細胞提供某些功能。

二是可以在細胞壁上做很多變化。

接下來是猜猜看時間。

小組內，四個人先各分一類細胞，猜猜看在結構上可能有哪些特點。

然後在我們前面上過的課程中，在植物的根莖葉裡，分別有哪些構造會提供這些功能

可以根據前幾週學習單上註記的對應課本頁數去查閱。

但「不可以」翻今天的學習單上註記的對應課本頁數。

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接下來是四個人組合與討論的時間。

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現在才開始帶著學生看課本上植物組織的內容。

只帶他們看一小段。

例如這一段

裡面就提到會不斷分裂的細胞是薄壁、纖維素，而且在頂端分生組織跟形成層。

還有行光合作用的細胞也是薄壁、纖維素，而且在葉肉。

接下來再給學生時間，對照這個部分的課文，調整自己原來的勾選。

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最後我才快速講這個單元的脈絡。

但是重點在引入層級概念、單型與複合組織。

實際進到個組織細胞，也是用「功能」對應「死活」「是否分裂」「細胞壁結構」與位置。

這邊才介紹維管束裡面並不是只有疏導組織與分生組織，還有厚壁細胞形成的纖維。（我前面在講運輸機制時都特別避開。）

到這邊會剛好第二節課結束～～～～

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下週會接著讓學生在某種規劃中去學習生物組織的觀察與歸納。

後面接著這張整理表，還有開書考。

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有發現雖然我講的時間很少，但學生其實看了很久課本，也用兩種不同的方向去看植物組織嗎？？

而且我講課的時候，學生是已經看過課本內容了喔。。。