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阿簡生物筆記
課堂操作的簡單的探究實驗-樹下有比建築物下溫度低嗎? 用ARDUINO控制伺服馬達定量定速轉動TRANSLATE THIS PAGE 學生專題進行某個實驗,需要定量定時的某個擺動。於是找了SciBrick,組合上伺服馬達,在加上Arduino來控制,這樣就可以作實驗了。 兩個可變電阻分別控制伺服馬達的擺動次數和擺動週期,調整的數字會顯示在LCD上面。確認好以後,按下按鈕就會執行動作一次,然後就停止。阿簡生物筆記
課堂操作的簡單的探究實驗-樹下有比建築物下溫度低嗎? 簡單製作人體動作模型的 DESIGNDOLLTRANSLATE THIS PAGE A同事和B同事聊天問到,他有一個寫論文的需求,想要製作立體的人體動作模型,不知道有什麼軟體可以完成? 身為C同事的我在旁邊聽到,覺得一定有軟體符合這樣的需求,本來是想說用 Blender可以作,不過 A 同事補了一句希望能夠簡單操作,那麼 Blender 立刻就被排除了。 我隨即 阿簡生物筆記TRANSLATE THIS PAGE 未來每年如果我還記得的話,只要新增每年的十幾題生物題,再用python跑個程式,所有統計資料和文件資料就可以自動更新,多棒。. 而且要做出以年度彙整的題目,或是以主題、章節,或是要以出題機率排序的題目彙整,也因為只要程式寫好,就可以自在輸出 用INKSCAPE製作實驗示意圖的線上課程2020TRANSLATE THIS PAGE 用inkscape製作實驗示意圖的線上課程2020. 今年又重新錄製了一份,主要是以立刻能上手的想法來設計的,不過如果你從來沒有用過繪圖軟體來做過圖,可能很覺得操作起來很卡。. 影片連結如下。. 影片是用0.925版本錄製的,錄完過沒幾天,inkscape就升級到1.0版了 完全手作的構樹手工書(構樹手抄紙與刻印)TRANSLATETHIS PAGE
我前幾天說過我最近在作的是構樹計畫,我想這篇應該可以算是此計畫的小句點吧。 有學者認為 樹皮布 的出現,其實影響了中國造紙術甚多,畢竟從布到紙,只有一點點差距。在《天工開物》造紙的五個程序:斬竹漂塘、煮楻足火、蕩料入簾、覆簾壓紙、透火烘乾。有這幾個步驟,其實就可以輕易 脊椎動物的呼吸換氣是怎麼做的? 前幾天讀這本有趣的書《超獵奇!人體動物圖鑑①烏龜的殼其實是肋骨》。作者的畫風想像了一個情景-「如果人類的身體像某某動物,那會長什麼樣?」 各位可以自己用書名google一下這本書裡的圖片,應該不少人會很愛才是。 我翻著翻著突然想到要來整理一些知識,那就是關於動物怎麼呼吸換氣這 阿簡生物筆記TRANSLATE THIS PAGE 1.人的重心要靠近地上的重物 2.脊柱要保持中立,頸椎和腰椎呈現自然的弧度 3.屈髖、屈膝、不彎腰的降低身體高度。. (髖就是大腿和骨盆連結的位置) 看看下面這影片的姿勢,其實就是深蹲的姿勢,蹲下抱起重物後,用屁股和大腿後肌群的力量立直身體。.動作
酵母菌的科學探究活動 去年的科學方法課程 用了酵母菌來作,讓學生回家設計實驗,我們在課堂上再報告、回饋與修正。今年的課程一樣用酵母菌發酵來教科學方法,不過今年改成在學校進行。 以往都是讓學生用 寶特瓶套氣球 ,看酵母菌吹氣球,不過那樣的問題在於很難定量得知到底產生多少二氧化碳。所以今年在設計銅箔紙電路
玩電路最常用的就是用麵包板了,可是如果是對初學者來說,看懂電路圖到會用麵包板插線,其實是有一段距離的。再者,麵包板的價格也不是那麼便宜,想要在工作坊或是研習場合中玩一些簡單電路,花上一筆錢買麵包板,好像也不是那麼合算。有沒有替代方案呢?有的,就是銅箔膠帶!這也可以 用ARDUINO+超音波模組測距TRANSLATE THIS PAGE 使用的超音波模組是hc-sr04,目前網購價錢最低只要95元,我買100元。 同樣的模組價錢居然可以高到660元,購買時請多比價。 來自日本的「家家一張科學海報」 幾年前我在這篇4月25日是dna day 也提過一次,日本也出過同一系列的基因組海報。 因著這次的好奇心,所以我又上去日本那邊的網站尋寶,原來這幾年他們出了好多海報。有磁場、未來、天文望遠鏡、光譜、宇宙圖、基因組、週期表..等。阿簡生物筆記
課堂操作的簡單的探究實驗-樹下有比建築物下溫度低嗎? 用ARDUINO控制伺服馬達定量定速轉動TRANSLATE THIS PAGE 學生專題進行某個實驗,需要定量定時的某個擺動。於是找了SciBrick,組合上伺服馬達,在加上Arduino來控制,這樣就可以作實驗了。 兩個可變電阻分別控制伺服馬達的擺動次數和擺動週期,調整的數字會顯示在LCD上面。確認好以後,按下按鈕就會執行動作一次,然後就停止。阿簡生物筆記
課堂操作的簡單的探究實驗-樹下有比建築物下溫度低嗎? 用ARDUINO控制伺服馬達定量定速轉動TRANSLATE THIS PAGE 學生專題進行某個實驗,需要定量定時的某個擺動。於是找了SciBrick,組合上伺服馬達,在加上Arduino來控制,這樣就可以作實驗了。 兩個可變電阻分別控制伺服馬達的擺動次數和擺動週期,調整的數字會顯示在LCD上面。確認好以後,按下按鈕就會執行動作一次,然後就停止。用音叉測聽力
聽覺測試3( Rinne test ). 通常用512Hz的音叉,敲響之後把柄抵在乳突骨(Mastoid Bone,耳垂下方位置的骨頭),當受試者表示聽不到聲音之後,立刻把音叉放在受試者耳孔外。. 正常人的氣導音會比骨導音強,所以音叉拿到耳孔外時,應該還能聽到音叉的聲音 顯微製片及生物繪圖 製作玻片標本,是生物課程的基本技術。為了能在顯微鏡下清楚的看到,標本必須越小越好、越少越好、越薄越好。 在我一直這麼強調之後,學生已經能掌握這些原則,不會再弄一大坨標本放在載玻片上,也不會滴一大攤染劑去染細胞了,已經達到我的標準了。 在製作標片標本的這次課程裡,要讓 用浮沈葉錠測量光合作用和呼吸作用 例如30分鐘時開始遮光,40分鐘的時候有半數葉錠下沈,意即50%的葉錠在10分鐘內下沈,記為ET 50rep ,而表示呼吸作用的速率時,可以取其倒數 1 / ET 50rep 。. ET 50rep = 10 min. 1 / ET 50rep = 0.1 min -1. 由於光照時,光合作用和呼吸作用會同時發生,所以若要計算行 改裝暗視野顯微鏡 看過這樣的圖片吧?和一般顯微鏡下拍攝的圖片不大一樣,特別是背景。 我們常用的的顯微鏡是屬於亮視野顯微鏡,背景是亮的。而這圖的背景是暗的,所以稱為暗視野。暗視野顯微鏡的特點是可以分辨極微小顆粒的存在或運動(解像力約是0.004um),一般的顯微鏡最大解像力約(0.2um), 看相思烏臼樟樹和青剛櫟的木材 有個同事問我,他家小孩想要撿橡實,問我哪邊可以撿得到?心裡頭一想,平地大概就是青剛櫟了吧,可是這個時候還在結實,應該是撿不到,除非要撿去年的。 雖然說去山裡,有時會無意發現,不過如果要特地去找,我還真不知道去哪找,於是我查了新竹附近哪邊有青剛櫟,原來 北埔大林橋 附近 製作雞翅骨骼標本前傳 最近教我們班9年級的生物外加課程,講到了同源器官,我想到去年梅子有 讓學生做雞翅骨骼標本 ,我也可以來讓學生做看看吧。 我就先做好一張學習單,一面是 這個網址的同源器官 ,我要他們用色筆把每個動物的同樣骨頭都畫上相同顏色,另外一面則是雞翅骨骼的細部名稱,還有如何製作骨骼 最輕的木材-巴爾沙木(輕木) 做模型,特別是木飛機的人,一定用過這種特別的木頭,-巴爾沙木,又稱輕木,學名: Ochroma pyramidale ,是木棉科的植物。 顧名思義,當然是種很輕的木頭,質地很軟,因此很適合削切,作為模型的材料。 但是許多人有所不知,其實巴爾沙木的故鄉在熱帶雨林啊, 南一、康軒、翰林,三家教科書比一比 最近要選下學年的教科書了,各家出版社的業務在學校走動得非常勤,不停的宣傳他們有哪些配套措施,可是對我來說,最重要的就是「課本」!! 課本如何編排以及文字和圖片的整合,對我才是最重要的。我關心的是,學生怎樣才看得懂。我想,選書應該也要採納學生的意見才是啊!以下這篇
台灣農家要覽電子檔 台灣農家要覽是農委會編著的一套農業百科全書,分農作、林業、漁業、畜牧及綜合等五大類,共有七大冊,4700頁,撰稿者皆為實際從事農業試驗與研究工作者。 公民科學家協助勘查成吉思汗遺跡TRANSLATE THIS PAGE 公民科學家協助勘查成吉思汗遺跡. 之前 搜DIY資訊 的時候,找過一個有趣的關鍵字,公民科學家Citizen Scientist,或是Citizen_science。. 什麼公民科學家呢?. 最簡單的說法就是一般人也能做的科學計畫。. 像是在家搜尋外星智慧的. SETI@home ,或是協助解決蛋白質折疊跳到主要內容
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阿簡生物筆記
學生物,玩生物! by 阿簡發表文
PH對氣孔開度的影響* 取得連結
- 1月 23, 2020
上週一個畢業生回來學校找老師,順道在操場上攔截了我,問我一個做實驗的問題。他們的實驗是觀察鴨跖草的氣孔,在不同pH值下的變化。他們發現實驗結果有點奇怪,所以這次回來剛好遇到我就順便問了我。 當下其實我也不知道實驗結果應該怎麼樣,不過回到辦公室就上網看看有沒有相關研究。結果在Researchgate
看到一篇研究就是做這個的 論文連結 Species-dependent changes in stomatal sensitivity to abscisic acid mediated by external pH 我翻閱之後覺得實驗方法和結果都很有意思,所以就整理如下。 這項研究的材料是鴨跖草(_Commelina communis_ L)和阿拉伯芥(_Arabidopsis thaliana_),採取葉下表皮先放置在蒸餾水中等待移置。實驗分兩階段,先放在pH5或pH
7的MES/TRIS緩衝液中三小時,讓氣孔開度進入穩定狀態(steady-stateaperture
value)後,測量氣孔數據後,再個別移置到不同的pH值液體中兩小時,每隔20分鐘測量一次氣孔數據。(也就是原本放在pH 5 三小時的下表皮,會被移到pH 7的溶液中放兩小時。而原本放在pH 7的會改放在pH5。)
以下是實驗結果 首先是氣孔的寬度和氣孔面積的相關性,氣孔的寬度越大,氣孔的面積就越大 再來看浸泡在不同pH中三小時,氣孔的面積有什麼不同?看鴨跖草的黑色那兩條,泡在pH5的比泡在pH
7的氣孔要小。而在阿拉伯芥,泡在不同pH的液體中,氣孔面積差異不大。 接下來看看泡了三小時的溶液後,改放在不同的pH中,氣孔面積有什麼變化。從pH7到 pH 5
,跟預測的一樣,pH降低氣孔就會關閉。但是pH5的放到
pH7的卻沒有如預期的會讓氣孔打開,反而也是縮小。而從阿拉伯芥的實驗中,發現不同pH對氣孔的影響和物種也有關係,並非在不同物種間都有一致性的結果。 再來是圖表稍微複雜的實驗,我把兩張圖合併起來一起看。實驗方法是把泡了某pH溶液三個小時的下表皮,改放在(1)相同或不同的pH液體 (2)不同濃度的ABA中。所以每種植物就有8種不同實驗組合了。閱讀完整內容
從衛星雲圖看塔爾火山(TAAL)噴發* 取得連結
- 1月 13, 2020
2020年1月12日,位於菲律賓首都馬尼拉南方65公里的塔爾火山(Taal)噴發,這場噴發在衛星雲圖上也看得到。 晚上看到這消息,我立刻用python寫了script抓了氣象局的衛星雲圖來處理,除了可見光圖層沒放進來,其他都放了。(因為可見光圖層在下午四點多就變黑了)。 圖片從下午兩點開始,每個frame間隔10分鐘。 程式碼和圖片都在GitHub https://github.com/ChihHsiangChien/volcano/閱讀完整內容
用IMAGEJ做曲率分析的原理與實作* 取得連結
- 12月 30, 2019
因為有朋友的研究需進行物體的曲率測量,因此周末研究了一下到底怎麼做。 (急著想知道怎麼做的,直接到頁面最底下看。前面一大段都是原理和原理實作) 要描述一個曲線有多彎,會用到一個密切圓的概念,曲線上取三個點,三點可成一個圓(三點都在圓弧上)。三點非常靠近時形成的圓,就是曲線上該點的密切圓。 當曲線越「彎」,密切圓就越小,而曲線越「直」,密切圓就越大。一個超大的圓,大到極大,圓弧看起來就變成直線。就像地球超大,你看海面就是幾乎是水平的。 以下兩張圖,分別可以看出在這個函數的曲線上,不同點的密切圓大小不同。 那麼曲率要怎麼描述呢?可以用1/r來表示,r是密切圓的半徑。下圖的黑線處就是這個sin函數在各點的曲率變化。 上述的過程,可以看這部影片的演示 其實要分析物體的曲率變化,其實就是要用函數圖形去貼合要測量的部分,然後去分析函數的曲率變化。接下來就是函數怎麼找出來。 方法是弄出一些控制點,用這些控制點擬合出一個多項式函數。下面的影片演示的是用ggb的FitPloy來擬合數個點來產生函數,然後再對函數求出一階微分和二階微分,再用那些微分方程式算出曲率。看起來好難,但其實意外的簡單。 這個連結裡有求曲率的公式,也詳細說明了公式怎麼出來的。 如何通俗地理解曲率? 我也繼續以ggb為工具,實際計算出雞蛋的表面曲率 用數個點去找出曲線,不只一種方法。可以用貝茲曲線或是B-spine(B樣條曲線)來做。 貝茲曲線在向量繪圖軟體,如inkscape會用到。我自己以前只是會用,但是實際原理不甚清楚,這次趁著機會也下手實作了解一下。 以下影片是用ggb來實作貝茲曲線 本來也想實作B-spine(B樣條曲線),但是發現有一點複雜,可能以後用python來實作看看吧。樣條曲線的原理說明,這篇應該是最清楚的 簡單粗暴 B樣條曲線入門 寫了一大堆之後,終於要進入用imagej測量曲率的部分了。 這裡需要使用的plugin叫做Kappa,已經有人寫得非常清楚了 ImageJ实用技巧——曲率计算与拟合(插件篇) kappa 的github https://github.com/brouhardlab/Kappa/tree/master/docs 這裡就放一段實作的教學影片吧閱讀完整內容
用IMAGEJ做熱像影像的衍射映射變形合成* 取得連結
- 12月 22, 2019
直接先來看結果吧! 以下這兩張圖,一個是手機相機拍攝的影像,另一張是熱像儀(Seek thermal)拍攝的影像。兩張影像來自不同相機、不同角度、不同焦距。影像大小也不一樣。 熱像影像有物體的溫度分佈,而相機影像有物體的紋理和邊緣,如果想要同時擁有兩者的優點,就像下圖的影像,該怎麼做呢? 我們使用imagej就可以做到了。 以下是影片教學。我也同時以文字紀錄在下 首先將兩張待處理的影像用imagej開啟,在imagej上用multi-point tool在定位點上做標記。我是在拍攝前就先以錢幣定位,分析時就是用錢幣位置來定位。做影像定位的時候,要注意每個點的順序是有意義的,兩張圖的定位點要能互相對應。 定位好了,就選擇Plugin/Transform/Landmark Correspondences,注意Transformation class要選擇affine。 如此就可以將圖片變形一致了,如下圖 下一步,由於希望將兩圖合成時,由手機影像提供物體的邊緣和紋理,所以選擇手機影像檢測邊緣。方法是Process/Findedge
圖片就會成為這樣 接下來關閉其他圖片,只留下變形後的熱像影像和邊緣化的手機影像,然後將兩張圖片疊成一張stack。 方法 Image/stack/Images to stack 選項就用預設值就好 接著就可以做疊合 方法是選擇這個stack之後,選擇Image/stack/Z project Projection type選擇 Sum slices 這樣就可以做出精確疊合的影像了閱讀完整內容
用客製化調整的負片後像程式進行探究* 取得連結
- 12月 19, 2019
前一篇【python製作的負片後像GIF 】,我留下了一個問題:理論上紅色的補色是青色,但是在實際觀察上,看到的卻是淡淡的青色? 為什麼是這樣?我的答案是:背景顏色影響了你! 為了想讓這樣的疑惑成為一個能被探究的問題,我需要把這個負片後像中的許多變因,改變成可以調整的操縱變因,又為了考量到跨平台操作的簡便性,於是我使用HTML5的技術製作了這個程式,電腦或平板電腦上應該都能操作。 https://chihhsiangchien.github.io/afterimage/afterimage.html 你可以線上操作,或是右鍵下載回去,可以離線操作。它就一個檔案而已,沒有其他參照的檔案。其實它也在前一篇的同一個GitHubRepository裡
https://github.com/ChihHsiangChien/afterimage 你可以任意調整背景顏色,或是球的RGB顏色。執行速度也可以調整,不過目前有bug,速度調整後,會有一些球消失。 (以下只是程式截圖,不會真的動) 這個程式可以幫助你探究什麼事呢? 從最簡單的觀察開始,任意一種顏色產生的負片後像顏色,和原有顏色有什麼關係?使用紅色的球,在什麼參數之下可以觀察到與理論相符的青色呢?固定球的顏色之後,改變背景顏色,負片後像會發生什麼變化?你觀察到的變化效果是「線性」的嗎?背景越淺效果就越好,或是其實有一個最佳背景值?不同顏色的球,產生的負片後像顏色所需要的最佳背景值都相同嗎?執行速度會影響觀察的效果嗎?速度和效果的關係是線性的嗎?閱讀完整內容
PYTHON製作的負片後像GIF* 取得連結
- 12月 19, 2019
「負片後像」這個觀察,在實驗記錄本上通常都是紅花綠葉啦、或是藍色黃色的色塊等,讓學生盯著看之後,再說出看到了什麼顏色。但其實並不是每個學生都能看到所有顏色。 後來我用了這篇【負片後像新玩法 】。用那隻會變色的龍貓,效果是好多了,大概能有七成到八成的學生說看得到負片後像。 但真的想回答到底看到了什麼顏色,其實還是有困難。像實驗記錄本那種圖案,就是有學生會說看不到啊。怎麼辦呢?後來看到有一個GIF檔的效果很好,就是很多顆洋紅色的球再那轉啊轉的,幾乎學生們都看得到那樣的顏色。 這給了我一個想法,不如就來做各種顏色的轉轉轉的GIF圖吧。用上了python 的 matplotlib 的animation,就可以做出各種顏色的圖了。 程式碼和圖片都在GitHub Repository上 https://github.com/ChihHsiangChien/afterimage 用了這些圖之後的學生達成率就變成百分百了,每個學生都能夠看到。我後來上課就把這些圖放到學生的自學網站上,就直接用這來進行實驗寫觀察記錄了。 這也稍微解決了一個錯誤「標準答案」的問題。我很討厭看到測驗題目問「盯著紅花綠葉看一陣子,產生的負片後像會變成什麼顏色」,討厭的原因是那個答案根本就不是正確答案!通常給的答案是什麼?看紅花綠葉的負片後像會變成綠花紅葉。但是啊,沒有人會真的看成綠花紅葉啊,因為這根本就是錯誤答案啊。 理論上的答案應該是紅色變成青色(cyan)、綠色變成洋紅(magenta)。但是實際上看了以下的GIF之後,你就會發現其實是淡淡的青色和淡淡的洋紅(或是說是淡粉紅)。 為什麼實際觀察經驗會跟理論有差距呢?這讓我忍不住繼續動手,不如就來做一個可以客製化調整參數的程式吧。 下篇【用客製化調整的負片後像程式進行探究】閱讀完整內容
流感疫苗小知識* 取得連結
- 12月 09, 2019
有鑑於每年冬天都會被傳染流感,整個人病懨懨快死掉的,今年我總算在11月去打了自費流感疫苗。 打完之後,跟診所要了藥盒和仿單來看看,做個紀錄。 這次打的疫苗名稱叫做伏適流FLUARIX TETRA,是四價的流感疫苗,成份是「去活化裂解病毒粒子」。每劑0.5毫升的疫苗含有四種流感病毒株的血凝素hemagglutinin抗原各15微克。 這裡修正一下,之前以為仿單上的字寫錯了。不過後來有讀者好心來信,其實只是美式英語和英式英語的差異。 單張上寫的haemagglutinin和hemagglutinin只是英式英語和美式英語在併寫上的分別,美式英語中haem-這個prefix會寫成hem 一微克是百萬分之一克,原來只有少少的15微克血凝素,就可以讓身體產生免疫反應,身體實在太精巧了。 血凝素的中文全名叫做血球凝集素,常聽到的H1N1的那個H就是指血凝素。病毒要附著在細胞上,就要靠這種醣蛋白,這也是人體產生中和及保護性抗體反應的關鍵。 在這篇文章《流感病毒的感染以及疫苗設計的關鍵,都在於『醣』的多寡! 》提到了一項研究。研究人員把禽流感病毒表面的血球凝集素(HA)醣蛋白上多醣分子修飾成單醣分子後,用來開發出來的疫苗,可以誘發高度的免疫效力。 要挑哪些病毒株來製備疫苗呢?這是由世界衛生組織(WHO)來發布建議的。在這個公告裡頭,就說了2019-2020北半球季節流感病毒株有哪些 https://www.who.int/influenza/vaccines/virus/recommendations/2019_20_north/en/ an A/Brisbane/02/2018 (H1N1)pdm09-like virus;an A/Kansas/14/2017 (H3N2)-like virus; *a B/Colorado/06/2017-like virus (B/Victoria/2/87 lineage); anda B/Phuket/3073/2013-like virus (B/Yamagata/16/88 lineage). It is recommended that the influenza B virus component of trivalent vaccines for use in the 2019-2020 northern hemisphere i…閱讀完整內容
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* pH對氣孔開度的影響 * 從衛星雲圖看塔爾火山(Taal)噴發*
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