阿簡生物筆記

2018年10月12日

用在生態系的AR App介紹: WWF Free Rivers

昨天看到Apple網站上對新版本的iPad的廣告,特別強調了AR擴增實境的介紹。特別點進去看,看到了介紹幾款APP,然後我就試用了這個WWF Free Rivers。

這是WWF世界自然基金會出品的,簡單地說這個APP是個用AR方式帶你看一個模型裡發生的故事,本身互動性我覺得還好,沒有什麼特別的互動功能,但是能夠你讓你用上帝的視角去東看西看。

APP一開始先讓你設定模型的位置,你需要一張桌子(或是地板),然後你就決定模型要擺放的方向。這APP有中文介面,也有中文介紹,畫面就如同下面這樣,是個以河流為主的模型。不過陸域的設定其實是綜合的,看那裏面的動物,同時有熊、獅子、老虎、鱷魚還有白鱀豚...。大概是包含了非洲草原、熱帶雨林、三角洲等等之類的。



可以看看河流和周圍動物的之間的關係,或是人類怎麼利用河流,然後故事會進展到看到起雲降雨(這個場景用AR來看還蠻有意思的),接著就是蓋起水壩,看看水壩上游和下游有什麼不同,然後就是拆掉水壩再看看有什麼變化。蓋水壩是為了能源需求,所以場景中也加入了可以用風力發電來提供能源。












除了上述的場景外,也提供另外一個體驗,它像是你面向一個大展版,展板前方還有一些模型這樣。







我覺得這個APP在生態和環境的課程中應該可以使用看看,不過就不適合老師絮絮叨叨地介紹,應該是提供一個觀察提問的指引單,讓學生透過模型去看那些現象。

2018年10月8日

用QGIS取出海岸線的方法

最近一個網友來信問了問題,他想跟著做這篇文章的東西。
QGIS作透明的立體等高線地形模型

但是有個問題,取等高線的時候沒辦法直接取出等高線為0的線,其實也就是海岸線。

取不出那條海岸線的原因其實是因為圖檔中數值為0的地方為海,並不是海岸線。意思就是如果我們光看圖檔裡的數值,其實海洋的區域就是滿滿的0,而海岸線其實是一堆零和非零的數字交界的邊緣。

所以要取出海岸線就要換個想法來做,首先把所有有高度的地方(非零)都變成1,也就是做成二值化影像,然後將影像向量化,就可以取出海岸線的那條線了。

做法我也錄成影片啦


2018年9月27日

細胞熱縮片吊飾製作



去年參加工作坊做了微生物的雷射吊飾之後,當時就想了應該也可以放在課程中讓學生玩玩。只是製作流程和素材,就不會是使用雷射切割機和壓克力,畢竟是耗時又有成本,熱縮片應該是不錯的選擇。不過想著想著,材料也買了,但是就是放在那裡沒動作了。




前幾週看到永欽老師在臉書上貼文,就是讓學生以熱縮片製作細胞示意圖的課程,剛好我材料和課程也都剛好,所以就讓學生來玩玩吧。




這個課程適合在講完細胞構造,或是用顯微鏡觀察完動植物細胞構造之後。




製作熱縮片吊飾需要的工具如下,手機吊繩(賣熱縮片的網路賣家有些也有賣)、打孔機、剪成約5cm x 5cm的熱縮片(半透明,單面磨過方便上色),剪刀。另外還有熱風槍和玻璃杯是用來加熱用的。



繪圖工具有黑色油性筆和彩色色鉛筆



學生繪畫的素材包含課本的幾種細胞圖片(皮膜、肌肉、神經、紅血球)、動植物細胞模式圖、粒線體、葉綠體、顯微觀察的草履蟲、保衛細胞...等。先以鉛筆打底稿,再用油性筆畫輪廓,最後用色鉛筆上色。



用打孔機在圖片邊緣打一個孔,然後用剪刀把細胞輪廓剪下,但要注意打孔的位置要留多一些邊,避免縮小時邊緣會太窄。



將熱縮片放入玻璃杯中(我是使用燒杯),再用熱風槍加熱,只要幾秒就可以縮完成了,但是剛縮好的熱縮片會有點捲,所以要立刻倒出用物體壓平。完成後再用手機吊繩串在上面,讓學可以掛在鉛筆袋的拉鍊上。



以下就是學生的成果展示。紅血球



神經細胞



葉綠體和粒線體



紅血球


口腔皮膜細胞



肌肉細胞



精子



某某細胞



團藻



幾種細胞和胞器大集合



神經細胞

利用葉子和石頭訓練觀察能力

此活動的設計是源自去年十月參加的研習,我再依據自己的素材和需求而更改。

在科學方法的訓練上,觀察是非常重要的技能,而且還不是看看就好,必須是有目的有方向的觀察。

流程:
在這個課程裡,先帶學生進校園採集,要求採集一片葉子和一顆石頭,並要求大小都必須比手掌小(下回還得加上必須比一半的手掌大的要求)

回到教室後發下一張A4白紙,對折成四等分。先針對石頭進行活動,在上方的格子進行描繪。教師的指導語如下

  1. 先在紙上寫上班級做號姓名
  2. 在紙上畫下你的石頭
  3. 把同組的石頭放在一起,再用你的圖找出你的石頭
  4. 你可以在紙上再修飾你的圖,例如加圖加文字
  5. 同組成員的石頭和紙都收在一起,轉交給別組
  6. 請根據拿到的圖,找出對應的石頭,然後還給本人
  7. 請思考看看一張能夠找到主人的圖,應該有哪些特徵或敘述
建議在與其他人的石頭混和的階段,可以加上其他非同組或同班成員的石頭。例如一組只有四個人,應該只有四個石頭,但是教師可以另外投入幾顆無主石頭。



非生物的觀察後,接下來就是做生物的觀察,對象改成葉子,流程和前述的過程一樣。讓學生根據前面的經驗去增強對生物特徵的觀察與描述。但繪圖的位置改成下半部















當葉子和石頭都觀察後,接下來就是翻面在紙背後進行討論。題目為「在描述或繪圖時,有哪些特徵應該放進去?」要求學生寫出十個或二十個,並進行發表統整。

後半段的課程討論哪些特徵是主觀或客觀的,比方說漂亮、大,這些算是主觀特徵,而客觀特徵是長度、寬度、重量...等。而且為了描述精確,使用工具量化是很重要的,例如長度、面積等的物理量。更進一步可說明有些量化可以利用電腦來進行,例如使用imagej進行面積或顏色的量化。

2018年9月10日

使用imagej用色彩標註ROI Color Coder

這篇文章說明的是用imagej將不同選取區依照面積大小上色的功能。以下面附圖為例,看到面積最大的就用黃色標註,面積小的就用藍色標註。所以可以用肉眼觀察各種顏色去判斷面積大小,這在某些實驗結果的呈現上是很有用的資訊視覺化處理。




在imagej上怎麼做到呢?首先請使用fiji這個特製的imagej
點選Help/Update... ,等待程式自動更新後,出現manager update sites,勾選BAR就可以增加這個外掛了。

整個做法我錄製成影片說明,但是這邊還是以文字說明流程
1.欲分析的影像,要先測量出每個區塊的面積,並且要將區塊存在ROI manager裡。
2.開啟BAR/Annotation/ROI Color Coder即可標註。
*如果想要知道不同的LUT是怎麼樣,可以在Image/Color/Display LUTs裡看到所有的LUT


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