植物有性生殖 01 -- 花的構造與雄蕊
植物有性生殖 02 -- 雌蕊與果實
遺傳 01 -- 顯隱性與遺傳法則
遺傳 02 -- 基因、等位基因與棋盤方格法
遺傳 03 -- 多基因遺傳
遺傳 04 -- ABO 血型
遺傳 05 -- 性別遺傳
遺傳 06 -- 棋盤方格法練習
突變 01 -- 莫根 (Thomas H. Morgan) 與他的果蠅
突變 02 -- 自然突變與人為突變
驚覺演算法真的很重要
我現在正在中興大學修資訊第二專長,這學期修 Algorithms (演算法) 這門課,每個星期的作業量好多,而且幾乎都是數學證明,讓我這數學不好的人感到這門課實在有點難熬。
前幾天跟資工所畢業,現在在業界當工程師的好友 CSC 聊天,我說老師們很需要一個自動排座位的軟體,因為排座位實在很費工夫。
CSC:『咦?不是有很多人用 Excel 寫好這類的程式了嗎?我這邊就有一些啊。』
『那個是用亂數排的,根本不合用。在教室中,有些學生彼此不對頭,不能把他們放在附近;有些又感情太好,放在一起一定講話講個沒完。所以亂數排的座位表完全不能用。』
CSC:『要不然,你可以先把一些不能坐在一起的組合條件寫好,存在一個檔案裡。然後用暴力法,先把全班的可能座位都跑出來,存在一個檔案裡,然後再用先前存好的條件來篩選,祇要找到跟篩選條件相同的,那組座位表就不能用,直接放棄,換下一組,這樣應該很簡單。』
30 秒不到,csc 又傳來訊息:『等等,剛剛的方法不可行!!你們一班有 30 人吧?那用暴力法跑所有的可能性會把硬碟塞爆!因為有 2.65 x 10^32 種組合。』
『嗯,而且就算一秒產生 100 萬種組合,跑個幾兆年也跑不完所有組合!從宇宙誕生到現在也不過才幾億年!!』
CSC:『要不然,你們應該會依照身高來排座位吧?矮的坐前面,高的坐後面這樣?如果依照身高分為高、中、矮三群,這三群分別用暴力法跑所有可能,這樣是有 10! x 3 種可能,每秒鐘可以產生 100 萬種組合的話, 10 秒就結束了。』
討論到這裡,我驚覺演算法 (數學) 真的很重要啊,祇不過是把學生分為三群去做排列組合這麼小的一個改變,就讓一個問題從不可能解決變成在短短的幾秒內可以完成。不過我目前這門課修的不是很好,還有努力空間,加油!!
執行 env python 卻顯示找不到檔案
修課的關係想說安裝個 Ubuntu 的虛擬機來練習 python,因為很不喜歡 vim 的編輯方式,所以開共享資料夾,在 Windows 端用習慣的編輯軟體編好檔案後存在共享資料夾內,再進入 Ubuntu 虛擬機中執行程式。
想像的很美好,但是事情並不太順利,老是出現找不到檔案的訊息:
#!/usr/bin/env: No such file or directory $'\r': command not found
Oh No~~怎麼會這樣?明明檔案都在啊!!但是系統就是一直說找不到檔案。但是在命令列中輸入這行指令就能順利執行……
想了很久,想到一個可能性:『檔案是在 Windows 編輯的,換行字元格式不同,Linux 無法辨識吧?』
我用的編輯軟體是 notepad++,從『編輯 ==>檔案格式轉換 ==>轉換成 Unix 格式』把檔案存成 Unix 格式後再執行一次。現在錯誤訊息祇剩一行了,看起來有打中問題點:
#!/usr/bin/env: No such file or directory
又試了一陣子,發現是編碼的問題。我在 notepad++ 中預設編碼為 UTF-8,這在 Ubuntu 中會造成錯誤,將編碼改為 UTF-8 (檔首無 BOM) 或 ANSI 編碼,檔案就能正確執行了。
解決方式
總結一下,針對在 Windows 中編輯,又丟進 Linux 環境裡執行的檔案,如果要正確執行的話要先經過:
- 將檔案轉變為 Linux 格式
- 將檔案編碼轉換為 ANSI 或 UTF-8 (檔首無 BOM) 這兩種格式之一
這兩個步驟,之後就可以正確在 Linux 環境中執行檔案了。
生物考不好需要補習嗎?
在網路家長群組中有一類不變的話題就是:『我的孩子需要補習嗎?』,常常可以看到家長們詢問:『我的孩子生物都考不好,是不是該送他去補習?』『哪家英文數學補習班比較好?』這一類的話題。
其實,不祇是生物這一科,每一科都一樣,除非孩子原本成績就有 90 分以上,否則真的不用補習。
學校老師為了顧及全班的平均水準,教的會比較慢;補習班老師時間比較少,會教的比較快,而且為了與學校老師有區別,一般都會教一些搶分的招式。
對於原本就 90 分以上的學生,他們的本來就已經很認真,再去補習班學這些搶分的方式,對成績是有幫助的;而且這些學生有根基,學習方式紮實,學點撇步並不會影響他們原本的學習習慣。
但如果是一開始成績就不好的同學,學了搶分的方式後,就會覺得學校老師教的太慢、太無趣:『學校老師有夠笨的啦,還要這樣一步一步慢慢解題,我們補習班老師教的祇要一步驟就解出來了,哪還需要慢慢解?』
結果就造成孩子在學校不想上課,發呆、跟旁邊同學聊天、睡覺,他們所抱持的理由就是:『學校老師教得太慢了啊,好無聊。而且反正我晚上還會再聽一次啊,白天幹嘛聽?』
然而,一旦白天養成不上課的習慣後,其實在補習班也會漸漸不上課。所以很多學生剛去補習的時候成績是往上升沒錯,但過一陣子就又掉下來了,而且比沒有補習以前的分數還低。
到了這個時候就會有很多家長問:『我的孩子都有去補習啊,但是為什麼越補越大洞?』
多數孩子需要的是陪伴
其實對於成績不好的孩子,最好的方法不是送他去補習,最好的方法是家長關掉電視,陪著孩子一起讀書。看孩子讀了一個段落了,一起休息喝個茶,親子聊聊天,或是問一下孩子他剛剛讀了些什麼。不需要你教他,光是跟他一起讀書的這個動作,就足以讓孩子的成績進步,這是有很多實驗證明的。
但現在的社會家長回到家可能累癱了,實在沒力陪孩子讀書,那麼安親班可能會比補習班好一點,讓孩子去安親班把該寫的作業寫完,這樣就夠了。
現在國中數學考試,很多老師出題就祇出『習作題』,有的是改一下數字,有的連改都沒改,但是學生們還是考的哇哇叫。
所以祇要先好好把習作寫完,應付學校考試就夠了。
『老師,我的孩子去補習班後在學校上課還是很認真,沒有像你前面說的上課睡覺。但為什麼還是考不好?明明白天聽一次課、晚上聽一次課,聽兩次了為什麼數學還是不好?』
這個跟游泳一樣,你在岸上聽老師講下水後手要怎麼滑、腳要怎麼踢,聽起來都很簡單;但是如果沒有真的下水游,在岸上聽一百次還是不會游。
數學也一樣,白天聽一次,晚上聽一次,聽的時候都覺得很簡單,但是沒有自己動手算過,考卷一拿到,就覺得似曾相識但是寫不出來。
孩子們補完習都已經沒有時間再寫作業了,很多時候就是抄,這人之常情,換成我,我也是抄。但是光是用抄的,沒有自己動腦想過,這些內容不會刻到腦海裡,所以補習補再晚都沒有用。
反而是送到安親班,讓安親班老師看著孩子把作業一項一項完成,這樣才有助孩子學習。
補習班是給本來就足夠用功的孩子去的地方,如果成績不好,建議家長自己陪讀,或是找安親班,這樣才不會越補越大洞。
學習的方法:整理與比較
學生問我學習方法,我覺得她很認真,但是比較少將習得的知識做比較,『比較』的過程我們將知識進行加工、編碼,經過編碼後的內容比較容易進入長期記憶區。
比較的方法,一開始當然是正經八百的比較,比方說:
- 神經系統與內分泌系統的比較?各有什麼優缺點?兩者有何相似性?有何相異處?
- 中法戰爭與甲午戰爭有何異同?各造成什麼影響?
- 田園詩人陶淵明與孟浩然的比較?
- 布魯姆(Bloom) 認知階層新版與舊版的比較?
正經的比較完,就可以玩點不同的花樣。
出題目折磨自己
- 名字中有『孟』字的比較,如孟子與孟浩然的比較?
- 三個字的名詞的比較:生產者、消費者、分解者?(這個例子其實舉的不太好……因為這些詞是同一章節的內容)
- 超過三個階層的理論比較?馬斯洛需求層次理論 (有五個階層) v.s. 布魯姆舊版認知層級 (六個階層)?
再來就可以玩更大一點了,比方說針對某個主題進行比較分析,或是跨科整合所學:
- 主題式比較:閃電對生物有什麼重要性?
- 跨科比較:閃電對生物世界是很重要的,但閃電的成因為何? (生物 &理化)
- 跨科比較:生物對比色與美術課伊登十二色相環的對比色差異?(生物 &美術)
- 跨科比較:理化課中波的振動與音樂課音階高低的關係?(理化 &音樂)
- 跨科比較:石油是生物的化石,那麼為什麼遍地沙漠、沒有什麼生物存在的中東地區竟然是石油大國?(生物 &地理)
- 跨科比較:底格里斯河與幼發拉底河包圍的美索不達米亞平原 (兩河流域) 看起來不怎麼樣啊,為什麼稱為肥沃月灣?(生物 &地理)
這樣玩,一方面是給自己一些壓力,讓自己想一些有創意的比較方式;一方面也很有趣,所以我以前自己玩的不亦樂乎,很多內容經過這樣比較之後記得又牢又久。
有興趣的人可以玩玩看,自己給自己出題,滿有趣的。 :)
如何讀好生物這一科
前幾天因為介紹了一些書籍,有家長私下問我自然要怎麼唸才好,有沒有什麼建議的自學步驟或資訊?
我自己是生物教師,所以理化部份就讓其他教師來分享吧,我先講生物的部份。說真的,現在的國中生物真的是難得非常誇張,如果您唸的不是自然組,就算您有碩士學位都不見得能看懂國中生物課本。
此話絕非誇大。
我有位師大畢業在學校教公民的同事,有一年帶體育班時想幫體育班的學生額外加強生物科 (因為體育班的生物課比其他班少一節),隔天他就放棄了:
『Yukie 老師,我好歹也是碩士畢業,但我完全看不懂你們的生物課本在寫什麼!難怪很多學生在生物這一科都考不好,真的不是學生的錯,連我碩士畢業了都看不懂課本在寫什麼。』
那學生生物讀不好不就沒望了嗎?
倒也不是,現在 Youtube 這麼方便,如果要自學的話其實有很多很棒的教學影片可以參考,比方說廖家立老師錄的《強瘋來習 -- 生物篇》我自己看了很多集,很佩服廖家立老師能把知識整理的這麼完整,我自己也有錄一些影片可以參考。
不過光是看影片大概就是成績維持在中上,但是要真的能夠成績很好,要嘛就是要真的很喜歡讀書考試 (真的有這樣的學生),要嘛就是要對這一個科目有興趣,願意接觸相關的資訊,上課也有意願仔細聽,這樣才能真的成績很好。
我是會引導學生看科幻小說、科幻電影,因為小說、電影常會觸動學生的情感,讓他覺得原來自然是這麼有趣、這麼重要的科目,而願意在課堂之外持續接觸自然。
如果您的孩子沒有讀小說的習慣,一時要他開始閱讀也有困難,不過不用擔心,日本人有很多很好看的漫畫都與自然科學有關。
許多日本動漫具有教育意義
比方說《你遭難了嗎?》描述四個中學女生在空難中漂流到無人島,她們開始要想辦法活下來。有一集是她們要避免紫外線的傷害,所以想辦法防曬。
這個與生物的演化是非常類似的,為什麼四億年前陸地上開始有生物出現?為什麼不是十億年前,而是四億年前?
因為四億年前大氣層中的臭氧層厚度足以保護陸地上的生物了,試圖從海裡爬上陸地生活的生物不再受到過多紫外線的傷害。
圖、登上陸地會面臨的兩大問題
看過這一集的《你遭難了嗎?》,老師講生物演化史講到四億年前生物登陸不是很有感覺嗎?
圖、陸地生活時攸關生死的兩個層
再看《Dr. Stone》這部作品,主角穿越到沒有科學文明的時代,為了活下來,科學怪咖主角開始要把現代科學文明帶入那個時代。為了在那時候代活下來,主角在很早期就想辦法要在那個時代弄出碳酸鈣。
為什麼要碳酸鈣?因為它可以用來洗手殺菌,在那個沒有科學文明的時代,隨便一個細菌都是致命的,所以弄出碳酸鈣殺菌是很重要的,再來碳酸鈣可以當作肥料用於農業,種出更多食物,也可以用於建築,蓋一些比較安全的房子。
看這些有趣的動漫作品,真的能引起學習自然的興趣。我認識不祇一個理化老師,當時讓他們決定要讀自然組的原因就是看了《馬蓋先》這部影集,覺得讀自然組好帥。
從興趣入手永遠是最有效的方法,如果現在孩子對自然完全沒有興趣,就想辦法培養。
對自然產生興趣後還是有可能考不好,很多男學生在上課時表現的超有興趣,一直發問,但考試出來……嗯……
興趣不等於分數
什麼會這樣?畢竟考試跟看漫畫、小說、電影是完全不一樣的,而且生物這一科的重點還挺多的。我完全不幫學生畫重點的,因為學生自己也瞭解,國中生物課本幾乎每個字都是重點。
在這樣的情況下,讀完書後還需要自己做知識整理,將課本內容進行整合比較,比方說比較神經系統與內分泌系統的異同。
一般生物老師、市面上的講義都會幫忙做這些比較,但是如果能自己做過一次,印象會更深刻。而且自己做比較整理才能培養『自學能力』,未來高中任何一科都用得上,所以建議這些工作還是自己做,不要推給講義。
很多家長都希望能有速成的方法,但是大家也都明白很多看起來都在玩但成績很好的學生可能在家裡面讀書讀得超認真,『玩』祇是演給你看的,而那些學生天資可都好得很喔!還不是拼得不得了?
所以要速成的方式恐怕是沒有,如果有速成的方法,那些成績好的同學也不用那麼努力了不是嗎?祇有一步一腳印才能真的學習。
有人說速讀可能有幫助,相同的內容讀個幾十、幾百次可以幫助理解,這個倒是可以試試。不過這也不是速成法,因為是用很快的速度把『相同的內容讀個幾十、幾百次』,其實也是在花工夫。
要讓孩子願意讀自然可以從興趣著手,要考好還是得花工夫。不過,有了興趣之後比較願意花工夫好好讀,所以培養孩子的興趣還是很重要的。 :)
寒暑假給學生的書單
上次有個家長問說看完金庸的國中生還可以看什麼書?我建議了:
- 獸醫吉米.哈利影響我一生的大地系列:《大地之歌》、《大地之頌》、《大地之愛》、《大地之戀》、《大地之聲》(已缺貨,至圖書館找找)
- 弗蘭克·赫伯特《沙丘魔堡》系列(已絕版,至圖書館找找)
- 田中芳樹《銀河英雄傳說》(已絕版,至圖書館找找)
- 以撒·艾西莫夫《基地》系列、《機器人》系列
講到以撒·艾西莫夫的機器人系列,可能會想說跟金庸小說的調性也差太多了吧?
嗯,其實好的小說就是在描寫人性,至於題材是武俠或是機器人都祇是發揮的一種手法。
我不喜歡古龍的武俠小說,因為我覺得祇有武,沒有俠;但是金庸的小說武的部份不多,反而是著重在人的描寫。
好的科幻小說也是如此,科幻祇是一種表現手法,內容還是著重在人性描寫。而且因為科幻可以突破現實的限制,所以可以有更多樣的描寫。
像我讀以撒·艾西莫夫《正子人》(電影《變人》)時,就覺得不祇是一部科幻小說,而是描寫美國黑奴奮鬥史。
一般的小說都是單軸發展 (上述提到的小說也都是單線發展),有雙主軸的已經很少見了,《冰與火之歌》是十幾個主軸共同發展,很好看,但不太適合國中生,因為黑暗了點。
有本《諸神之城:伊嵐翠》是三主軸,算是簡易版的《冰與火之歌》,內容很正向,英雄們受盡折磨仍不放棄,最後終於贏過大魔王,給國中生看很適合,而且是三軸線,可以訓練孩子的組織能力。
讀完《諸神之城:伊嵐翠》,而且喜歡作者的敘事手法的話,他的大部頭作品《迷霧之子》應該也會喜歡。 :)