2010年5月25日 星期二

工欲善其事,必先利何器?

不知道你有沒有過這樣的經驗 (註一)? 就是覺得自己某件事做不好一定是工具不夠好的關係,所謂『工欲善其事,必先利其器』,所以努力的尋求更好的工具。

現在在我滑鼠右方有一塊 Wacom 的手寫板,就是在這樣的思維下派十幾位小朋友去 Nova 搬回來的。

我的電腦繪圖夢

很久很久以前,總覺得能在電腦上繪圖的人好厲害,所以也想學著在電腦上畫畫。但是怎麼畫,就是怎麼不行,畫出來的圖距離『能看』這個最低標準還有很遠的距離。

『仔細』想了想,我想問題是出在滑鼠本身就不太適合用來做電腦繪圖,它不容易做到精確控制,細微處並不容易表現。做了一些功課之後發現原來專業的電腦繪圖高手都是用手寫板來繪圖的,所以就去買了一塊手寫板。

有了手寫板,軟體當然也要能配合嘍!所以想辦法從大補帖中拿到了 Photoshop & Painter(註二)。有了頂級的軟體、硬體工具之後,我還是不會電腦繪圖啊!

後來看到所謂的 ASCII Art 發現人家祇用一些簡單的英文字 & 標點符號,就可以畫出一幅幅圖片,才發現原來工具不是最重要的。


圖、ASCII Art (取自 Wikipedia)

在 BBS 上也有許多人創作 ASCII Art,我印象最深刻的是 2008 年三聚氰胺事件發生時,在 ptt bbs 站上一位網友創作的 ASCII Art (抱歉,我忘了創作者的大名了,如果您知道創作者,請您告訴我)。


圖、三聚氰胺之大珠小珠落玉盤 (ptt BBS 網友創作)

上圖既有趣又諷刺,但用的祇不過是最簡單的方塊、三角形 & 幾條線段所組成,這並不需要多高級的繪圖工具就可完成。

這位網友的諷刺畫還不祇一幅,底下是另一幅三聚氰胺諷刺畫。


圖、三聚氰胺之 2.5ppm (ptt BBS 網友創作)

既然利用簡單的文字就可以畫出圖來,利用 Windows 內附的小畫家當然也可以進行創作。

Excel 的繪圖工具也可以畫出 3D 的美少女。

利用 HTML 的 table 表格指令,組合許多 1*1 大小的小格子,也可以畫出圖來。

甚至,利用 Excel 的立體圖表都能畫出切‧格瓦拉的肖像圖。

看了這些網友的創作之後,我深深感受到,所謂『工欲善其事,必先利其器』的『器』應該不單指外在的軟、硬體工具,更重要的『器』應該是人體的臟器 -- 負責思考、創作的大腦。

內外兼修 -- 工具與腦力兼顧

『所以,其實軟、硬體工具不重要嘍?』

也不是這樣。

雖然武林高手可能隨手撿根樹枝就能力克群雄,但是還沒成為真正的武林高手之前也想撿根樹枝就與人對戰顯然是找死,還沒成為高手前選個合手的兵器還是滿重要的。

也許高手高手高高手使用小畫家也能畫出蒙娜麗莎,但是對普通高手而言,用 Photoshop(或是自由軟體 GIMP) 這套提供許多專業繪圖功能的軟體會比較容易做出相同的成果。

如果覺得 Photoshop / GIMP 提供的功能太過複雜難以駕御,那麼合手的工具可能就是功能簡化的 PhotoImpact。找到一個適當的工具可以讓自己的效率大幅提昇。

祇是,不要把所有的心力都放在『尋找工具』之上,必須兼顧提昇自身運用工具及解決問題的能力,否則即使手中擁有 Photoshop / GIMP 這麼功能強大的軟體,也無法有任何作品產生。

附註:

  1. 我忽然覺得這一句話與我的高中生物老師椪橘的口頭禪差不多啊。
  2. 我並不想高調的說我都沒用過盜版軟體。不過隨著對免費軟體、自由軟體的瞭解,以及經濟狀況的改善,我現在是沒有使用盜版軟體了。一個 Pstart 軟體包幾乎可以解決所有的需求。
  3. GIMP or PhotoImpact?

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2010年5月16日 星期日

樂高機器人競賽設計:摘星計畫

這幾天在台中女中學習怎麼利用樂高機器人來進行教學。

我覺得樂高機器人真的是一個很好的科學探究教具,可以讓學生嘗試利用不同的方式解決問題。比方說我設計了底下這樣的競賽:

競賽名稱:摘星計畫

目的:
探討如何有效率的辨視色塊記號,並有於不同的色塊記號間進行巡邏檢視。

進行方式:

  1. 利用五個玻璃瓶分別裝不同量的清水,讓每個玻璃瓶被敲擊時可發出 Do、Re、Mi、Fa、So 等不同音階。
  2. 以五種不同顏色色塊貼於玻璃瓶上,分別對應不同音階,讓機器人可藉由色塊分辨不同音階之玻璃瓶。
  3. 沿一直線以固定距離擺放玻璃瓶,但放置時不依音階順序放置。
  4. 讓機器人敲擊玻璃瓶,彈奏出小星星變奏曲:So Mi Mi  Fa Re Re  Do Re Mi Fa So So So。

評分方式:

  1. 可完成彈奏。
  2. 以最短的時間完成彈奏 (來回於不同瓶子之間以最有效率的方式進行)。
  3. 敲擊玻璃瓶時發出足夠的音量。
  4. 不會將玻璃瓶推倒影響其他人的競賽 (力量控制 & 距離判斷)。
  5. 回到出發點的姿態。

要完成上述競賽,學生得組裝一台機器人,並設計程式來指揮機器人進行動作。學生需要瞭解簡單的機械原理,也需要邏輯思考能力 (如何讓機器人走最短路徑)。

利用不同程度的競賽,讓學生進行思考、解決問題,從中學習科學探究的方法,真的是一個值得介紹給學生的教具。

如果覺得自己設計不出有創意的競賽內容,台大土木系康仕仲教授的網頁上有很多其他教師分享的教案可以參考,利用別人分享的教案可以減輕自己的負荷,應該好好利用這樣的網路資源!:)

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2010年5月13日 星期四

易於管理的課程設計與座位安排

雖然我本科是生物教師,不過這幾年資訊課上的比生物課多。上久了也有一些心得可以與大家分享。

資訊教師上課時很頭痛的一點就是學生在上課時搞鬼,輕則偷玩遊戲順便將病毒傳給大家,嚴重的就偷開色情網頁,然後上課時就不時聽到學生偷笑、鬼叫。而且祇要一個偷開色情網頁,其他學生就群起效尤,完全無心上課。

設計課程改變學生行為

幸虧,就像底下這部拍攝於瑞典斯德哥爾摩 Odenplan 廣場的影片所告訴我們的,祇要經過適當設計,你可以讓人們放棄坐手扶梯而改走一般樓梯。

同樣地,經過適當的座位與課程設計,我們有機會可以改變學生的行為。

為了方便管理資訊課的學生作為,我們希望能一眼就看到學生的畫面,祇要學生搞鬼就可以馬上發現並進行處理。所以現在有不少學校的電腦教室規畫都如下圖:


圖、新式的電腦教室座位安排

這種配置方式將四排電腦中的兩排靠牆壁安放,中間再放兩排電腦,這樣的安排讓教師祇要在走道一 & 走道二來回走動,就可以很容易管理學生的上課行為。

不過我們學校電腦教室建的比較早,所以電腦沒辦法靠牆壁放置,祇能用比較傳統的方式安排電腦,並依照學生座號依序入座。


圖、傳統的電腦教室座位安排

這種傳統的座位安排方式讓老師吃足苦頭,當你巡視走道一時,走道三的學生就開始搞鬼;巡視走道三時,走道一那邊的學生就開始上網、看色情網頁,防不勝防,抓不勝抓。

這樣的安排還有其他困擾教師的地方,因為可視範圍小,所以祇要有個學生問問題,我們彎下身專心的回答他,過一會解答完抬起頭就會發現坐在教室兩旁的學生已經趁著你剛剛看不到他的時候安裝好 CS 之類的大遊戲開始玩起來了,當然,順便把他家裡帶來的病毒一併給安裝進去了。

可能會有些老師想說乾脆眼不見為淨,把最吵、最無心上課的學生丟到兩旁去,反正你要玩遊戲什麼的就去玩吧,我看不到就行;針對病毒的問題就交給還原軟體,反正就不想管了!

但放著學生不管不是我的個性,所以我得想想解決的方法。

我觀察到,上資訊課時男學生出的問題比較大,他們可能會玩遊戲或是偷開色情網頁;另一方面,女同學不上課時通常祇是偷偷上同學的無名留言、看相片,這樣的舉動比較不會影響其他想上課的同學。

所以我將座位安排如下圖:


圖、我的電腦教室座位安排

男同學 () 因為會上色情網站,這樣的行為必須好好監控,所以我將男同學安排在走道二的兩旁,我祇要在講台這邊往前一看,就能看到所有男同學的螢幕畫面,有什麼狀況可以馬上處理。

而女同學 () 不上課時祇會看看無名相簿,傷害相對較小,所以將女同學的位置安排在最不容易監控的兩旁,偶爾走過去叫她們把網頁關掉就好,至少不太會影響到其他同學的上課心情。

中間走道最靠近教師的那四個位置 () 是特別座,學生上課不乖就叫到前方來就近觀察,再不認真,就關掉其電腦讓學生好好反省一下。

藉由這樣的座位安排,可以消極的防止學生上課時搗亂,目前還沒有學生斗膽在上資訊課期間偷看色情網頁,因為容易被發現,而且後果嚴重(可能會無法使用電腦)。

將課程切割成數個小部份

但消極的防堵還不足夠,還要積極的在課程設計上下功夫,才能讓資訊課的班級經營達到更好的效果。

最好的課程設計是讓學生自己感興趣,願意把時間投入學習之中,由於課程誘發學生的學習動機,所以他們不會再把時間浪費在遊戲 & 上網中,是最好的課程設計,但是這種設計難度很高,抱歉,這不是目前的我能達成的。

以前會由我先講解完課程,然後給學生半小時甚至連續幾週的時間操作電腦完成作業。


圖、課程學習目標

但問題就是學生的起點行為與我要求的學習目標之間有相當大距離,因此,雖然有一些學生能完成作業,但多數的學生會漸漸的心不在課堂作業上。

或是有些學生能力較佳先完成作業就開始上網了,而其他人看到這些先完成作業的同學在上網,他們也想要一起玩,所以時間一久學生的電腦又慢慢出現一些不是課程內容的東西了。


圖、多數學生無法完成作業而轉向遊戲

面對這個狀況,我得承認我能力不足,沒辦法設計一個讓學生都想要努力完成的課程目標 (並把遊戲丟在一邊),我必須改以其他取向的課程設計來對抗遊戲的吸睛魔力。

因此我不再給學生半小時的時間完成作業,相反的,我將作業切割成好幾個小部份,每次給學生 1~3 分鐘進行操作,時間一到就又將電腦畫面切換成我的畫面進行下一個步驟的解說。

因為每次給學生 1~3 分鐘的時間,所以他們就算要玩遊戲也玩不過癮,玩一下下就又要被切換畫面,所以學生乾脆選擇不玩。而且因為給予的操作任務比較小,學生也比較願意完成課程要求。


圖、搭起鷹架讓學生有能力完成作業

其實將學習過程細切成許多個 1~3 分鐘內可以完成的動作是我在卡內基課程中偷到的。我對卡內基的建立自信、瞭解自我等課程完全沒印象了,但是他們的課程設計方式倒是讓我獲益良多,這一套方式應用在小組討論課程也很用

祇是,將課程切割為幾個小部份的課程設計也不是沒有缺點的,因為給學生的時間祇有 1~3 分鐘,所以他們沒辦法發揮太大的創意,做出的作業其實大同小異,沒有獨創性。

表、不同教學設計的優缺點比較
  優點 缺點

給一段長時間完成作業

對於一些有創意的學生而言,他們有較多的時間可以完成作業。其成果常常出乎我的意料之外,讓我感嘆學生真是了不起。

並不是每一位學生都願意完成作業,許多學生寧可偷玩遊戲也不想完成作品。

將學習過程細切為數個小部份

可以確定每一位學生都能完成作業。

學生能進行操作的時間太短,無法發揮個人的創意,因此完成的作品大同小異,沒有什麼特色。

因此,兩種教學設計方式都各有其優缺點,端看課程設計者著重的是哪一部份。

我希望每位學生都能學習到一定程度的能力,希望他們都能完成基本的作品,並且要讓學生在課堂上無法偷看網頁、玩遊戲,因而以高控制取向的教學設計進行課程。

或許有一天,我能成長到足以設計一個讓學生極為喜愛、寧可拋棄遊戲也要完成的課程。

不過目前我仍未夠班啊!!

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2010年5月9日 星期日

暴力開啟 Youtube 播放清單亂數播放功能

Youtube 上面有許多網友上傳的影片 & 歌曲 MV,不論是用於教學或是做為平日消遣,Youtube 都是一個很好的去處。

要準備教材時我會在 Youtube 找尋生物影片,並將該影片嵌入部落格之中,讓學生回家後可以上來觀看。

休閒時則在 Youtbe 找歌曲 MV或各式演講來聆聽,遇到喜歡的歌曲就加到播放清單 (Playlist) 之中,下次可以從播放清單裡直接播放。之前介紹 Randy Pausch 教授時,用的也是播放清單的功能。

(題外話, Randy Pausch 教授的演講看幾次就感動幾次。像剛剛回去看那篇舊文,一眼瞄到 Randy Pausch 教授說:『我就像摩西一樣……可以看到應許之地,卻無法踏足其上。沒關係的,因為我其實可以看見那未來。』眼淚又馬上滴了下來。)

如果你沒用過 Youtube 的播放清單那就太可惜了,這是一個很方便功能,建議你一定要試看看。

將影片加入播放清單 (Playlist)

那麼要如何使用播放清單呢?很簡單,祇要在 Youtube 上遇到不錯的影片時,按一下影片下方的『儲存至…』按鈕,就可以選擇是要將影片加入已存在的清單中,或是建立一個新的清單。


圖、將影片加入播放清單之中

一旦選擇其中一個選項,你就已經開始使用播放清單了,簡不簡單?你可以將喜歡的影片都加入播放清單中,也可以依照影片的類型建立不同的清單。

那麼要怎麼觀看播放清單中的影片呢?同樣也是很簡單的,祇要從右上角,按一下自己帳號旁的小三角形,選擇『我的最愛』,就可以進入播放清單畫面。


圖、選擇我的最愛

如果你有很多個播放清單,那麼就可以在播放清單畫面中選擇其中一個清單,按下『全部播放』,就可以播放該清單中的所有影片了。


圖、選擇想播放的清單

一旦選擇全部播放後,Youtube 就會把清單中的影片逐一播放,並在畫面右上角顯示下一首即將播放的影片。


圖、右上角顯示即將播放的影片

你可能發現到那個『即將播放的影片』旁邊有個小小的箭號圖示,按下那個箭號圖示,就會列出目前清單中貯存的所有影片。


圖、清單中的所有影片列表

讓影片自動、亂數播放

在這個清單影片列表的畫面裡,有『自動播放』及『Shuffle (亂數播放)』兩個選項。自動播放就不用說了,將這功能打開 Youtube 就會自動一個個影片一直播放下去,不用一直人工點選播放。


圖、Shuffle 亂數播放功能選項

Shuffle 功能打開的話,Youtube 會隨機播放清單中的影片。如果你看的是演講類的影片,這個功能並不需要打開;可是如果看的是歌曲 MV 的清單,這個功能就很好用了,以免每次播放時都依照相同的順序播放歌曲,那會聽到厭煩的。

雖然 Shuffle 隨機播放功能很方便,但這功能有一些小問題:它會在某些影片中消失不見!比方說下圖就是 Shuffle 消失不見的情況。


圖、Shuffle 亂數播放功能消失

強迫開啟 Shuffle 亂數播放功能

之前遇到這問題時還挺困擾我的,因為很不方便。不過今天發現了一個解決之道:從網址下手。

當我們開啟 Shuffle 亂數播放功能時,Youtube 會在影片網址加入一個字串:『&shuffle=數字』,所以祇要我們手動將這個字串加入網址之中就可以在沒有 Shuffle 功能選項的狀況下強迫開啟亂數選曲功能了。

比方說我在目前的網址最後方加上『&shuffle=10605』後按下 Enter 鍵。


圖、手動加入字串『&shuffle=10605』

加入字串後按下 Enter 鍵執行,這時畫面上雖然還是看不到亂數選曲功能項,但是歌曲排序已經不同,原本在鬼束千尋後面的是羅百吉的歌,現在變成張宇的歌了。


圖、強迫開啟 Shuffle 功能

知道可以手動加入『&shuffle=數字』這個字串後,我再也不用擔心 Youtube 出槌的把選項弄消失了。

『等一下,你說要加入 &shuffle=數字,那數字要填多少?』

呃,其實這數字你可以隨便填,祇要是不為零的整數,並且沒有小數點就可以了。我測過在 1 ~ 9999999999 中任意挑幾個數字都沒有問題,更大的數字我沒試過,有興趣的可以試試看。如果你輸入的是負整數,就先取絕對值再依對應表格顯示影片順序,所以你輸入 -3 會與輸入 3 得到相同的播放順序。

&shuffle=0 ==> 依照原始順序播放影片
&shuffle=123.00 ==> 有小數點,依照原始順利播放影片

如果你試過手動加入『&shuffle=數字』字串,你就會發現其實 Shuffle 功能並不是真正的亂數播放,祇要你用的是相同的數字,就會得到一模一樣的播放順序。

比方說今天我加上的是『&shuffle=321』,明天我要播放同一清單時也加上『&shuffle=321』,那麼我會看到這兩次的影片播放順序是完全相同的。

所以 shuffle 應該祇是給一個亂數種子,再依這個亂數種子下去跑亂數,所以祇要給定相同的亂數種子,就會得到相同的結果。

這告訴我們,你若希望每次看到的順序都不相同的話,你就得在手動加入 &shuffle= 字串時每次都填不同的數字進去。否則你還是會聽到膩的喔!:)

最後,如果你有興趣的話,可以看看我建立的歌曲清單

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2010年5月8日 星期六

德克薩斯體育館爆破全景影片

在前一篇文章《一幅英雄的圖像:媽媽》中我提及,才短短的一年多,線上處理相片的服務就已經從單純的將相片加工為另一張圖片進步為可將相片加工為影片了。

不過那還不是最厲害的,現在線上影片還可以做成 360° 任意角度隨意觀看。線上服務中第一次看到 360° 任意角度觀看的是 Google 街景服務,但沒想到連影片都可以有這樣的觀賞經驗。

今年 4/11 日,達拉斯牛仔這一支美式足球隊伍將他們的舊球場:德克薩斯體育館 (Texas Stadium) 利用爆破方式拆除,並在體育場中放置一台 360° 全景攝影機記錄整個過程。

底下的影片就是當時拍攝的記錄影片,與 Youtube 影片不同的是這個記錄影片可以任意拉動角度,我們可以在觀看影片的時候,利用滑鼠在影片上選取不同的觀賞角度。

全景影片是以前想都不敢想的影片類型啊!想不到現在不需要戴上特別的眼鏡,在網路上就看得到!呣,祇能說世界的變化實在是太快了!科技的進步真是令人嘆為觀止。

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2010年5月4日 星期二

一幅英雄的圖像:媽媽

前一陣子看到一個『向英雄致敬』的影片服務,可以讓我們把相片上傳到網站上就製作出一段影片來。它感覺就像 Photofunia 一樣,可以線上對相片做處理,但是將相片處理成影片。

如果你沒用過 Photofunia 的話,先讓我解釋一下 Photofunia 是什麼,這樣你才能知道『向英雄致敬』這個網站在做什麼。。

Photofunia 是個提供線上合成圖片的網站,它在 2008 年的時候紅過一陣子。許多人利用 Photofunia 將自己的相片合成為街上海報、電影看板,是一個滿有趣的網站。看一下底下我們家橘子所做的示範,就知道這個網站提供的服務是怎麼一回事了。


圖、電視牆上的橘子

再來一張。


圖、橘子上新聞頭條

還算有趣吧?像 Photofunia 這一類的網站很多,有的讓你當雜誌封面人物,有的可以當街頭海報上的主角,但是 Photofunia 提供的選擇應該是最多的。

科技日新月異,在 Photofunia 推出一、兩年後,現在『向英雄致敬』已經可以讓我們把相片上傳到網站上就製作出一段影片來。

底下兩張是影片的抓圖,可以看到我們家橘子的相片已經在影片之中了。


圖、橘子成了英雄

影片本身是德語發音,不過還好可以從字幕 & 簡單的劇情發展猜到劇情內容。


圖、在大樓電視牆上的橘子

如果你好奇的話,等畫面中的數字跑完,就可以看得到影片本身。不過要先警告你,這是我等過最久最久的影片,大概得等個 5 分鐘才能下載完畢。

但不要急著關掉視窗,因為我們要等到下載完畢才能繼續後面的動作,所以就讓它慢慢下載吧!但如果你是在學校內的話,那就放棄吧,大概要等一節課才會出現影片。

『這影片是很有趣,但除了有趣之外還能做什麼用?』

問的好!!其實一開始我看到這影片時也覺得沒什麼用,放一兩張相片上去,然後做成影片得到一個網址,然後似乎就沒了,沒什麼意思。

但是,過幾天就是母親節了,這個網站忽然變得很有用處!

我們可以拍張母親的相片,然後做成一段影片,母親節當天播放給媽媽看,大概有許多人的媽媽看到影片中出現自己相片的那一瞬間就要噴淚了!:)

好像是不錯的母親節禮物喔?如果你想要做一段這樣的影片給媽媽,就依著底下的做法試看看吧!

製作一段感謝母親的影片

首先,你要先有一張媽媽的相片,沒有的話一切免談。所以這幾天想辦法先拍張相片來。

第二,你必須耐著性子將影片看完至少一次。當你讀到這邊,上面的影片應該下載完了吧?你應該可以開始觀看這影片了。影片觀賞完,畫面上有個製作新影片的選項,點選它,就可以開始製作新影片了。


圖、製作新影片畫面

點選製作新影片的功能後,就要你挑選一張喜歡的相片來製作影片。平常你也可以選擇下方的功能,利用 WebCam 來即時拍照。

但如果是要做母親節影片的,顯然不方便讓媽媽坐在電腦前用 WebCam 拍照,要不然她一定會問你在做什麼,那就破功了。所以就挑一張事先拍好的、媽媽最漂亮的相片吧!


圖、上傳相片

假設點選了挑選照片的選項,就會跳出一個畫面,讓我們選擇想要使用的相片。因為不方便讓我媽媽在網路上曝光,所以就再讓橘子代勞一下吧!:)

順便一提,底下的哈士奇是我的愛犬 Poison,可惜已經走失了。


圖、挑選一張相片上傳

挑選好後,按下 Apply 確認這一張是我們要使用在影片中的相片。


圖、確認相片

再調整一下在影片中相片要呈現的大小,要儘量讓相片的主角大一點,這樣才能突顯主角的重要性。所以就利用右邊的拉桿調整人物大小到最適當的比例,按下 Apply 確認。


圖、調整相片尺寸

一按下確認鍵,幾秒後就可以看到影片開始播放,而且你的母親相片已經進入影片之中。看完後又來到『再看一次、製作新影片』的畫面,但再多注意一下,這個畫面其實還提供了影片網址。

把這個網址記下來,以後祇要輸入這網址,看到的就是你母親成為英雄的影片。


圖、影片網址畫面

你可以將這個網址存入我的最愛,星期天時就先連上網頁,先把影片下載下來觀看過一次請媽媽過來電腦前看影片。因為之前已經下載過一次,現在她就不用枯坐著等待影片下載,可以直接進行到噴淚的步驟!

『我都已經照做了,可是我媽媽沒有感動的哭出來耶!!』

嗯,好吧,可能你媽媽淚腺比較不發達,當孩子的你應該趕快買一罐眼藥水給她,以免她平常眼睛乾澀,懂嗎?

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2010年5月3日 星期一

脊椎動物的骨骼與牙齒 (完)

上一篇文章提到動物的骨骼、牙齒與動物的生活型態有關,光是看其牙齒的形狀、眼睛的位置,我們就可以推測生物的食性是肉食或是素食。

當然,看到骨頭可以推測的並不祇是食性而已,生物的行為、生活的環境都能從動物的骨骼構造加以推斷。

比方說,看看下圖的兩隻骨頭好了,有沒有發現這兩隻骨頭有什麼差別?


圖、兩支動物的骨骼

這兩支骨頭,左邊那支骨質非常緻密,右邊那支比較多空腔,所以,右邊那支骨頭是個骨質流失的可憐蟲留下來的遺物?!

才不是咧!右邊那支骨頭的空腔有牠的目的,為的是能夠減輕體重。沒錯,你猜到了,那是鳥類的骨頭,說的更詳細一點,那是鴕鳥的股骨。

適應飛翔的鳥類骨骼

我們說鳥類為了適應飛翔的生活,所以骨頭中有許多空腔,讓牠的體重減輕,比較適合飛翔。雖然鴕鳥已經演化成陸地上奔跑的生活型態,但仍然保有許多鳥類的特徵,骨頭中擁有許多空腔就是牠保留的鳥類特徵之一。

左邊的骨頭是牛的肱骨,骨頭內部就比鳥類緻密許多,顯見其生活型式有相當大的差別。不過我覺得很可怕的是,雖然牛的肱骨如此緻密,用刀子剁可能讓刀子都鈍掉還沒剁開,但以前買牛骨來給家裡才三個月大的小狗啃咬時,才一、兩天,整根牛骨都不見了,真不愧是食肉目的肉食動物。

從那次我才知道,雖然有時候小狗與我玩時不小心咬痛了我,但其實牠已經很克制了,至少,我的手指頭都還在,不用跟人家解釋:『不,不,不,我不是日本黑社會剁小指……』,真是萬幸萬幸。

除了骨骼空腔多,鳥類還有羽毛,附著在翅膀上的羽毛可以幫助飛行 (因為我不喜歡用閃光燈,也都習慣用 ISO50 來拍,所以圖片有點暗)。


圖、鴿子的翅膀與羽毛

可飛行的哺乳類:蝙蝠

但是要飛,不是祇有長著羽毛的鳥類能飛。蝙蝠也有薄翼,靠著左右兩片薄翼也可以飛上天。

如果看仔細點,你可以發現蝙蝠的薄翼中有幾根骨頭支撐,這些骨頭來自何處?是額外再長出來的骨頭嗎?

其實不是,蝙蝠翅膀中的骨頭其實是牠的手指。

你可以看得到蝙蝠的手指變得非常長,因為牠的手指已經特化成為支撐薄翼的構造,而長長的手指才能撐起夠大的飛翼讓牠飛上天。

你可能會問:『為什麼不要長出新的骨頭來支撐薄翼呢?這樣子手指還可以空出來做其他事啊!』

這就牽涉到演化的奇妙了。

演化:修修補補的歷程

基本上,對任一生物而言,要長出新的構造很麻煩,不如就試著把現有的東西修修補補將就著用,如果應付的過去就 OK 了。這種修修補補的工作在許多生物的身上都看得到。

有點像是,嗯,你家的桌子有支腳已經開始搖搖晃晃了,所以最好的解決方式是將該支桌腳拆下來,臨近相接的木板也都拆下來,然後用新的木板、新的桌腳重新裝釘上去,這樣好好整修過的桌子可以再用好幾年。

可是,你家的桌子是這樣解決的請舉手一下!應該很少人家裡是這麼做的吧?

通常發現桌腳搖搖晃晃,你爸爸可能會先買罐膠水灌入空隙中,看看能不能將桌腳黏好。如果灌了膠水還是搖搖晃晃,那麼就拿出釘子與鐵槌,在桌腳邊打幾支釘子,看能不能解決問題。再不行,就加塊 L 型鐵片幫助固定。

總之,整組拆掉重做的情況很少見,多數人家裡桌腳壞掉都是用修修補補的方式先修一點、再補一些,然後桌子就又勉強用個幾年。

生物構造的改變也是這樣子,所以生物身體構造一點都不像是『神賜給的完美構造』,而是東修一塊、西補一片的結果。所以你會在生物體內看到一些很不可思議、很沒效率的構造 (比方《我們的身體內有一條魚》作者提到的三叉神經在我們體內繞了一大圈)

再比方底下這種動物,猜猜牠是哪種動物吧!

有沒有注意到,牠的牙齒是很平整的、眼睛長在兩邊,所以牠是草食動物;頭上有角,再來後面那幾根骨頭特別大塊,有沒有想到是什麼動物?

沒錯,牠是長頸鹿。

長頸鹿的脖子特別長,所以你可能會認為牠的脖子裡的骨頭會比你、我多得多,可是並不是!長頸鹿的頸椎與你我一樣都祇有七塊,對牠而言每一塊頸椎都加大一些比多加一片頸椎進去容易的多。

但這樣的結果是,牠雖然有很長的脖子,卻因祇有七塊頸椎,使得脖子的轉動不太流暢。不過好處是這些頸椎很硬實,所以長頸鹿可以揮動牠的長脖子當作打架的工具。

當一隻古惑仔長頸鹿對你揮舞著牠的長脖子而來,你最好閃遠一點,被那一大根長棍子打到可能要住院住好久的啊!

最後這一張圖就有點不太清楚了,這是海豚的骨骼標本。

海中哺乳類:海豚

依稀可以看得出來,海豚的鰭狀肢的骨頭也與我們的手指有點像 (在窗框上那支鰭狀肢骨骼比較明顯),所以雖然海豚在海裡游泳,但是牠的鰭狀肢其實也是從類似前肢的結構演化而來的。

配合生物學家挖出來的一系列化石,我們就能瞭解海豚究竟是怎麼樣從一般哺乳類動物的前肢演化成適合游泳的鰭狀肢。

結果咧?結果咧?海豚的鰭狀肢是怎麼樣演變的呢?是整組換掉嗎?當然不是嘍,答案剛剛就說過了,是長時間東補一塊、西修一片,慢慢將前肢變成鰭狀肢的啊!

海豚的祖先生下許多後代,其中有幾隻的前肢產生突變,變得比較適合在水裡生活,於是這幾隻後代搶到足夠的食物活下來,並又產生下一代。產生的下一代又有一些產生更適合生存的突變而活到可以生小孩的年紀。就這樣一代代產生突變、修補不足之處,造就了現今我們所見到的海豚。

雖然經過長久的演化,讓海豚的身型及生活型態與我們已有很大的不同,但是牠體內隱藏的訊息透露了我們的祖先是有淵源的,這一點實在非常有趣,不是嗎?:)

學生總是讓人佩服不已

對了,在結束之前,要給大家看一張圖。這張文蛤解說圖是科博館辦理科學繪圖比賽國高中組的第一名。我看到這張圖下巴都掉下來了。

謝縉同學,<(_._)> 我對你真是佩服佩服。你一定花了很多時間 & 精神來畫這一張圖,真是了不起!Good Job!!

我拍的其他骨骼相片就一併看看吧!:)

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