2015-12-02

海洋動物的腦

此為 The Science Teacher 的教學內容,原本設定給高中生來上,消化了一下後,改以這樣的流程,希望可以藉由比較海洋動物的腦結構來了解腦分區功能、引導學生理解聰明與否和能力強不強是兩回事、以及提到一點點保育的概念。

  1. 請比較海豚和海獅的附肢有什麼不同?
  2. 請問這隻是什麼動物?他住在河流裡,不會成群結隊的(海牛)
  3. 請看這三個動物的腦,他們的外觀有一個跟其他的有明顯不同,是什麼地方呢?
  4. 來看一下皺摺是什麼東西,先回到人類來看,與成年人的腦比起來,而這個腦比較小,而且非常光滑,怎麼了呢?長大的過程當中你的腦殼大到某程度就不會再長了,所以腦的皺摺是因為...
  5. 根據剛剛的結論,回到三種生物的腦構造,請問哪個生物可能比較笨呢?
    海豚海獅海牛腦構造
    (未按比例,source:)

  6. 當然這樣要判斷非常不科學,當然還要看腦袋大小,請問頭大的比較聰明還是頭小的呢?
  7. 應該要看腦容量而不是腦殼對吧?有較多的腦容量就比較聰明嗎?腦容量和腦重量又有什麼不同?大象很聰明,且他的腦比人重很多,可是你跟大象誰比較聰明?就比例來說,大象的腦重和體重的比值比人類差了一點,請看到表格中,事實上海牛和海獅的腦重量差不多耶!那考慮腦重和體重的比值後呢?
    腦重/體重比值圖 (source:brain museum)
  8. 其實用聰明與笨來形容不是很恰當的,因為每個人的能力都不同,動物展現的能力也各有千秋,舉斑馬魚為例,牠的嗅覺能力超好的,可以聞到水中的氣味耶,這點你再怎麼聰明也幹不到,可以看到斑馬魚嗅葉的比例算大的!你知道那這三種動物當中哪個嗅覺能力是最強的呢?
    斑馬魚腦 source

  9. 動物要活下去都要有獨特的攝食行為,你看海豚不是魚,牠嗅覺不太好怎麼抓魚呢?
  10. 所以再回來看聽覺區,哪個動物的聽覺區可能最大、最敏銳呢?
  11. 再來看小腦,要能夠表現敏捷的捕食行為必須要有小腦的輔助,哪個動物的小腦所佔比例最大呢?
  12. 所以海洋動物園當中要請動物來表演,通常會請誰?
  13. 因為它聰明?因為它動作協調好?還是因為它數量多?
  14. 這些動物的保育狀態,哪一個最容易發生滅絕?哪個瀕臨絕種?原因可能是?

反省的點:

  • 學生回饋遇到的困難是腦構造不是很清楚的狀況下就要回答問題有點難,是否完整上完腦構造再來作這額外的東西呢?但這樣時間夠嗎?原本目的是藉由問題來構築出對腦的認識,若講述熟悉後再來,時間上就很難兩全了。
  • 課後簡單的晤談六個學生,學業成就分別是上中下各兩個,上段覺得還好,中段表達難度有一點,下則表示聽不懂。對於下的反省是在圖片的引導切換以及要是否理解這問題的答案要做到確認的動作才繼續。
  • 有關相關表件要給學生到什麼程度,根據教案設計是開放的,也可以給、也可以不給,看老師怎麼拿捏,我則給了、卻也像是沒有給:就是給原文,然後再跟學生預告兩天後的問題答案都在這上面。結果今天活動時,有查字典的學生說超簡單的問題,有的卻有拿跟沒拿一樣,自認為這樣是可以帶給學生一些刺激,尤其是對於科學的陳述,不然都是只能找中文資料。以下是簡單的比較表,拿掉了分類的部份:

海豚
海獅
海牛
保育狀態
數量減少當中
一般性保護
瀕臨絕種
附肢
前鰭、尾鰭
前肢、後肢
前肢、尾鰭
覓食方式
回聲定位
視覺
觸覺
食物
魚蝦
海草
齒式
圓錐形、互相交扣
尖的犬齒和臼齒
平臼齒
棲地
開放式海域、環礁、海灣、有的在河流裡
海岸線、有的在河流裡
海灣、海岸線、河流
發聲
複雜語言、特殊哨音
吠叫
親子辨識
領域行為
統治階級
絕技
特技、平衡
特技、平衡
睡眠
一次一半球睡眠
深層
可能是半球睡眠
嗅覺
缺嗅葉與神經
親子確認
夜間定位用
大腦皮層
有皺摺
有皺摺
平滑
腦重(g)
1550
365
360
體重(kg)
180-330
雄:270-360 雌:90-180
360-550
體長(m)
2.5-3
雄:2-2.4 雌:1.5-2
3

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