普通生物學實驗的理想面貌 - 為什麼我決定不做蛙骨解剖？

幾乎所有的生命科學相關領域學習的普通生物學或動物學實習都會要求學生解剖青蛙，這似乎是一個行之有年不容質疑的課程環節，只要唸生科系，就一定要解剖青蛙，然後最後交一個蛙骨的標本。但是我想請問一下，原來的教學目的是什麼，還在嗎？

解剖學(anatomy)的發展其來有自，在西方文明來說，解剖學的開端其實是出自醫學的需求以及對人體結構的好奇。然而因為解剖人體，以及遺體的來源在西方世界動輒衝撞宗教議題，因此在不同宗教氛圍籠罩下的國度與時代，解剖學的發展就有所不同。

基督教的西歐與北歐並不似羅馬天主教對於解剖遺體有那麼大的全面禁忌，也因此早在13世紀就開始進行。至於英格蘭，直到16世紀，人體解剖還是一項被禁止的施作，直到1752年的Murder Act法案提供了可供解剖遺體的法源，因此解剖學才得以浮上台面成為可以見光的科學與技能 (參見Vernoy, 2012)。

但是人體並沒有那麼容易獲得，所以如果想要瞭解脊椎動物(或近似人體)的結構，非人類動物的解剖就變成一個必須要思索的選擇。雖然在美國的教育界，青蛙的解剖一直到1920年代以後才漸漸地變得比較盛行，但是青蛙的解剖並非到20世紀初期以後才出現在醫學或生物學領域。早在1753-1758之間，奧地利學者August Johann Rösel von Rosenhof (1705-1759)便因為本身對兩生類的熱愛，出版了Historia naturalis Ranarum nostratium一書，其中對於蛙類的骨骼、內臟、神經與血管即有相當清楚的描繪。

當然青蛙的解剖也不完全就是人體解剖的取代品，例如1780年Luigi Galvani (1737-1798)著名的蛙腿電擊實驗中就已經使用了解剖的青蛙肢體，所以青蛙的解剖當然還有其它的研究與教育功能。

但是當動物福利的呼聲進入實驗動物(包含教學用的實驗動物)領域時，情況就不一樣了。有些動保團體就開始呼籲要減量、降低動物的痛苦、或是減少不必要的殺害，甚至認為只要在線上學習即可，根本不需要碰到活體動物。

為什麼我在這學期決定不要做青蛙解剖實驗，我的理由是這樣的：

• 我認為，任何的教學實驗操作都是需要經過深思熟慮的，這個深思熟慮是基於學習的需要、學術研究的需要、職場上的需要而訂出來的。但是說真的，在這個年代，在職場上真的需要動刀人有誰？(1) 屠夫、(2) 廚師、(3) 真正的研究人員、還有(4) 獸醫。但是我們有多少學生會進入這些職場？很少；
• 過去要解剖青蛙是因為需要瞭解脊椎動物的構造，而青蛙經常被當成人的替代品來瞭解臟器位置，還有基本的生理功能(例如心跳)，所以在教學上認為有此必要。但我懷疑這種必要性已經消失了。為什麼？因為現在考進來的大學生多數對生物科學沒有想法，認知有限。就算在履歷中自陳很喜歡生物科，但也不表示他認為自己有必要去解剖青蛙，因為他的心頭好可能就只是基因轉殖和癌症醫學，那和解剖就沒什麼很大的關係了；
• 解剖青蛙當然不只是為此目的服務，比較解剖學是一門很重要的學問，但是，我認為對解剖學有興趣，對比較形態學有興趣，對於生物性狀同源性與演化有高度興趣的學生本來就是少之又少。如果他本身就很有興趣，他會自己來找你，請求指導。但如果他沒有興趣，又何苦要求他解剖一隻青蛙，最後變成惡夢或遊戲一場？
• 絕大多數的學生完全不具備適當抓取動物的經驗與本領，所以對一個小學到高中都被顧得好好的學生來說，你忽然給他一隻黏呼呼的動物，他除了尖叫和大笑以外，我不認為你能夠很快地同時讓他們既有責任感、又有同情心、又尊重動物的犧牲，又能做好那個解剖。就算心理上願意，但是只要做壞了，也會傷心，對學生是很大的衝擊；
• 如果真的要做，我認為不需要在修課人數這麼多的人來做。我們可以在演化學，在比較解剖學這種人數很少，真的有興趣的學生才加入的課程來說，這樣一來才會真的發揮學習效果，而且在操作(抓取、麻醉、解剖、屍體處理)上做得更細緻。

我並非反對青蛙解剖與蛙骨製作，但如果我們有替代方案，那麼我認為就不需要無故犧牲動物，而且沒有教學效果。做得好的人只是因為手巧，而做得不好的人只覺得一直聞到漂白水的惡臭。如果只是想瞭解構造，可以填圖填出來，看看線上的教學網頁就可以了。如果一定要讓學生碰到動物，我可以讓他們做日常生活中的食物得到其它動物的骨骼，我一樣可以達到那個教學目的，而且，對學生來說其實是更有挑戰性的。

延伸閱讀：賴亦德博士對教學用實驗動物(尤其是青蛙)的解剖操作與動物福利議題的見解

2015年普生(一)開心小測驗結果

今天和大一相見歡，先來個開心小測驗 (不必寫名字，不必寫學號，不必寫性別)。這個測驗的目的是想知道大一對生物科學領域的理解還有學習的態度。問題如下：

1. 你為什麼來唸生科系？(寫實話)
2. 你有沒有誤上賊船的感覺？(寫實話)
3. 你認為生命科學和生物學有什麼不一樣？
4. 你想像中的生物學家的生活是什麼模樣？
5. 如果你沒有變成生物學家，你想要進入什麼相關行業？(要相關喔~)
6. 如果你連相關行業都沒興趣，那你打算做什麼？(不知道就不知道)
7. 就你記憶所及，你認為一本生物學課本應該要包含什麼樣的章節與元素 (依據你認為正確的順序寫出來)
8. 你最熱愛生物學的那一個部份或什麼議題？為什麼？(說不出來就說不出來，不要硬擠一段話)
9. 你接觸過什麼樣的生物技術？實驗操作？或是野外觀察？
10. 列舉三部你看過的生物議題電影或影集，並說明”生物學”的知識在影片中扮演的角色

好，寫了20分鐘左右，答案揭曉。以下是同學們的回應：

1. 你為什麼來修普生？(寫實話)
   答：對生物工程有興趣，因為老師有去科學人演講(N=1)、有人寫不知道(N=1)，有人寫因為必修(N=1)
2. 你有沒有誤上賊船的感覺？(寫實話)
   答：多數人寫沒有，有人寫"加了老師fb有一點"，"聽生科系同學講有點恐怖哈哈"，"看到賊船不得不上"，"那麼努力考進來絕不後悔"、"希望老師手下留情"
3. 你認為生命科學和生物學有什麼不一樣？
   答：有人認為一樣、有人認為不一樣，有人認為＂好像一樣又不太一樣＂
4. 你想像中的生物學家的生活是什麼模樣？
   答：在實驗室中工作、房間裏有很多標本、一直解剖東西、到野外觀察、穿實驗衣、整天都在離心、有一餐沒一餐、亂糟糟薪水很少、梅妻鶴子卻有匆匆忙忙
5. 如果你沒有變成生物學家，你想要進入什麼相關行業？(要相關喔~)
   答：農夫、藥劑師、科技產業、仿生領域、老師、美術設計、製藥、化工、獸醫、動物收容所志工、貿易公司上班
6. 如果你連相關行業都沒興趣，那你打算做什麼？(不知道就不知道)
   答：去科學園區工作、電機、政治人物、公務員、地理學家、漫畫家
7. 就你記憶所及，你認為一本生物學課本應該要包含什麼樣的章節與元素 (依據你認為正確的順序寫出來)
   答：(見評語)
8. 你最熱愛生物學的那一個部份或什麼議題？為什麼？(說不出來就說不出來，不要硬擠一段話)
   答：幹細胞、恆定性、再生能源、組織培養、生態、基因改造、分子生物、免疫、內分泌、神經、生理、分類與演化、生態學、喜歡拿解剖刀的感覺(N=1)、等我找到再跟你說(N=1)
9. 你接觸過什麼樣的生物技術？實驗操作？或是野外觀察？
   答：電泳、魚類耳石、革蘭氏陰陽性檢測、解剖青蛙、葉綠素層析、DNA粗萃取、釀酒、蟋蟀產卵、種綠豆、尼古丁對果蠅的影響、做玻片、PCR、轉殖、驗血型、藻類養殖、水蚤心搏、解剖豬心、豬肝與馬鈴薯的故事、奇異果DNA、鳳梨DNA、
10. 列舉三部你看過的生物議題電影或影集，並說明”生物學”的知識在影片中扮演的角色
    答：返家十萬里、姐姐的守護者(有人給我寫成妹妹的守護者)、異型、馬達加斯加、不可能的任務、侏邏紀公園、猩球掘起、蜘蛛人、惡靈古堡、全境擴散、綠巨人、酷斯拉、千鈞一髮、風之谷、馴龍高手、大蟒蛇血蘭花、看見台灣、絕地重生、危機總動員、進化特區、螞蟻雄兵、羅倫佐的油、露西、透明人、不願面對的真相、中途島、老鷹想飛、崖上的波妞、忘記片名(男主角很帥) (N=1)

好我的感想如下：

• 多數學生認為這是必修課不修不行，大概只有10位學生認為自己有興趣所以來修。
• 對生命科學(life sciences)和生物學(biology)的差異多數同學矇矇懂懂的。其實生命科學的主軸就是生物學，只是生命科學再包涵了生命倫理(bioethics)加上所有的基礎與臨床醫學學門，生命科學是一個近代發展出來的概念，所以這絕對不是什麼傳統與現代，或是舊時代與新時代的差異。
• 同學普遍對於職場的想像還有自己的技能還不夠瞭解，但沒關係，才大一，我認為有想到這些已經OK了。
• 但論到記憶中的生物課本應該有什麼樣的元素與章節，大概只有5位同學能夠很有條理地把章節順序與內容架構說清楚，多數同學只能寫出還留在腦海中的片段。
• 只有約10位同學能夠很清楚地說明自己喜愛生物的面相與議題，多數都寫沒想過。
• 實驗操作的部份，大家都做過一些實驗，但看得出來議題的多樣性不高，只有2位同學做過的實驗涵蓋各主要學門。
• 電影的部份，還好，比我想像的要好一些，但是能夠說清楚這些片中的生物議題(例如古生物、基因工程)的同學大概只有10位
• 總之，這樣的結果讓我認為，在課程中有必要加強學生對知識架構的自我建立，然後，多數學生對技術面的喜愛與著迷可能多過議題本身。

普通生物學實驗的理想面貌 - 除了操作與回答預設問題之外更重要的事

實驗課當然是很累的，不只是學生累，老師助教也都很累，但是這麼疲累的情況下究竟有沒有學到東西呢？還是在上完以後只覺得解脫？而不是心滿意足？

有一個年代的實驗課都是這樣上的。先發實驗課本，然後買實驗衣，買解剖用具，說明實驗室規則以後，就找表操課。每一週做1-2個實驗，然後呢，在課前要預習實驗課本上的內容，課前先來個小考測驗一下，做完實驗以後再交一個結報。助教會批改報告，東挑西挑一陣後，成績回來了。

但是除了分數，同學能不能清楚地說出這個操作究竟是為了什麼？做得好與不好的差別在那裏？

今年我想要做一個嘗試，會累死自己的嘗試：

1. 一開始不要馬上做實驗，要先弄好基礎：每年都有老師抱怨學生不會寫報告，交出來的東西像鬼，但那是因為學生根本沒有學習過"什麼是像樣的寫作"，所以我打算花三週的時間來整頓這件事。第一週當然是輕鬆聽故事，但是也要順便知道他們的程度。第二週整頓科學方法與邏輯問題，然後第三週進入實務的表達、解讀與撰寫。前面這三週就是在打基礎，摸清楚他們的能耐與狀態；
2. 實驗與實驗之間要有順序與關聯性：所以我選擇先從理論與演算進行、然後進入觀察與鑑識，最後再進去簡單的實驗設計與操作來探索生態學議題，最後的期末分組報告要看到各組一學期的探索與想法。也就是說，要顧及微小到巨觀，理論、觀察、操作都要顧到；
3. 部份實驗要事前早早準備：例如蕨類的原葉體觀察絕不可能在上課當天要助教生出來給學生，應該是提早幾週去採成熟孢子，然後播在培養土上，長好之後，帶到實驗室去觀察。就好比魚卵的胚胎，也要提前養魚，讓魚達到性成熟以後交配產卵，這也需要事前準備，然後我認為學生應該參與準備，而不是所有的事情都讓助教做，他們只負責出現；
4. 生物材料要能繼續被利用：例如做胚胎觀察的斑馬魚，也可以繼續在行為學實驗中使用，而不會用過一次就得清理。然後做過實驗的動物也會被繼續飼養，而不會因為不做了，就清理丟棄；
5. 事前要做很多文獻閱讀：讀什麼呢？找資料看看這個議題的來龍去脈，以前的人怎麼做實驗與觀察？原因為何？工具為何？結果為何？有沒有被後來的人打槍？然後我們現在這樣做了以後，有沒有趕上19世紀的進度呢？對，這就是學生每一週都要做的。
6. 實驗報告怎麼寫怎麼交？每一組通通都開自己的部落格，預報就是這個實驗報告的前言，然後結報當然就是後面的材料與方法、結果與討論，以及文獻引用囉~每一篇文章都要是完整的文章，包含文獻的引用與連結都要做得好好的，當然還有合法的配圖與自製的插圖。寫完以後老師就會去留言批改，學生就要馬上能夠修改到好。所以不再有紙本報告了，大家也都能公開看到這些學生的作業與學習的結果。

和正課的評量方式有沒有差別？有。正課重視的是知識，理論性與概念性的探索，但是實驗重視的是觀察、設計、操作與解讀。總之，學生會很忙很忙，但是希望能夠讓他們覺得自己變厲害了。

普通生物學實驗的理想面貌 - 課程設計應具備的元素

這是我對普通生物學實驗比較天真的想像，對，是我的理想。我認為理想的課程設計應該要具備什麼樣的元素？達到什麼樣的目標？

1. 與正課之間的搭配：我是一個不太依賴課本上課的老師，我認為普通生物學是一個需要瞭解知識架構，隨時掌握思維與方法論演進的科學，而且我們非常需要從日常生活與本土議題出發，所以那些以美洲與歐洲為根基的陳述是不易得到學生共鳴的。也因為如此，每一個學期的普生正課內容都不太一樣，所以實驗的進度也會隨之調整。當正課在談演化的時候，實驗最好就能夠安排相關的操作，而不是當正課在談演化，實驗卻在做醣類的測定。
2. 與往後進階課程的銜接：我知道這個最難。我們總會期待大一普生實驗做過什麼，其經驗就能成為往後進階課程或實驗操作的基礎。好比說你會配藥品，會使用pipette，就應該能做膠，能跑電泳，能做簡單的純化和分離，能做基礎的測定、度量、與分析，然後就能接著學習特定的技術。但是現在正課和實驗課已經脫鉤，你要強迫學生修課他也不想修，因為學生普遍認為實驗課只有一學分，卻要花上三小時以上，實在不划算，所以你就算這樣想，課也可能開不成。但是我們要因為現況而對課程設計降格以求嗎？事實上就算往後有進階課程，你也無法預測老師是否會開，或同學會不會修，與其去考慮這麼多無法操之在我的因素，還不如把目前這門課上好就好。
3. 顧及各主要領域：這的確是一個問題。我看了大概十個學校的普通生物學實驗設計，這些設計的完整性顯然就和師資的完整性有關。如果一個系的師資能夠代表生命科學各主要領域，那麼實驗設計就不會只偏一個領域，或看起來只為特定進階技術服務。那麼在我的課程設計上，至少在上學期，就應該要能夠涵蓋個體生物學到生態系的層面，然後能夠觸及自然觀察、議題發想、生物分類、巨觀演化、行為與群聚生態的領域。
4. 要有可行性：所謂的可行性得建立在課程目標是否踏實、助教的素質、經費、設備、預計可完成時間，以及學生的投入上。好，我想提出一個問題，是否每一週就要做一個或兩個實驗？能不能利用長一點的時間來做一個本來就不可能在三節課內做到的操作？如果大家同意沒有必要每週都做一個其實做不完的實驗，那麼我們就不需要安排太多操作，但求每一個實驗都是有始有終的，而不是到了大家受不了，才讓助教趕人擦桌面收拾草草結束好嗎？
5. 學習成效能有評量的方法：好，我們先想想這些做完實驗設計後，我們期望學生得到什麼能力，或什麼樣的改變？是通過考試與測驗？或是手變得更巧了？還是能夠清楚瞭解自己在做什麼？能有憑有據地，言之有物地衡量自己在實驗操作過程中的困難與突破呢？最好的辦法真的只是你出題，來個隨堂考嗎？我或許會這麼做，因為改考卷最簡單了。但我不太認為這些精通考試的學生需要再練習如何通過考試，他們最需要的是重新燃起，或誘發心中那還剩下不多的好奇心與行動力。因此除了少數的小考，課堂上的學習態度，我會希望他們能學習有效、精確、專業的記錄方法，然後以文字或影音來呈現自己的學習心得。所以囉，我不想要他們交紙本報告，一切丟在網路上如何？就像我們老師投那些open access的電子期刊如何？此外，生物科學領域的學習成效一定要非常客觀嗎？不能有主觀成份嗎？這影響著老師如何批改報告，如何告訴同學他為什麼得到那樣的評分。
6. 希望學生能發自內心感到有趣且有用：這個很難，我們的學生早就被教會如何假高潮了，如果老師要學生寫心得，學生也知道都要寫很多好話，不斷檢討自己不夠好，然後明明沒有得到什麼，明明就是被外星人抓走，卻還要寫得好像進入聖境仙界得到很多啟發。不必這樣。我很希望學生在做完這些實驗以後，不管他有沒有學術傾向，他能發現自己有能力可以解讀生活與生命中的相關困惑，有點成就感，覺得那就是他要的，而不必假裝喜歡。
7. 沒有不必要的動物犧牲：我對實驗動物的操作一向有很多想法，我認為學生應該要有處理活體動物的能力，但是我又不認為這種能力人人都需要具備。一個班級通常會有50%的人唸研究所，但是真的會觸及動物實驗的人可能只有10%。如果為了10%的人而在大一要求所有人都去解剖好幾隻脊椎動物，我認為不太有必要，因為我們所需要的學習效果本來就不需要非要犧牲動物不可，然後當學生普遍缺乏動物福利概念，與技術的同時，一下子就要他們去處理活體動物就是無謂的殺生。

這就是我設想的課程元素，然後接下來我就要呈現2015年的課程進度了。

普通生物學實驗的理想面貌 - 為什麼需要改變？

我想請問所有生物相關科系(包含基礎科學和應用科學學系)的同學，當大家在大學一年級修普通生物學的實驗時，你是否明確地知道，為什麼要做這些事？還是說，只要從實驗一做到實驗十，每一次助教都給你高分，助教和你相談甚歡，分數看來也OK，有85-90，就覺得自己好棒喔，然後就有生物學的天份？甚至有學術潛力？

我從自己在當大學生的時候就對實驗課的安排深感困惑。好吧，其實從國中就開始困惑了。很多實驗不是不好玩，也不是做不出來，但是親愛的同學們，你們從國一上實驗課上到大學，真的認為自己會做實驗嗎？能從現象的偵測開始、鎖定議題，然後就進行以下所有的科學流程並進行有效的資訊搜索與閱讀嗎？還是說，生物學實驗對你來說，只剩下虐待小動物、看水蘊草冒泡泡、看地瓜變色、加熱這個放涼那個、看別人做好從教育公司買來的玻片、操作顯微鏡、玩一些稍微昂貴的儀器，做一些三小時內根本做不完的事，忙了一學期兩學期以後，修過了。

那你得到甚麼？就這些回憶嗎？還是很能清楚地了解正課與實驗課的關係？了解你做了這些事花了這些時間以後，對於知識、工具運用與操作技巧上有更多的理解？

還是弄了半天以後，會得高分的都只是因為報告文字寫得多？手比較巧？所以可以依據實驗課本的指示”變出預期的花樣”來？

大學老師對普通生物學實驗的想像是甚麼？這個我很有興趣知道。當正課與實驗課內容之間的落差很大，而且又有很多老師一起上的時候怎麼辦？我們在普通生物學的實驗中想要培養的能力、評量的指標是甚麼呢？

一開始就要介紹實驗室規則還有買實驗衣和解剖工具嗎？

等等，我覺得太快了。為什麼？因為好多好多的能力在上大學之前，應該早就要會的卻沒有學會。為什麼應該會而不會？因為從國小到高中的教學現場真的有難度，生物科的實數是被嚴重壓縮的，選考生物學的學生有相當一部分是為了醫科，而不是生命科學方面的興趣，如果有些學生知道的多一點，實驗做的多一點，也是因為被學校當成某某競賽的培訓選手，或是資優班學生才有此待遇。所以呢，大學選填生命科學科系的學生有相當大的比例，在念大學以前沒那樣的環境培養基本的能力。

甚麼基本能力？邏輯、思辨、閱讀、寫作、還有發展論述。這些絕對不是到了大學再做就好，因為大一新生普遍缺乏這些能力，所以馬上要給他們一個很開放性的方向、要他們去找資料、然後就交出像樣的報告根本就是不可能的。因為閱讀與寫作對絕大多數的學生來說，在過去只有國文科的文選賞析還有抒情文寫作經驗，但是在基礎科學學科的學習上，閱讀與寫作卻是一個非常不被重視的能力，如此一來又怎麼可能過了一個放空的暑假，就能自動呈現出一個合乎基本要求的狀態呢？

我經常聽到有人說：「大一還小，現在不要講這麼多以免嚇到學生，想要這些能力大三大四在修課就好」。我不同意耶~

或許有人認為「閱讀」為什麼還要教？「寫作」不是去修「論文寫作」就好？然後其他能力就再去修「XX研究法」就可以了，不要在大一為難他們。

我的想法是，大一沒教好，以後就不會好了，而且會很辛苦。等到大三大四，甚至研一再來嫌學生，好像不對吧？

廢話半天，我希望普通生物學的實驗課應該要能夠達到甚麼樣的教學目標呢？

(一)  讓學生明瞭「操作」與「實驗」之間的差別

(二)  讓學生學習偵測現象、在不可以先射箭再畫靶的情況下問一個精確的問題、再充分評估條件假設(assumption)之後提出假說(hypothesis)、並根據已知的知識與技術發展可能檢測假說的方法、合理地解讀數據，然後進行有意義的討論，而不是讓實驗報告看起來像無病呻吟鬼打牆的悔過書。總而言之，就是要讓學生經歷完整的科學過程

(三)  讓學生清楚了解「自己在幹嘛」，也就是這個實驗的操作究竟能回應甚麼問題、來龍去脈是甚麼？在相關知識、技術與工具使用上的地位是甚麼？做完一學期的實驗以後能不能建立自己的知識脈絡？

(四)  讓學生了解這門課與往後課程(與自發性探索的知識)之間的關聯，讓自己在做實驗的體驗與手感中能夠得到未來方向的一點點輪廓

(五)  培養學生的自學、探索、與論述能力

(六)  讓實驗課真的是實驗課，而不是動物宰殺、或比誰的手比較巧的手工藝課。

我知道我的野心有點大，但是還是得試試看。

最後，實驗衣應該要買，但不是所有的課都需要穿。然後我不認為每個人都需要買解剖工具，因為廠商提供的解剖工具組通常沒甚麼用處，切大的不行，切小的也不行。

還有啊，我不認為解剖小動物是必須的，因為多數學生根本沒興趣，只會從中得到驚嚇與肢解動物的莫名體驗，殺死一隻青蛙，並不等於他就進入了比較解剖學、同源性評估之類的領域，我也不認為這些行之有年，大家都得做的操作，真的能夠造就研究與教育人才，也絕對不能輕率地把這類的操作當成生命科學相關學系的學生，在學習過程中的成年禮。

102學年度跨院選修普生作業一

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102學年度生科系普生第一次作業

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