簡報腳本:生物多樣性的演化——過去、現在與未來(Level III)
預計 23 張投影片,配合 160 分鐘教案使用。對象:9-12 歲學童。
Slide 1 — 封面
視覺:一條長長的時間線,從單細胞生物、三葉蟲、恐龍、猛瑪象、到現代臺灣藍鵲的剪影,背景漸層(藍→綠→金)。
標題:生命的大旅行——演化、適應與我們的未來
講者稿:同學們好!如果我告訴你,你身體裡流的血和 38 億年前海裡的第一個細胞有關,你相信嗎?今天這堂課,我們要走過地球 46 億年的時間旅行,看生命是怎麼從一顆小小的細胞,變成今天這麼多有趣的生物。準備好當「小小演化學家」了嗎?
Slide 2 — 今天的大問題
視覺:三張對比照:泥盆紀海洋化石/霸王龍/臺灣藍鵲。
講者稿:這三張圖是不同時代的「明星生物」。它們為什麼變來變去?為什麼有的消失了、有的還活著?今天要回答:1) 演化怎麼運作?2) 天擇是什麼?3) 適應和演化有什麼不同?4) 臺灣為什麼有這麼多獨一無二的生物?
提問互動:「如果你是一種生物,你想活在哪個時代?為什麼?」
Slide 3 — 地球的時間尺度
視覺:4 公尺長「時間繩」示意圖,標註關鍵點。
講者稿:想像一條 4 公尺長的繩子代表地球 46 億年。第一個細胞在哪裡?繩子最前面約 30 公分處——38 億年前。恐龍呢?倒數 20 公分。人類只佔最後 3 毫米!我們真的只是演化劇本的最後一頁而已。
資料來源:地質年代表(標準地質學)。
Slide 4 — 五次大滅絕
視覺:五個紅色爆炸圖示橫排,下方標註年代與物種消失百分比。
講者稿:地球生命史上至少發生過 5 次大滅絕,每一次都讓至少 80% 到 90% 的物種消失!(data_card dp3)最有名的就是 6,600 萬年前的那次——非鳥類恐龍全滅。但你知道嗎?就是因為這次滅絕,我們哺乳類祖先——小小的像老鼠的動物——才有機會壯大,才有了我們人類。
提問互動:「如果沒有第五次大滅絕,現在地球會長什麼樣?」
資料來源:MOE 0205 蓋亞傳奇-話說從頭。
Slide 5 — 達爾文登場
視覺:達爾文肖像+小獵犬號地圖(加拉巴哥群島標記)。
講者稿:1859 年,一位叫達爾文的英國科學家出版了一本改變世界的書——《物種起源》。(data_card dp1)他在加拉巴哥群島發現不同島上的雀鳥嘴巴形狀不一樣!有的適合吃種子、有的適合抓蟲。他想:生物會不會是「被環境挑出來」的?
資料來源:Wikipedia – Natural Selection(https://en.wikipedia.org/wiki/Natural_selection)。
Slide 6 — 天擇三要素
視覺:三個齒輪互相咬合:「變異」「生存繁殖差異」「世代累積」。
講者稿:天擇需要 3 個條件:(1) 族群裡有變異(不是每一隻兔子都一樣);(2) 有生存或繁殖的差異(跑得快的比較不會被吃掉);(3) 世代累積(優勢代代傳下去)。三個齒輪一起轉,演化就發生了。
提問互動:「家裡兄弟姊妹長得一樣嗎?這就是變異喔!」
Slide 7 — 案例:樺尺蛾的真實故事
視覺:上方淺色樹幹上淺色蛾(工業革命前)、下方深色樹幹上深色蛾(工業革命後)。
講者稿:英國曼徹斯特 1800 年代原本樹幹長著白色地衣,蛾主要是淺色的。後來工廠燒煤把樹幹燻黑,鳥很容易看到淺色蛾——吃掉!短短大約 50 年內,曼徹斯特的蛾變成幾乎全部是深色。(data_card dp2)等 1956 年英國通過清潔空氣法,空氣變乾淨,淺色蛾又慢慢回來。這就是「活教科書」。
資料來源:Wikipedia – Natural Selection。
Slide 8 — 小遊戲:你是捕食者
視覺:一張滿布不同顏色點點的背景,中央寫「10 秒內挑出 5 個最容易看到的」。
講者稿:(課堂活動預告)下一節我們要玩「樺尺蛾大逃殺」——你會扮鳥或蛾,體驗為什麼某種顏色短時間就被淘汰。你猜猜看:如果環境變化更快,生物來得及演化嗎?(伏筆)
Slide 9 — 適應 vs 演化:關鍵差別
視覺:左欄「適應(個體一生)」:曬黑、長肌肉、動物換季毛;右欄「演化(族群世代)」:北極熊族群白毛基因變多。中間大叉叉分開。
講者稿:很多人把「適應」和「演化」搞混。適應是你一個人、一生中發生的事(夏天曬黑、練球長肌肉),不會傳給小孩。演化是整個族群、很多世代的改變——就算你曬得再黑,你小孩不會生下來就是古銅色。(data_card dp6)
資料來源:data_card.json dp6。
Slide 10 — 時間尺度對比
視覺:橫軸是時間,從「秒」到「十億年」:標示呼吸變快(秒)、曬黑(幾天)、一生(100 年)、演化(數千–數百萬年)。
講者稿:看這個時間尺度軸就很清楚:適應是秒、天、年的尺度;演化是萬年、百萬年的尺度。(data_card dp6)達爾文雀的喙在幾十年乾旱後可以有可測量的改變,但要成為「新物種」,通常要幾十萬年起跳。
提問互動:「你覺得人類現在還在演化嗎?」
Slide 11 — 活化石:時間旅人
視覺:左:銀杏葉化石 vs 現代銀杏葉(幾乎一樣);右:腔棘魚化石 vs 1938 年南非活體照片。
講者稿:有些生物選擇「不太改變」——因為它們的樣子已經夠好了。銀杏最早出現在 3 億多年前!腔棘魚本來以為 6,600 萬年前就滅絕,結果 1938 年在南非漁夫的漁網裡被發現活體——全世界科學家都瘋了!(data_card dp5)
資料來源:MOE 0205 蓋亞傳奇-話說從頭。
Slide 12 — 趨同演化:殊途同歸
視覺:穿山甲(亞洲)和犰狳(美洲)並排,兩者都有鱗甲和捲曲姿態。
講者稿:再看一個神奇現象:穿山甲住在亞洲,犰狳住在美洲,它們血緣很遠,但長得好像!為什麼?因為它們面對類似問題(要挖蟻穴、要防天敵),天擇各自「挑」出類似解法。這叫「趨同演化」。
資料來源:MOE 0205 蓋亞傳奇-話說從頭。
Slide 13 — 臺灣:演化的實驗室
視覺:臺灣島地圖+特有種照片九宮格(臺灣藍鵲、帝雉、臺灣黑熊、臺灣水鹿、臺灣山椒魚、臺灣油杉、山月桃、櫻花鉤吻鮭、臺灣寬尾鳳蝶)。
講者稿:臺灣超厲害!我們有超過 4,000 種原生植物,其中超過 1,000 種是特有種——全世界只有臺灣才有!還有 65 種螢火蟲,密度全球第三(僅次於牙買加、哥斯大黎加)。(data_card dp4)為什麼這麼多?因為我們是海島(隔離)+有 3,000 公尺高山(環境多樣),簡直是演化實驗室!
資料來源:Wikipedia – Wildlife of Taiwan。
Slide 14 — 為什麼臺灣特有種這麼多?
視覺:臺灣地形剖面(海岸→平原→中海拔森林→高山寒原),不同海拔不同物種。
講者稿:想像一下:海邊溫暖潮濕、玉山山頂接近北極氣候——臺灣在一個小島上就有這麼多不同環境。當一種祖先鳥飛到臺灣後,在不同高度被「困住」,幾萬年後就變出不同種。這叫「隔離演化」。
提問互動:「你家附近見過哪些只有臺灣才有的生物?」
Slide 15 — 遷徙:氣候變遷下的大動員令
視覺:世界地圖上,大量箭頭從赤道指向兩極、從低海拔指向高海拔。
講者稿:當環境變得太快,演化來不及,生物只好「遷徙」。研究發現:海洋生物平均每 10 年向極地移動約 70 公里;山區生物往更高海拔爬。但臺灣的高山物種呢?——爬到山頂就沒地方去了(山頂困境)!
資料來源:map.csv #72 Climate change the board game(https://michelaleonardi.netsons.org/climate-change-board-game/)。
Slide 16 — 恐龍沒有全部消失
視覺:霸王龍骨架圖 → 漸變 → 現代麻雀/老鷹。
講者稿:重磅消息:鳥類就是活著的恐龍!科學家已經很確定,現代鳥類是獸腳類恐龍的後代。你家陽台的麻雀?它是迷你恐龍。你炸雞塊前面活過的那隻雞?恐龍親戚。所以下次看到鴿子,請說:「嗨,小恐龍。」
Slide 17 — 常見迷思破解
視覺:三格漫畫:錯誤想法(畫叉)→ 正解(畫勾)。
講者稿:
(1) 迷思:「長頸鹿因為想吃高葉子,脖子變長」→ 正解:族群中本來就有長短不一,高處能吃到葉子的活得好,所以長脖子基因變多。
(2) 迷思:「人是從黑猩猩演化來」→ 正解:人和黑猩猩有共同祖先,像你和表弟有共同阿公,不是你從表弟變來。
(3) 迷思:「適應就是演化」→ 正解:曬黑不遺傳,族群基因改變才是演化。
Slide 18 — WSA (1):全校「生物多樣性寶島」行動
視覺:一張校園地圖,四個角落分別標示:「原生植物區」「昆蟲友善燈」「外來種移除週」「校園物種清點日」。
講者稿:一個班做不夠,全校一起來!我們提議四個行動:(1) 每班認養一小塊原生植物區,種臺灣油杉苗或山櫻花;(2) 加裝昆蟲友善燈罩,保護螢火蟲;(3) 每學期一次外來種移除週,全校拔除小花蔓澤蘭;(4) 每月一次校園物種清點日。全校一起做,才叫 Whole School Approach!
Slide 19 — WSA (2):社區連結 + 學生治理
視覺:左:特生中心專家到校演講照片意象;右:學生舉牌「演化日市集」。
講者稿:再進一步:邀請特生中心專家來演講、加入 iNaturalist 公民科學平台上傳校園觀察。每年辦一次「全校演化日市集」,每攤介紹一種活化石或特有種。學生自治:選出「校園物種守護隊」,每季向校長提一個保育提案——這就是小學生的氣候行動力量!
資料來源:教案 WSA 章節 + map.csv #165 Climate Change Activities for Kindergarten(https://subjecttoclimate.org/teacher-guides/climate-change-activities-for-kindergarten)。
Slide 20 — 我可以做什麼?
視覺:學生行動圖示六宮格(畫畫、觀察、種樹、調查、分享、不亂放生)。
講者稿:你現在就可以:(1) 做「我家的演化樹」送爺爺奶奶;(2) 選校園一角開始長期觀察;(3) 幫家裡陽台種一盆臺灣原生植物;(4) 外來種(像巴西龜、吳郭魚)絕對不要野放;(5) 把這堂課學到的跟家人分享。
資料來源:map.csv #353 0018_KEE1_E2 生物的生長環境(https://raw.githubusercontent.com/yujchang2017/edurepo/main/docs/0018_KEE1_E2_%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%9A%84%E7%94%9F%E9%95%B7%E7%92%B0%E5%A2%83.pdf)。
Slide 21 — 情感:我們都是倖存者
視覺:夜空中的銀河,下方一排:三葉蟲、恐龍、猛瑪象的剪影,最右邊是一個牽手的小朋友。
講者稿:想一想:你的祖先熬過了 5 次大滅絕,從海裡游到陸地、從恐龍腳下鑽過、從冰河時期走出來——才有今天的你。我們每一個人、每一種生物,都是超級倖存者。請你為自己、為地球的生命力,拍拍手。
Slide 22 — 三個延伸思考
視覺:三個大問號,下方三行問題。
講者稿:帶回家跟家人討論:
(1) 如果地球真的發生「第六次大滅絕」(科學家警告正在進行中),人類會是倖存者還是消失者?
(2) 我們能不能「設計」演化?(基因編輯 CRISPR 技術讓這個問題變得很真實)
(3) 100 年後的臺灣,會不會有新的特有種出現?需要什麼條件?
Slide 23 — 封底
視覺:一棵大樹,樹根是單細胞、枝葉是各種現代生物,最上方小小一片葉子寫著「你」。
講者稿:生命是一棵 38 億年的大樹,每一片葉子都連著同一個根。照顧今天的每一種生物,就是守護我們共同的未來。謝謝大家!下節課,我們去校園當小小演化學家!