在家打造兒童科學實驗室!全球倍率第一µHandy行動顯微鏡新品開箱:神奇的水族體驗+居家藏寶盒

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延伸閱讀:台大團隊教全球小孩玩科學 培養兒童自主學習力的世界級教具 - µHandy行動顯微鏡二重奏Duet


如果對兒童科學教育有興趣的朋友,相信必定認識世界倍率第一、由台灣大學五位高材生獨家研發的「µHandy行動顯微鏡」。這款具備實驗室級解析度的行動顯微鏡,是專門為手機、平板電腦等行動裝置所設計,無須載玻片、蓋玻片、調整光圈,就能高倍鏡、低倍鏡任意切換,走到哪、觀察到哪,如同一台行動科學實驗室,即使是非理工組的爸媽、或是中大班學齡前兒童,都能輕鬆上手,開啟探索自然大千世界的寬廣眼界。


µHandy行動顯微鏡自2014年8月推出以來,陸續奪得了數項世界大獎,像是:世界四大設計獎「Good Design Award 日本優良設計獎」、蟬聯兩年「台灣精品獎」、2019年美國灣區非營利教育社群 (Common Sense Education) 選為「年度最佳教育科技產品」(Best Edtech of 2019)、2020年親子天下STEAM玩具桌遊前20選等。除此之外,也榮獲國家地理雜誌、美國農業部、朝日新聞、SONY索尼等知名科學單位或媒體指定合作,教育意義非凡,全球有目共睹。


我們家入手µHandy行動顯微鏡已經有兩年多的時間,CC從4歲、徽徽從2歲開始,我們母女三人就會利用µHandy高低倍鏡,一起探索戶外花草、昆蟲、或是家裡廚房的食物、頭髮、衣服、皮膚等,至今仍認為是一套培養孩童科學好奇心的優質教具。基本上,低倍鏡適合觀察表面紋路、立體結構,能放大10-60倍,可觀察種籽、布料表皮、昆蟲結構等;高倍鏡則適合細部結構、薄透平面等,最高放大至200倍,可觀察動植物細胞、化學結晶等,下方分享幾張我們過去進行微觀活動的照片。 (★ 補充:更詳細介紹請見本文:台大團隊教全球小孩玩科學 培養兒童自主學習力的世界級教具 - µHandy行動顯微鏡二重奏Duet)



µHandy行動顯微鏡功能強大,無論陸地動植物、還是水中微生物有生命無生命體,通通皆可微觀,目標是透過「玩」的方式,開啟兒童早期對科學、科技、工程、藝術、和數學的興趣。為了鼓勵孩子保持自由探索、挑戰未知的積極學習態度,µHandy行動顯微鏡於今年推出了最新微觀世界系列:《神奇水族體驗》以及《居家藏寶盒》,共有14種獨特的樣本,讓初學者也能快速體驗驚奇奧妙的自然顯微樂趣。有趣的是,這幾款主題教案非常結合今年時事,例如:瞭解口罩的材質為什麼不能用酒精消毒 (可搭配新冠肺炎Covid-19 醫學主題)、微觀美元來認識美國總統和政治史 (可搭配2020年美國總統大選主題) 等,內容活潑生動,能夠進行深入的知識探索。最好玩的是,《神奇水族體驗》還可以讓小朋友自己孵化活的小豐年蝦,將書本知識活躍於實際操作中!以下就來分享,我帶著CC跟徽徽的開箱這兩款主題教案系列的心得體驗囉!


一、神奇水族體驗 (附有低倍鏡一台)

如果是第一次接觸µHandy行動顯微鏡、想要輕鬆踏入微觀自然的科學門檻,「神奇水族體驗」非常適合作為初學者的入門。這組最棒的是,除了附有一套「低倍鏡」和「簡配採樣工具」之外,更搭配了三款神奇的海洋主題樣本,包括:海砂、乾燥海帶芽、小豐年蝦卵等。透過這三款樣本,小朋友可以觀察地表靜態結晶、海帶芽遇水膨脹、以及活潑好動的小豐年蝦孵化過程;加上隨盒附帶的「教學說明書」,超詳細的手把手教學,一步一步帶領使用者進行海洋世界的科學觀察.既趣味又同時兼具教育性。




現在,先來介紹「神奇水族體驗組」裡面的低倍鏡。對於第一次接觸µHandy行動顯微鏡的孩子來說,結合了可拆式「置樣前蓋」與「培養皿」雙重功能的「低倍鏡」,是帶領他們體驗自然微觀的最佳入門工具。使用方法非常簡單,只要將低倍鏡夾至手機或平板電腦的鏡頭前 (★ 補充:建議選擇畫素較高的後鏡頭,畫面比較清晰),然後將螢幕裡面的光點調整置中,接著將低倍鏡鏡頭直接平貼於物體表面,就可以開始進行觀察。低倍鏡在手機上可放大10倍-60倍、在平板上可放大20倍-220倍。


根據我們家使用µHandy行動顯微鏡兩年多的經驗,對於國小以前的孩童來說,「低倍鏡」很能滿足他們日常生活的各種自然觀察,像是:身體表面、植物構造、昆蟲外觀、布料紋理等。以我們家為例,最常的使用方式是,媽媽我直接將低倍鏡安裝在家裡的iPad上面,鼓勵CC和徽徽到戶外遊玩時,沿途將有趣的東西蒐集起來拿回家用顯微鏡觀察,看看會發現那些肉眼看不見的驚奇。透過這樣簡單的親子活動,一方面能夠激發孩童探索自然的好奇心,另一方面能提升觀察力、洞察力、以及掌握細節的能力 (★ 補充:掌握細節的能力對國小以後非常重要,跟解讀題目的能力有相當密切的關係)。


低倍鏡的可拆式「置樣前蓋」值得進一步介紹,具有兩種功能:第一、適合觀察不規則表面:例如:鉛筆、硬幣,可以取下置樣前蓋,將物品靠近顯微鏡即可對焦,開始科學探索;第二、適合觀察水中生物:將低倍鏡夾在前鏡頭,利用隨盒附贈的「滴管」,汲取湖泊、河流、或是海洋的水進行採樣,接著滴在置樣前蓋上方,可以直接觀察千奇百怪的活體微生物,非常有趣。觀察水中生物是我最喜歡µHandy行動顯微鏡的功能之一,因為操作相當方便,又能實際觀察肉眼看不見的世界,千變萬化,應用場域多元,非常值得入手。


最新推出的這一套「神奇水族體驗組」,正是展現µHandy行動顯微鏡探索水中生物強大功能的主題教具。首先,說明書建議從最簡單的「樣品A:海砂」開始實驗。記得先將低倍鏡的置樣前蓋打開、將海砂樣品倒入些許在培養皿裡,就可以直接進行自然觀察。 (★ 補充:只要一點點就能看到很多,別忘了海砂還可以倒回樣品管重複使用唷!)。值得一提的是,海砂裡特別混有長得像恐龍蛋的奇亞籽,可以請小朋友試試是否找的到,鍛鍊他們專注力與視覺辨識度。如果喜歡的話,只要加一點土壤跟水,還能嘗試種植奇亞籽,觀察種子發芽的過程呢!




接著,開始進階到「樣品B:海帶芽」。這次我們會需要用到「置樣前蓋」,幫助小朋友使用µHandy低倍鏡的能力又再上一層樓。請孩童用「鑷子」夾取少量的乾燥海帶芽 (★ 補充:只要夾取1-2mm大小的海帶芽即可!),放置在置樣前蓋上。接著,用「滴管」吸水、滴到乾燥海帶芽上面,看看會發生什麼樣的變化呢?別忘了,可以同時開啟手機或平板電腦的錄影或縮時攝影功能,將海帶芽遇水膨脹的神奇過程記錄下來唷!



【µHandy影片示範:乾燥海帶芽遇水膨脹實驗縮時錄影《神奇的水族體驗》(影片來源:每天都要一起玩)】


最後,壓軸要來介紹的是「樣品C:小豐年蝦」,可以觀察水中活體,是我最喜歡的µHandy科學活動之一。其實一開始我完全不知道什麼是豐年蝦 (Brine shrimp),經過查詢才知道是一種海洋漂浮生物,又稱為海猴,屬於較原始的甲殼類生物 (Crustacea),常被當做魚類飼養的活餌,這次我們要來觀察的是豐年蝦的孵化過程。這個實驗要注意的是,必須先在培養皿中加「鹽水」、再放入豐年蝦卵、靜置約16-18小時等待孵化 (★ 補充:夏季天熱孵化速度較快、秋冬天冷較慢),詳細操作過程可以參見說明書,簡單易懂,輕鬆上手。


孵化小豐年蝦的科學實驗,對CC跟徽徽來說非常有趣,可以觀察小生命從無到有的過程。特別的是,透過µHandy行動顯微鏡,能夠親眼見證幼蝦破卵而出的畫面,並用手機或平板電腦記錄下來,是一個非常難得的親子體驗,相當具有教育價值。我們可以從下圖看到,孵育中的豐年蝦卵呈現出不同的顏色,代表著不同的孵育階段,µHandy行動顯微鏡可以清楚照到,尚未孵化成功的卵、正在破殼的幼蝦、自在優游的已出生豐年蝦、還有破碎的卵殼等,顏色豐富,趣味十足。



有趣的是,我們發現孵化後的小豐年蝦,非常喜歡集中在培養皿的邊緣悠遊,爸媽們可以帶著孩子一起試試看。完成顯微鏡觀察之後,小豐年蝦可以繼續飼養、或是當作水族箱裡的魚飼料,完成食物鏈的循環。「神奇水族體驗組」所附的乾燥豐年蝦卵大約可分成5-10次的觀察,如果小朋友很有興趣想要一直做實驗,也可以上網或是到一般水族店購買,取得非常容易。


【µHandy影片示範:成功孵化的小豐年蝦《神奇的水族體驗》(影片來源:每天都要一起玩)】


乾燥的豐年蝦卵屬於休眠的胚胎,遇到有鹽度的環境才會孵化。根據我們家這幾次的親子實驗,有幾點心得想要分享給大家:(1) 鹽巴不限種類,我試過用海鹽、岩鹽、玫瑰鹽、含碘無碘均可孵化;(2) 鹽比例大約1%-2%,如果是用培養皿,大概將鹽罐轉兩圈的分量足夠;(3) 記得要定期觀察培養皿的水分是否蒸發,放假時我們曾經一晚不在家,隔天回去就發現鹽水已快見底、導致好多隻豐年蝦已經乾掉上天堂,提醒大家要特別注意唷!


二、居家藏寶盒 (沒有附低倍鏡)

今年µHandy推出的第二款新品是「居家藏寶盒」,是一套適合兒童在家自學的科學教案,內容物有:5大入門主題教案、11種不同的顯微樣本、1張進入微觀世界說明書、1張居家藏寶盒說明書、1組USB迷你照燈(需另外插電)、1組電子材料等,學習領域包括:自然礦物、電子材料、紡織工藝、經濟文化等。最棒的是,每一張主題教案都有詳細介紹背景淵源,幫助小朋友建立宏觀科學史概念,針對各種自然現象進行個人解釋,慢慢建構出屬於自己的科學知識系統


1. 黃金的變色秘密


CC和徽徽第一個想要觀察的,就是閃閃發光的黃金,可能是女孩們天生喜歡美麗的東西吧!「黃金的變色秘密」的學習重點是請小朋友觀察物理性質的差異,藉由µHandy低倍鏡以及USB燈,來比較「金箔」和「亮粉」的顏色在打光前後有何變化。為什麼運用USB燈的光穿透過去,金箔會變成藍綠色的呢?相反地,為什麼五彩繽紛的亮粉,顏色卻完全沒有變化,這又是為什麼呢?詳細的科學原理,「黃金的變色秘密」教案裡均有提供解釋,帶領孩子探索材料特性與光的物理世界



【µHandy影片示範:觀察金箔用USB燈照射會發生什麼變化《居家藏寶盒:黃金的變色秘密》

(影片來源:每天都要一起玩)】



「黃金的變色秘密」背面還有附Q&A小知識,內容包括:金箔是怎麼做的?金箔會用在哪裡?金箔可以吃嗎?等。原來具有高度延展性的黃金,經過反覆捶打,可薄到只有120奈米 (約1毫米的一萬分之一)。不過,想要呈現出薄又均勻的作品,不但需要力氣,對於精準度、一致性也有標準要求。因此,將金箔製作成µHandy行動顯微鏡的樣本貼紙,是有一定的技術門檻。值得一提的是,原來小朋友美勞課經常使用的亮粉,竟然是摻有色料的透明塑膠片,所以我也藉此特別提醒孩子,上完美勞課一定要洗手,不然塑膠片通通都會吃到肚子裡囉!意外發現,透過「黃金的變色秘密」的科學實驗,還能幫助小朋友建立良好的生活常規呢!




2. 人生的第一顆鑽石


第二款來實驗的就是「人生的第一顆鑽石」。這款主題教案令我們相當驚訝,因為樣本貼紙竟然是一顆真的0.3分鑽石!好玩的是,只要透過µHandy行動顯微鏡,螢幕上所呈現出的鑽石會有10克拉這麼大唷!小朋友能依照自己的喜好,用手觸控手機或平板螢幕的顯微倍率,想放多大、就放多大,非常好玩。孩子也可以認識到,原來鑽石是根據「重量」來做分級,也學習到可透過USB燈嘗試多角度打光,來觀察鑽石的光影變化



「人生的第一顆鑽石」背面還有附Q&A小知識,內容包括:鑽石有什麼厲害的地方?什麼是莫氏硬度?遠離火燭鑽石是可燃物等。原來,鑽石閃亮亮的秘密在於「高折射率」,所以光線進入時能看起來璀璨耀眼。再者,純鑽石的成分只有「碳」,燃點大約在1000度C左右。小朋友記得未來如果有機會,要分辨鑽石、玻璃水晶、或塑膠水鑽時,千萬不要真的把樣品拿去燒,否則燒完之後鑽石也會跟著不見囉!


3. 衣飾服裝大探索


「衣飾服裝大探索」是µHandy行動顯微鏡的最基礎應用,只要透過低倍鏡的使用,就能觀察到羽絨、牛皮、合成皮、平織布料的紋理結構,滿足孩童旺盛的好奇心。從這個科學活動裡,小朋友能認識到為什麼羽絨會保暖、如何分辨真假皮革、三種不同的布料編織法等。有趣的是,還可以延伸到家裡的魔鬼氈、針織毛衣、拉鍊、口罩等物品,取材範圍寬廣,將µHandy行動顯微鏡的應用發揮到極致。



值得一提,「衣飾服裝大探索」主題教案非常適合學齡前兒童,因為除了顯微鏡用眼睛觀察之外,還能夠搭配手指觸摸,感受每一款布面材料的不同質地,像是:真皮比較粗糙、合成皮比較光滑、布料緞紋有顆粒感等。更棒的是,家長或是中高年級以上的孩童,可以掃描教案裡面的三款QR Code,進一步了解羽絨、編織法、口罩防護的秘密等。為什麼口罩不能用酒精消毒?只要透過µHandy行動顯微鏡就能瞭解口罩原裡唷



4. 美分每秒都精彩


「硬幣」或「紙鈔」也是帶領孩童認識µHandy行動顯微鏡的入門主題。「美分每秒都精采」是以「貨幣」作為教學核心,小朋友除了能欣賞貨幣鑄造的精細工藝、防偽機制之外,教案還附有一個1美分的美元硬幣。這塊硬幣是於1959-2008年間發行,上面鑄造著林肯紀念堂的林肯雕像的雄偉英姿。亞伯拉罕·林肯 (Abraham Lincoln) 是美國歷史著名的總統,他歷經了美國最慘烈的南北戰爭 (American Civil War)。這個科學活動背後可以結合許多歷史故事,很建議家長同時上網搜尋一些林肯、南北戰爭、奴隸制度、邦聯制和聯邦制、美國總統選舉制度 (★ 補充:正好可以搭配2020年美國總統大選) 等,學習層次非常深入。



「美分每秒都精采」另外一個亮點,就是揭露鈔票的防偽裝制,同樣可以運用µHandy行動顯微鏡進行觀察揭秘!拿出手邊的100元或1000元紙鈔,請小朋友仔細看看有哪些地方藏有面額數字呢?如果手邊還有一些外幣的家庭,還能夠利用低倍鏡觀察泰幣、日圓、人民幣、歐元、越南盾、韓元、英鎊等的不同,一起來欣賞世界各國鈔票的設計巧思與藝術文化!


5. 電子材料的微觀密碼

居家藏寶盒的最後壓軸,要來介紹這款「 電子材料的微觀密碼」,非常適合7-8歲以上的小學生學習,一窺手機、平板、筆記型電腦內部的電子零件!這些看似艱難的數位材料,透過µHandy研發團隊的精心設計,特別選用最簡單的素材和工法,幫助非理工組家長或是從未接觸過電學的低年級兒童,也能輕鬆上手,利用行動顯微鏡就能認識電子元件的細節!這一組教案我非常推薦,因為一般家長確實不太曉得要如何帶小朋友認識電路,貼心的µHandy懂得爸媽需求,將實驗材料通通準備好,只要根據說明書就能自己組裝LED電路板 (★ 補充:要注意正負極方向,幫助小朋友建立電路迴路的概念),相當方便、省時、省心。



有注意到平板電腦螢幕上的「201」嗎?經過µHandy說明書的解釋,才知道數字代表著20 x 10的一次方 = 200歐姆,目的是簡化很長的數字,用最精簡的方式所表達的密碼。透過µHandy微觀工具,看到這些電子元件的工程細節一一呈現,CC覺得超級好玩的!後來,她好奇地把鋰電池放到低倍鏡下觀察,發現有一面的圖案很像聖誕樹,直呼好神奇!觀察電子元件的活動非常有趣,很鼓勵家長一起帶孩子操作看看!



【µHandy教學影片:《電子材料的微觀密碼》組裝與觀察教學】


CC非常喜歡這款「 電子材料的微觀密碼」,除了鼓勵孩子動手組裝、嘗試操作之外,更重要的是利用µHandy行動顯微鏡來觀察電阻上的科學記號、控制晶片、LED晶粒、金線、導電膠帶的表面織紋、鋰電池的鋼印格紋等。將電路組裝完成之後,隱藏著紅、綠、藍三種顏色的採光燈片,會混合散發出不同的色光,光采耀眼,變幻迷人。背面還有附Q&A小知識,內容包括:「藍光LED:2014年諾貝爾物理學獎」、「中村修二的小故事」等,科普、藝術、歷史跨域整合,絕對值得帶領孩子嘗試。


【µHandy影片示範:CC完成LED友善燈片的迴路《居家藏寶盒:電子材料的微觀密碼》

(影片來源:每天都要一起玩)】



最後,以下提供一張「µHandy行動顯微鏡產品比較表」,讓家長能夠一目了然。根據我們家這兩年的使用心得,其實中大班以上的小朋友就很適合使用µHandy行動顯微鏡,培養科學觀察的興趣、激發他們對自然現象的好奇心。現在的CC跟徽徽,對於µHandy行動顯微鏡早已得心應手,對於週遭事物的理解度也比同年齡的更高一層,我想這跟家長經常鼓勵孩子自然觀察應該有正相關,非常推薦給對兒童科普教育有興趣的家庭。


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