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2015-12-01把你的手機變成顯微鏡！
552 期
Author 作者
簡志祥／新竹市光華國中教師。
顯微鏡在生物學的發展上扮演重要的角色，如果沒有顯微鏡，科學家不會發現細胞，也不會知道這世界上有微生物的存在。
然而在顯微鏡的課程，常會遇到兩大問題，一是使用過程中，不容易與學生溝通；二是顯微鏡數量不夠所有學生使用。當學生透過目鏡看著顯微鏡下的影像，問我「這是什麼」時，我只能和學生輪流使用那顯微鏡，告訴他「那個圈圈就是某物」，不過實際上，學生認知的「圈圈」，和我說的「圈圈」可能根本不一樣，因為我們沒辦法同時觀看顯微鏡來溝通。有沒有方法可以解決呢？的確是有的，有些顯微鏡的目鏡可以裝入一根指示針，用來協助溝通。只是有些第一次看到指示針的學生，可能就會一直舉手跟老師講：「顯微鏡裡頭有髒東西，弄不掉。」
科技帶來新視野
有沒有更有效的溝通方式呢？有種方式是使用附加感光耦合元件（CCD）的顯微鏡拍攝裝置，把影像傳輸到電視播出，那樣的效果就會好很多。但是一間實驗室通常也只會配備一組CCD轉播裝置，你只能用教師的顯微鏡和學生溝通，無法用學生的顯微鏡溝通。
溝通的問題，可以透過科技來解決。幾年前我利用網路攝影機（webcam）和目鏡結合作成了電子目鏡（圖一），花費幾百元成本就可以解決溝通不便的問題。當學生問到顯微鏡下的視野問題時，我只要取下學生顯微鏡目鏡，插入我的電子目鏡，我就可以利用筆記型電腦的螢幕和學生溝通了。
圖一：使用webcam和套筒製作成的電子目鏡。(作者提供)
如果每個學生組別都有筆電可使用，學生就可直接用電腦記錄顯微鏡下的畫面，如拍攝小魚尾鰭血液流動情形的影片，拍完就把小魚放回水裡。這樣的作法可以重複觀看影像和進行討論，而不會傷害小魚。
但是讓每組都有一台電腦，這在課前準備和課中管理都是一大挑戰，所幸近年的科技蓬勃發展，學生幾乎都有數位相機和能拍照的手機，把手機對著顯微鏡的目鏡拍攝，你就能和學生看著同樣的畫面，達到和電子目鏡一樣的功能。只是手必須要穩，不能抖，而且拍攝時不但相機需直接壓著目鏡，還得注意眼襯距離（或稱「出瞳距離」，這是指能看清整個視場時，眼睛離目鏡的最遠距離）。為解決相機與目鏡間固定上的問題，可採用現在市面上數款專門讓智慧型手機轉接顯微鏡目鏡的裝置（圖二）。
圖二：加裝於手機上，可用來轉接顯微鏡目鏡的裝置。（作者提供）
利用手機拍攝顯微鏡之後，再搭配EZcast、chromecast或是apple tv等影像傳輸方式進行無線投影，教師就能夠將學生端的顯微影像投影到教室前方的螢幕。不過這樣的作法還是限於教師為主的教學場域，如果要讓這個課程更以學生為中心，我們就會希望學生也都能夠拍攝數位的顯微影像。方法很簡單，就是就是讓智慧型手機直接具有顯微鏡功能，變成手機顯微鏡，讓學生各自擁有一台顯微鏡。
市面上以手機作為顯微鏡的商品化外掛裝置非常多，在網路拍賣的賣場搜尋「手機」、「顯微鏡」兩個關鍵字，就能找到不少產品，而日本也有一些廠商有相關產品，關鍵字可以搜尋「スマホ顕微鏡」。……【更多內容請閱讀科學月刊第552期】