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兩棲類的皮膚( 2011/03/21)

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幫青蛙恢復活力
星期一,我們又在水溝發現了一隻青蛙,根據外型特徵,孩子推斷是「梭德氏赤蛙」,趕緊去問問軍師:Eva老師,「我們學校沒有梭德氏赤蛙!」為什麼呢?

原來梭德氏赤蛙和長腳赤蛙長得很像、很難分辨,但是梭德氏的棲息地在流水域,學校裡沒有小溪流,自然就沒有梭德氏的蹤跡啦!

在我們觀察完一輪之後,捧在手心的長腳赤蛙好乖、都不動,Eva老師在小蛙身上倒了一點水,小蛙開始舒展身體、動了起來,原來我們會錯意了,小蛙不是乖,而是快缺氧了、沒活力了,怎麼會這樣呢?

會呼吸的皮膚

兩棲類的成體除了用肺呼吸,很大的一部份是依賴皮膚從水分中獲得氧氣,是兩棲類棲息在水邊或潮濕地的重要原因。

皮膚除了是兩棲類的呼吸器官,皮膚的顏色還會隨環境起些微變化,有保護色的功能,而身上特殊了斑紋、背中線,更有欺敵、擾亂敵人視線的功能,可不是只有好看而已唷!

當然,也有人說:「但蟾蜍就長得不好看!」蟾蜍皮膚上有凸起的疣粒,還有最令人害怕的「毒腺」,也是皮膚的特殊功能之一,有些青蛙身上也有(台灣的沒有),而這些毒液的來源居然是靠小蛙們去吃有毒的食物,並不是自體生成的,若吃不到有毒的東西,毒腺就分泌不出毒液了,真的很有趣!

但是也不用對於蟾蜍分泌的毒液太過懼怕,它主要是拿來對付天敵和同類的,我們若不小心觸碰到,頂多感覺手麻麻的,去洗掉就好了,但是千萬別吃下肚,那就糟糕了。

內溫動物與外溫動物

兩棲類也是有名的變溫動物,又稱為外溫動物,顧名思義就是身體溫度隨「外」界改「變」的動物。同樣也是這樣的動物還有「大部份」的魚類、爬蟲類、無脊椎動物。反之則是身體溫度可以自行調節的恆溫動物,又稱內溫動物,例如「大部份」的鳥類和哺乳類。

我們比較了兩者之間的不同,也探討了牠們各自有一套維持體溫的方法。
烏龜(外溫動物) 曬太陽吸收熱能
企鵝(內溫動物)大量進食,產生厚脂肪、厚毛皮保暖
人類(內溫動物) 流汗散熱


摘自睿楓的小日記∼

……..我最喜歡北極熊的方式,因為可以先飽餐一頓,再形成脂肪保暖,如果我是北極熊,那真是太好了。 烏龜也很好,有太陽的時候就能曬太陽,真舒服。 欣賞了大自然的調節能力,我們要試試看,能否將這些保溫散熱的原理應用在生活中。

保溫散熱實驗

取一杯溫熱的水,你要如何維持它的溫度,減少散失?
孩子從家中帶來保麗龍、保溫袋、布、鋁箔紙、手電筒……等材料,也師法自然,撿拾了乾草落葉(有些動物在冬天會鑽進落葉堆中避寒),也就地取材,拿出櫃子裡的衛生紙、拿起椅背上的背心、外套,通通蓋在熱水背的外面。

「這樣就是保溫實驗了嗎?」我們問這群有點興奮過頭的孩子,實驗是經過思考、設計的?或者是胡亂拿到東西就加進去的?稍微沈澱過後,實驗再次進行。

各組使用的材料,及得到的結果(原本水溫是44°C):


布手套、落葉、密封袋、毛帽、書包、外套 40°C
乾草、保麗龍、手帕、鋁箔紙 43°C
黑墊布、毛巾、衛生紙、鋁箔紙、黏土、枯葉、手電筒 38°C
暖暖包、毛衣、背心、外套、T恤 35°C
手套、衛生紙、泡綿、紙、外套 35°C

保溫的關鍵是什麼呢?

我們來分析一下冬天常用到的保溫瓶的構造。 外內各一層金屬材質的中間,使用的是什麼材質呢?
「是塑膠?」
仲青:塑膠遇熱會釋放毒性,所以不太可能。
宜盈:而且塑膠不會吸熱。
塑膠被推翻了。
「是熱氣?」
育瑋:保溫杯通常也可以保冷,所以不可能是熱氣。
上祐:而且熱氣容易散去。
威均:時間久了,熱氣的溫度也會下降,就不能保溫了 熱氣也被推翻了。
「是真空的?」
上祐:真空可以阻隔內外,讓熱氣跑不出去,冷也跑不進來。
沁亞拿起一個標籤還貼著的保溫瓶,上面真的寫了使用「真空」材質。
孩子在實驗紀錄中寫到:
禮丞:在實驗中我學到,拿東西一直蓋著是不能保溫的。
上祐:在實驗中我學到,要好好思考完再動手。

隔天我們再次進行實驗,登場的是「散熱實驗」,看看哪一組能讓水溫降最多。

捨棄容易取得、而且絕對會成功的冰過物品,在室溫下哪些物品或方法能協助散熱?孩子找到:扇子、電風扇、金屬餐具、泡冷水……等方法。而且這一次大家都學到先規劃、再動手,但是有三杯水在實驗時不慎混入冷水,則不採納其實驗數據。

其中又以將水杯完全泡入冷水的那一組,散熱幅度最大,難怪不論動物或人類,夏天時都喜歡戲水消暑。

(熱的傳播方式:1.傳導2.對流3.輻射)

 

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