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、有生命或無生命體，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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