Как работать с цифровым микроскопом в школе

Обновлено: 30.06.2024

Начало ХХI в. проходит под знаком модернизации школьного образования. Появляются новые педагогические технологии, методики, учебники. Всё шире в учебный процесс внедряются информационные технологии. Сейчас компьютеры с проекционными устройствами, интерактивные доски появились во многих школьных кабинетах. Многие уроки биологии и химии проходят с использованием компьютерной техники.

Данная статья посвящена использованию цифрового микроскопа на различных уроках биологии и химии.

Цифровой микроскоп сочетает в себе световой микроскоп и цветную цифровую камеру, оптическая ось которой совпадает с оптической осью микроскопа. Световой микроскоп можно использовать и без камеры, которая устанавливается на место окуляра после настройки изображения. Камера имеет подключение к USB порту компьютера. Программная поддержка позволяет не только рассматривать объекты на экране компьютера, но делать фото- и видеосъемку изучаемых объектов.

Применение цифрового микроскопа совместно с компьютером позволяет получить увеличенное изображение биологического объекта (микропрепарата) или кристаллов на экране монитора персонального компьютера или на большом экране с помощью выносного проекционного устройства, подключаемого к компьютеру.

изучать исследуемый объект не одному ученику, а группе учащихся одновременно, так как информация выводится на монитор компьютера;
использовать изображения объектов в качестве демонстрационных таблиц для объяснения темы или при опросе учащихся;
изучать объект в динамике;
создавать презентационные фото и видеоматериалы по изучаемой теме;
использовать изображения объектов на бумажных носителях.

При использовании световых микроскопов всеми учащимися на лабораторных работах у учителя возникает трудность в контроле за правильностью настройки микроскопов у учащихся – элементарно не хватает времени заглянуть в каждый микроскоп. Цифровой микроскоп позволяет решить и эту проблему: изображение выводится на экран и у учащихся появляется возможность сравнить увиденное на своем микроскопе с изображением на экране, в результате реальную помощь приходится оказывать только некоторым учащимся.

Как же проходит лабораторная работа с использованием цифрового микроскопа?

постановка целей и задач с помощью учащихся;
объяснение строение объекта, с помощью его изображения, выведенного на большой экран;
самостоятельная работа учащихся с микроскопами (индивидуально или в парах), при этом изображение с большого экрана убрано;
зарисовка увиденного объекта, ответы на поставленные вопросы, запись выводов;
сравнение своего рисунка с эталоном (на экране).

Надо сказать, что работа с микроскопом – один из наиболее любимых видов деятельности у учащихся любых возрастов. Использование цифрового микроскопа делает её еще более яркой, запоминающейся, да и самому учителю такая работа доставляет удовольствие.

При подготовке к работе эталонные изображения можно создать заранее, сфотографировав нужные объекты. Кстати, количество таких изображений со временем значительно увеличивается, поэтому рекомендуем сразу создать в компьютере несколько папок (“Ботаника”, “Зоология”, “Человек” или другие) и в дальнейшем сразу сортировать фотографии по тематическим папкам.

С помощью цифрового микроскопа нами были получены видеозаписи живых объектов: инфузории-туфельки, амёбы обыкновенной, нематоды, коловратки и других. Эти записи также использовались при проведении уроков.

В заключении отметим, что использование цифрового микроскопа даёт ощутимый педагогический эффект в плане формирования мотивации к изучению учебного материала, систематизации и углубления знаний учащихся, развития их способностей к приобретению и усвоению знаний, приобретения и закрепления навыков самостоятельной исследовательской работы учащихся.

Малокомплектные сельские школы часто обходят стороной инновации – кто-то в силу того, что не знаком с ними, кто-то в силу банального отсутствия бюджета. В школе №6 хутора Комаров Ростовской области обстоятельства сложились более удачно, и с января 2020 года здесь появились интерактивный дисплей и интерактивная доска, а кроме них – цифровой микроскоп с видеоокуляром.

В хуторе Комаров Мартыновского района Ростовской области школа появилась в 1920е гг. (тогда это были только начальные классы). Сейчас это полноценное общеобразовательное учреждение. Всего здесь учится 127 человек, поэтому классы очень небольшие, в некоторых из них даже меньше 10 детей. Но малокомплектность не отменяет качества образования, поэтому в помощь учителям школа приобрела самую современную технику.

О том, как работают приобретения на уроках, рассказывает учитель биологии Елена Булатова:

- Занятия с использованием микроскопа можно проводить в любых средних и старших классах. Раньше мы обходились световым микроскопом, но технологии не стоят на месте, и раз такая возможность появилась, осваиваемся с новой техникой. Тем более что навыки практической работы с ней требует иметь государственная итоговая аттестация. Например, в ОГЭ для 9 класса есть задания на проектирование экспериментов с использованием микроскопом. Поэтому в планах у нас уже есть небольшие исследовательские работы с ребятами.

Одно из главных преимуществ новой техники – это наличие видеоокуляра у микроскопа, который позволяет выводить изображение на экран и использовать его для одновременного просмотра не кем-то одним, а всем классом. То есть все ребята сразу могут в режиме реального времени изучать движение какой-нибудь инфузории-туфельки.

Кроме того, в этом процессе можно сделать скриншот изображения, который затем по необходимости вставляется в презентации и другие визуальные материалы к уроку.

- С помощью микроскопа мы можем разбирать разные темы, в которых нужна наглядность, - поясняет Елена Булатова. – Например, можем сравнивать растительные и животные клетки, изучать формы простейших организмов, строение различных клеток и так далее и тому подобное.

В классах, где преподает Елена Ивановна, в среднем 10-11 учеников. Среди них есть разные ребята, в том числе и те, которым биология и живая природа интересна больше всего. Наглядность проведения уроков с помощью микроскопа повышает концентрацию школьников. Но кроме этого, цифровой микроскоп с видеоокуляром – это возможность для проведения научных мини-проектов и лабораторных работ.

У закупленного оборудования нет аналогов в местности, где находится 6 школа. Поэтому неподдельный интерес оно вызывает у школьников всех возрастов, открывая перед ними новые пути для самореализации.

Распространение педагогического опыта. Здоровьесберегающие технологии на уроках в начальной школе в условиях реализации ФГОС Здоровье человека — актуальная тема для разговора на все времена. Как воспитание нравственности и патриотизма, так и воспитание уважительного.

Здоровьесберегающие технологии в начальной школе Здоровье для человека - самая главная ценность. Успешность обучения в школе определяется уровнем состояния здоровья детей. Основная задача.

В современном мире огромное значение имеют знания человека, которые помогают ему ориентироваться в новых технологиях. В Концепции федеральных государственных образовательных стандартах общего образования речь идет не только об освоении младшими школьниками системы опорных знаний и умений, но, прежде всего, об их успешном включении в учебную деятельность, в становлении учебной самостоятельности. А владение информационно-коммуникационными технологиями ставится в один ряд с умением читать и писать. Поэтому учащихся необходимо не только знакомить с информационно — коммуникационными технологиями, но и учить применять их в своей деятельности, способствуя формированию ИКТ-компетентности.

Основная ценность виртуальных лабораторий — это прекрасная навигация, новые впечатления и опыт, быстрая загрузка и высокая надежность при проведении экспериментов и практических работ, а также при организации исследовательского обучения. С их помощью можно: расширять кругозор, развивать познавательную активность, творческий потенциал, формировать навыки самостоятельного поиска, отбора и анализа информации.

Преимущества цифрового микроскопа очевидны: микроскоп снабжен преобразователем визуальной информации в цифровую, как самого микрообъекта, так и микропроцесса.

В программе, которая устанавливается на компьютере, возможно, хранить информацию, распечатывать или включать её в презентацию.

Поскольку микроскоп позволяет создавать видеозаписи, то фото, сделанное учащимися, работающими в разных группах на уроке, может быть использовано для создания видеоряда, для организации контроля знаний на этапе проверки домашнего задания на следующих уроках.

В видеофайл можно добавлять новые видео и неподвижные изображения (снимки), различные эффекты и надписи, музыкальное или голосовое сопровождение.

Микроскоп можно использовать в проектной и исследовательской деятельности.

Достаточная мобильность устройства позволяет исследовать объекты, расположенные не только на предметных стеклах, но и живые объекты непосредственно в зоне их обитания.

Материалы иоборудование для проведения мастер-класса:

Подведем итог работы. При проведении практической работы вы увидели, что цифровой микроскоп QХ7 простое в использовании устройство, обладает большими возможностями: с его помощью в реальном времени на экране компьютера можно наблюдать многократно увеличенное изображение микрообъектов.

Прошу высказать свое мнение участников группы № 1.

— Мы рассмотрели образец клетки чешуи кожицы лука. На увеличенном в 200 раз изображении хорошо увидели клетку, рассмотрели её строение. Рисунок клетки есть и в учебнике, но образец под микроскопом более нагляден и практически демонстрирует ученику, что все живые организмы состоят из клеток. Используя полученное изображение, мы смогли легко изобразить схематически строение клетки и, обозначить: ядро, оболочку, цитоплазму и сделать вывод.

Клетка лука под микроскопом

Прошу подвести итог работы участников группы № 2.

Слушаем участников группы № 3.

— Рассмотрев листовую пластинку, мы определили, что это простой и сложный листы. А вот жилкование пришлось изучить под микроскопом. Определили, что у листа циссуса — сетчатое жилкование, а у листа хлорофитума — параллельное.

После прослушанных результатов можно подвести итог, что работа с микроскопом QХ7 не только помогает увидеть и рассмотреть то, что не видно невооруженным взглядом, но и развивает исследовательские умения.

В завершении мастер — класса заполните таблицу. (Приложение 2)

Действительно, виртуальная лаборатория обладает дидактическим потенциалом: проведение экспериментов, наблюдений, развитие умений устанавливать причинно-следственные связи, её назначение — освоение доступных способов изучения природы и общества.

Налицо явные преимущества: портативность и быстрота в проведение эксперимента, но есть и недостатки, как и у любой системы — высокая чувствительность и сбои в работе школьного сервера. Но мы с вами понимаем, что всё-таки плюсов от этой работы больше. Учить как вчера, мы не можем, поэтому желаем вам успехов, творчества и вдохновения к новым открытиям.

Спасибо большое за сотрудничество.

Приложение № 1

Создание мотивационного поля.
Практическая работа.
Обобщение и подведение итогов (заполнение таблицы, смотри на обороте).

Практическая работа группы №1

Цель:отработать практические навыки работы с микроскопом.

Задачи:

изучить строение растительной клетки;
развивать чувство взаимопомощи, умение слушать друг друга;
научиться схематически изображать строение клетки.

Оборудование: микроскоп, предметное стекло, учебник, тетрадь.

Ход работы:

Клетка — это __________________организм. Главная её часть — это___________, густая жидкость, заполняющая клетку -______________, ограничивает клетку — ____________.

ПЛАН РАБОТЫ ГРУППЫ №2

Создание мотивационного поля.
Практическая работа.
Обобщение и подведение итогов (заполнение таблицы, смотри на обороте).

Практическая работа группы №2

Задачи:

Оборудование: микроскоп, предметное стекло, песок и глина, учебник, тетрадь.

Ход работы:

Гранит

Известняк

Твёрдое, жидкое, газообразное

Однородное вещество или смесь веществ (каких?)

Плотное или пористое

Раскалываются с трудом или легко (прочность)

Оставляет царапину с трудом или легко (твёрдость)

Растворимое или нерастворимое

Вывод: Какие свойства горных пород удалось определить спомощью микроскопа?

ПЛАН РАБОТЫ ГРУППЫ №3.

Создание мотивационного поля.
Практическая работа.
Обобщение и подведение итогов (заполнение таблицы, смотри на обороте).

Практическая работа группы №3

Цель:отработать практические навыки работы с микроскопом.

Задачи:

изучить строение листовой пластинки;
развивать чувство взаимопомощи, умение слушать друг друга;
сделать вывод о виде листа и типе жилкования.

Оборудование: микроскоп, предметные стёкла, учебник.

У этого растения жилки листа расположены __________________.

Приложение № 2

— проведения экспериментов, в том числе с использованием учебного лабораторного оборудования, цифрового (электронного) и традиционного измерения; наблюдений (включая наблюдение микрообъектов), определение местонахождения, наглядного представления и анализа данных

— развитие умений устанавливать и выявлять причинно-следственные связи в окружающем мире

— возможность быстро провести эксперимент и получить реальный результат

— портативность — автономная, легкая, переносная

— работа внутришкольного сервера

— освоение доступных способов изучения природы и общества (наблюдение, запись, измерение, опыт, сравнение, классификация и др.)

— организации развивающей образовательной среды, личностной включенности в нее всех субъектов образовательного процесса

Основные термины (генерируются автоматически): микроскоп, VCD, кольцо регулировки кратности увеличения изображения, практическая работа, листовая пластинка, мотивационное поле, Начальная школа, предметное стекло, предметный столик, цифровой микроскоп.

Похожие статьи

Как выбрать микроскоп для школьника | Статья в журнале.

Организация работы c цифровым микроскопом на уроках. Микроскоп можно использовать в проектной и исследовательской деятельности.

Расположите известняк на предметном столике.

Микроскопы с ZOOM-увеличением | Статья в журнале.

В качестве системы плавной регулировки увеличения в моновидеомикроскопах используется трансфокатор

В случае необходимости можно увеличить значение кратности, использовав для

Это штативы, предметные столики, инструмент для работы с препаратами и т.п. В.

Самодельная насадка-микроскоп для смартфона

Используя различные источники изучить свойства линз, строение и принцип работы световых и заводских цифровых микроскопов, методику изготовления

Отношение линейных размеров изображения к линейным размерам предмета называется линейным увеличением линзы.

Значение микроскопа и его возможности

Для выполнения практической части моей работы, целью которой является изучение микроскопа и его возможностей, мне понадобился микроскоп и

состоит из спорофиллов — видоизмененных листьев, имеющих форму многогранной пластинки в виде щитка на ножке.

Педагогические аспекты использования цифрового микроскопа.

Использование на уроке биологии цифрового микроскопа совместно с компьютером позволяет получить увеличенное изображение изучаемого объекта (микропрепарата) на экране монитора (при работе в группе или в

1. Рассмотрите микропрепарат при увеличении в 80 и 400 раз.

Исследование наличия микроорганизмов на руках человека

Далее, на предметное стекло с образцами капнули одну каплю чистой кипяченой воды из водопровода и накрыли покровным стеклышком. Подготовленные таким образом образцы поместили на предметный столик микроскопа для исследования с увеличением ×80, ×100.

Микробные биопленки как объект изучения.

Подсчет ведут в 10 полях зрения, суммируют результат. Далее определяют общее число учитывая площадь всего предметного стекла.

Под него вводят спирт, затем при непрерывном наблюдении в микроскоп, под покровное стекло впускают воду, отсасывая спирт с.

Создание модели развивающей предметно-пространственной.

такой школы не прошел. К. Е. Тимирязев. Дошкольники — прирожденные исследователи.

Предметно-схематические модели. В них существенные признаки, связи и

С помощью микроскопа дети удовлетворяют интерес к естествознанию, узнают, как устроено все вокруг.

Информационно-образовательная среда школы — новые.

Ведь камера позволяет мгновенно считывать изображения и видео в реальном масштабе времени и

В стандарте сказано, что выпускник начальной школы должен уметь проводить

Цифровой микроскоп — это приспособленный для работы в школьных условиях оптический.

Дети по своей природе исследователи, с радостью и удивлением открывающие для себя окружающий мир. Им интересно все. Поддерживать стремление ребенка к самостоятельной деятельности, способствовать развитию интереса к экспериментированию, создавать условия для исследовательской деятельности – задачи, которые ставит перед собой школа сегодня.

Передо мной, как и многими другими учителями, встал вопрос: Каким образом и на каких уроках возможно использование цифрового микроскопа? В интернете и печатных изданиях много информации о применении микроскопа в средней и старшей школе с описанием лабораторных работ. Но как быть с начальными классами? На мой взгляд, на уроках в начальной школе работа с цифровым микроскопом не может лежать в основе урока, скорее она должна строиться как этап урока, целью которого является формирование умения применять цифровые технологии для решения поставленных задач и поддержание интереса к учебной деятельности в целом.

Микроскоп в начальной школе?

В своей работе я рассмотрела возможность применения цифрового микроскопа на уроках окружающего мира, изобразительного творчества и внеклассной деятельности. Сложнее всего было определить цель исследования, что можно рассмотреть в микроскоп, чтобы данный этап гармонично вписался в структуру урока и чтобы дети открыли для себя новое знание.

Для ученика — это существенное расширение возможностей самостоятельной работы: провести лабораторный эксперимент, сделать вывод и тут же проверить свои знания. Для учителя — это увеличение времени общения с учениками, что особенно важно — в режиме дискуссии, а не монолога.

С помощью цифрового микроскопа происходит погружение в таинственный и увлекательный мир, где можно узнать много нового и интересного. Дети, благодаря микроскопу, лучше понимают, что всё живое так хрупко и поэтому нужно относиться очень бережно ко всему, что тебя окружает. Цифровой микроскоп — это мост между реальным обычным миром и микромиром, который загадочен, необычен и поэтому вызывает удивление. А всё удивительное сильно привлекает внимание, воздействует на ум ребёнка, развивает творческий потенциал, любовь к предмету, интерес к окружающему миру.

Каждое задание с использованием микроскопа дети встречают с восторгом и любопытством. Им было очень интересно увидеть в увеличенном виде человеческий волос, жилки листа, мелких насекомых (осу, червяка, паука, мошку), денежную купюру, кристаллики сахара и соли. Предметы для опытов дети приносили сами на занятие.

Использование этого оборудования позволяет:

Увеличивать изучаемые объекты, помещённые на предметной столик, в 10, 60 и 200 раз.

Фотографировать, а также производить видесъёмку происходящего, нажимая соответствующую кнопку внутри интерфейса программы.

Демонстрировать исследуемые объекты и все производимые с ними действия на мониторе персонального компьютера и на проекционном экране, если к компьютеру подключен мультимедиапроектор.

Проведение таких экспериментов, исследований развивает любознательность и интерес к природе и технике, формирует первоначальные практико-ориентированные знания.

Главная задача на этом этапе заключается в том, чтобы дети поняли основное назначение микроскопа.

Рассмотрение срезов помидора, моркови, зелёного лука и головки лука.

- Внутри их клеток особые включения красного, оранжевого цвета - пластиды. Именно они придают спелым овощам и фруктам красный, желтый или оранжевый цвет. Зеленые листья и плоды тоже содержат пластиды, но зеленого цвета. А уже знакомый нам лук или картофель белые потому, что их пластиды бесцветны.

Пластиды одного вида могут превращаться в другой. Вот почему зеленый помидор поспевает и становится красным. [4]

А как дальше попадут вода и соли к остальным частям растения? После того, как дети выскажут свои предположения, мы рассматриваем срезы стеблей и видим сходство с корнями.

В стебле также есть проводящие сосуды, что позволяет проводить воду от корня по стеблю к другим частям растения.
На данном этапе можно повторить материал о клеточном строении растений: все живое состоит из клеток.
К каким организмам можно отнести растения? К многоклеточным.

Используя цифровые микроскопы появляется возможность:

более качественно, интересно провести лабораторную работу и практическую работу (снимки с цифровых микроскопов наглядны, доступны для каждого учащегося);

примененить цифровой микроскоп для контроля знаний.

примененить цифровой микроскоп в процессе изучения нового материала

повысить интерес к биологической науке, исследовательской деятельности;

решить вопрос с недостатком раздаточного материала (микропрепаратов) при проведении лабораторных работ;

изменить традиционный подход при выполнении лабораторных работ.

переходу от репродуктивной передачи знаний к творческой, систематизации и углубления знаний.

Таким образом, цифровой микроскоп относится к классу учебных микроскопов достаточно высокого уровня. Он с успехом может быть использован в исследовательской практике. Работа с микроскопом позволяет вести урок на достаточно высоком современном уровне, повышает интерес учащихся к изучаемому предмету, значительно расширяет их знания.

Цифровой микроскоп в начальной школе?

Учитель начальных классов МБОУ СОШ №12 г.Энгельса

Шевцова Тамара Анатольевна

Использование этого оборудования позволяет:

Увеличивать изучаемые объекты
Фотографировать, а также производить

производимые с ними действия на проекционном

Проведение таких экспериментов, исследований развивает:

- интерес к природе и технике

- формирует первоначальные практико-ориентированные знания.

Голова мухи голова осы

Голова медоносной пчелы

Кристаллы сахара довольно крупные и хорошо просматриваются. Выглядят они очень аккуратно. Наверное, если выкрасить их в разные цвета, то можно принять их за драгоценный камни.

Соль — размером поменьше. Встречаются даже в виде шариков: наверняка её специально делают такой, чтобы лучше сыпалась из солонки. Если брать соль не из магазина, то кристаллы будут более похожи на куб.

Сода еще меньше соли. Её кристаллы легко слипаются между собой.

Слева направо: кристаллы сахара, соли и соды (увеличено в 100 раз).

Предлагаю выполнить простые лабораторные работы в домашних условиях :

1. Строение плесени

1. Подцепите иголкой немного плесени , которая выроста на хлебе или овощах

2. Положите ее на стеклянную прозрачную поверхность (например, на крышку от небольшой чашки из набора микроскопа). Капните на плесень каплю воды и накройте ее второй крышкой, слегка придавив

3. Положите готовый препарат на предметный столик микроскопа, подложив под него белую бумагу

4. Поверните барабан микроскопа на 10-ти кратное увеличение и рассмотрите грибницу плесневого гриба. Сделайте фотографию объекта

5. Поверните барабан микроскопа на 60-ти кратное увеличение и рассмотрите головки со спорами , которые высыпались при надавливании на плесень. Сделайте фотографию объекта

2. Строение цветка

Оторвите цветок у цветущего комнатного растения. Рассмотрите его лепестки под микроскопом. Сделайте фото (10-кратное увеличение)

2. Рассмотрите органы размножения цветка:

тычинки и пестики на 60-кратном

увеличении. Сделайте фото.

3. Найдите пыльцу на 200-кратном

увеличении. Сделайте фото пылинок

3. Строение насекомых

1. Поймайте комнатную муху (или найдите спящую за окном). Положите ее на белую бумагу. Рассмотрите на разном увеличении. Найдите сложные глаза , они очень крупные (состоят из простых глазок, словно мозаика). Сделайте фото

2. Рассмотрите крыло мухи. Мухи, в отличие от других насекомых, имеют только два крыла! Крылья перепончатые, имеют жилки . Сделайте фото жилок

3. Вторая пара крыльев у мух превратилась в жужжальца (на фото – маленькие, блестящие), поэтому мухи сильно жужжат при полете. Найдите их на 60-кратном увеличении. Сделайте фото

4. Рассмотрите ноги у мухи, их 3 пары. Ноги имеют членистое строение (состоят из сегментов), поэтому насекомых относят к типу Членистоногие. На концах лапок – присоски, чтобы ходить по гладкой поверхности (по стеклу)

Используя цифровые микроскопы появляется возможность:

более качественно, интересно провести лабораторную работу и практическую работу (снимки с цифровых микроскопов наглядны, доступны для каждого учащегося);
примененить цифровой микроскоп для контроля знаний.
примененить цифровой микроскоп в процессе изучения нового материала
повысить интерес к биологической науке, исследовательской деятельности;
решить вопрос с недостатком раздаточного материала (микропрепаратов) при проведении лабораторных работ;
изменить традиционный подход при выполнении лабораторных работ.
переходу от репродуктивной передачи знаний к творческой, систематизации и углубления знаний.

Читайте также: