Использование цифрового микроскопа на уроках и во внеурочной деятельности

Альмухометова А.С. учитель биологии МАОУ «Гимназия»г.Гая Оренбургской области

Мастер-класс: Использование цифрового микроскопа на уроках и во внеурочной деятельности

Цель: Познакомить участников мастер – класса с возможностями использования цифрового микроскопа на уроках биологии и во внеурочной деятельности

Задачи: Познакомить с методикой работы с цифровым микроскопом.

Содержание мастер – класса:

1 этап (теоретический)

Появление цифрового микроскопа в школе, не только позволяет ученикам увидеть нечто новое, но прежде всего помогает учителю грамотно организовать урочную и внеурочную деятельность.

Цифровой микроскоп - это приспособленный для работы в школьных условиях оптический прибор, снабженный преобразователем визуальной информации в цифровую. Он обеспечивает возможность передачи в компьютер в реальном времени изображение микрообъекта и микропроцесса, его хранения, в т.ч. в форме цифровой видеозаписи, отображения на экране, распечатки, включения в презентацию. С применением  цифрового микроскопа, появилась возможность более качественно и интересно проводить уроки, особенно лабораторные работы, возрос интерес к биологической науке, исследовательской деятельности, так как работа с микроскопом  - один из наиболее любимых видов деятельности у учащихся.

Использование цифрового микроскопа на уроке биологии

Перемены, происходящие в сфере информационных технологий, формируют новую культуру работы с информацией. Цифровой микроскоп дает возможность:

• изучать исследуемый объект не одному ученику, а группе одновременно, так как информация может быть выведена на монитор компьютера, проектор, в сетевом взаимодействии;

• использовать разноуровневые задания для учащихся одного класса;

• изучать объект в динамике;

• создавать презентационные видеоматериалы по изучаемой теме;

• использовать изображения объектов на бумажных носителях в качестве раздаточного материала;

• проводит исследования в проектной деятельности и др.

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

Использование при изучении биологии цифрового микроскопа экономит учебное время, способствует повышению эффективности и информативности урока и переходу от репродуктивной передачи знаний к интенсивной творческой дискуссии с учениками, проведению совместных исследований, выполнению самостоятельных исследовательских проектов разного уровня сложности. Применение современных технологий дает возможность решать проблему подготовки образованных людей, свободных от стереотипов, способных быстро ориентироваться в обстановке и самостоятельно мыслить.

Исследовательская деятельность может быть реализована не только на уроках биологии, но и во внеурочной деятельности. Программа элективных курсов выходит за рамки базового образования и включает большое количество практических и лабораторных работ, проведение которых с использованием цифрового микроскопа позволит школьникам почувствовать себя исследователями в той или иной области биологии.

Применение цифрового микроскопа на уроках биологии

Оснащение учебных кабинетов компьютерной техникой и использование ее на уроке становятся обязательными атрибутами школы XXI века. Эффективно применять компьютер на уроках биологии поможет цифровой микроскоп. Рассмотрим конкретные примеры.

1. Применение цифрового микроскопа для контроля знаний. Для того чтобы вовлечь в работу весь класс, опрос должен быть интересен ученикам. Этого можно достичь, если известный фактический материал рассматривать в новом свете, а теоретические знания применять на практике. Так, один ученик может выполнять полученное задание, а весь класс будет иметь возможность видеть результаты работы, задавать вопросы и вносить коррективы. Так реализуется коллективная познавательная деятельность, в процессе которой знания всех учащихся совершенствуются и несколько человек имеют возможность сразу получить оценки.

2. Применение цифрового микроскопа в процессе изучения нового материала. Здесь возможно несколько вариантов использования микроскопа.

1) Первый вариант: совместная работа учителя и учащихся в процессе демонстрации объекта. При этом учитель, демонстрируя препарат, объясняет новый материал, указывает учащимся, на что нужно обратить внимание, задает вопросы.

2) Второй вариант: самостоятельное изучение учащимися микропрепарата с использованием текста учебника. Учитель при этом контролирует и направляет деятельность учащихся.

3) Третий вариант: при изучении сложного микропрепарата учитель сначала объясняет особенности строения данного объекта путем выведения микропрепарата на экран, а затем каждый учащийся самостоятельно изучает микропрепарат на рабочем месте, используя инструктивные карточки.

1. Применение цифрового микроскопа на этапе закрепления знаний. Здесь школьникам можно предложить сравнить два изученных объекта. Итогом данной работы может быть создание специальных презентационных материалов.

Использование цифрового микроскопа на уроках биологии дает ощутимый педагогический эффект в плане формирования мотивации к изучению учебного материала, систематизации и углубления знаний учащихся, развития их способностей к приобретению и усвоению знаний. Однако использование компьютерных технологий в учебном процессе предполагает наличие трех основных компонентов: аппаратно-программного базиса (компьютера и цифрового микроскопа), подготовленного учителя и электронных учебно-методических средств, доступных для пользования.

Что даёт учителю и ученику цифровой микроскоп, применительно к урокам биологии?

Одна из самых больших сложностей, подстерегающих учителя биологии при проведении лабораторной работы с традиционным микроскопом, это практически отсутствующая возможность понять, что же в действительности видят его ученики. Сколько раз зовут ребята совсем не к тому, что нужно – в поле зрения либо край препарата, либо пузырёк воздуха, либо трещина…

Хорошо, если для проведения подобных обязательных по программе работ есть подготовленные помощники. А если Вы один - на 20 человек и 10 микроскопов? А стоящий посередине парты (один на двоих!) микроскоп нельзя сдвигать – иначе все настройки света и резкости сбиваются, при этом результаты работы (а также время и интерес) теряются.

Важно и то, что можно указать и подписать части препарата, собрав из этих кадров слайд-шоу.

Сделать это можно как сразу на уроке, так и в процессе подготовки к нему.

Объектами исследования могут быть части цветка, поверхности листьев, корневые волоски, семена или проростки. А плесени – хоть мукор, хоть пеницилл? Для членистоногих – это все их интересные части: лапки, усики, ротовые аппараты, глаза, покровы (например, чешуйки крыльев бабочек). Для хордовых – чешуя рыбы, перья птиц, шерсть, зубы, волосы, ногти, и многое-многое другое. Это далеко не полный список.

Важно и то, что очень многие из указанных объектов после исследования, организованного с помощью цифрового микроскопа, останутся живы: насекомых – взрослых или их личинок, пауков, моллюсков, червей можно наблюдать, поместив в специальные чашечки Петри А любое комнатное растение, легко становится объектом наблюдения и исследования, не теряя при этом ни одного листочка или цветочка. Это возможно благодаря тому, что верхняя часть микроскопа снимается, и при поднесении к объекту работает как веб-камера, Единственное неудобство состоит в том, что фокусировка при этом осуществляется только за счёт наклона и приближения-удаления.

С помощью микроскопа «Левенгук», Вы легко выполните фотографию, осуществляете видеосъёмку, с возможностью фотошопа.

Использование цифрового микроскопа на уроках биологии позволяет повысить интерес к предмету, повысить качество обучения, отразить существенные стороны биологических объектов, воплотив в жизнь принцип наглядности, выдвинуть на передний план наиболее важные (с точки зрения учебных целей и задач) характеристики изучаемых объектов и явлений природы.

Полученный с помощью цифрового микроскопа материал может быть использован как в учебном процессе, так и во внеурочной деятельности (кружок, факультатив, элективный курс).

Все уже познакомились с микроскопом Левенгук, микроскопом в составе цифровой лаборатории по биологии.

Лабораторная работа

Тема: "Строение плесневых грибов".

Цель работы: познакомить учащихся с характерными признаками строения плесневых грибов.

Оборудование: цифровой микроскоп, микропрепарат "Плесень мукор",компьютер

Ход работы.
1. Включаем компьютер и запускаем программу работы с цифровым микроскопом «Наулаб» или «Левенгук».
2. Помещаем препарат под микроскоп при увеличении 10*, используя освещение.
3. Рассматриваем гриб при увеличении 60* и 200*.

4. Делаем фотографию гриба при увеличении 60* и 200*.

5. Сохранить фото в своей папке под названием "Мукор 60*",  "Мукор 200*".

6. Представьте результаты своей работы всему классу, с помощью цифрового микроскопа.

Лабораторная работа

Тема: Особенности строения и жизни моллюсков

Цель: познакомить учащихся с характерными особенностями строения и жизни моллюсков.

Оборудование: цифровой микроскоп, чашки Петри с раковинами и живыми моллюсками, компьютер

Ход работы:

1. Включаем компьютер и запускаем программу работы с цифровым микроскопом.
2. Рассмотрите объект при малом и большом увеличении. Отметьте форму и окраску моллюсков. Зарисуйте и подпишите увиденное.

3.Обратите внимание на характер перемещения моллюсков по стеклу и бумаге. Какой след на них остается?

4. Делаем фотографию моллюска при увеличении 20* и 100*, снимаем видео.
5. Сохранить рисунок и видео в своей папке под названием «Моллюски»

6.Представьте результаты своей работы всему классу, с помощью цифрового микроскопа.

Отчет о проделанной работе представляют:

• Первый вариант: ученики распечатывают фотографии с подписями объектов, вклеивают их в лабораторный журнал, отвечают на вопросы к выводу.

• Второй вариант: ребята сохраняют результаты работы на компьютере в своей именной папке, а учитель к следующему уроку проверяет правильность выполнения подписей и ответов на вопросы.

• Третий вариант (комбинированный): выводы сдаются в письменной форме, а рисунки сохраняются на компьютере.

.

Одна из задач центра «Точка роста»: Организация внеурочной деятельности в учреждении, разработка соответствующих образовательных программ. Вовлечение учащихся и педагогов в проектную деятельность.

Программа «Юный биолог» ориентирована на приобретение знаний по разделам биологии, в том числе по микробиологии. Она направлена на формирование у учащихся 5-6 классов интереса к изучению биологии, развитие практических умений, применение полученных знаний на практике.

Методы научного исследования. Лабораторное оборудование и приборы для научных исследований. История изобретения микроскопа, его устройство и правила работы. Техника приготовления временного микропрепарата. Рисуем по правилам: правила биологического рисунка.

Практические и лабораторные работы: Устройство микроскопа

Приготовление и рассматривание микропрепаратов Зарисовка биологических объектов.

Мини- исследование «Микромир» (работа в гpynnax с последующей презентацией

Используя цифровые микроскопы мы получаем возможность:

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

• 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