В биологии микроскоп можно использовать для. Особенности использования цифрового микроскопа на уроках биологии. Использование цифрового микроскопа на практических занятиях по биологии

С егодня трудно представить себе научную деятельность человека без микроскопа. Микроскоп широко применяется в большинстве лабораторий медицины и биологии, геологии и материаловедения. Полученные с помощью микроскопа результаты необходимы при постановке точного диагноза, при контроле над ходом лечения. С использованием микроскопа происходит разработка и внедрение новых препаратов, делаются научные открытия.

Микроскоп - (от греческого mikros - малый и skopeo - смотрю), оптический прибор для получения увеличенного изображения мелких объектов и их деталей, не видимых невооруженным глазом. Глаз человека способен различать детали объекта, отстоящие друг от друга не менее чем на 0,08 мм. С помощью светового микроскопа можно видеть детали, расстояние между которыми составляет до 0,2 мкм. Электронный микроскоп позволяет получить разрешение до 0,1-0,01 нм. Изобретение микроскопа, столь важного для всей науки прибора обусловлено, прежде всего, влиянием развития оптики. Некоторые оптические свойства изогнутых поверхностей были известны еще Евклиду (300 лет до н.э.) и Птоломею (гг.), однако их увеличительная способность не нашла практического применения. В связи с этим первые очки были изобретены Сальвинио дели Арлеати в Италии только в 1285 г. В 16 веке Леонардо да Винчи и Мауролико показали, что малые объекты лучше изучать с помощью лупы.

Первый микроскоп был создан лишь в 1595 году Захариусом Йансеном (Z. Jansen). Изобретение заключалось в том, что Захариус Йансен смонтировал две выпуклые линзы внутри одной трубки, тем самым, заложив основы для создания сложных микроскопов. Фокусировка на исследуемом объекте достигалось за счет выдвижного тубуса. Увеличение микроскопа составляло от 3 до 10 крат. И это был настоящий прорыв в области микроскопии! Каждый свой следующий микроскоп он значительно совершенствовал.

В этот период (XVI в.) датские, английские и итальянские исследовательские приборы постепенно начали свое развитие, закладывая фундамент современной микроскопии. Быстрое распространение и совершенствование микроскопов началось после того, как Галилей (G. Galilei), совершенствуя сконструированную им зрительную трубу, стал использовать ее как своеобразный микроскоп (), изменяя расстояние между объективом и окуляром.

Микроскоп Галилея год.

В 1625 г. членом Римской "Академии зорких" ("Akudemia dei lincei") И. Фабером был предложен термин "микроскоп". Первые успехи, связанные с применением микроскопа в научных биологических исследованиях, были достигнуты Гуком (R. Hooke), который первым описал растительную клетку (около 1665 г.). В своей книге "Micrographia" Гук описал устройство микроскопа.

В 1681 г. Лондонское королевское общество в своем заседании подробно обсуждало своеобразное положение. Голландец Левенгук (A. van Leenwenhoek) описывал изумительные чудеса, которые открывал своим микроскопом в капле воды, в настое перца, в иле реки, в дупле собственного зуба. Левенгук с помощью микроскопа обнаружил и зарисовал сперматозоиды различных простейших, детали строения костной ткани ().

Л учшие лупы Левенгука увеличивали в 270 раз. С ними он увидел впервые кровеносные тельца, движение крови в капиллярных сосудах хвоста головастика, полосатость мускулов. Он открыл инфузории. Он впервые погрузился в мир микроскопических одноклеточных водорослей, где лежит граница между животным и растением; где движущееся животное, как зеленое растение, обладает хлорофиллом и питается, поглощая свет; где растение, еще прикрепленное к субстрату, потеряло хлорофилл и заглатывает бактерии. Наконец, он видел даже бактерии и в великом разнообразии. Но, разумеется, тогда не было еще и отдаленной возможности понять ни значение бактерий для человека, ни смысла зеленого вещества - хлорофилла, ни границы между растением и животным.

В 1668 г. Е. Дивини, присоединив к окуляру полевую линзу, создал окуляр современного типа. В 1673 г. Гавелий ввел микрометрический винт, а Гертель предложил под столик микроскопа поместить зеркало. Таким образом, микроскоп стали монтировать из тех основных деталей, которые входят в состав современного биологического микроскопа.

В 1824 г. громадный успех микроскопа дала простая практическая идея Саллига, воспроизведенная французской фирмой Шевалье. Объектив, раньше состоявший из одной линзы, расчленен на части, его начали изготовлять из многих ахроматических линз. Так умножено число параметров, дана возможность исправления ошибок системы, и стало впервые возможным говорить о настоящих больших увеличениях - в 500 и даже 1000 раз. Граница предельного видения передвинулась от двух к одному микрону. Далеко позади оставлен микроскоп Левенгука. В 70-х годах 19 века победоносное шествие микроскопии двинулось вперед. Сказавшим был Аббе (Е. Abbe).

Достигнуто было следующее: Во-первых, предельное разрешение передвинулось от полумикрона до одной десятой микрона. Во-вторых, в построении микроскопа вместо грубой эмпирики введена высокая научность. В-третьих, наконец, показаны пределы возможного с микроскопом, и эти пределы завоеваны.

О сновными частями светового микроскопа (рис. 1) являются объектив и окуляр, заключенные в цилиндрический корпус – тубус. Большинство моделей, предназначенных для биологических исследований, имеют в комплекте три объектива с разными фокусными расстояниями и поворотный механизм, предназначенный для их быстрой смены – турель, часто называемую револьверной головкой. Тубус располагается на верхней части массивного штатива, включающего тубусодержатель. Чуть ниже объектива (или турели с несколькими объективами) находится предметный столик, на который устанавливаются предметные стекла с исследуемыми образцами. Резкость регулируется с помощью винта грубой и точной настройки, который позволяет изменять положение предметного столика относительно объектива.

Оптические микроскопы Ближнепольный оптический микроскоп Конфокальный микроскоп Двухфотонный лазерный микроскоп Электронные микроскопы Просвечивающий электронный микроскоп Растровый электронный микроскоп Сканирующий зондовый микроскоп Сканирующий атомно-силовой микроскоп Сканирующий туннельный микроскоп Рентгеновские микроскопы Рентгеновские микроскопы отражательные Рентгеновские микроскопы проекционные Лазерный рентгеновский микроскоп (XFEL) Дифференциальны интерференционно-контрастны микроскоп

На сегодняшний день микроскоп – это один из важнейших приборов, который применяется во многих отраслях науки.

Микроскоп - (от греческого mikros - малый и skopeo - смотрю), оптический прибор для получения увеличенного изображения мелких объектов и их деталей, невидимых невооруженным глазом.

Назвать первого, кто изобрел микроскоп сложно, потому что эти приборы стали появляться в XVI веке в разных странах и городах.

Микроскоп и его применение

В 1595 году Захариусом Йансеном. Именно Йансен соединил две выпуклые линзы внутри трубки. Увеличение того микроскопа составляло от 3 до 10 крат. Так же в 1590 микроскоп появился у Иоанна Липперсгея, который раньше сконструировал простой телескоп. В 1624 свой телескоп представил Галилео Галилей (он назвал свой прибор (occhiolino итал. - маленький глаз).

В Голландии в XVII веке Антони Ван Левенгук создал основной прототип современного микроскопа. Самое интересное, что Левенгук не был ученым. Талантливый самоучка работал торговцем мануфактурой. Первое, на что он взглянул через созданный им прибор, была капелька воды, в которой он увидел множество мелких организмов, которые он назвал animalculus (лат. «маленькие звери»). Но на этом он не остановился. Ведь именно Ван Левенгук открыл клеточную структуру живой ткани, разглядывая срезы овощей, фруктов и мяса.

За свое открытие и за свои достижения, в 1680 году Левенгук был избран действительным членом Королевского общества, а чуть позже стал академиком и Французской Академии наук.

Наука, которая изучает предметы с помощью микроскопа называется микроскопия (лат. мелкий, маленький и вижу).

В зависимости от выполняемых функций микроскопы делятся на:

Оптические микроскопы (среди прочих они появились первыми)
- электронные микроскопы;
- сканирующие микроскопы;
- рентгеновские микроскопы;
- лазерные рентгеновские микроскопы;
- дифференциальные микроскопы;

Микроскопы используются в следующих сферах:

Биологические (используются в биологических и медицинских исследованиях);
- металлографические (применяются в промышленных и научных лабораториях, где исследуются непрозрачные объекты);
- стереоскопические (используются в лабораториях и производствах для увеличения объектов во время рабочих операций);
- поляризационные (применяются в научно-исследовательских лабораториях для исследований в поляризованном свете);

Сейчас оптический микроскоп купить можно без особых проблем.

Бекетова Н.Ф.

Место работы:

учитель высшей категории МБОУ ЯСОШ

Тема «Мастер – класса» Использование цифрового микроскопа на уроках биологии

Цель:
Познакомить участников мастер – класса с возможностями использования цифрового микроскопа на уроках биологии

Задачи:

Познакомиться с работой цифрового микроскопа.

Освоить правила работы с микроскопом.

Рефлексия своей деятельности

Оборудование: микроскоп, цифровой микроскоп, микролаборатория, лук, гриб Мукор, Культура бактерии

План работы:

1 этап (теоретический)

2 этап (практический)
3 этап

4 этап

1 этап (теоретический)
цифровой микроскоп позволяет учителю

Начало ХХI в. проходит под знаком модернизации школьного образования.

Появляются новые педагогические технологии, методики, учебники.

Совершенствование средств и методов преподавания биологии должно ориентироваться на развитие познавательной деятельности и творческого мышления учащихся, выработку умений применять знания на практике. Для существенного улучшения организации обучения необходимо обращать внимание на такие формы работы, которые активизируют работу учеников. Всё шире в учебный процесс внедряются информационные технологии.

Сейчас компьютеры с проекционными устройствами, интерактивные доски появились во многих школьных кабинетах. Многие уроки биологии проходят с использованием компьютерной техники
К инновационным информационно-коммуникативным средствам обучения на уроках биологии относится цифровой микроскоп.

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.

Что позволяет сделать цифровой микроскоп?

Точно передать формы, границы и цвета объекта,

Выполнять разнообразные тонкие работы,

Производить наблюдения с экрана монитора,

Передавать результаты наблюдения на расстояния,

Редактировать изображения и проводить видеосъёмку процессов жизнедеятельности.

Распечатывать полученный графический файл в трёх разных режимах:
9 уменьшенных изображений на листе А4, лист А4 целиком, увеличенное изображение, разбитое на 4 листа А4

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.

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…

В этом случае реально производимые и одновременно демонстрируемые через проектор действия с препаратом и получаемое при этом изображение – лучшие помощники.
Они наглядно предъявляют ученику правильный образ действия и ожидаемый результат. Резкость изображения и в компьютерном варианте микроскопа достигается с помощью поворота винтов.
При проведении лабораторных работ на уроках цифровой микроскоп оказывает значительную помощь. Он дает возможность:

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.

активизирует работу учащихся на уроке Способствует развитию познавательной, информационной и исследовательской компетенций учащихся

Повышает уровень мотивации обучающихся помогает проводить практические и лабораторные работы индивидуально, фронтально и в группах

повышает интерес к поисково-исследовательской деятельности

способствует повышению успеваемости учащихся.

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.

2 этап (практический)
Проведение лабораторной работы (работа по группам)

На столах лежат листы: Приложение №1 (Правила работы с микроскопом»

Приложение №2 (инструктивная карточка лабораторной работы)

Приложение №3 (лист самооценки)

3 этап
Представление опыта работы с цифровым микроскопом на уроке (Приложение №4)

4 этап
Рефлексия деятельности (обсуждение участниками своей деятельности в качестве учеников и слушателей) (Приложение №5 – отзыв слушателей).

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).

ОСОБЕННОСТИ МЕТОДИКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПА НА УРОКАХ БИОЛОГИИ

Дурнева Ирина Александровна 1 , Мирнова Марина Николаевна 2
1 ФГБОУ ВПО «Южный федеральный университет, магистрант
2 ФГБОУ ВПО «Южный федеральный университет, кандидат педагогических наук, доцент

FEATURES OF A TECHNIQUE OF USE OF AN ELECTRONIC MICROSCOPE AT BIOLOGY LESSONS

Durneva Irina Aleksandrovna 1 , Mirnova Marina Nikolaevna 2
1 Southern Federal University, undergraduate
2 Southern Federal University, candidate pedagogical sciences, associate professor

Библиографическая ссылка на статью:
Дурнева И.А., Мирнова М.Н. Особенности методики использования электронного микроскопа на уроках биологии // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 12 [Электронный ресурс]..03.2019).

Современное обучение школьников заметно изменилось в последние годы, активно используются на уроках инновационные образовательные технологии, вводится дистанционное обучение детей с ограниченными возможностями здоровья и созданным интеллектом. Особенность дистанционного обучения в том, что оно основывается на информационно-коммуникационных технологиях, позволяющих ребёнку с ограниченными возможностями здоровья на расстоянии от педагога получить качественное образование и, в дальнейшем, полноценно участвовать в жизни общества. Дистанционное обучение для таких детей должно иметь собственное методическое обеспечение и адаптированные к их возможностям образовательные ресурсы.

В центре дистанционного обучения детей с ограниченными возможностями здоровья города Ростова-на-Дону осуществляется разработка и внедрение лабораторных работ с использованием цифрового – микроскопа.

Обучение детей с ограниченными возможностями здоровья имеет ряд особенностей, которые необходимо решить педагогу(рис.1). Практическая деятельность школьника ограничивается только его домашним пространством и возможностями интернета, поэтому было решено разработать лабораторные работы по биологии и методику их использования в дистанционном обучении.

Рис.1. Рабочее место ученика.

Рис. 2. Рабочее место учителя биологии.

На первом этапе разобрались с устройством микроскопа и его возможностями, выявили - основной отличительный признак цифрового микроскопа от светового – это отсутствие окуляра, через который глаз человека видит исследуемый объект. Его заменила цифровая камера, благодаря которой нет искажений, и улучшена цветопередача. В процессе подготовки к учебным занятиям изучили возможности цифрового – микроскопа. Установили, что все изображения получаются в цифровом виде, поэтому в дальнейшем планировали проводить дополнительную обработку снимков и хранить множество фотографий на одном носителе информации. Цифровой микроскоп имеет преобразователь визуальной информации в цифровую. С его помощью увеличенное изображение объекта изучения сразу же передается в компьютер, информация сохраняется на жестком диске.

Цифровые микроскопы многократно облегчили работу учителя и ученика. Оказалось управлять устройством довольно просто, регулятор приближения расположен по центру корпуса, охватывая его по окружности. Поворачивается регулятор плавно, благодаря чему легко можно отрегулировать желаемое увеличение. В большинстве случаев корпус прибора компактный и удобно ложится в руку, что делает его использование максимально практичным. Usb кабель в большинстве моделей достаточно длинный, что позволяет использовать микроскоп на удобном расстоянии от компьютера. Так же все модели оснащены кнопкой фотографирования и регулятором подсветки.

В свою очередь в комплект к устройству входит штатив, позволяющий без труда разместить прибор в любом месте и на любом расстоянии, необходимом для работы, это оказалось очень хорошем подспорьем для детей с ограниченными возможностями здоровья. Так же в комплекте имеются специальные насадки для объектива, позволяющие установить микроскоп на необходимом расстоянии при этом сохранив фокус.Ценным подарком для ребенка стал цифровой микроскоп, с помощью которого он может изучать окружающий мир .

С помощью этого устройства в домашних условиях создали цифровую лабораторию для изучения самых привычных в быту вещей. Цифровой микроскоп позволил тщательно изучить человеческий волос, состояние капельки воды, крылья бабочек, мухи, рассмотрели клетки всех растений на подоконнике, заглянули в аквариум и изучили строение водоросли. На этом не остановились проверили подлинность денежной купюры, рассмотрели отпечатки пальцев, волокна различных тканей, одним словом проделали огромное количество всевозможных занимательных открытий. Подключив цифровой микроскоп к домашнему компьютеру, с легкостью исследовали различные объекты при достаточно сильном увеличении, что позволило глубже познать микромир и собрать папку фото и видео-объектов.

Особое место в разделе биологии-5−6 отводили практическим работам c цифровым микроскопом. Предварительно микроскоп помогали настроить техники-программисты дистанционно. Учащиеся с помощью педагога учились готовить микропрепараты, изучать микрообъекты (общий план строения клеток растений, животных, грибов, строение корневого волоска, покровной ткани листа, клеток простейших), фотографировать их. Важно, что в дистанционном обучении учитель имеет возможность создать режим «Общий экран» в системе Chat и увидеть, что обучающийся наблюдает. Возможность общего курсора «Одной руки» позволяет координировать действия ученика и направлять его внимание на изучение объекта. Работая с микроскопом самостоятельно, учащиеся создавали снимки, видеоролики. Все изображения они могли распечатать на принтере и сохранить их электронный вариант. Учитель со своего компьютера осуществлял проверку полученного материала, давал индивидуальные задания и корректировал работу обучающихся. Роль учителя при проведении лабораторных и практических работ велика, нужно владеть информационной грамотностью, владеть работой с электронными ресурсами, работать свободно с электронными программами и координировать действия учеников. При этом учитывать особенности этих детей и психологический настрой на урок.

Рис.3. Изучаем простейших. Заведи домашнее простейшее и рассмотри его строение.

При проведение дистанционных уроков биологии было несколько способов доставки учебных материалов ученикам: использование электронной почты, возможности системы Chat для доставки учебных материалов ученикам. Чаще всего такой доступ применялся при использовании кейс-метода. Обычно учебные материалы представлены в формате DOC или HTML. Ученики получают учебные кейсы(портфели) с рекомендациями по изучению учебного материала и выполнению заданий. Выполненные задания ученики пересылают учителю.

При предоставлении кейса(портфеля) в формате DOC необходимо чтобы у учеников имелся специализированный текстовый редактор, позволяющий открывать документ и редактировать его (MS Word, ОpenOffice). Формат HTML является открытым стандартом, может редактироваться любым текстовым редактором и легко интегрируется с любым веб-приложением. Ограничения при использовании такого способа – у всех учеников должна быть персональная электронная почта. Это связано с тем, что через Chat может возникать сложность пересылки файлов большого размера и файлов с графическими изображениями из-за низкой скорости Интернета. При этом рассылка кейсов иногда занимает длительное время при большом количестве участников обучения, а в наших условиях классы до 3-х человек.В процессе подготовки к уроку использовали рекомендации по конструированию урока с использованием информационно-коммуникационных технологий.

Приятно осознавать, что работа с микроскопом оказалась наиболее любимым видов учебной деятельности детей с ограниченными возможностями здоровья, которые по состоянию здоровья не могут посещать обычную школу. Для них дистанционное обучение стало окном в мир знаний, а возможности заглянуть в микромир дало стимул к познанию и открытиям. Использование цифрового микроскопа сделала её еще более яркой, запоминающейся, да и самому учителю такая работа доставила удовольствие.

Рис.4. Микропрепарат плесени-мукор под увеличением 60 с обозначениями сделанными учеником.

Разработали инструктивные карточки для лабораторных работ, например:

Лабораторная работа «Строение плесневого гриба мукора»

Инструктивная карточка.

1. Включить компьютер и запустить программу работы с цифровым микроскопом.

2. Поместить препарат под микроскоп при увеличении 10*, используя нижнее освещение.

3. Рассмотреть гриб при увеличении 60* и 200*.

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

5. Перейти в коллекцию рисунков с помощью кнопки

6. Выбрать снимок гриба при увеличении 60*. Перейти в редактор Paint и выполнить подписи: Мукор 60* Гифы Спорангий

7. Выбрать снимок гриба при увеличении 200*. Перейти в редактор Paint и выполнить подписи: Мукор 200* Гифы Спорангий

Применение цифрового микроскопа совместно с компьютером позволила получить увеличенное изображение биологического объекта (микропрепарата) или кристаллов на экране монитора персонального компьютера, ребенок мог отчетливо увидеть строение одноклеточных организмов, обозначить органоиды клетки, сфотографировать уведенное и выслать учителю для проверки(рис.4). При этом отмечена соревновательность среди учеников, им хотелось все увидеть и больше сфотографировать. Созданный портфель ученика - это папка на рабочем столе компьютера пополнялась регулярно увиденными объектами.

В процессе изучения возможностей использования цифрового микроскопа установили преимущества проведения лабораторных работ на дистанционных уроках биологии: изучать исследуемый объект может как каждый ученик, так и группа учащихся одновременно, так как информация выводится на общий экран монитора компьютера, с помощью программы Skype; использовать изображения объектов или видео 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 с немыми обозначениями, как карточки здания для опроса учащихся. Применяли приемы: 1. Использовать как немое видео - узнай кто я и как я живу? 2. Озвучь видео, представь, что объект на экране - это ты. 3.Что бы ты сказал нам о себе?

При использовании световых микроскопов в традиционной школе всеми учащимися на лабораторных работах у учителя возникали трудность в контроле за правильностью настройки микроскопов у учащихся – элементарно не хватало времени заглянуть в каждый микроскоп. Цифровой микроскоп в дистанционном обучении позволил решить и эту проблему: изображение выводится на общий экран и у учащихся появилась возможность сравнить увиденное на своем микроскопе с изображением в учебнике, в результате реальную помощь приходилось оказывать только некоторым учащимся.

Лабораторная работа с использованием цифрового микроскопа в дистанционном обучении содержит те же этапы, что и в традиционной школе на обычном уроке: 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).

Составили перечень лабораторных работ по биологии, на которых можно использовать цифровой микроскоп:

1. Приготовление микропрепаратов растительных клеток и рассматривание их под микроскопом
2. Строение семян двухдольных и однодольных растений
3. Изучение внешнего и внутреннего строения стебля на готовых микропрепаратах.
4. Строение цветка
5. Изучение внешнего состояния корня
6. Изучение внешнего и внутреннего строения листа на готовых микропрепаратах
7. Изучение внешнего строения водорослей
8. Изучение строение плесневых грибов

7 класс

1. Изучение клеток и тканей животных на готовых микропрепаратах и их описание
2. Наблюдение за движением простейших
3. Наблюдение за поведением, передвижением, ответом на раздражение прудовика
4. Строение пера птиц
5. Внешнее строение раковин моллюсков

В процессе изучения методических особенностей использования цифрового микроскопа выяснили как можно использовать во внеурочной работы с детьми, увлекающимися биологией. Это рассматривание тычинок и пестиков цветка, различные ткани растений. 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, остались живы: насекомых – взрослых или их личинок, пауков, моллюсков, червей наблюдали, не моря, поместив в специальные миниатюрные чашечки Петри.

Школьный курс по биологии можно сделать значительно интересней и лучше запоминающимся, если использовать наглядные демонстрационные материалы. Что такое биология? Это наука о живой природе и об окружающем нас мире в целом. Следовательно, это огромная по своим масштабам сфера для исследований, ведь можно изучать строение и функции различных клеток, тканей, органов и целого организма, химическую структуру клеток, передачу наследственной информации, размножение и деление клеток и т.д. И одно дело все эти знания получать из учебников, и совсем другое - увидеть что-то собственными глазами в микроскоп.

Для школьников наилучшим выбором микроскопа будут модели , или . Они просты в использовании, не требуют специальных знаний и умений, и способны обеспечить достаточное увеличение - от 40 до 640-800 крат, которого вполне хватит для изучения растительных и животных клеток, образцов с кровью и многого другого.

В целом же, микроскоп для школьника должен обладать следующими характеристиками:

• Стеклянная оптика. Без этой характеристики не удастся получить качественное изображение, особенно на больших увеличениях.
• Верхняя и нижняя подсветка. Верхний свет пригодится для работы с непрозрачными образцами, а нижний, наиболее часто используемый, нужен для исследований прозрачных, полупрозрачных и пленчатых образцов.
• Осветительные элементы. Лучше, если это будет светодиоды или галогеновая лампа. Они очень мало нагревают рабочий столик, имеют длительный срок службы и обеспечивают естественную цветопередачу.
• Фокусировка. Более серьезные модели микроскопов имеют два вида фокусировки - грубую и тонкую. На практике, ребенок будет в основном пользоваться грубой фокусировкой на объект, поэтому наличии только одного вида регулировки резкости не является препятствием для полноценного изучения образца.
• Корпус микроскопа. Он должен быть металлическим. Это обеспечит прочность конструкции и длительный срок службы микроскопа.
• Питание микроскопа. Удобно, когда микроскоп можно использовать не только в домашних, но и в полевых условиях. Поэтому стоит обратить внимание на источники питания микроскопа. Довольно часто их два вида - от сети переменного тока и от батареек.

Микроскоп для курса "Биология" в домашних условиях.

Приведем пример самого простого использования микроскопа в домашних условиях для биологических целей. Первое, с чем начинают знакомиться школьники на уроках ботаники - строение растений. Главной составляющей всех растений является клетка, которую школьники зачастую изучают на примере лука.

Обычно готовят два препарата - окрашенный и неокрашенный. Для этого необходимо отсоединить от лука одну мясистую чешуйку и снять с ее внутренней стороны кожицу. Эту кожицу кладут на предметное стекло, сверху наносят 1-2 капли воды и накрывают образец покровным стеклом. Излишки воды убирают с помощью фильтровальной бумаги.

Окрашенный препарат готовится аналогичным способом, но вместо чистой воды на предметное стекло наносят смесь йода с водой. Йодный раствор проникает вглубь клетки и делает доступными для изучения прозрачные структуры лука.

Далее оба препарат изучают на разных увеличениях, но наилучшим будет среднее и большое увеличение. В неокрашенном препарате можно рассмотреть только внешнее строение клетки, ее стенки, а внутренние структуры остаются невидимыми. В окрашенном препарате, напротив, можно рассмотреть внутреннее устройство клетки - цитоплазму, которая приобрела светло-коричневый оттенок, крупное ядро и плавающее в нем красное ядрышко. На самом большом увеличении становятся заметными межклеточные поры - узкие коридоры для равномерного распределения между клетками воды и питательных веществ.

Также на самом большом увеличении можно заметить, что цитоплазма в клетках на самом деле расположена по краям клеточной оболочки, а центральная часть клетки так и осталась прозрачной (в нее не проник раствор йода) и разделена перегородками. Пространство между перегородками называют вакуолям, здесь хранятся питательные вещества и вода, необходимые для роста растения. Да и сама цитоплазма на большом увеличении не выглядит однородной. Ее структура имеет зернистость, которая обеспечивается за счет содержащихся в ней органелл. Именно благодаря им клетки кожицы лука имеют своеобразный рисунок при микроскопии.

Что еще можно изучить при помощи обычного лука? Например, плазмолиз и деплазмолиз, два взаимосвязанных процесса. Плазмолиз это процесс отделения цитоплазмы от стенки клетки и «съеживания» самой клетки. Деплазмолиз является обратным процессом, когда восстанавливается прежняя форма и упругость клеток. Фактически, такой опыт может наглядно показать ребенку, как происходит гибель клетки от обезвоживания и ее восстановление. Однако не все клетки имеют обратимый плазмолиз. Он возможен только в клетках с плотной клеточной стенкой, например, у растений, грибов, крупных бактерий. А вот стенки животных клеток не имеют необходимой плотности, поэтому при потере большого количества жидкости они сжимаются, а некоторые из них погибают

Для проведения опыта с плазмолизом и деплазмолизом нужно приготовить неокрашенный препарат из кожицы лука, такой же, как для изучения строение растительной клетки. Однако вместо обычной воды на предметное стекло наносят солевой раствор. Для восстановления формы клетки нужно под покровное стекло капнуть несколько капель чая - черного, зеленого или травяного. Все они по своим характеристикам похожи на гипотонический раствор, который изредка используют в медицинских целях. В нем содержится малое количество солей, поэтому он легче проникает внутрь клетки и восстанавливает ее форму.

Под микроскопом изучать можно огромное количество препаратов и самое приятное, что большую часть из них можно приготовить самостоятельно. Очень увлекательно рассматривать в микроскоп клетки томата, картофеля, груши, песок, специи, цветочную пыльцу, насекомых. Фактически все, что душа пожелает можно положить на предметный столик микроскопа, главное - подобрать правильное освещение и самое подходящее увеличение. А все остальное придет с опытом!