НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЖУРНАЛ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ АЛЬМАНАХ

НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЖУРНАЛ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ АЛЬМАНАХ

«
Актуальные вопросы преподавания предметов естественно-научного цикла

Антипкина Н. П., Рудь Н. А. «Цифровой» микроскоп как один из инструментов учителя биологии

Оригинал материала размещен в выпуске № 1 (39) https://f.almanah.su/39.pdf


Информационные технологии смело и решительно ворвались в жизнь современной школы. Дистанционные уроки перестают вызывать трепет и становятся обыденностью. Учебные задания стали не только включать просмотр видеоуроков или учебных фильмов, но и съемку собственных видеороликов. И использование на уроках микроскопа с подключенной цифровой видеокамерой не вызывает существенных затруднений ни для учителей, ни для учащихся. У нас, в кабинете биологии обычной провинциальной школы, шестиклассники смело подключают цифровой микроскоп к компьютеру, наносят на предметное стекло каплю воды с культурой инфузорий, и через проектор на большом экране весь класс наблюдает за суетливыми движениями невидимых невооруженному глазу существ. Если нам необходимо, мы снимаем увиденное на камеру и фотографируем. В этой ситуации учеников удивляют не чудеса техники, а открывшийся бурный мир одноклеточных.
Цифровой мир расширяет границы образовательных методик, появляются новые образовательные технологии, которыми хочется овладеть, чтобы чувствовать себя уверенно в современной школе. Когда возникла возможность использовать ИКТ-технологии в школе, многие учителя начали допускать «перегибы», заменяя живое общение с учителем на «живую голову» видеоуроков. Так же было и с техническими устройствами. Теперь уже многие педагоги разобрались: во всем необходимо знать меру. Дистанционное обучение подтвердило очевидную истину: грамотного и воодушевленного учителя никакая техника не заменит. Но использовать доступные и эффективные цифровые инструменты мы просто обязаны.
За несколько лет работы мы смогли оценить эффективность применения микроскопа с цифровой видеокамерой на уроках биологии и во внеурочной деятельности и хотели бы поделиться наработанным опытом. Это устройство 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. [1] Аккумуляторные батареи обеспечивают мощную регулируемую подсветку. Цифровой микроскоп – наглядное пособие, использование изображения объектов в качестве демонстрационных таблиц для объяснения новой темы или при опросе учащихся. Наличие одного цифрового микроскопа на столе у учителя даёт возможность продемонстрировать микропрепарат одновременно всем учащимся (выводя изображение на экран) и обратить внимание на детали, что невозможно сделать при использовании традиционных микроскопов.
При работе класса со световыми микроскопами одно из самых больших неудобств учителя – невозможность понять, что именно видят школьники. Очень часто они принимают за изучаемый объект пузырек воздуха, край покровного стекла или пятнышко грязи. Заглянуть во время урока в каждый из 15 микроскопов по несколько раз почти невозможно. Но если учитель покажет всем учащемся, как должен выглядеть изучаемый объект и объяснит, на какие из его особенностей следует обратить внимание, качество самостоятельной работы учащихся обязательно повысится.
Преимущества микроскопа с цифровой видеокамерой для использования на уроке и при проведении лабораторных исследований очевидны.
• Появляется возможность изучать исследуемый объект группе учащихся одновременно, так как информация выводится на монитор компьютера, возможна организация групповой работы;
• при объяснении темы или при опросе учащихся можно использовать фото- и видеоматериалы, полученные самими школьниками, даже если урок идет в дистанционном формате;
• возможно изучение объектов в режиме реального времени, наблюдение процессов жизнедеятельности;
• можно создавать презентационные фото- и видеоматериалы по изучаемой теме;
• и использовать распечатанные на бумажных носителях изображения объектов.
Цифровой микроскоп имеет более широкие возможности для изучения объемных объектов или изучения биологических процессов и явлений в динамике, по сравнению со школьным световым микроскопом.
Например, его мощная подсветка позволяет продемонстрировать клеточное строение живого листа растения. Этот вариант изучения микроскопического строения органов растения доступнее и интереснее школьникам. Ведь когда мы рассматриваем не фиксированный микропрепарат, а несколько свежесорванных листьев комнатных растений, то включаем в работу и абстрактно-логическое мышление школьников, и наглядно-образное. Мы кладем лист на предметный столик, не используя предметное стекло, фиксируем лист зажимами или препаровальными иглами и находим интересующий нас участок листа на разном увеличении. Школьники рассматривают и узнают устьица, кожицу, жилки листа, межклетники, сравнивают их с этими же частями листа другого растения. На некоторых листьях можно рассмотреть столбчатую и губчатую фотосинтезирующую ткань листа, или даже обнаружить вредителей комнатного растения. Мы находили и рассматривали трипсов – микроскопических насекомых-вредителей, питающихся соком листьев. Интересно, что можно было хорошо рассмотреть процесс питания и опорожнения кишечника этих насекомых, а также убедиться онтогенетической изменчивости у личинок разного возраста.
Динамические процессы требуют длительных, напряженных наблюдений. Наблюдать за движениями инфузорий интересно в течение 3 – 5 минут, затем наши школьники с их клиповым мышлением начинают уставать и скучать. Мы оставляем каплю воды с простейшими под объективом микроскопа, оставляем включенным проектор и продолжаем вести урок. Работаем с учебником, выполняем задания в рабочих тетрадях. Школьники, конечно, иногда посматривают на экран, ни сильно это никого не отвлекает. И вот в какой-то момент снова возвращаемся к происходящему в микромире: например, инфузории перестали активно двигаться, сбились в кучку и нервно покачиваются. Капля воды высыхает, все меньше остается ресурсов, меняются реакции инфузорий. Мы это наблюдаем своими глазами, практически не затрачивая времени на уроке.
Итак, что дает учителю возможность применения цифрового микроскопа при изучении биологии? Во-первых, это повышение уровня мотивации и познавательной активности школьников. Во-вторых, меняются отношения между учителем и учениками. Синхронная совместная деятельность обеспечивает лучшее понимание учебного материала. Современные школьники быстрее учатся работать с цифровым микроскопом, чем со световым. Они предлагают новые идеи по его использованию и изобретают приемы работы. Это способствует формированию доверительных взаимоотношений между педагогом и школьниками – ведь они сотрудничают, приобщаясь к великим тайнам природы. В-третьих, обеспечивается расширение возможностей при работе с одаренными детьми.
Конечно, на учебных дисках и в интернет-ресурсах можно найти фото- и видеоматериалы прекрасного качества, которые легко могут заинтересовать ребят при использовании на уроке. Но в этом случае мы всегда видим микромир глазами автора такого учебного пособия. А цифровой микроскоп дает каждому ребенку возможность увидеть этот мир своими собственными глазами.


2021