"использование цифрового микроскопа на уроках биологии". Особенности использования цифрового микроскопа на уроках биологии В биологии микроскоп можно использовать для

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!

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

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Использование возможностей цифровой лаборатории в преподавании предметов естественнонаучного цикла Дюбо Светлана Ивановна учитель биологии и химии МБОУ К-Е СОШ № 5 ноябрь 2013г. «Человек образованный - тот, кто знает, где найти то, чего он не знает» Г. Зиммель

Мастер – класс « Возможности использования цифрового микроскопа в урочной и внеурочной деятельности педагога» Цель: показать возможности использования цифрового микроскопа на различных этапах урока и проектно- исследовательской деятельности в условиях внедрения ФГОС.

Преимущества цифрового микроскопа Изучать исследуемый объект ни одному ученику, а группе учащихся одновременно, т.к. информация может быть выведена на монитор компьютера; Изучать объект в динамике, например, одним из преимуществ микроскопа является возможность проведения видеосъемки для отображения промежуточных стадий длительных опытов, когда нет возможности показать превращения в режиме реального времени, например, процесс прорастания семян. Также его можно использовать для демонстрации движений различных объектов. С помощью цифрового микроскопа можно получить видеозаписи живых объектов. Создавать презентационные фото и видеоматериалы по изучаемой теме; сделать подписи к рисункам и фотографиям; Использовать изображения объектов на бумажных носителях.

Применение цифрового микроскопа для контроля знаний.

Проверка знаний 1 2 3

Применение цифрового микроскопа в процессе изучения нового материала ТИПЫ ЖИЛКОВАНИЯ ЛИСТЬЕВ

Л/Р «Изучение клеток кожицы лука»

Практическая работа "Строение плесневых грибов". Цель работы: познакомить учащихся с характерными признаками строения плесневых грибов. Оборудование: цифровой микроскоп микропрепарат "Плесень мукор "; компьютер Инструктивная карточка. 2. Рассматриваем гриб при малом и большом увеличении 3. Делаем фотографию гриба при малом и большом увеличении 4. Сохранить рисунок в своей папке под названием " Мукор ", 5. Представьте результаты своей работы всему классу, с помощью цифрового микроскопа.

Плесень мукор 1.

Практическая работа «Особенности строения и жизни моллюсков". Цель работы: познакомить учащихся с характерными особенностями строения и жизни моллюсков. Оборудование: цифровой микроскоп, чашки Петри с раковинами и живыми моллюсками, компьютер Инструктивная карточка. 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, снимаем видео. 5. Сохранить рисунок и видео в своей папке под названием «Моллюски» 6.Представьте результаты своей работы всему классу, с помощью цифрового микроскопа. Применение цифрового микроскопа на этапе закрепления знаний

Л/ р «Сравнение растительной и животной клеток»

Изучение внешнего строения бабочки, крыло бабочки

Отчет о проделанной работе может быть представлен в нескольких формах 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.

Используя цифровые микроскопы появляется 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.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

Интернет ресурсы: http://сайт/shkola/biologiya/library/elektronnyy-mikroskop http://yandex.ru/clck/jsredir?from=yandex.ru%3Byandsearch%3Bweb%3B%3B&text= использование%20цифрового%20микроскопа%20на%20уроках%20биологии& uuid =&state=AiuY0DBWFJ4eP http://lib2.podelise.ru/docs/92891/index-2865.html http://www.myshared.ru/slide/9958/ http://www.proshkolu.ru/user/marina2071/file/2278775/

Предварительный просмотр:

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.

1 этап (теоретический)

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;
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.

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.

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.
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.

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, давая 10-кратное увеличение. Единственное неудобство состоит в том, что фокусировка при этом осуществляется только за счёт наклона и приближения-удаления.

Зато, поймав нужный угол, Вы легко выполните фотографию, не тянясь к компьютеру – прямо на части микроскопа, находящейся у Вас в руках, есть необходимая кнопка: нажали раз – получили фотографию, нажали и удерживаете – осуществляется видеосъёмка.

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.

2 этап (практический)

Проведение лабораторной работы (работали две группы участников)

Лабораторная работа

Тема: "Строение плесневых грибов".

Цель работы:

Оборудование:

Ход работы.
1. Включаем компьютер и запускаем программу работы с цифровым микроскопом.
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*.

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

Лабораторная работа

Тема:

Цель:

Оборудование:

Ход работы:

1. Включаем компьютер и запускаем программу работы с цифровым микроскопом.

4. Делаем фотографию моллюска при увеличении 20* и 100*, снимаем видео.

Участники сначала работали самостоятельно в парах, используя цифровой микроскоп. Затем каждая группа демонстрировала результаты своей деятельности всем участникам мастер класса. При демонстрации объекты были видны всем и можно указать, что должны были увидеть ребята в микроскоп.

3 этап

Представление своей работы на цифровом микроскопе (презентация)

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.
2. Рассматриваем гриб при малом и большом увеличении

3. Делаем фотографию гриба при малом и большом увеличении

5. 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, снимаем видео.
5. Сохранить рисунок и видео в своей папке под названием «Моллюски»

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

ВВЕДЕНИЕ

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, любопытством. Им, оказывается, очень интересно увидеть в увеличенном виде и клетки, и человеческий волос, и жилки листа, и споры папоротника, и плесневый гриб мукор.

Глава 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УВЕЛИЧИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ НА УРОКАХ БИОЛОГИИ

Лупа - самый простой увеличительный прибор. Главная его часть - увеличительное стекло, выпуклое с двух сторон и вставленное в оправу. С помощью лупы мы видим изображение предмета, увеличенное в 2-25 раз. Лупу берут за рукоятку и приближают к предмету на такое расстояние, при котором изображение предмета становится наиболее четким.

Микроскоп - это прибор, увеличивающий изображение предмета в несколько сот и даже в тысячи раз 15 . Первые микроскопы начали изготавливать в XVII в. Наиболее совершенными в то время были микроскопы, сконструированные голландцем Анто-ни ван Левенгуком. Его микроскопы давали увеличение до 270 раз. Современные световые микроскопы увеличивают изображение до 3600 раз. В XX в. был изобретен электронный микроскоп, увеличивающий изображение в десятки и сотни тысяч раз.

Главная часть светового микроскопа, с которым вы работаете в школе,- увеличительные стекла, вставленные в трубку, или тубус (по-латыни «тубус» значит «трубка»). В верхнем конце тубуса находится окуляр, состоящий из оправы и двух увеличительных стекол. Название «окуляр» происходит от латинского слова «окулус», что значит «глаз». Рассматривая предмет с помощью микроскопа, глаз приближают к окуляру.

На нижнем конце тубуса помещается объектив, состоящий из оправы и нескольких увеличительных стекол. Название «объектив» происходит от латинского слова «объектум», что значит «предмет».

Тубус прикреплен к штативу. К штативу прикреплен также предметный столик, в центре которого имеется отверстие, и под ним зеркало.

Пользуясь микроскопом, можно рассмотреть клетки всех органов растения.

Приготовить препарат, поместить его на предметный столик и закрепить там предметное стекло двумя зажимами.

Пользуясь винтом, плавно опустить тубус так, чтобы нижний край объектива оказался на расстоянии 1-2 мм от препарата.

Смотря в окуляр, медленно поднимать тубус, пока не появится четкое изображение предмета.

После работы микроскоп убрать в футляр.

Микроскоп включает в себя три основные функциональные части :

1. Осветительная часть

Предназначена для создания светового потока, который позволяет осветить объект таким образом, чтобы последующие части микроскопа предельно точно выполняли свои функции. Осветительная часть микроскопа проходящего света расположена за объектом под объективом в прямых микроскопах и перед объектом над объективом в инвертированных . Осветительная часть включает источник света (лампа и электрический блок питания) и оптико-механическую систему (коллектор, конденсор, полевая и апертурная регулируемые/ирисовые диафрагмы).

2. Воспроизводящая часть

Предназначена для воспроизведения объекта в плоскости изображения с требуемым для исследования качеством изображения и увеличения (т.е. для построения такого изображения, которое как можно точнее и во всех деталях воспроизводило бы объект с соответствующим оптике микроскопа разрешением, увеличением, контрастом и цветопередачей). Воспроизводящая часть обеспечивает первую ступень увеличения и расположена после объекта до плоскости изображения микроскопа.

Воспроизводящая часть включает объектив и промежуточную оптическую систему.

Современные микроскопы последнего поколения базируются на оптических системах объективов , скорректированных на бесконечность. Это требует дополнительно применения так называемых тубусных систем, которые параллельные пучки света, выходящие из объектива , «собирают» в плоскости изображения микроскопа .

3. Визуализирующая часть

Предназначена для получения реального изображения объекта на сетчатке глаза, фотопленке или пластинке, на экране телевизионного или компьютерного монитора с дополнительным увеличением (вторая ступень увеличения).

Визуализирующая часть расположена между плоскостью изображения объектива и глазами наблюдателя (камерой , фотокамерой). Визуализирующая часть включает монокулярную, бинокулярную или тринокулярную визуальную насадку с наблюдательной системной (окулярами , которые работают как лупа).

Кроме того, к этой части относятся системы дополнительного увеличения (системы оптовара/смены увеличения); проекционные насадки, в том числе дискуссионные для двух и более наблюдателей; рисовальные аппараты; системы анализа и документирования изображения с соответствующими адаптерными (согласующими) элементами.

Современный микроскоп состоит из следующих конструктивно-технологических частей:

оптической;

механической;

электрической.

Механическая часть микроскопа

Основным конструктивно-механическим блоком микроскопа является штатив . Штатив включает в себя следующие основные блоки: основание и тубусодержатель .

Основание представляет собой блок, на котором крепится весь микроскоп . В простых микроскопах на основание устанавливают осветительные зеркала или накладные осветители. В более сложных моделях осветительная система встроена в основание без или с блоком питания.

Разновидности оснований микроскопа

основание с осветительным зеркалом;

так называемое «критическое» или упрощенное освещение;

освещение по Келлеру.

узел смены объективов , имеющий следующие варианты исполнения - револьверное устройство, резьбовое устройство для ввинчивания объектива , «салазки» для безрезьбового крепления объективов с помощью специальных направляющих;

фокусировочный механизм грубой и точной настройки микроскопа на резкость - механизм фокусировочного перемещения объективов или столиков;

узел крепления сменных предметных столиков;

узел крепления фокусировочного и центрировочного перемещения конденсора;

узел крепления сменных насадок (визуальных, фотографических, телевизионных, различных передающих устройств).

В микроскопах могут использоваться стойки для крепления узлов (например, фокусировочный механизм в стереомикроскопах или крепление осветителя в некоторых моделях инвертированных микроскопов).

Чисто механическим узлом микроскопа является предметный столик , предназначенный для крепления или фиксации в определенном положении объекта наблюдения. Столики бывают неподвижные, координатные и вращающиеся (центрируемые и нецентрируемые).

Оптика микроскопа (оптическая часть)

Оптические узлы и принадлежности обеспечивают основную функцию микроскопа - создание увеличенного изображения объекта с достаточной степенью достоверности по форме, соотношению размеров составляющих элементов и цвету. Кроме этого, оптика должна обеспечивать такое качество изображения, которое отвечает целям исследования и требованиям методик проводимого анализа.

Основными оптическими элементами микроскопа являются оптические элементы, образующие осветительную (в том числе, конденсор), наблюдательную (окуляры ) и воспроизводящую (в том числе объективы) системы микроскопа.

Объективы микроскопа

Представляют собой оптические системы, предназначенные для построения микроскопического изображения в плоскости изображения с соответствующим увеличением, разрешением элементов, точностью воспроизведения по форме и цвету объекта исследования. Они имеют сложную оптико-механическую конструкцию, которая включает несколько одиночных линз и компонентов, склеенных из 2-х или 3-х линз. Количество линз обусловлено кругом решаемых объективом задач. Чем выше качество изображения, даваемое объективом, тем сложнее его оптическая схема. Общее число линз в сложном объективе может доходить до 14 (например, это может относиться к планапохроматическому объективу с увеличением 100х и числовой апертурой 1,40).

Объектив состоит из фронтальной и последующей частей. Фронтальная линза (или система линз) обращена к препарату и является основной при построении изображения соответствующего качества, определяет рабочее расстояние и числовую апертуру объектива. Последующая часть в сочетании с фронтальной обеспечивает требуемое увеличение, фокусное расстояние и качество изображения, а также определяет высоту объектива и длину тубуса микроскопа.

Классификация объективов

Классификация объективов значительно сложнее классификации микроскопов. Объективы разделяются по принципу расчетного качества изображения, параметрическим и конструктивно-технологическим признакам, а также по методам исследования и контрастирования.

По принципу расчетного качества изображения объективы могут быть:

ахроматическими;

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.

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).

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

АВТОМИР

Микроскоп для курса "Биология" в домашних условиях.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Предварительный просмотр: