УДК 372.875

ОСОБЕННОСТИ МЕТОДИКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПА НА УРОКАХ БИОЛОГИИ

Дурнева Ирина Александровна1, Мирнова Марина Николаевна2
1ФГБОУ ВПО «Южный федеральный университет, магистрант
2ФГБОУ ВПО «Южный федеральный университет, кандидат педагогических наук, доцент

Аннотация
В статье предложены методики использования электронного микроскопа на дистанционных уроках биологии с детьми с ограниченными возможностями здоровья и сохранным интеллектом. Дистанционное обучение для таких детей должно иметь собственное методическое обеспечение и адаптированные к их возможностям образовательные ресурсы. Отмечены методические особенности использования цифрового микроскопа во внеурочной работы с детьми, увлекающимися биологией. Отмечена важность использования цифрового микроскопа, возможности которого позволяют учителю и ученику находясь на расстоянии беспрепятственно открывать неизвестный ему микромир.

Ключевые слова: дети с ограниченными возможностями здоровья и сохранным интеллектом, дистанционное обучение, электронный микроскоп


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

Durneva Irina Aleksandrovna1, Mirnova Marina Nikolaevna2
1Southern Federal University, undergraduate
2Southern Federal University, candidate pedagogical sciences, associate professor

Abstract
In article techniques of use of an electronic microscope at remote lessons of biology with children with limited opportunities of health and safe intelligence are offered. Distance learning for such children has to have own methodical providing and the educational resources adapted for their opportunities. Methodical features of use of a digital microscope in after-hour work with the children who are fond of biology are noted. Importance of use of a digital microscope which opportunities allow the teacher and the pupil is noted being at distance freely to open a microcosm unknown to it.

Keywords: children with disabilities and intact intellect, distance learning, electron microscope


Рубрика: 13.00.00 ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

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]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/12/61481 (дата обращения: 28.09.2017).

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[1].

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 [2].

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[3].

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[4].


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[5].

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

8. Сохранить рисунок в своем портфеле под названием “Мукор 60*”, “Мукор 200*”.

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)[6].

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.[7]

Кроме того, мы смогли совмещать демонстрацию объекта с цифровым микроскопом с индивидуальной работой учащихся со световыми микроскопами. Этот прием  использовали при выполнении таких работ, как «Строение листа папоротника», «Строение плесневых грибов», «Клетки мякоти томата». При такой организации урока учащиеся могли сравнить результаты своей работы с результатами той работы, которую провел учитель. Такие методы работы развивают самостоятельность, критическое мышление, наблюдательность у учащихся, а также позволяют экономить время, затрачиваемое учителем на индивидуальные комментарии и консультации, которые приходится давать во время проведения практических работ по стандартной методике каждой паре учащихся. Это особенно актуально при проведении самых первых практических работ.

Подводя итоги, нужно отметить, что в процессе исследования были разработаны лабораторные работы с использованием цифрового микроскопа и предложены методические рекомендации для дистанционного обучения детей с ограниченными возможностями. Отмечена важность использования цифрового микроскопа, возможности которого позволяют учителю и ученику находясь на расстоянии беспрепятственно открывать неизвестный ему микромир.


Библиографический список
  1. Цифровой микроскоп. Режим доступа: http://beaplanet.ru/mikroskopiya/cifrovoy_mikroskop.html (дата обращения 12.11.2015)
  2. Путешествие в мир неопознанного с цифровым микроскопом. Режим доступа:http://vakul.ru/texnika-i-texnologii/puteshestvie-v-mir-nepoznannogo-s-ЦИФРОВОЙ-mikroskopom (дата обращения 01.12.2015)
  3. Функциональные особенности профессиональных  цифровых микроскопов.Режим доступа: http://www.gearmix.ru/archives/13640 (дата обращения 12.11.2015)
  4. Мирнова М.Н.. Информационная компетентность как компонент профессиональной подготовки будущего учителя биологии. //Культура. Наука. Интеграция. 2012. № 4 (20). С. 43-46.
  5. Мирнова М.Н.Конструирование и организация современного урока биологии с применением информационно-коммуникационных технологий.// Современная наука, 2010. №2., С. 92-96
  6. Зайцева Е.А., Кирилова Е.Г. Использование цифрового микроскопа на уроках биологии и химии/Режим доступа:http://www. festival.1september.ru/articles/566658
  7. Попова М. А. Использование цифрового микроскопа на уроках биологии/.Режим доступа: http://www.openclass.ru/node/231388 -(дата обращения 11.11.2015)


Все статьи автора «Дурнева Ирина Александровна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: