Применение цифрового микроскопа в урочной и внеурочной деятельности как средство развития познавательного интереса и формирования исследовательских навыков учащихся
статья по окружающему миру (1, 2, 3, 4 класс) по теме

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

  «СОШ п. Пробуждение» Энгельсского муниципального района

 Саратовской области

Применение цифрового микроскопа в урочной и внеурочной деятельности как средство развития познавательного интереса и формирования исследовательских навыков учащихся

Подготовила:

 учитель начальных классов

 Головко О. Н.

- Здравствуйте, уважаемые гости!

- Перед нами стоит задача понять, как  микроскоп  помогает  людям  в их исследованиях.

Предмет «Окружающий мир» в начальной школе — сложный, но очень интересный и познавательный. И для того, чтобы интерес к предмету не угас, необходимо сделать урок занимательным, творческим. Здесь на помощь приходят информационно-коммуникационные технологии. Использование ИКТ на уроках окружающего мира позволяет формировать и развивать у учащихся такие ключевые компетенции, как учебно-познавательные, информационные, коммуникативные, общекультурные. 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.

К информационно-коммуникативным средствам обучения окружающего мира в начальной школе относится цифровой микроскоп, использование которого нацелено на:

-повышение уровня мотивации и познавательной активности учащихся (эффект новизны поддерживает постоянный интерес ребенка);

-проведение лабораторных и практических работ на уроках окружающего мира индивидуально, групповым методом и фронтально с использованием мультимедийного проектора;
- расширить возможность самостоятельной деятельности; формировать навыки исследовательской  и проектной деятельности учащихся;

- возможность добиться успеха за небольшой промежуток времени,  у ребенка формируется потребность использовать компьютер, микроскоп и другие технические средства как инструмент, который помогает ему учиться;

-создание творческой положительно-эмоциональной атмосферы на уроках.

Когда и каким образом можно использовать микроскоп, учитель решает самостоятельно в зависимости от изучаемых тем.
 В первом классе мы используем цифровой микроскоп при изучении тем «Что у нас над головой?», «Что у нас под ногами?», «Что общего у разных растений?», «Что растет на подоконнике?», «Что растет на клумбе?», «Что это за листья?», «Кто такие насекомые?», « Кто такие птицы?». Во втором классе -«Как ученые изучают мир», «Приборы и инструменты», «Тела и вещества», «Что такое вещество?», «В мире камня», «Горные породы и минералы», «Живые цветы». В третьем классе - «Свойства тел и веществ», «О строении вещества», «Свойство воды в жидком состоянии», «Вода - растворитель», «Горные породы. Полезные ископаемые», «Строение растений. Разнообразие растений», «Кожа - наша первая одежда», «Питание». В четвертом классе - «Поверхность нашего края», «Водоемы нашего края», «Полезные ископаемые. Охрана полезных ископаемых», «Виды почвы. Охрана почвы», «О лесной подстилке и микроорганизмах».

ЭКСПЕРИМЕНТЫ С МИКРОСКОПОМ

Урок 1. Как приборы и инструменты помогают изучать окружающий мир?

 Урок 2. Изучаем состав и свойства горных пород и минералов.

Урок 3. Кожа - «защитный скафандр» нашего организма.

Урок 4. Питание и дыхание растений. Фотосинтез.

Рассматривание листьев растений под микроскопом

Урок 5. Грибы – особое царство природы» 

Рассмотрение под микроскопом плесени хлеба, картофеля, апельсина с последующим доказательством того, что плесень тоже является грибом.

Что можно рассматривать? Для изучения под микроскопом годится все. Листочки собранных растений, многие из них имеют волоски, которые очень интересно рассматривать в микроскоп; красивые лепестки цветов и сами цветки, кожуру и мякоть всевозможных овощей и фруктов. Чем они похожи и чем различаются? А как интересно изучать себя, товарища - волосы, кожу, царапину! Чем мы похожи и чем отличаемся? Что произойдет с языком, если съесть лимон или лизнуть соль?

 Не менее интересно посмотреть, как выглядят бумага, салфетка, вата, нитки, рыбьи чешуйки, икринки, мед, капельки молока, кристаллики соли, сахара, лимонной кислоты, соды, льда, всевозможные семечки и крупы, камушки и ракушки, привезенные с моря, бумажные деньги.

На уроках технологии рассматривать ткани (хлопок, шерсть), древесину, разные материалы для обработки.

Для развития креативного мышления: снять какой-нибудь объект, сделать что-нибудь, например, из препарата «Легкое» сделать географическую карту или сказочного дракона.

На математике при изучении величин: увеличить в...раз, уменьшить в...раз.

Рассмотреть с помощью микроскопа каплю водопроводной и бутилированной воды и сравнить качество.

Применение в проектной деятельности при работе с одаренными детьми.

Цифровой микроскоп дает возможность подробно рассмотреть и пронаблюдать ряд особенностей объектов живой и неживой природы, плохо различимых глазом. В этих наблюдениях можно выделить четыре основные группы:

1.Наблюдение самого себя. Объектами для наблюдения служат, прежде всего, собственные органы чувств (глаза, язык, после воздействия на него различной пищи, например, после соли, сока лимона и т.д.)

2. Наблюдение окружающих растений, например за развитием комнатных растений. Можно сравнить строение цветков, листьев двух или нескольких растений. Можно наблюдать клеточное строение листка.

3.Наблюдение окружающих насекомых, птиц, животных. Объектами наблюдения могут служить мухи, комары, перья птиц, шерсть домашних животных.

4. Рассмотрение бытовых предметов. Объектом такого рассмотрения может быть, например, стержень шариковой ручки, ластик и т.д.

В начальной школе при изучении темы «Строение тела человека» мы рассматривали кожные покровы, ногтевые пластинки.   При изучении получившихся изображений обращали внимание на наличии грязи под ногтями, акцентировали внимание детей  на важности соблюдения личной гигиены. Объектами исследования  могут являться: части цветка, листья, семена, лапки, усики, глаза, чешуя рыбы, перья птиц, шерсть, волосы,  ногти и т.д.

 С помощью  микроскопа можно не только рассмотреть заинтересовавший предмет, но и сделать его цифровое фото. Не менее познавательно использовать микроскоп для видеозаписи объектов. Можно экспортировать фото- и видеоизображения, сохраняя их на своем компьютере как рабочие материалы для последующего использования в других программах, в которых дети готовят мультимедийные альбомы или презентации по своей деятельности. Для наших учащихся результатом работы стали презентации «Что у нас голове», «Учимся фотографировать себя цифровым микроскопом»», «Как мы соблюдаем правила личной гигиены», «Исследуем всякую всячину»  Выполненная презентация помогает зафиксировать  и пояснить результаты проводимых экспериментов.  По окончании работы результаты мы показываем  друзьям и родителям.

Освоение ИКТ одно из условий достижения личностных, предметных и метапредметных результатов.

В  федеральном государственном образовательном стандарте начального общего образования (ФГОС НОО) прямо указано, что  ученикам начальных классов надо научиться осуществлять сбор цифровых и аудиовизуальных данных в естественнонаучных наблюдениях  и экспериментах с использованием фото- или видео - камеры, цифрового микроскопа, цифровых датчиков.

А одним из результатов обучения и воспитания в школе первой ступени должна стать готовность детей к овладению современными  компьютерными технологиями и способность применять полученную с их помощью информацию  для дальнейшего самообразования.

Цифровой микроскоп позволяет видеть различные объекты при увеличении в 10, 60 и 200 раз. С его помощью можно не только рассмотреть заинтересовавший предмет, но и сделать его цифровое фото. Не менее познавательно использовать микроскоп для видеозаписи объектов, используя замедленную съемку. Фиксировать изображение мы можем в любом заданном интервале времени - от одного снимка в секунду до одного снимка в час. Используя возможности программного обеспечения микроскопа, можно создавать короткие фильмы. Например, фильм «Один день из жизни муравья» или любого другого насекомого. Можно экспортировать фото- и видеоизображения, сохраняя их на своем компьютере как рабочие материалы для последующего использования в других программах, в которых дети готовят мультимедийные альбомы или презентации по своей деятельности. Для наших учащихся результатом работы стал альбом в программе «ПервоЛого или Ло-гоМиры», фиксирующий и поясняющий результаты проводимых экспериментов. Если в результате получилось смонтировать и озвучить фильм, его нужно обязательно показать друзьям и родителям, выложить в Интернете.

Ребенок учится превращать самые обычные предметы окружающего мира в объекты исследования. Пройдет время, и он сделает свое маленькое открытие, превратит чудо в реальность!

 Знакомство с микроскопом.

Ручной цифровой микроскоп Брессер приспособлен для работы в школьных условиях. Микроскоп снабжен преобразователем визуальной информации в цифровую, и обеспечивает передачу в компьютер в реальном времени изображения микрообъекта и микропроцесса, а также их хранение, в том числе в форме цифровой видеозаписи. Микроскоп имеет простое строение, USB-интерфейс, четырехуровневую светодиодную подсветку. При скромных, с современной точки зрения, системных требованиях он позволяет:

• Увеличивать изучаемые объекты в 10, 60 и 200 раз (переход осуществляется поворотом корпуса)
• Использовать как прозрачные, так и непрозрачные объекты, как фиксированные, так и нефиксированные
• Исследовать поверхности достаточно крупных объектов, не помещающихся непосредственно на предметный столик
• Фотографировать, а также производить видеосъёмку происходящего, нажимая соответствующую кнопку внутри интерфейса программы
• Фиксировать наблюдаемое.
• Производить простейшие изменения в полученных фотографиях, не выходя из программы микроскопа: наносить подписи и указатели, копировать части изображения и так далее.
• Экспортировать результаты для использования в других программах;
• Распечатывать полученный графический файл в трёх разных режимах;
• Демонстрировать исследуемые объекты и все производимые с ними действия на мониторе персонального компьютера и/или на проекционном экране, если к компьютеру подключён мультимедиа проектор

Цифровой микроскоп дает возможность подробно рассмотреть и пронаблюдать ряд особенностей объектов живой и неживой природы, плохо различимых глазом. В этих наблюдениях можно выделить четыре основные группы:

1.Наблюдение самого себя. Объектами для наблюдения служат, прежде всего, собственные органы чувств (глаза, язык, после воздействия на него различной пищи, например, после соли, сока лимона и т.д.)

2. Наблюдение окружающих растений, например за развитием комнатных растений. Можно сравнить строение цветков, листьев двух или нескольких растений. Можно наблюдать клеточное строение листка.

3.Наблюдение окружающих насекомых, птиц, животных. Объектами наблюдения могут служить мухи, комары, перья птиц, шерсть домашних животных.

4. Рассмотрение бытовых предметов. Объектом такого рассмотрения может быть, например, стержень шариковой ручки, ластик и т.д.

Мотивация и ценность для ребенка: возможность открытия невидимых свойств объектов и сохранение этих открытий в виде фотоизображений. Возможность подтвердить свои слова с помощью фотофиксации наблюдений. В каких темах, какие объекты можно рассматривать с использованием цифрового микроскопа.

Литература:

1.Е.И. Булин – Соколова, Т.А. Рудченко, А.Л Семенов, Е.Н. Хохлова «Формирование ИКТ – компетентности младших школьников» М.: «Просвещение», 2012

2. Ефимов В.Ф. Использование информационно- коммуникативных технологий в начальном образовании школьников. «Начальная школа» . №2 2009г 3.Федеральные государственные образовательные стандарты (ФГОС)http://standart.edu.ru/