Использование цифрового микроскопа на уроках окружающего мира и биологии
статья по окружающему миру

Использования цифрового микроскопа на уроках

окружающего мира  и биологии

                                                                        Скажи мне, и я забуду.

                                                       Покажи мне, - я смогу запомнить.
                                                                Позволь мне это сделать самому,

                                                               и это станет моим навсегда.                                                                  

Древняя мудрость

Одной из важнейших задач современного учителя является умение организовывать педагогическую деятельность в условиях информационной образовательной среды (ИОС). Учителю необходимо уметь осуществлять взаимодействие со средой и научить взаимодействовать с ней учащихся.

 Информационная образовательная среда это система инструментальных средств и ресурсов, обеспечивающих условия для реализации образовательной деятельности на основе информационно-коммуникационных технологий.

В Федеральном государственном образовательном стандарте начального общего образования указаны структурные компоненты ИОС образовательного учреждения:

• совокупность технологических образовательных средств;
• культурные и организационные формы информационного взаимодействия учителя и учащихся;
• компетентность участников образовательного процесса в решении учебно-познавательных и развивающих задач с применением информационных и коммуникационных технологий (ИКТ);
• наличие служб поддержки применения ИКТ.

              На современном этапе развития школьного образования проблема применения компьютерных технологий на уроках приобретает очень большое значение, ведь школа должна готовить образованных людей, способных легко и быстро ориентироваться в мире информации, самостоятельно мыслить. В наши дни невозможно представить современного специалиста, не владеющего новыми информационными технологиями. Многие школьники имеют дома современные компьютеры. В школах появляются современные кабинеты информатики, кабинеты биологии оснащаются цифровыми микроскопами, мультимедийными проекторами, разрабатываются новые программные продукты. Учителям школы в свою очередь необходимо в полном объёме овладеть новыми методами преподавания с помощью компьютерных технологий.

       Уже не надо напоминать о том, что всё, что связано с компьютерными технологиями, вызывает у учеников большой интерес – это особенно заметно на фоне общего падения познавательного интереса.

       С появлением в школе интерактивного оборудования учителя получили возможность активно внедрять интерактивные  технологии

в образовательный процесс, благодаря которым каждый ребёнок получит возможность максимально раскрыть свой творческий потенциал, стать более успешным в учёбе, сформировать новые образовательные компетентности.

        Дети по своей природе – исследователи, с радостью и удивлением открывающие для себя окружающий мир. Им интересно всё. Поддерживать стремление ребенка к самостоятельной деятельности, способствовать развитию интереса к экспериментированию, создавать условия

для исследовательской деятельности – задачи, которые ставит перед собой школа сегодня.

        «Формирование мотивации школьников к познанию окружающего мира, освоение ими доступных способов изучения природы…» - вот ряд приоритетных задач, регламентированных ФГОС НОО.

В Федеральных образовательных стандартах начального общего образования  предмет «Окружающий мир» рассматривается как фундамент для изучения значительной части предметов основной школы: физики, химии, биологии, географии, обществознания, истории. К тому же, он первый и единственный предмет в школе, рисующий широкую панораму природных и общественных явлений как компонентов единого мира. Использование современного оборудования (цифровой микроскоп, мультимедийный проектор, АРМ учителя) при изучении этого предмета позволит достичь результатов более высокого уровня, как по предмету, так и для развития личности ученика в целом. Ведь современное оборудование позволяет увеличить долю активных форм работы в процессе обучения, осуществлять системно - деятельностный подход.

          В результате изучения курса «Окружающий мир» обучающиеся

на уровне начального общего образования научатся:

• проводить несложные наблюдения в окружающей среде и ставить опыты, используя простейшее лабораторное оборудование и измерительные приборы;
• следовать инструкциям и правилам техники безопасности при проведении наблюдений и опытов;
• вводить информацию в компьютер с использованием различных технических средств (фото- и видеокамеры, микрофона и т. д.);
• собирать числовые данные в естественно - научных наблюдениях и экспериментах, используя цифровые датчики, камеру, микрофон и другие средства ИКТ;
• пользоваться основными средствами телекоммуникации;
• участвовать в коллективной коммуникативной деятельности в информационной образовательной среде, фиксировать ход и результаты общения на экране и в файлах.

    Обучающиеся начальной школы получат возможность научиться:

• использовать при проведении практических работ инструменты ИКТ (фото- и видеокамеру, микрофон и др.) для записи и обработки информации;
• готовить небольшие презентации по результатам наблюдений и опытов.

 В соответствии с ФГОС ООО в результате изучения курса «Биология»  на уровне основного общего образования обучающиеся смогут научиться:

• соединять устройства ИКТ (блоки компьютера, устройства сетей, принтер, проектор, сканер, измерительные устройства и т. д.)

 с использованием проводных и беспроводных технологий;

• соблюдать требования техники безопасности при работе

с устройствами ИКТ;

• создавать презентации на основе цифровых фотографий;
• проводить обработку цифровых фотографий с использованием возможностей специальных компьютерных инструментов;
• проводить обработку цифровых звукозаписей с использованием возможностей специальных компьютерных инструментов;
• осуществлять видеосъёмку и проводить монтаж отснятого материала с использованием возможностей специальных компьютерных инструментов;
• проводить простые эксперименты и исследования в виртуальных лабораториях;
• вводить результаты измерений и другие цифровые данные для их обработки, в том числе статистической и визуализации;
• проводить эксперименты и исследования в виртуальных лабораториях по естественным наукам.

          Использование современных цифровых инструментов определяется

во ФГОС НОО и ФГОС ООО  как наиболее естественный способ формирования универсальных учебных действий (УУД). Поэтому цифровой микроскоп  должен использоваться с целью реализации подпрограммы формирования ИКТ - компетентности, как важного элемента формирования УУД на каждой ступени образования.

Методические рекомендации использования цифрового микроскопа на уроках окружающего мира и биологии

         Цифровой микроскоп является эффективным инструментом, обеспечивающим результативность ориентировки  школьников

в информационных и коммуникативных технологиях (ИКТ) и формирование способности их грамотно применять (ИКТ - компетентность).

         Использование цифрового микроскопа повышает уровень мотивации обучающихся к изучению учебного материала, систематизации и углубления знаний, развития их способностей к приобретению и усвоению знаний, приобретения и закрепления навыков самостоятельной исследовательской работы обучающихся. При этом реализуются основные дидактические принципы обучения, а особенно – принцип наглядности и принцип научности.

В школе использование микроскопа в первую очередь может рекомендоваться:

- в учебной деятельности: при изучении курса «Окружающий мир»; курса «Биология», курса «Технология»;

- во внеурочной деятельности: при проведении занятий научно - познавательного, спортивно - оздоровительного, художественно -эстетического направления.

В учебной деятельности использование цифрового микроскопа способствует расширению, систематизации и углублению исходных представлений о природных объектах и явлениях как компонентах единого мира, овладению основ практико - ориентированных знаний о природе.

В результате обучающиеся приобретут опыт эмоционально окрашенного, личностного отношения к миру природы. Изучение макрообъектов живой и неживой природы (насекомые, перья птиц, чешуя рыб, образцы минералов, почва и др.) с помощью цифрового микроскопа позволит сделать объекты окружающего мира более понятными и знакомыми, расширит знания об окружающем мире, создаст необходимые условия для познавательной деятельности, экспериментирования, систематического наблюдения за живыми и неживыми объектами.

Возможность изучить с помощью цифрового микроскопа различные части тела (руки, ногти и др.), а также предметы, с которыми соприкасается школьник в повседневной жизни (денежные купюры, дверные ручки и др.) наглядно демонстрирует необходимость строгого соблюдения правил личной гигиены обучающегося. 

         Задачи, решаемые в учебном процессе и во внеурочной деятельности с использованием цифрового микроскопа:

• повышение уровня мотивации и познавательной активности учащихся (эффект новизны и использование технического прибора поддерживает устойчивый интерес у ребенка);
• формирование ИКТ - компетентности обучающихся на уровне требований ФГОС НОО и ФГОС ООО;
• организация и проведение лабораторных и практических работ

на уроках окружающего мира и биологии  индивидуально, групповым методом и фронтально с использованием мультимедийного проектора;

• организация наблюдений, исследований и опытов в рамках изучения окружающей мира и биологии на уроках, в процессе внеурочной деятельности и выполнения домашнего задания;
• создание условий для самостоятельной деятельности учащихся;
• формирование навыков исследовательской и проектной деятельности учащихся;
• формирование первоначальных навыков работы с техническими устройствами, в первую очередь компьютера и микроскопа, навыков обработки цифровой информации, которые помогут учащемуся в дальнейшей учебной деятельности;
• создание творческой эмоциональной атмосферы на уроках.

          Работа с цифровым микроскопом позволяет обеспечивать решение образовательных задач участников образовательного процесса

с применением информационно-коммуникационных технологий (ИКТ):

• использование в образовательном процессе современных образовательных технологий системно - деятельностного подхода;
• проведение, фиксация и сохранение результатов наблюдений, экспериментов;
• обеспечение условий эффективной самостоятельной работы обучающихся при поддержке педагогических работников.

       Появление цифрового и интерактивного оборудования в школах существенно влияет на уровень проведения учебных занятий.

       Работа с микроскопом – один из наиболее любимых видов деятельности у учащихся любых возрастов. Использование цифрового микроскопа делает её ещё более яркой, запоминающейся, да и самому учителю такая работа доставляет удовольствие.

Ещё совсем недавно первое знакомство с микроскопом проходило  

в среднем звене школы на уроках биологии: один микроскоп на класс.

       При проведении практических лабораторных работ – один микроскоп

на парту. И, хотя и в то время это было увлекательным моментом в обучении, возникали трудности: каждый ученик наблюдал изучаемый объект в отрыве от одноклассников, учителю приходилось многократно повторять комментарии, направляя деятельность учащихся.

Сегодня появилась возможность использовать цифровой микроскоп и

в начальной школе. Он вновь один на весь класс, только гораздо умнее, имеет уникальную возможность вывода информации с предметного столика на монитор компьютера, а также позволяет проектировать изображение

на интерактивную доску с помощью мультимедийного проектора. В таких модернизированных условиях изучаемый и исследуемый природный объект становится доступным для обозрения и анализа одновременно для всего класса, что позволяет оптимизировать учебный процесс, поддерживать интерес к предмету у всего класса. Учащиеся получают возможность исследовать микромир, скрытый от человеческого глаза. Для учеников начальной школы это прибор-находка, поскольку абстрактное мышление их ещё не сформировано. Для учителя же, это экономия времени на объяснение материала. И, конечно же, увеличенные в десятки раз объекты, масштабируясь при выведении на доску,  становятся более удобными

для детального анализа. Чем чаще ребёнок будет проникать в глубины окружающего мира, тем больше этот мир будет его удивлять и увлекать.

       Одной из форм применения компьютерных технологий на уроках окружающего мира и биологии является сочетание возможностей микроскопа с возможностями цифровой камеры.

       Наличие цифровой камеры, подключаемой к компьютеру и проектору, делает микроскоп «доступным» сразу всему классу, т.к. не нужно каждому ученику смотреть в объектив, не нужно несколько микроскопов для работы на уроке. Изображение объекта, находящегося на предметном столике микроскопа, выводится на экран и его могут видеть все ученики класса.

     Компьютер позволяет сохранить образ объекта в виде фотоснимка или видеофильма. Специальные компьютерные программы позволяют редактировать эти снимки и видеоролики для получения более яркого и наглядного образа объекта. Если время на уроке не позволяет провести наблюдения, учитель может заранее подготовить снимки или видеоролик и использовать их на уроке.

Педагогические преимущества работы с цифровым микроскопом

• Простота работы с цифровым микроскопом, сочетающуюся

с большими его функциональными возможностями.

• Увеличивает изучаемые объекты, помещённые на предметный столик,

в 10, 60, 40, 200 раз.

• Цифровой школьный микроскоп позволяет рассматривать наблюдаемый объект не одному обучающемуся, а всей группе одновременно на мониторе компьютера или, если подключить

к компьютеру проектор, на большом экране.

• Возможность демонстрации результатов опытов с помощью цифрового проектора на экран, т.е. при проведении опыта или изучении объекта все учащиеся класса одновременно могут наблюдать результат опыта, появляется возможность проводить демонстрационные опыты.
• При использовании световых микроскопов всеми обучающимися

на лабораторных работах педагогу трудно контролировать правильность настройки микроскопов у всех учащихся. Как правило, из-за нехватки времени, оказать помощь каждому обучающемуся очень сложно. Цифровой микроскоп позволяет легко решить эту проблему: изображение выводится на экран и у обучающихся появляется возможность сравнить увиденное на своём микроскопе с изображением на экране. В результате реальную помощь приходится оказывать только некоторым учащимся.

• С использованием цифрового микроскопа выполнение практических и лабораторных работ проходит на качественно новом уровне.
• Автономное освещение, которое даёт возможность работы, как

в отражённом, так и в проходящем свете, что позволяет рассматривать как  обычные микропрепараты так и непрозрачные объекты.

• Цифровой микроскоп даёт возможность использовать изображения объектов в качестве демонстрационных таблиц для объяснения темы или при опросе обучающихся.
• Возможность фотографирования отображаемого объекта. Ученики могут распечатывать и вклеивать фотографии объектов или результатов опытов в тетрадь.
• Возможность проведения видеосъёмки для отображения промежуточных стадий длительных опытов, когда нет возможности показать превращения в режиме реального времени, для демонстрации движений различных объектов.
• Простота выполнения подписей к рисункам во время проведения практических занятий с большим количеством опытов или

 объектами, имеющими сложное строение.

• Возможность работы в ручном режиме.
• Возможность фиксировать наблюдаемое, не беспокоясь о его сохранности – файлы сохраняются автоматически.
• Возможность собирать из полученных результатов фото- и видеосъёмки демонстрационные подборки.
• Передавать изображение непосредственно в Интернет (если позволяет программное обеспечение).
• Можно совмещать демонстрацию объекта цифровым микроскопом

с индивидуальной работой учащихся со световыми микроскопами.

Недостатки работы с цифровым микроскопом

• Необходимость наличия в школе определенной технической базы: компьютеров, желательно, цифрового проектора, принтера.
• Небольшой выбор увеличений и низкое разрешение по сравнению

со световыми микроскопами.

• Отсутствие методического обеспечения значительно увеличивает время подготовки к уроку.

         Простота  использования, малые габариты и вес, естественная цветопередача, интуитивно понятный интерфейс программного обеспечения делают микроскоп незаменимым учебным оборудованием.

         Особо хочется отметить, что использование информационных технологий на уроках даёт возможность показать учащимся, что компьютер может быть не только пишущей машинкой или игровой приставкой, но,

в первую очередь, сложной интеллектуальной системой для получения знаний. Но, конечно же, работа с цифровым микроскопом или разнообразными программными продуктами, представленными сейчас

на образовательном рынке, ни в коем случае не должна заменять классических приёмов работы с натуральными объектами, гербариями, световыми микроскопами, это всего лишь один из методических приёмов, позволяющих разнообразить проведение урока.

      Описание методики работы с цифровым микроскопом

Цифровой микроскоп является не только лабораторным оборудованием, позволяющим организовывать опыты и исследования, проводить лабораторные и лабораторно-практические работы, – это современное средство обучения, позволяющее реализовывать большой спектр педагогических задач по достижению метапредметных и предметных результатов обучения в процессе организации учебной и внеурочной деятельности учащихся, выполнения проектных и исследовательских работ.

Можно обозначить следующие основные задачи, решаемые в учебно-воспитательном процессе  с помощью цифровых микроскопов:

1. Демонстрация макро- и микрообъектов с выведением изображения на экран (интерактивную доску).

Большим преимуществом является не только возможность передачи изображения высокого качества, но и сохранение его в памяти компьютера, использовании в последующей работе. Функция «работа с макрообъектами» фактически заменяет в учебном процессе «лупу»,

с помощью которой можно рассматривать мельчайшие природные узоры.

2. Создание архива фото- и видеоизображений. 

Помимо демонстрации, поскольку цифровой микроскоп позволяет легко получать фото- и видеоизображения и дальнейшую их обработку, можно создавать презентационные фото и видеоматериалы по изучаемой теме и классифицировать их для дальнейшего использования.

3. Исследование как прозрачных (традиционных для оптических микроскопов), так и непрозрачных объектов.

Благодаря автономному освещению цифрового микроскопа, которое даёт возможность работать как в отражённом, так и в проходящем свете, можно свободно исследовать достаточно крупные и непрозрачные объекты – листья, чешуйки, образцы минералов, марки и даже мелкие изделия.

4. Коллективное изучение и запись объекта (процессов) в динамике. Цифровой микроскоп позволяет сделать видеозапись движущихся объектов, например, микроскопических рачков (дафнии и циклопа), инфузории-туфельки и др. Эти записи можно использовать в дальнейшем при проведении уроков.

Такой вид исследования позволяет «увидеть» учащимся в первую очередь живую природу вещей, что способствует моделированию учебных ситуаций для учителя на примере реальных примеров. Учащиеся чётко смогут увидеть связь теории с практикой, частного и общего и при этом

на примере не искусственной модели, описанной в учебнике, а на примере явлений природы.

5. Проведение исследований на природе, в естественной среде обитания. 

Например, цифровой микроскоп Digiscope позволяет использовать его в ручном режиме, отсоединив основную часть (тубус) от стойки и проводить исследования «на улице». 

6. Организация групповой работы в процессе проведения опытом, исследований.

В процессе выполнения лабораторных, исследовательских работ группой учащихся, возможна организация групповой работы, в процессе которой развиваются коммуникативные универсальные учебных действия.

7. Самостоятельное приобретение знаний и решение проблем, интеграция знаний. 

Цифровой микроскоп позволяет учащемуся расширить свою учебную среду, тем самым заставляя находить новые способы получения недостающих знаний или приобретать их посредством исследования уже полученных результатов в виде цифровых материалов. Нет необходимости жёстко придерживаться рамок эксперимента, которые определяется применением оптических микроскопов, можно самостоятельно провести исследование, с лёгкостью настроив цифровой микроскоп, так как это очень просто. Особенно это важно в процессе организации внеурочной деятельности.

8. Развитие ИКТ - компетенций учащихся.

 Особенность цифрового микроскопа заключается в том, что и учащемуся и учителю необходимо применять различные информационные технологии (обработки графических и текстовых, а также числовых данных посредством специализированного программного обеспечения, работа

с аудио-визуальным рядом, организация хранения данных и т.п.), чтобы осуществить даже простую демонстрацию модели из живой природы. Причём в такой форме учащийся легко адаптируется к применению ИКТ

при организации своей деятельности и самостоятельной работы, развивая тем самым свою информационную компетентность.

Благодаря цифровому микроскопу, младшие школьники получат возможность познакомиться с микроскопированием, как одним из способов изучения природы, начнут осваивать умения проводить наблюдения

в природе, видеть и понимать некоторые причинно-следственные связи

в окружающем мире. Все это поможет младшим школьникам сознать целостность научной картины мира, свое место в мире на основе единства рационально-научного познания и эмоционально-ценностного осмысления личного опыта общения с природой, заложит основы дальнейшего развития и обучения.

Цифровой микроскоп также даёт возможность подробно рассмотреть и пронаблюдать ряд особенностей объектов живой и неживой природы, плохо различимых «невооруженным» 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 за растениями, например за развитием комнатных растений. Видеосъёмка роста растения из семени может привести к созданию презентации как проектной работы. 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, червяки, перья птиц, шерсть домашних животных.

4. Рассмотрение бытовых предметов. 

Объектом такого рассмотрения может являться, например, стержень шариковой ручки, ластик, деньги, цепочки и т.д.

5. Изучение конструкционных и природных материалов, в качестве которых могут выступать древесина разных пород деревьев, образцы минералов, металлы и их сплавы (например, металлические монеты), пластмассы, стекло, пенопласт, ткани и синтетические волокна.

Проведение опытов в процессе практической работы с цифровым микроскопом позволяет повышать наглядность обучения, выделять конкретные объекты для изучения младшими школьниками окружающего мира, формировать правильные отношения об окружающей действительности, создавать условия для мышления и развития интеллектуальных операций (анализа, сравнения, обобщения и пр.), пробуждать стремление к исследовательской работе. Опыт представляет собой результат взаимодействия человека и окружающего мира и применяется в тех условиях, когда изучить объект или процесс в обычных условиях не представляется возможным. Поэтому помимо реализации принципа наглядности опыты позволяют усилить практическое познание действительности.

В качестве методических рекомендаций по организации опытов обычно выделяют следующие правила:

• задача исследования должна предусматривать конкретные выводы, которые должны быть подтверждены опытами;
• необходимо параллельно ставить два похожих опыта, различающихся лишь одной задачей, которую необходимо решить;
• приёмы проведения опытов должны соответствовать уровню подготовки учащихся;
• по возможности (доступности исследуемого материала и лабораторного оборудования) давать учащимся самостоятельно проводить опытную работу.

        Одна из самых больших сложностей, подстерегающих педагога

при проведении лабораторной работы с традиционным световым микроскопом, это практически отсутствующая возможность понять, что же

в действительности видят его ученики.

        Те же занятия проходят значительно легче и эффективнее, если проведение лабораторной работы предваряется вводным инструктажом, проведённым с помощью цифрового микроскопа.

         При такой организации урока учащиеся могут сравнить результаты своей работы с результатами той работы, которую провёл 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 лабораторных работ.

Проведение лабораторной работы при помощи цифрового микроскопа

1. Постановка целей и задач с помощью учащихся.

2. Объяснение строение объекта, с помощью его изображения, выведенного на интерактивную доску (демонстрационный экран).

3. Самостоятельная работа учащихся со световыми микроскопами на местах (индивидуально или в парах), при этом изображение объекта

на интерактивной доске (демонстрационном экране) отсутствует.

4. Зарисовка увиденного объекта, ответы на поставленные вопросы, запись выводов.

5. Сравнение своего рисунка с эталоном (на экране).

Подготовка микропрепарата для исследования

• Для того чтобы рассмотреть какой-нибудь объект в проходящем свете, он должен быть очень тонким и прозрачным (иначе лучи света не смогут сквозь него пройти). Покровные стекла нужно вымыть, сполоснуть в спирте (чтобы на них не оставалось пятен) и высушить.

• Чтобы исследовать какую-нибудь жидкость (например, молоко, сок или воду), нужно капнуть пару капель на предметное стекло и сверху накрыть покровным стеклом.

• Если объект исследования – кусочек растения, то при помощи острого лезвия нужно срезать с него тонкую, прозрачную плёнку, взять её пинцетом и положить в центр покровного стекла. Сверху нужно капнуть одну каплю воды. Капать воду сможет и малыш, а вот работать с лезвием, понятно, придётся взрослому.

• Если объект прозрачный, его нужно окрасить, добавив одну каплю водного раствора метиленового синего (в народе известен как «синька»). Потом накрыть всё это покровным стеклом, следя, чтобы под ним не осталось пузырьков воздуха, промакнуть лишнюю жидкость и изучить под микроскопом. Такой препарат называется временным.

• После  изучения микропрепарата стёкла моются и используются

для последующих опытов. Если же хочется сохранить препарат надолго, перед тем как положить покровное стекло, тонкой иглой нужно нанести по его краю прозрачный клей, аккуратно придавить (стёкла очень хрупкие и легко трескаются!) и оставить сохнуть

на сутки. Теперь это уже постоянный препарат, который можно рассматривать много раз. Кстати, к большинству микроскопов прилагаются уже готовые микропрепараты и слайды

для рассматривания.

Правила приготовления временного микропрепарата

(на примере кожицы лука)

1. Подготовьте предметное стекло, тщательно протерев его марлей.
2. Пипеткой нанесите 1–2 капли воды на предметное стекло.
3. При помощи препаровальной иглы осторожно снимите маленький кусочек прозрачной кожицы с внутренней поверхности чешуи лука. Положите кусочек кожицы в каплю воды и расправьте кончиком иглы.
4. Накройте кожицу покровным стеклом, как показано на рисунке.
5. Рассмотрите приготовленный препарат при малом увеличении. Отметьте, какие части клетки вы видите.
6. Окрасьте препарат раствором йода. Для этого нанесите на предметное стекло каплю раствора йода. Фильтровальной бумагой с другой стороны оттяните лишний раствор.
7. Рассмотрите окрашенный препарат кожицы лука. Какой клеточный органоид окрасился в бурый цвет?
8. Рассмотрите препарат при большом увеличении. Найдите на нём ядро.

       При подготовке к работе эталонные изображения можно создать заранее, сфотографировав нужные объекты. Поскольку количество таких изображений со временем значительно увеличивается, рекомендуется создать в компьютере несколько папок («Животные», «Человек» или др.) и

в дальнейшем сразу сортировать фотографии по тематическим папкам.

       Таким же образом, классифицируются видео - файлы, полученные

с помощью цифрового микроскопа.  Эти записи можно использовать

в дальнейшем при проведении уроков.

        Уроки и лабораторные работы по окружающему миру и биологии

с применением цифрового микроскопа позволяют констатировать, что использование цифрового микроскопа способствует:

• усилению эффективности и информативности уроков;
• формированию мотивации к изучению учебного материала;
• повышению интереса к биологии и исследовательской деятельности;
• возможности  более качественного и интересного проведения лабораторных и практических работ, элективных курсов

с достижением желаемых результатов;

• снятию зрительной нагрузки, особенно для детей с ослабленным зрением;
• решению вопроса с недостатком раздаточного материала

при проведении лабораторных работ.

        Цифровой микроскоп вместе с компьютером можно использовать

в учебном процессе на всех этапах урока.

1. 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.

2. 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, задаёт 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.

3.    Применение цифрового микроскопа на этапе закрепления знаний. Здесь школьникам можно предложить сравнить два изученных объекта. Итогом данной работы может быть создание специальных презентационных материалов.

          Во внеурочной деятельности цифровой микроскоп может использоваться в работе по следующим направлениям:

Научно-познавательное: продолжение исследования мира живой и неживой природы в проектной деятельности.

Спортивно-оздоровительное: основы безопасности жизнедеятельности, личная гигиена.

Художественно-эстетическое: проектная деятельность

по художественному творчеству и разным видам прикладного искусства.

Туристско-краеведческое: исследования экологического характера, изучение местной флоры.

Наиболее распространенными формами внеурочной деятельности

по данным направлениям являются кружки и факультативы, например такие, как «Я - исследователь», «Юный эколог», «Мои первые проекты», «Личная гигиена», а также разнообразные исследовательские экскурсии, социальные проекты, туристические походы.

Организация факультатива (кружка) «Занимательное микроскопирование» позволит  учащиеся не только познакомиться

с технологией работы с микроскопом, но и провести ряд интересных исследований (проектов) по изучению процессов и явлений окружающего мира. 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 др. 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, не моря, поместив в специальные миниатюрные чашечки Петри.
      Основной целью внеурочной деятельности является содействие

в достижении планируемых результатов освоения основной образовательной программы начального общего образования (личностных, метапредметных, предметных) учащимися. В данном контексте важно использовать микроскопы как модель технического устройства для исследования окружающего мира, овладение работой с которым станет универсальным учебным действием для последующего познания окружающего мира и работы с техникой, в частности с лабораторным оборудованием, в средней школе.

        Применение цифрового микроскопа при выполнении исследовательских работ позволяет:

• соблюдать технику безопасности при работе с опасными объектами, так как юные исследователи будут обрабатывать результаты по фотографиям;
• хорошо проиллюстрировать работу;
• подготовить компьютерную презентацию проделанной исследовательской работы.

        Использование цифрового микроскопа повышает уровень мотивации обучающихся к изучению учебного материала, систематизации и углубления знаний, развития их способностей к приобретению и усвоению знаний, приобретения и закрепления навыков самостоятельной исследовательской работы обучающихся.

  Однако использование компьютерных технологий в учебном процессе предполагает наличие трёх основных компонентов: аппаратно-программного базиса (компьютера и цифрового микроскопа), подготовленного учителя и электронных учебно-методических средств, доступных для пользования.

Приложение 1

Правила обращения с микроскопом

1. Микроскоп необходимо содержать в чистоте и предохранять
   от повреждений. В нерабочем состоянии микроскоп необходимо закрывать чехлом.
2. Для сохранения внешнего вида микроскопа необходимо периодически протирать его мягкой тканью, слегка пропитанной бескислотным вазелином, предварительно удалив пыль, а затем обтирать сухой, мягкой, чистой тканью.
3. Необходимо содержать в чистоте металлические части микроскопа. Особое внимание следует обращать на чистоту оптических деталей, особенно объективов и окуляров.
4. Нельзя касаться пальцами поверхностей оптических деталей.
   В случае если на последнюю линзу объектива, глубоко сидящую в оправе, попала пыль, поверхность линзы надо очень осторожно протереть чистой ватой, навернутой на деревянную палочку и слегка смоченной эфиром или спиртовой смесью. Если пыль проникла внутрь объектива, и на внутренних поверхностях линз образовался налет, необходимо отправить объектив для чистки в оптическую мастерскую.
5. Разбирать объективы и окуляры запрещается.

Приложение 2

Алгоритм работы с цифровым микроскопом

1. Изучение конструктивных особенностей (устройство) микроскопа.
2. Установка программного обеспечения.  

Подсоедините устройство к Вашему компьютеру до установки программы. Вставьте диск с программным обеспечением в привод CD-ROM, и автоматически отобразится начало процесса установки.

3. Работа с микроскопом. 

Вставить разъём кабеля USB в USB-порт компьютера. Компьютер должен  определить новое устройство. 

Нажать на значок программы микроскопа. Микроскоп включится автоматически, о чём будет свидетельствовать появление окна программного обеспечения на экране компьютера.

4. Разместите микропрепарат на предметном столике так, чтобы расположить его в центре круглого отверстия (малое увеличение
   объектива х 4) для нижнего освещения. (Это центр зрения камеры.) 
5. Пользуясь винтами, плавно опустите тубус так, чтобы нижний край объектива оказался на расстоянии 6-7 мм (малое увеличение) или 1-2 мм  (большое увеличение) от препарата.  Найдите на мониторе ПК  чёткое изображение объекта. Для перемещения препарата по предметному столику используйте винты препаратоводителя.
6. Переведите револьвер на объектив с увеличением х 10, а затем х40.  Для получения фотографии нажмите на кнопку на рабочем столе.
7. Для получения видеозаписи процесса нажмите на кнопку. Ваши фото - и видеофайлы автоматически сохранятся.
8. Для перемещения полученных фото - и видеофайлов откройте
   в разделе «Мои документы» папку, найдите сохранённые материалы и скопируйте их на свой носитель.

Приложение 3

Правила работы со световым  микроскопом в 1 – 4 классах

1. Поставьте микроскоп штативом к себе на расстоянии 5–10 см
от края стола. В отверстие предметного столика направьте зеркалом свет.

2. Поместите приготовленный препарат на предметный столик и закрепите предметное стекло зажимами.

3. Пользуясь винтом, плавно опустите тубус так, чтобы нижний край объектива оказался на расстоянии 1–2 мм от препарата.

4. В окуляр смотрите одним глазом, не закрывая и не зажмуривая другой. Глядя в окуляр, при помощи винтов медленно поднимайте тубус, пока не появится четкое изображение предмета.

5. После работы микроскоп уберите в футляр.

Приложение 4

Правила работы со световым  микроскопом в 5 – 6 классах

1.  Проверь наличие необходимых принадлежностей для работы.

Кроме микроскопа в работе могут понадобиться различные инструменты. Обычно они входят в специальный набор
для микроскопирования. Он содержит: объективы и окуляры, предметные и покровные стёкла, скальпель или небольшой острый нож, ножницы, пинцет, препаровальные иглы, фильтровальную бумагу (или бумажную салфетку), лоскут материи для протирания стёкол, пипетку. При проведении работы понадобятся также тетрадь, карандаш, ластик и ручка. Важной формой ведения записи служат зарисовки: они помогают лучше понять увиденное.

2.  Протри специальной салфеткой объектив, окуляр и зеркало.

3. Установи микроскоп так, чтобы окуляр был направлен к лицу,
а зеркало – к источнику света. Тубус должен находиться под левым глазом. Помни, что линзы объективов и окуляров неследует трогать руками.

3. При малом увеличении освети с помощью зеркала поле зрения микроскопа. Смотри в тубус левым глазом, при этом правый глаз закрывай. Проверь, достаточно ли освещено зрительное поле.

4.  Положи готовый микропрепарат на предметный столик и закрепи его зажимами.

5. Глядя сбоку, поверни микровинт тубуса так, чтобы расстояние между микропрепаратом и линзой объектива было около 5 мм (при малом увеличении).

6. Медленно вращая микровинт, получи хорошее изображение. Надо следить, чтобы во время настройки линза объектива не коснулась препарата.

7.  Передвигая предметное стекло по столику, найди место, где клетки видны более чётко. Для этого одной рукой передвигай препарат,
а второй регулируй чёткость изображения с помощью микровинта. Если  микроскопа несколько объективов, то самый тонкий из них даёт самое малое увеличение. Рассматривать объект надо вначале при малом увеличении,
а затем переводить на большее (или ставить объектив с большим увеличением).