Ю.О. ШЕВЯХОВА,
учитель биологии ГОУ СОШ № 110,
г. Москва

Использование цифрового микроскопа на практических занятиях по биологии

Преподавание естественных наук немыслимо без широкого использования различных методов и средств обучения, ведь такие школьные дисциплины, как химия, биология, физика, должны раскрывать перед ребенком тайны живой природы, а сделать это в границах школьного кабинета не так-то легко.

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.

Я думаю, не надо напоминать коллегам о том, что все, что связано с компьютерными технологиями, вызывает у учеников большой интерес – это особенно заметно на фоне общего падения познавательного интереса. В данном докладе я подробно раскрываю вопросы использования цифрового микроскопа на практических занятиях и при проведении демонстрационных опытов.

Вначале несколько слов о достоинствах и недостатках работы с цифровым микроскопом.

• В первую очередь хочется отметить простоту работы с микроскопом, сочетающуюся с большими его функциональными возможностями.

• Вторым преимуществом является 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 или объект и слушать комментарии учителя или одного из одноклассников. К тому же появляется возможность проводить демонстрации и демонстрационные опыты, если имеется хотя бы один объект небольших размеров. В результате удается воплотить один из самых важных принципов изучения естественных наук – принцип наглядности.

• Третьим очень важным преимуществом является автономное освещение, которое дает возможность работы как в отраженном, так и в проходящем свете, что существенно увеличивает список объектов для микроскопирования. Кроме обычных микропрепаратов учащиеся могут рассматривать и непрозрачные объекты.

• Четвертым преимуществом является возможность фотографирования отображаемого объекта. Ученики могут распечатывать и вклеивать фотографии объектов или результатов опытов в тетрадь. Подготовленные учащимися иллюстрации можно использовать для проведения контроля знаний на последующих уроках.

• Пятым преимуществом 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, например земляных червей и моллюсков (всем нам известно, что эти темы изучаются зимой).

• Шестым преимуществом можно назвать простоту выполнения подписей к рисункам. Этим удобно пользоваться во время проведения практических занятий с большим количеством опытов или с объектами, имеющими сложное строение. Например, при выполнении таких работ, как «Внешнее и внутреннее строение побега», «Внешнее строение насекомого».

Внешнее (а) и внутреннее (б) строение побега

• Седьмым преимуществом является возможность работы в ручном режиме.

Как видите, достоинств много, но и без недостатков не обошлось. К ним относятся:

• 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.

Первые два недостатка исправить не в наших силах, а решению третьей проблемы я и хочу посвятить оставшуюся часть моего доклада.

Нашей школе повезло: во-первых, к нам поступило сразу 10 микроскопов; во-вторых, мы имели возможность разместить их в компьютерном классе и по мере необходимости проводить там практические работы. Если ситуация в вашей школе аналогична, то перед вами неизбежно встанут три проблемы:

• выбор практических работ, которые можно проводить с помощью цифрового микроскопа;

• подготовка инструктивных карточек к работам;

• подбор объектов для цифрового микроскопирования.

Мною уже проделана часть этой работы. А именно, составлен список практических работ с использованием цифрового микроскопа на уроках ботаники, подобраны наиболее удобные объекты.

Разработаны инструктивные карточки к каждой из этих работ. Каждая карточка состоит из двух частей:

– исследование (представлен порядок действий, которые должен выполнить учащийся во время работы);
– обработка результатов (учащимся предлагаются вопросы и задания для формулирования выводов).

Отчет о проделанной работе может быть представлен в нескольких формах, что тоже зависит от технического оснащения школы.

• 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.

В данный момент в стадии разработки находятся инструктивные карточки к курсу зоологии и анатомии.

Но даже если цифровым микроскопом оборудовано только место учителя, то и этого достаточно для проведения качественной и полноценной работы.

Можно проводить всевозможные демонстрации на уроках в том случае, если мы имеем один небольшой натуральный объект по теме урока (например, крыло бабочки), но не имеем времени на проведение лабораторной работы по его изучению. При проведении групповой работы на уроке можно давать задание по работе с микроскопом одной из групп. Весь класс потом может увидеть результат работы во время обсуждения итогов занятия.

Крыло бабочки при разных увеличениях

Кроме того, вы можете совмещать демонстрацию объекта с цифровым микроскопом с индивидуальной работой учащихся со световыми микроскопами. Этот прием можно использовать, например, при выполнении таких работ, как «Строение листа папоротника», «Строение плесневых грибов», «Клетки мякоти томата». При такой организации урока учащиеся могут 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.

Фотографии, заранее сделанные учениками или учителем, можно использовать при подготовке презентаций для сопровождения объяснения или опроса.

В заключение необходимо отметить, что использование разнообразных информационных технологий на уроках биологии позволяет более эффективно организовать деятельность учителя и учащихся; повысить качество обучения; воплотить в жизнь принцип наглядности, столь важный при изучении наук естественной направленности; выдвинуть на передний план наиболее важные характеристики изучаемых объектов.

Особо хочется отметить, что использование информационных технологий на уроках дает 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 приемов работы с натуральными объектами, гербариями, световыми микроскопами. Нам нужно понимать, что это всего лишь один из методических приемов, позволяющих разнообразить проведение урока.