В условиях перехода общего образования к профильному обучению учащихся на старшей ступени школы повышение качества биологического образования, уровня биологических знаний учащихся и выпускников общеобразовательных школ может быть достигнуто при внедрении в практику школ совершенного учебного оборудования и освоения методик его использования.
Одно из таких направлений связано с внедрением новых технических средств на базе компьютера, цифровых микроскопов.
Внедрение компьютерных технологий предполагает наличие в учебном кабинете биологии общеобразовательной школы трёх основных компонентов:
- аппаратно-программного базиса (компьютера и подключаемых к нему внешних устройств);
- специального программного обеспечения и электронных учебно-методических средств;
- подготовленного учителя.
Использование на уроке биологии цифрового микроскопа совместно с компьютером позволяет получить увеличенное изображение изучаемого объекта (микропрепарата) на экране монитора (при работе в группе или в классах с малым числом учащихся) или на большом экране (при работе с целым классом) с помощью выносного проекционного устройства, подключаемого к компьютеру. Цифровой микроскоп позволяет:
- изучать исследуемый объект не одному ученику, а группе учащихся одновременно;
- использовать изображения объектов в качестве демонстрационных таблиц для объяснения темы или при опросе учащихся;
- применять разноуровневые задания для учеников одного класса;
- изучать объект в динамике;
- создавать презентационные видеоматериалы по изучаемой теме;
- использовать изображения объектов на бумажных носителях в качестве раздаточного или отчетного материала.
Применение цифрового микроскопа при изучении биологии способствует повышению эффективности и информативности занятий, переходу от репродуктивной передачи знаний к интенсивной творческой дискуссии педагога с учениками, проведению совместных исследований , выполнению учащимися самостоятельных исследовательских проектов разного уровня сложности.
Цифровой микроскоп вместе с компьютером может быть использован в учебном процессе на всех этапах урока: для контроля знаний учащихся, при изучении нового материала, для закрепления знаний.
Этап «Контроль 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, в ходе опроса по теме «Плесневые грибы и дрожжи» ученик получает задание: из нескольких предложенных объектов найти микропрепарат «Плесень мукора», рассмотреть его, используя цифровой микроскоп, и объяснить свой выбор.
Весь класс может проверить правильность выбора, так как результат работы можно вывести на экран монитора. Другой ученик выступает оппонентом, добавляет и, если необходимо, то поправляет ответ товарища. Третий ученик задает вопросы по данному объекту. Так реализуется коллективная познавательная деятельность учащихся класса, в результате которой, знания всех учеников совершенствуются, а три ученика еще и получают оценки.
Этап «Изучение нового материала». На этом этапе можно рассмотреть один из вариантов использования цифрового микроскопа.
Самостоятельное изучение учащимися микропрепарата «Костная ткань» с использованием текста учебника.
Цель работы: изучить строение костной ткани и определить ее функции.
Задания
1. Рассмотрите микропрепарат при увеличении в 80 и 400 раз.
2. Прочитайте текст учебника и выясните особенности строения костной ткани.
3. Найдите структуры, характерные для костной ткани, на микропрепарате. Сформулируйте вывод о связи строения ткани с выполняемыми функциями.
На этапе закрепления знаний
При закреплении знаний, полученных в ходе проведения лабораторной работы «Микроскопическое строение клеток крови человека и лягушки», целесообразно предложить ученикам сравнить строение крови лягушки и человека и определить способность крови к переносу кислорода, направление эволюции эритроцитов.
Цифровой микроскоп может быть использован при проведении лабораторных работ элективных курсов повышенного уровня в которых углубленно изучают отдельные разделы основного курса биологии. Такие работы выходят за рамки базового образования и включают практические и лабораторные работы, проведение которых с использованием цифрового микроскопа позволит учащимся почувствовать себя исследователями. Примером может быть курс повышенного уровня «Ткани животных и человека», включающий семь лабораторных работ.
Работа № 1 «Эпителиальная ткань. Железы»
Работа № 2 «Кровь — разновидность соединительной ткани»
Работа № 3 «Соединительная ткань кожи пальца человека»
Работа № 4 «Скелетная ткань — хрящ»
Работа № 5 «Костная ткань»
Работа № 6 «Мышечная ткань (типы мышц)»
Работа № 7 «Строение нервной ткани»
Использование цифрового микроскопа при проведении школьных биологических исследований дает ощутимый дидактический эффект в плане мотивации, систематизации и углубления знаний учеников, то есть формирования так называемых обучающих возможностей, развития способностей учащихся к приобретению и усвоению знаний.
Список литературы
1. Пугал Н.А., Евстегнеев В. Е., Аверчинкова О.Е. «Использование цифрового микроскопа на уроке» М. «Биология в школе» №4, 2005
2. Пугал Н.А., Аверчинкова О.Е., Евстегнеев В.Е. «Методические рекомендации по проведению школьных биологических исследований с использованием цифрового микроскопа» М. ООО «Химлабо», 2008.