Развитие познавательной деятельности на уроках биологии. Организация лабораторного занятия "Устройство микроскопа"

Разделы: Биология

Пояснительная записка

В стандарт по биологии включены цели изучения курса:

  • Освоение знаний
  • Овладение умениями
  • Развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей
  • Воспитание
  • Использование приобретенных знаний, умений в повседневной жизни.

Проведение лабораторных работ дает возможность преподавателю реализовывать эти цели, ориентируясь на наклонности, способности и интересы учащихся, тем самым осуществляется индивидуальный подход.

При проведении работы целесообразно совмещать два способа ее организации:

  • фронтальный (выполнение заданий под руководством преподавателя);
  • индивидуальный (выполнение работы по инструктивной карточке).

Познавательная деятельность при выполнении лабораторной работы с целью изучения нового материала направляется инструкциями, в которых указаны последовательность выполнения действий, предусматриваются ответы на вопросы, заполнение схем, таблиц и т.д.

Данная методическая разработка может быть использована преподавателем для проведения:

  • лабораторных работ;
  • кружковых занятий;
  • отработок пропущенных лабораторных работ.

Материал методической разработки подобран таким образом, что его можно рекомендовать для проработки учащимся разного уровня подготовки и разного возраста.

Цели занятия

  1. Обучить учащихся технике работы со световым микроскопом.
  2. Обучить учащихся приготовлению временных препаратов.
  3. Стимулировать у учащихся стремление к самостоятельной познавательной деятельности.
  4. Развить умение наблюдать, сравнивать.
  5. Продолжить воспитание бережного отношения к оборудованию.

Мотивация

Световая микроскопия – один из основных методов изучения биологических объектов. Навык изготовления временных препаратов необходим для изучения ряда разделов по цитологии, микробиологии, физиологии.

В медицинской практике правильная диагностика некоторых заболеваний возможна только при микроскопическом изучении объекта.

Учащиеся должны знать:

  • Основные части светового микроскопа ЮННАТ-2П-3, их назначение и устройство;
  • Правила работы с микроскопом ЮННАТ-2П-3;
  • Технику приготовления временных микропрепаратов;
  • Правила оформления практической работы.

(Указана марка микроскопов, используемых в данном учебном заведении)

Учащиеся должны уметь:

  • Объяснить назначение и принцип работы основных частей микроскопа;
  • Приготовить микроскоп к работе;
  • Приготовить временный микропрепарат;
  • Рассматривать микропрепарат под малым и большим увеличением;
  • Оформить результаты практической работы в тетради.

Оснащение рабочего места:

  • микроскоп ЮННАТ-2П-3 (1 шт);
  • предметное стекло (1 шт);
  • покровное стекло(1 шт);
  • чашка Петри(1 шт);
  • стаканчик с водой(1 шт);
  • пипетка (1 шт);
  • пинцет (1 шт).

Оснащение занятия:

  • план занятия, конспект, раздаточный материал, задания для контроля, инструктивные карточки, DVD Современная гуманитарная академия. “Общая биология. Цитология”, телевизор, видеоплеер.

Приложение

Междисциплинарные связи:

а) физика (устройство оптических приборов, единицы измерения расстояния)
б) анатомия (восприятие изображения)
в) математика (математические действия)

Литература для преподавателя:

  1. Сивоглазов В.И., Агафонов И.Б. Общая биология 10–11. – М.: Дрофа, 2005.
  2. Чебышев Н.В. Руководство к практическим занятиям по биологии. – M.: ACADEMA, 2004.
  3. Сивоглазов В.И., Сухова Т.С., Козлова Т.А. Общая биология. Пособие для учителя. – М.: АЙРИС ПРЕСС, 2004.
  4. Сухова Т.С. Урок биологии. Технология развивающего обучения. – М.: Вентана-Граф, 2001.

Ход занятия

I. Контроль исходного уровня знаний

Фронтальная беседа по вопросам. (Курсивом выделены эталоны правильных ответов).

  1. С помощью каких приборов изучали и изучают невидимые глазом предметы, организмы? (С помощью линз, луп, микроскопов).
  2. Для чего используется микроскоп? (Для обнаружения и исследования микроорганизмов, для изучения структуры клеток).
  3. Почему микроскоп называют световым? (Его разрешающая способность ограничена размерами, сравнимыми с длиной световой волны (0,4–0,7 мкм для видимого света)).
  4. Какие еще разновидности микроскопа вы знаете? (Электронный микроскоп).
  5. Для каких целей используется микроскоп? (Для исследовательских целей в биологических, медицинских лаборатория; для учебных целей)

II. Просмотр фрагмента видеофильма "Исторический ряд микроскопов"

III. Ознакомление с устройством микроскопа ЮННАТ-2П-3

Задание учащимся!

Используя схему строения микроскопа, найдите основные части выданного вам микроскопа.

Рис. 1. Внешний вид микроскопа ЮННАТ-2П-3

Основные части микроскопа:

  • механическая (основание, штатив, тубусодержатель, предметный столик, тубус, револьвер, винты);
  • оптическая (окуляры, объектив);
  • осветительная (зеркало, конденсор, диафрагма).

Механическая часть микроскопа состоит из:

  • основания,
  • штатива,
  • тубусодержателя,
  • предметного столика,
  • тубуса,
  • револьвера,
  • винтов для настройки на фокус.

Штатив закреплен на массивном основании, которое придает микроскопу устойчивость. От штатива вверх отходит тубусодержатель, к которому прикреплены револьвер и тубус. Предметный столик укреплен на штативе. На него помещают микропрепараты, которые удерживаются двумя зажимами для фиксации. Через круглое отверстие в центре столика обеспечивается освещение объекта. Винты для настройки фокуса находятся на боковых поверхностях штатива. Макрометрический винт позволяет поднять или опустить тубус для приблизительной настройки прибора на фокус при работе с малым увеличением. Микрометрический винт используется для точной настройки прибора на фокус при работе с большим увеличением.

Рис. 2. Схема строения микроскопа

Оптическая часть микроскопа состоит из:

  • объектива,
  • окуляра.

Объектив определяет полезное увеличение объекта.

Рис. 3 Револьвер с объективами

Он состоит из металлического цилиндра с вмонтированными в него линзами. Обычно микроскопы оснащаются несколькими объективами, вставленными в так называемый револьвер (от лат.reversio – возврат, вращение).

Револьвер предназначен для быстрой смены объективов, которые ввинчены в его гнезда, это позволяет быстро менять увеличение объекта.

Характеристика объективов – их разрешающая способность.

Что такое разрешающая способность?

Представьте себе, что невооруженным глазом человек может различить две очень близко лежащие линии или точки лишь в том случае, если расстояние между ними будет не менее 0,15 мм (150 мкм). Если же это расстояние будет меньше, то две линии или точки сольются в одну. Таким образом, разрешающая способность человеческого глаза равна 150 мкм. Поэтому, чем больше разрешающая способность объектива, тем больше подробностей строения наблюдаемого объекта можно выявить. Для объектива (х8) разрешающая способность равна 1,68 мкм, для объектива (х40) – 0,52 мкм.

Рис. 4. Разрешающая способность

Объектив требует очень бережного обращения, особенно это касается объективов с большим увеличением, т.к. у них рабочее расстояние, т.е. расстояние от покровного стекла до фронтальной линзы, измеряется десятыми долями миллиметра.

Например, рабочее расстояние для объектива (х40) составляет 0,6 мм.

Задание учащимся!

Рассмотрите объектив малого увеличения (х8), объектив большого увеличения (х40) и иммерсионный объектив с черной окантовкой по нижней стороне цилиндра (х90). Измените поочередно их положение в револьвере.

Окуляр устроен проще объектива и состоит из 2–3 линз.

Рис. 5. Окуляр

Окуляры увеличивают изображение объекта, полученное с помощью объектива.

Чтобы узнать увеличение микроскопа, нужно увеличение объектива умножить на увеличение окуляра.

Задание учащимся!

Определите увеличение окуляра на вашем микроскопе (указано на верхней грани). Рассчитайте все возможные варианты увеличения выданного вам микроскопа.

Осветительная часть состоит из:

  • зеркала,
  • конденсора с диафрагмой.

Рис. 6. Вид микроскопа спереди

Эти части микроскопа расположены под предметным столиком.

Зеркало служит для направления света через конденсор и отверстие предметного столика на объект. Во многих современных моделях микроскопов вместо зеркала используют светодиод, что намного удобнее.

Конденсор используется для конденсации или рассеивания света, подсвечивающего препарат. Кольцо с матовым стеклом или светофильтром регулирует освещенность объекта.

 

IV. Правила работы с микроскопом

Задание учащимся!

Выполняйте все действия вместе с преподавателем, согласно его инструкциям.

Запомните! Микроскоп следует правой рукой брать за штатив, а левой – поддерживать основание!

  1. Установите микроскоп. Тубусодеожатель должен быть обращен к вам, а зеркало – напротив света.
  2. Поставьте объектив малого увеличения в рабочее положение, если действие выполнено правильно, то вы услышите легкий щелчок.

Запомните! Изучение любого объекта начинается с малого увеличения.

  1. Смотрите в окуляр и вращайте зеркало до тех пор, пока поле зрения не будет освещено ярко и равномерно.

Рис. 7. Поле зрения

  1. Опустите объектив малого увеличения (х8) над столиком на высоту примерно 0,5см с помощью макрометрического винта (винт нужно вращать на себя).
  2. Положите на предметный столик микропрепарат покровным стеклом вверх так, чтобы объект находился в центре отверстия предметного столика.
  3. Внимание! Смотрите на микроскоп сбоку и опускайте тубус с помощью винта на расстояние приблизительно 2 мм от объектива до препарата.

Рис. 8. Размещение объекта на предметном столике

  1. Смотрите в окуляр и (медленно!) поднимайте тубус (вращайте винт на себя!) до тех пор, пока не увидите четкого изображения объекта.
  2. Перейдите к рассматриванию объекта при большом увеличении:
  • вращая револьвер, установите объектив большого увеличения (х40) над предметным столиком;
  • дождитесь легкого щелчка;
  • найдите фокус, вращая винтом.

Внимание! Большое увеличение позволяет видеть глубину объекта, поэтому резко видны то одни, то другие структуры. Фокусное расстояние при большом увеличении составляет приблизительно 1 мм.

  1. По окончании работы приведите микроскоп в нерабочее состояние:
  • объективы переведите в нейтральное положение (они не должны смотреть в отверстие в предметном столике);
  • тубус опустите вниз до предела.

V. Техника приготовления временного препарата

  1. Возьмите предметное стекло из контейнера, держа его за боковые грани.

Рис. 9. Контейнер с предметными стеклами

  1. Поместите в центр стекла объект.
  2. Нанесите пипеткой 1–2 капли воды на объект.
  3. Возьмите покровное стекло за боковые грани и положите его боковой гранью на каплю воды, затем медленно опустите на нее стекло.

Рис. 10. Покровные стекла

Рис. 11. Приготовление микропрепарата

Внимание! Между стеклами не должно быть пузырьков воздуха, нельзя покровное стекло кидать на каплю сверху, его нужно как бы вдвинуть в каплю сбоку.

  1. Излишки воды уберите фильтровальной бумагой;
  2. Приготовленный микропрепарат поместите на предметный столик и рассмотрите сначала при малом, затем при большом увеличении.
  3. В том случае, если микропрепарат сделан неаккуратно, между стеклами есть пузырьки воздуха, следует повторить действия.

Приготовление временного препарата “Волокна ваты и пузырьки воздуха”

Задание учащимся!

  1. Возьмите из чашки Петри пинцетом несколько волокон ваты и приготовьте из них микропрепарат, пользуясь инструкцией п.5 данного пособия.

Рис. 12. Чашка Петри

Рис. 13. Пинцет

Рис. 14. Волокна ваты

  1. Оформите лабораторную работу в тетради, пользуясь инструкцией п.6.

Дополнительное задание учащимся, закончившим основную часть работы:

Снимите пинцетом с одежды волос (или аккуратно! отрежьте кончик волоса), приготовьте из него микропрепарат, рассмотрите его и зарисуйте в тетради вид волоса под микроскопом.

Рис. 15. Вид волоса под микроскопом

VI. Правила оформления практической работы

  • укажите название темы работы, ее цель;
  • укажите название выполняемого этапа, опишите последовательность действий;
  • вычислите увеличение микроскопа;
  • сделайте рисунок, иллюстрирующий объект деятельности;

Внимание! Требования к рисунку:

  • рисунок должен быть крупным, детали – хорошо различимыми;
  • контуры поля зрения микроскопа вокруг рисунка отображать не нужно;
  • рисунок выполнять только простым карандашом;
  • отдельные части рисунка обозначать стрелками и цифрами, соответствующие им надписи сделайте сбоку или внизу.

Рис. 16. Образец рисунка

Контроль полученных знаний

1. Выполните тестовое задание:

  1. Окуляры вставлены в:

а) револьвер;
б) тубус;
в) конденсор.

  1. Осветительная часть микроскопа представлена:

а) револьвером;
б) тубусом;
в) зеркалом.

  1. Малое увеличение объектива:

а) х8;
б) х10;
в) х20.

  1. Оптическая часть микроскопа включает:

а) окуляр, объектив;
б) зеркало;
в) диафрагму.

  1. К механической части микроскопа относят:

а) тубус;
б) зеркало;
в) окуляр.

2. Прокомментируйте фрагмент видеофильма

Фрагмент видеофильма "Устройство светового микроскопа" демонстрируется без звука, учащийся комментирует.

3. Вставьте в прямоугольники справа названия частей микроскопа, определение которым дано в прямоугольниках слева:

 4. Обозначьте рисунки

Рис. 17.

Эталоны правильных ответов:

Задание 1

1 – б
2 – в
3 – а
4 – а
5 – а

Задание 3

Задание 4

1 – пипетка
2 – капля воды
3 – предметное стекло
4 – пинцет
5 – объект
6 – покровное стекло
7 – готовый микропрепарат