Cilvēki jau sen ir mēģinājuši saprast, kā darbojas apkārtējā pasaule. Veica pētījumus, aplūkoja dzīvās būtnes un izdarīja secinājumus. Tādā veidā tika uzkrāts teorētiskais materiāls, kas kļuva par pamatu daudzām zinātnēm.
Tās izmantotās metodes galvenokārt bija novērojumi un eksperimenti. Tomēr ātri kļuva skaidrs, ka zināšanu kase paliks tikai līdz pusei pilna, ja vien netiks izgudrotas kādas sarežģītākas, tehniski modernākas ierīces. Tādas, kas ļaus ieskatīties iekšā, atklāt dziļos mehānismus un apsvērt dažādu priekšmetu un dzīvo būtņu ierīces īpašības.
Mācību metodes bioloģijā
Galvenie ir šādi:
- Vēsturiskā metode.
- Apraksts.
- Novērojums.
- Salīdzinājums.
- Eksperiments.
Lielākā daļa no tiem prasa jaunu tehnisko ierīču iejaukšanos, kas ļautu iegūt attēlu daudzkārt palielinātā izmērā. Tas ir, vienkārši sakot, vajadzētu lietot dažāduspalielināšanas ierīces. Tāpēc nepieciešamība tos konstruēt bija acīmredzama.
Galu galā tas ir vienīgais veids, kā cilvēki varētu saprast, kā notiek tādu sīku radījumu kā vienšūņu un baktēriju, mikroskopisko sēņu, ķērpju un citu dzīvo organismu dzīvības procesi.
Mūsdienu sadzīves tehnikas veidi
Starp dažādajiem tehniskajiem dizainiem, palielināšanas ierīces ieņem īpašu vietu. Galu galā bez tiem ir grūti sasniegt patiesību un pierādīt to vai citu teoriju, it īpaši, ja runa ir par mikropasauli.
Mūsdienu tehnoloģijas piedāvā šādus šādu ierīču veidus:
1. Lupas. Šāda veida palielināmo ierīču uzbūve ir diezgan vienkārša, tāpēc tās bija pirmās no analogajām ierīcēm.
2. Mikroskopi. Mūsdienās ir vairākas šķirnes:
- optisks vai gaismas;
- electronic;
- lāzers;
- X-ray;
- skenēšanas zonde;
- diferenciālais interferons-kontrasts.
Katrs tiek plaši izmantots ne tikai bioloģijas zinātnēs, bet arī ķīmijā, fizikā, kosmosa izpētē, gēnu inženierijā, molekulārajā ģenētikā un tā tālāk.
Lupu attīstības vēsture
Protams, tik šika dažādība un šādu ierīču pilnība nenāca uzreiz. Sarežģītākās struktūras, kas ļauj traucēt pat viļņu un korpuskulāros procesus, parādījās tikai 20.-21. gadsimtā.
Stāsts par izskatu unPalielinājuma ierīču izstrādes saknes meklējamas laika miglā. Tātad, ja mēs runājam par palielinātājiem, izrakumi ir parādījuši, ka ēģiptiešiem bija pirmās šādas ierīces ilgi pirms mūsu ēras. Tie bija izgatavoti no kalnu kristāla un tik prasmīgi uzasināti, ka palielināja līdz pat 1500 reizēm!
Vēlāk viņi sāka izgatavot stikla lēcas un caur tām pētīja interesējošos mikroskopiskos objektus. Tas turpinājās līdz 16. gadsimtam. Tad lielais pētnieks Galileo Galilejs izstrādāja savu pirmo cauruli, kas, atlocot, atgādināja mikroskopu un palielināja gandrīz 300 reizes. Tas bija mūsdienu mikroskopa priekštecis.
Vēl vēlāk, 17. gadsimta otrajā pusē, zinātnieks Tore izgatavoja mazus noapaļotus lupas. Tie ļāva skatīties pat 1500x palielinājumā. Liels sasniegums mikroskopijas attīstībā bija Entonija van Lēvenhuka izstrādātie instrumenti. Viņš ražoja mikroskopu partijas, kas nodrošināja pietiekamu palielinājumu, lai redzētu šūnu struktūru un mikroorganismu pasauli.
Kopš tā laika palielināšanas instrumenti (lupa, mikroskops) ir kļuvuši par gandrīz visu veidu pētījumu neatņemamu sastāvdaļu gan bioloģijas, gan citās zinātnēs. Mūsdienu tehnisko ierīču dažādība ir parādā cilvēkiem ar tādiem vārdiem kā:
- L. I. Mandelštams.
- D. S. Roždestvenskis.
- Ernsts Abbe.
- R. Rihters un citi.
Ēku lupas: palielināmais stikls
No kāKas ir šīs ierīces un kā tās darbojas? Lupas - lupas, mikroskops - būtībā ir vienāda uzbūve, principā. Darbības pamatā ir speciālu briļļu - lēcu lietošana.
Lupas palielināmais stikls ir izliekta lēca, kas ir ierāmēta īpašā ārējā rāmī - rāmī. Pats objektīvs ir īpašs optiskais stikls ar divpusēju izliekumu. Rāmis var būt jebkurš:
- metāls;
- plastmasa;
- gumija.
Palielināšanas ierīces, piemēram, lupas, ļauj iegūt attēlus 25x izmērā. Protams, saskaņā ar šo rādītāju ir dažādas ierīces. Daži palielinātāji nodrošina 2 reizes palielinājumu, bet modernāki un perfektāki - pat 30.
Kas ir palielinātāji?
Galvenais palielināmā stikla lietojums ir bioloģijas stunda. Šāda veida palielināšanas ierīces ļauj apsvērt augu un dzīvnieku struktūras smalkās struktūras. Var izmantot dažādas produktu iespējas.
- Statīva palielinātājs ir ierīce, kurā objektīvs ir piestiprināts īpašā rāmī uz statīva, lai atvieglotu lietošanu.
- Ierīce ar rokturi. Izmantojot šo opciju, rāmī ir iebūvēta neliela ērta poga, ar kuru varat pielāgot attēla kvalitāti, tuvinot vai attālinot ierīci.
- Izgaismots palielināms stikls ar iebūvētu kompasu. Tas ir noderīgi lauka pētījumos meža taigas apgabalā. Diožu spuldžu klātbūtne ļaus novērot pat naktīdienas.
- Kabatas tipa palielināmais stikls, kas salokās un aizveras ar vāku. Ļoti ērta iespēja pastāvīgai nēsāšanai līdzi.
Ir arī ļoti izplatītas kombinācijas starp iepriekš minētajiem: statīvs ar gaismu, kabata ar auklu vai ar rokturi utt.
Mikroskops - palielināms instruments
Kāda ierīce ir šim vienumam? Mūsdienās skolas stundās izmanto tikai tādas palielināmas ierīces: palielināmo stiklu, mikroskopu. Mēs jau esam izskatījuši pirmās ierīces struktūru, darbību un šķirnes. Tomēr, lai pētītu dziļākus procesus, kas notiek šūnās, izpētītu ūdens baktēriju sastāvu un tamlīdzīgi, palielināmā stikla palielināšanas jauda ir acīmredzami nepietiekama.
Šajā gadījumā par galveno darba instrumentu kļūst mikroskops, visbiežāk parastais, gaismas vai optiskais. Apsveriet, kādas konstrukcijas daļas ir iekļautas tā sastāvā.
- Visas struktūras pamatā ir statīvs. Tas ir izliekts elements, kuram ir piestiprinātas visas pārējās ierīces daļas. Tā plašā pamatne atbalsta visu mikroskopu un notur to stabilu stāvot.
- Spogulis, kas piestiprināts pie statīva no ierīces apakšas. Ir nepieciešams uztvert saules gaismu un virzīt staru uz skatuves. Tas ir piestiprināts no abām pusēm uz kustīgām eņģēm, kas atvieglo gaismas iestatīšanas procesu.
- Priekšmeta tabula - uz statīva fiksēta konstrukcija, visbiežāk noapaļota vai taisnstūrveida, aprīkota armetāla stiprinājumi. Tieši uz tā ir uzstādīts pētāmais mikropreparāts, kas ir skaidri fiksēts no abām pusēm un paliek nekustīgs.
- Tēmeklis, kas beidzas ar okulāru vienā pusē un dažāda palielinājuma lēcām otrā pusē. Arī droši piestiprināts pie statīva.
- Mērķi atrodas tieši virs skatuves un kalpo attēla fokusēšanai un palielināšanai. Visbiežāk tās ir trīs, katru var pārvietot un salabot atkarībā no nepieciešamības.
- Okulārs ir teleskopa augšdaļa, un tas ir paredzēts objekta tiešai novērošanai.
- Pēdējā svarīgā daļa, kas ir visām šāda veida palielināšanas ierīcēm, ir makro un mikro skrūves. Tos izmanto, lai pielāgotu teleskopa kustību, lai iestatītu vislabāko attēla kvalitāti.
Acīmredzot mikroskopa uzbūve nav pārāk sarežģīta. Tomēr tas ir raksturīgi tikai optiskajiem modeļiem. Vidējais palielinājums, ko spēj gaismas mikroskops, ir ne vairāk kā 300 reizes.
Ja runājam par moderniem dizainiem, kas dod tūkstošiem reižu palielinājumu, tad to struktūra ir daudz sarežģītāka.
Kas ir mikroskopi un kur tos izmanto?
Ir dažādi mikroskopu veidi. Vienkāršākais no tiem, gaišais vai optiskais, veido lielāko daļu no dizainiem, ko izmanto skolēni. Palielināmais stikls un mikroskops ir vispieņemamākās palielināšanas ierīces. 6. klase (bioloģija ir skolas priekšmets, kurā tiek izmantotas šīs nodarbībasobjekti) nozīmē ierīces pārzināšanu, šo ierīču darbības principus.
Tomēr skolēniem ir jāsniedz priekšstats par to, ar kādiem mikroskopiem strādā zinātnieki, fiziķi, ķīmiķi, biologi, astronomi un tā tālāk. Ir 5 galvenie, tie tika uzskaitīti iepriekš. Lāzera un elektroniskās ierīces ļauj iegūt attēlus, kas simtiem tūkstošu reižu pārsniedz to patiesos izmērus. Tas ļauj ieskatīties pat vismazākajās daļiņās un izdarīt daudz atklājumu dažādās zinātnes un tehnoloģiju jomās.
Mikroskopa sagatavošana
Stunda "Lupošanas ierīču ierīce" nav vienīgā skolas mācību kursā, kurā tiek runāts par darbu ar šādām ierīcēm. Kopā ar uzbūvi un lietošanas noteikumiem bērniem jāapsver pamatzināšanas par mikropreparātu sagatavošanu.
Tam tiek izmantoti šādi elementi:
- izbīdāms stikls;
- vāka lapiņa;
- preparēšanas adata;
- filtrpapīrs;
- pilinātājs;
- ūdens.
Ja nepieciešams izmeklēt, piemēram, sīpola mizu, tad tas rūpīgi jāizgriež ar adatu un jāliek uz priekšmetstikliņa plānas plēvītes veidā. Jums tas jāievieto ūdens pilē, kas iepriekš izveidota ar pipeti. No augšas preparātu pārklāj ar plānu vāka stiklu un stingri nospiež. Lieko šķidrumu noņem, pieskaroties filtrpapīram. Jāraugās, lai zem vāka nebūtu gaisa burbuļu, pretējā gadījumā zem mikroskopa būs redzami tikai tie.
Rūpnīcas zāles vai fiksētas
Papildus "dzīvu" preparātu ražošanai skolās bieži izmanto jau gatavus, fiksētus preparātus. Tie ir krāsaini un informatīvi piesātinātāki, jo izgatavoti, izmantojot īpašas tehnoloģijas ar augstu dabiskuma pakāpi. Pēc viņu domām, var apgūt visu zināmo gan dzīvnieku, gan augu struktūras elementu mikrostruktūru. Turklāt fiksētie preparāti ļauj pētīt baktērijas, mikroskopiskās sēnītes, vienšūņus un citas mazas radības.
Skolā mācos lupas
Kā jau minēts iepriekš, palielināšanas ierīces obligāti jāapgūst skolā. 6. klase ir sākums darbības principa apgūšanā, ierīču uzbūves pamatos
Šajā periodā tiek nodrošināta arī iespēja patstāvīgi novietot preparātu uz objekta galda, uztvert gaismu un pārbaudīt attēlu, panākot augstu izšķirtspēju skaņošanā. Nākamajos izglītības posmos bērni jau pārliecinoši izmanto mikroskopus un lupas dažādiem pētījumiem, jo viņi pilnībā apgūst ierīču lietošanas tehniku.
Laboratorijas darbi skolā, izmantojot gaismas mikroskopus
Patiesībā tādu ir diezgan daudz. Katrs skolotājs pats izlemj, kāda veida darbs būtu jāveic. Galu galā tas viss ir atkarīgs no aprīkojuma daudzuma un tā veiktspējas. Visizplatītākie laboratorijas testi, kuros jāizmanto palielinātāji, ir:
- Auga lapas struktūras izpēte.
- Augu transpirācijas procesa izpēte. Stomas struktūra.
- Pelējuma hifas.
- Augu sporas, to struktūra.
- Šūnas iekšējā sastāva izpēte un citi.
