Пособие для учителей общеобразовательных школ москва

Скачать 3.5 Mb.

Название	Пособие для учителей общеобразовательных школ москва
страница	4/19
Тип	Реферат

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Реферат

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 19

Микроскоп цифровой

Цифровой микроскоп — разновидность традиционного оптического микроскопа, который использует оптику и CCD-камеру2 для вывода цифрового изображения на монитор ПК, иногда с помощью программного обеспечения, установленного на компьютере. Программная поддержка позволяет не только рассматривать объекты на экране компьютера, но и делать фото- и видеосъемку изучаемых объектов.

Цифровой микроскоп отличается от оптического микроскопа тем, что в нем отсутствует обычный для светового микроскопа окуляр. Поскольку оптическое изображение проецируется непосредственно на CCD камеру, вся система рассчитана на изображение на мониторе и оптика для человеческого глаза отсутствует. Кроме этого, есть отличие и в определении увеличения. В оптическом микроскопе увеличение определяется умножением увеличения объектива на увеличение окуляра. Так как цифровой микроскоп не имеет окуляра, увеличение не может быть определено с помощью этого метода. Вместо этого увеличение для цифрового микроскопа определяется тем, во сколько раз исследуемый объект будет увеличен на мониторе. Поэтому увеличение будет зависеть от размера монитора. Усредненная система цифрового микроскопа на 15“ мониторе приведет в увеличении средней разни

1 Подробнее о документ-камере см.: Документ-камера. Цифровой микроскоп. Инструктивно-методические материалы для педагога. — М.: Просвещение-регион, 2011.

2 CCD-м трица ( сокр. от англ. CCD, « Charge-Coupled Device ») или ПЗС-м трица ( сокр. от « прибор с зарядовой связью ») — специализированная аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных фотодиодов, выполненная на основе кремния, использующая технологию ПЗС — приборов с зарядовой связью.38

цы между оптическим и цифровым микроскопом около 60 %. Таким образом, увеличение оптического микроскопа, как правило, на 60 % больше, чем цифрового микроскопа.

Цифровой микроскоп — очень широкий термин, который включает в себя разные модели : цифровые приставки к световому микроскопу, USB-микроскопы, Digital-микроскопы, Digital-микроскопы « все-в-одном ».

Цифровая приставка к световому микроскопу. Помещается на место окуляра обычного светового микроскопа. В этом случае микроскоп сочетает в себе световой микроскоп и цветную цифровую камеру, оптическая ось которой совпадает с оптической осью микроскопа. Так как цифровой микроскоп имеет изображение, проецируемое непосредственно цифровой камерой, с его помощью можно получить записанное изображение более высокого качества, чем с помощью оптического микроскопа.

USB-микроскоп. Это простой цифровой микроскоп, который подключается к компьютеру, как правило, через порт USB. В сущности USB микроскоп — это веб-камера с небольшими линзами и датчиками, не имеющая нижней подсветки и полагающаяся только на падающий свет. USB микроскоп может быть использован для просмотра предметов, которые находятся не очень близко к объективу. Он механически организован так, чтобы установить фокус на очень близком расстоянии.

Большинство недорогих микроскопов, которые соединяются через USB, не стоят или просто закрепляются на штативе, поэтому для контроля изображения необходима хорошая поддержка. Несмотря на удобство, увеличительные способности этих устройств часто преувеличены ; обычно предлагают 200 кратное увеличение, но это требование основано обычно на 25x-30х для фактического увеличения, которое затем далее дополняется расширением изображения на экране.

USB-микроскопы наиболее полезны при рассмотрении плоских объектов (таких как монеты, печатные платы) или документов (таких как банкноты). Их применение, как правило, аналогично применению стерео микроскопов. USB-микроскопы обладают 39

большим преимуществом перед последними тем, что они занимают гораздо меньше места, чем обычный стерео-микроскоп, поэтому могут быть использованы в пространстве рядом с портативным компьютером.

Digital-микроскоп. Устройство, которое подключается к компьютеру и требует установки специального программного обеспечения для работы. Как правило, имеет нижнюю подсветку, позволяющую рассматривать прозрачные объекты ( микропрепараты ). Кроме этого, в зависимости от модели, позволяет получить изображения высокого качества. С типичной 2 мегапиксельной CCD-камерой генерируется изображение 1600 1200 пикселей. Разрешение изображения зависит от поля зрения объектива, используемого с камерой. Приближенное пиксельное разрешение может быть определено путем деления горизонтального поля зрения ( FOV ) на 1600.

Большинство высокотехнологичных цифровых микроскопов позволяют измерять объекты в 2D. Измерения проводятся на экране путем измерения расстояния от пикселя к пикселю. Это позволяет проводить измерения длины, ширины, диагонали и радиуса, а также многое другое. Некоторые системы способны даже проводить подсчет частиц.

Основные операции, которые может выполнять цифровой микроскоп, включают в себя просмотр изображения с микроскопа и запись « снимков ». Более продвинутые функции, возможно даже с более простыми устройствами, включают в себя запись движущихся изображений, замедленную киносъемку, измерение, повышение качества изображения, аннотации и др. Многие из простых моделей, которые подключаются к компьютеру, используют стандартные возможности операционной системы и не требуют установки специальных драйверов. Следствием является то, что много различных программных пакетов микроскопа может быть использовано наравне с различными микроскопами, хотя такое программное обеспечение не может поддерживать уникальные возможности для более продвинутых устройств. Основные операции возможны с программным обеспечением, которое входит в состав операционной системы компьютера в Windows XP. Изображение с микроскопов, которые не требуют специальных драйверов мо40

жет быть просмотрено и записано с вкладки « Сканеры и камеры » на панели управления.

Более продвинутые образцы цифровых микроскопов имеют штативы, которые держат микроскоп и позволяют ему двигаться вверх и вниз, как и в стандартных оптических микроскопах. Заданные движения могут быть недоступны во всех трех измерениях. Разрешение, качество изображения и динамический диапазон зависят от цены. Системы с меньшим количеством мегапикселей имеют более высокую частоту кадров (30 кадров в секунду ) и более быструю обработку изображения. Более быструю обработку можно увидеть при использовании такой функции, как HDR ( High DynamicRange ).

Digital-микроскоп « всё-в-одном ». В дополнение к микроскопам общего назначения производятся специализированные приборы для конкретных применений. Эти устройства могут иметь диапазон увеличения до 0-7000x, обычно « всё-в-одном » ( не требуется компьютер ) и могут быть портативными. Они также отличаются от микроскопов USB не только качеством изображения, но и качеством производства, гарантирующим этим типам систем длительный срок службы.

Педагогические преимущества использования цифрового микроскопа

При использовании обычных световых микроскопов на лабораторных работах у учителя возникает трудность в контроле за правильностью настройки микроскопов у всех учащихся. Как правило, из-за нехватки времени, оказать помощь каждому обучающемся очень сложно. Цифровой микроскоп позволяет решить и эту трудность : изображение выводится на экран, и у учащихся появляется возможность сравнить увиденное на своем микроскопе с изображением на экране; в результате реальную помощь приходится оказывать только некоторым учащимся.

С использованием цифрового микроскопа проведение практических и лабораторных работ переходит на качественно новый уровень. Цифровой микроскоп дает возможность :

изучать исследуемый объект не одному ученику, а группе учащихся одновременно, так как информация выводится на монитор компьютера ;41

использовать изображения объектов в качестве демонстрационных таблиц для объяснения темы или при опросе учащихся ;

изучать объект в динамике ;

создавать презентационные фото и видеоматериалы по изучаемой теме ;

использовать изображения объектов на бумажных носителях.

При этом реализуются основные дидактические принципы обучения, а особенно — принцип наглядности и принцип научности.

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

Таким образом, в СССО цифровой микроскоп коммутируется с компьютером, предназначен для организации учебной, учебно- исследовательской и проектной деятельности, просмотра и записи увеличенного изображения микрообъектов, в том числе на экране монитора и ( или ) с визуализацией на масштабном экране. Он обеспечивает решение образовательных задач участниками образовательного процесса с применением информационно- коммуникационных технологий ( ИКТ ):

использование в образовательном процессе современных образовательных технологий деятельностного типа ;

проведение, фиксация и сохранение результатов наблюдений, экспериментов ;

обеспечение условий эффективной самостоятельной работы обучающихся.

Цифровой микроскоп должен быть укомплектован традиционными средствами обучения ( микропрепараты, природные материалы и пр.), обеспечивающими корректную постановку наблюдений, опытов, экспериментов. Совместимость микроскопа цифрового с традиционными средствами обучения отражена в инструктивно- методических материалах, входящих в состав комплекта.3

3 Подробнее о цифровом микроскопе см. Документ-камера. Цифровой микроскоп. Инструктивно-методические материалы для учителя. — М.: Просвещение-регион, 2011.42

Модульная система экспериментов

Модульная система экспериментов PROLog является программно-аппаратным комплексом, обеспечивающим сбор и обработку данных эксперимента в области различных дисциплин естественнонаучного цикла в начальной, основной и средней школы, а также первичных дисциплин учреждений начального, среднего и высшего профессионального образования.

Система PROLogоснована на автономных цифровых измерительных модулях ( ЦИМ ), каждый из которых может быть рассмотрен как самостоятельный регистратор данных, позволяющий записывать и хранить значения измеряемых величин независимо друг от друга. В состав системы могут входить устройства считывания информации :

персональный компьютер ;

модуль отображения информации графический (МОИ-Г);

модуль отображения информации числовой (МОИ-Ч).

У каждого ЦИМ есть микропроцессор, который измеряет и записывает измеренные значения ( например, температуру, силу тока, напряжение ) в собственную память, независимо от других модулей и устройства считывания информации. Для работы системы в комплекте с ПК применяется программное обеспечение PROLog.

Цифровые измерительные модули системы PROLogимеют два USB-разъема, которые одновременно являются и входом и выходом. При подключении можно использовать любой из них. Эти разъемы позволяют соединять ЦИМ между собой последовательно ( по цепочке ) и подключать к ПК, МОИ-Г или МОИ-Ч в любой комбинации, в произвольном порядке и в произвольном количестве. Подключение ЦИМ к ПК, МОИ-Г или МОИ-Ч можно произвести с помощью USB-кабелей или радиомодулей — модулей беспроводной связи. Дальность связи между радиомодулями на открытом пространстве составляет до 30 метров.

Цифровые модули системы PROLogмогут работать в двух режимах :

Эксперимент в прямом режиме ( эксперимент при подключенных модулях, on-line-эксперимент ), т.е. при подключении к ПК или МОИ-Г ;43

Эксперимент в автономном режиме ( автономный эксперимент, off-line-эксперимент ).

В режиме « Эксперимент в прямом режиме » ПК или МОИ-Г управляют процессом проводимого эксперимента — когда, как и что измерять, с какой частотой, продолжительностью и т.д. В данном режиме информация поступает на ПК или МОИ-Г для ее отображения в режиме реального времени.

В режиме « Эксперимент в автономном режиме » ЦИМ с помощью ПК или МОИ-Г предварительно программируются в соответствии с задачами эксперимента. Измерения начинаются нажатием кнопки « Пуск », которая находится на каждом модуле, или щелчком курсора компьютерной мыши по кнопке « Измерить » в дополнительной панели инструментов программы. При этом все подключенные ЦИМ запускаются одновременно. Результаты измерений сохраняются во внутренней памяти каждого ЦИМ для последующего чтения и отображения через ПК или МОИ-Г.

У каждого ЦИМ есть индивидуальный идентификационный ( опознавательный ) номер ( ID ), который можно изменять с помощью программного обеспечения ( ПО ) системы PROLog. Система опознает каждый ЦИМ, который подключен в цепь. Кроме того, система позволяет просматривать свойства самих модулей и настраивать их. Благодаря данной системе идентификации, к одной цепочке ЦИМ может быть подключено несколько модулей одного типа ( до девяти ) с разными ID. При этом если с помощью программы настроить ЦИМ на измерение различных параметров окружающей среды ( например, при одновременном измерении температуры воздуха на улице, в помещении и в сосуде с кипящей водой ), то в результате можно получить более полную картину проводимого эксперимента.

Модули отображения информации : графический и числовой. Эти модули применяются для проведения экспериментов без использования ПК. Они наиболее полезны в случаях, когда нет доступа к компьютеру одновременно всем студентам в группе и для работы на открытом пространстве. МОИ-Г показывает измерения модулей в графическом виде, а МОИ-Ч показывает измерения модулей только в числовом виде. МОИ-Г также применя44

ется для программирования настроек параметров модулей в рамках эксперимента. МОИ-Г или МОИ-Ч позволяют проводить контроль подключения модулей в соответствии с программой эксперимента, а также показывать данные, измеряемые ЦИМ. МОИ-Г имеет цветной сенсорный LCD-экран. МОИ-Ч имеет не цветной, а жидкокристаллический экран.

Модуль сопряжения. Модуль сопряжения ��USB��позволяет подключать измерительный модуль к ПК при проведении эксперимента в прямом режиме, а также при настройке ЦИМ и при загрузке данных с ЦИМ после проведения эксперимента в автономном режиме.

Модуль питания. Позволяет проводить эксперимент в автономном режиме в полевых условиях, работает от батареек.

Модуль беспроводной связи. Позволяет передавать измеренные данные непосредственно с ЦИМ по беспроводному каналу связи на модуль отображения информации (числовой или графический ) или на компьютер.

Новизна и эксклюзивность PROLog

В отличие от других датчиковых систем, модульная система экспериментов ��PROLog��обладает следующими эксклюзивными преимуществами :

применены принципиально новые технические решения в конструкции измерительных модулей, являющихся одновременно и сенсорным датчиком, и цифровым преобразователем сигнала ;

каждый измерительный модуль может работать в трех режимах : автономно, с графическим и / или числовым модулем отображения информации, с ПК ;

все ЦИМ предварительно откалиброваны ( нет необходимости их повторной калибровки );

наличие числового модуля отображения информации, который может отображать результаты измерений всех подключенных ЦИМ ( по очереди );

наличие графического модуля отображения информации, который может отображать результаты измерений всех подключенных ЦИМ и программировать ЦИМ для самостоятельной работы ;45

ЦИМ способны работать в автономном режиме ( без подключения к ПК при наличии батареи );

результаты нескольких экспериментов ( до 5 ) после их проведения и отключения от цепи питания сохраняются в памяти модуля длительное время ( до 30 дней );

измеренные данные, непосредственно с ЦИМ, могут передаваться по беспроводному каналу связи на модуль отображения ( цифрой или графический ) или на компьютер ;

система позволяет организовать одновременную работу группы учащихся ( до 9 чел.) на базе одного ПК, что особенно актуально в школах, ограниченных количеством компьютеров ;

к одному входу USB можно подключить одновременно до 50 ЦИМ, при этом каждый ЦИМ может быть настроен на свой эксперимент, со своими свойствами ( режим и частота измерения, продолжительность эксперимента ).

Все это обеспечивает повышенные технические возможности для проведения учебных экспериментов и реализации учебных проектов. Таким образом, в СССО модульная система экспериментов коммутируется с компьютером или комплектуется модулем, обеспечивающим полноценное функционирование системы в бескомпьютерном режиме.

Она предназначена для организации учебной, учебно- исследовательской и проектной деятельности, формирования у обучающихся навыков цифрового измерения результатов проведенных натурных экспериментов. Обеспечивает решение образовательных задач участниками учебного процесса с применением информационно-коммуникационных технологий ( ИКТ ):

использование в учебном процессе современных образовательных технологий деятельностного типа ;

проведение экспериментов с использованием учебного лабораторного оборудования на базе цифрового ( электронного ) измерений ;

обеспечение условий эффективной самостоятельной работы обучающихся;

внедрение современных педагогических технологий ;46

формирование индивидуальных образовательных траекторий обучающихся.

Для эффективной работы модульная система экспериментов должна быть укомплектована традиционным лабораторным оборудованием, приборами и инструментами, обеспечивающими корректную постановку экспериментов. Совместимость модульной системы экспериментов с традиционными средствами обучения отражена в инструктивно-методических материалах, входящих в состав комплекта.4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 19

	Об оплате труда учителей малокомплектных общеобразовательных сельских... Ср от 23. 12. 88 г. N 542 "О внесении изменений в приказ Министерства просвещения СССР от 02. 11. 84 N 122". В них содержатся указания...		Программа для общеобразовательных школ, гимназий, лицеев программа... «Трудовое обучение для сельских школ. Технология», рекомендованной Управлением общего среднего образования Министерства общего и...
	Приказ №67 от 01. 09. 2015 рабочая программа по музыке 5-7 классы пояснительная записка Музыка. 5-7 классы. Предметная линия учебников Г. П. Сергеевой, Е. Д. Критской: пособие для учителей общеобразовательных учреждений/...		Приказ от 10 июля 1987 г. N 127 о введении в действие правил техники... ...
	С. Ф. Егоров история сурдопедагогики москва Книга предназначена для студентов дефектологических факультетов педагогических институтов, а также для учителей школ глухих		Мбоу глубокинская сош №32 Утверждено В. Г. Апальков, Ю. Е. Ваулина, О. Е. Подоляко Английский язык. Программы общеобразовательных учреждений. Предметная линия учебников...
	Программы 5-9 классы Пособие для учителей общеобразовательных учреждений Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение образовательного процесса 200		Пояснительная записка Рабочие программы. Изобразительное искусство. Предметная линия учебников под редакцией Б. М. Неменского. 1-4 классы. Пособие для...
	1. Общие требования Настоящие Правила по технике безопасности распространяются на кабинеты (лаборатории) физики общеобразовательных школ, школ-интернатов,...		Правила по технике безопасности при изучении биологии в общеобразовательных... Настоящие Правила по технике безопасности распространяются на все типы общеобразовательных школ, школ-интернатов и спецшкол системы...
	Правила по технике безопасности при изучении биологии в общеобразовательных... Настоящие Правила по технике безопасности распространяются на все типы общеобразовательных школ, школ-интернатов и спецшкол системы...		Рабочая программа предмета «Литература» Разработана на основе программы: Беленький Г. И. Литература. Рабочие программы 5-9 классы: пособие для учителей общеобразовательных...
	Рабочая программа по математике 4 класс (фгос) Планирование составлено на основе авторской программы М. И. Моро, М. А. Бантова, Г. В. Бельтюкова. (Математика. Рабочие программы....		Конспекты занятий 8 Пособие предназначено для психологов, учителей-логопедов, воспитателей, учителей русского языка, преподавателей изо, специалистов...
	Курс личностного развития старшеклассников методическое пособие для учителей Гильмутдинов А. Х., Сафина Э. Р. Основы лидерства. Курс личностного развития старшеклассников: Пособие для учителей		Практическое пособие «Коррекция недостатков эмоционально-волевой... Предлагаемое практическое пособие предназначено для педагогов-психологов, учителей-логопедов, учителей-дефектологов и педагогов,...

Пособие для учителей общеобразовательных школ москва

Похожие: