Адамдар ұзақ уақыт бойы қоршаған әлем қалай жұмыс істейтінін түсінуге тырысты. Зерттеу жұмыстарын жүргізді, тірі жандардың ішіне үңіліп, қорытынды жасады. Осылайша көптеген ғылымдарға негіз болған теориялық материал жинақталды.
Олар қолданған әдістер негізінен бақылау және эксперимент болды. Алайда, біршама күрделі, техникалық жағынан жетілдірілген құрылғылар ойлап табылмаса, білім қазынасының жартысы ғана толып қалатыны тез белгілі болды. Ішіне үңілуге, терең механизмдерді ашуға және әртүрлі заттар мен тірі жандардың құрылғысының ерекшеліктерін қарастыруға мүмкіндік беретіндер.
Биологияның оқу әдістері
Негізгілері мыналарды қамтиды:
- Тарихи әдіс.
- Сипаттамасы.
- Бақылау.
- Салыстыру.
- Эксперимент.
Олардың көпшілігі суретті еселеп үлкейтілген өлшемде алуға мүмкіндік беретін жаңа техникалық құрылғылардың араласуын қажет етеді. Яғни, қарапайым тілмен айтқанда, басқаша пайдалану керекүлкейту құрылғылары. Сондықтан оларды салу қажеттілігі айқын болды.
Ақыр соңында, адамдар қарапайымдар мен бактериялар, микроскопиялық саңырауқұлақтар, қыналар және басқа да тірі ағзалар сияқты кішкентай тіршілік иелерінің өмірлік процестері қалай өтетінін осылай ғана түсінуге болады.
Қазіргі заманғы құрылғылар
Техникалық конструкциялардың алуан түрлілігінің ішінде ұлғайтқыш құрылғылар ерекше орын алады. Өйткені, оларсыз шындыққа жету және ол немесе басқа теорияны дәлелдеу қиын, әсіресе микроәлемге келгенде.
Заманауи технологиялар мұндай құрылғылардың келесі түрлерін ұсынады:
1. Лупалар. Бұл түрдегі үлкейткіш құрылғылардың құрылымы өте қарапайым, сондықтан олар аналогтық құрылғылардың ішінде бірінші болып әрекет етті.
2. Микроскоптар. Бүгінгі таңда бірнеше сорттар бар:
- оптикалық немесе жеңіл;
- электрондық;
- лазер;
- Рентген;
- сканерлеу зонды;
- дифференциалды интерферон-контраст.
Әрқайсысы биология ғылымдарында ғана емес, сонымен қатар химия, физика, ғарышты игеру, гендік инженерия, молекулалық генетика және т.б. салаларда кеңінен қолданылады.
Ұлғайтқыштардың даму тарихы
Әрине, мұндай құрылғылардың мұндай керемет әртүрлілігі мен жетілдірілуі бірден пайда болған жоқ. Толқындық және корпускулалық процестерге де кедергі жасауға мүмкіндік беретін ең күрделі құрылымдар 20-21 ғасырларда ғана пайда болды.
Сыртқы көрініс пенҮлкейтуге арналған құрылғылардың дамуы уақыттың тұманында жатыр. Сонымен, үлкейткіштер туралы айтатын болсақ, қазба жұмыстары мысырлықтарда мұндай алғашқы құрылғылардың біздің дәуірден әлдеқайда бұрын болғанын көрсетті. Олар рок-кристалдан жасалған және шебер ұшталғаны сонша, олар 1500 есе үлкейтеді!
Кейіннен олар шыны линзаларды жасап, олар арқылы микроскопиялық қызықты заттарды зерттей бастады. Бұл 16 ғасырға дейін жалғасты. Содан кейін ұлы зерттеуші Галилео Галилей өзінің бірінші түтігін ойлап тапты, ол ашылған кезде микроскопқа ұқсайды және 300 есеге жуық өсім берді. Бұл қазіргі микроскоптың бастаушысы болды.
Тіптен кейін 17 ғасырдың екінші жартысында ғалым Төре кішігірім дөңгелек ұлғайтқыштар жасады. Олар тіпті 1500x үлкейту кезінде де көруге мүмкіндік берді. Микроскопияның дамуындағы үлкен серпіліс Энтони ван Левенгук құрастырған аспаптар болды. Ол жасуша құрылымын және микроорганизмдер әлемін көру үшін жеткілікті үлкейтетін микроскоптар топтамаларын жасады.
Содан бері үлкейткіш аспаптар (лупа, микроскоп) биология ғылымындағы да, басқа ғылымдардағы да зерттеулердің барлық дерлік түрлерінің ажырамас бөлігіне айналды. Техникалық құрылғылардың қазіргі заманғы алуан түрлілігі өзінің бар болуы үшін келесі есімдері бар адамдарға байланысты:
- Л. И. Мандельстам.
- D. С. Рождественский.
- Эрнст Абб.
- R. Рихтер және басқалар.
Құрылыс ұлғайтқыштары: үлкейткіш әйнек
НеденБұл құрылғылар қандай және олар қалай жұмыс істейді? Үлкейткіш құрылғылар – үлкейткіш әйнек, микроскоп – негізінен бір құрылымға ие, негізінен. Әрекет арнайы көзілдірікті – линзаларды қолдануға негізделген.
Ұлғайтқыш құрылғы ұлғайтқыш әйнегі дөңес линза болып табылады, ол арнайы сыртқы жақтау - жақтауда жиектеледі. Линзаның өзі екі жақты дөңес арнайы оптикалық шыны болып табылады. Жақтау кез келген болуы мүмкін:
- металл;
- пластик;
- резеңке.
Лупалар сияқты үлкейткіш құрылғылар 25x өлшемдегі кескіндерді алуға мүмкіндік береді. Әрине, бұл көрсеткіш бойынша әртүрлі құрылғылар бар. Кейбір үлкейткіштер 2 есе үлкейтеді, ал одан да жаңартылған және мінсіз – тіпті 30.
Ұлғайтқыштар дегеніміз не?
Ұлғайтқыш әйнектің негізгі қолданылуы - биология сабағы. Мұндай үлкейткіш құрылғылар өсімдіктер мен жануарлардың құрылымының ұсақ құрылымдарын қарастыруға мүмкіндік береді. Әртүрлі өнім опциялары қолданылуы мүмкін.
- Штат ұлғайтқышы – пайдалану ыңғайлылығы үшін объектив штативтегі арнайы жақтауға бекітілген құрылғы.
- Тұтқасы бар құрылғы. Бұл опцияның көмегімен кадрға шағын ыңғайлы тұтқа орнатылған, оның көмегімен құрылғыны үлкейту немесе кішірейту арқылы кескін сапасын реттеуге болады.
- Кірістірілген компасы бар жарықтандырылған үлкейткіш әйнек. Бұл орманды тайга аймағындағы далалық зерттеулер үшін пайдалы. Диод шамдарының болуы түнде де бақылауға мүмкіндік бередікүн.
- Қақпақпен бүктелетін және жабылатын қалта түріндегі үлкейткіш әйнек. Өзіңізбен бірге алып жүруге өте ыңғайлы опция.
Жоғарыда айтылғандар арасында комбинациялар жиі кездеседі: шамы бар штатив, бауы бар қалта немесе тұтқасы бар және т.б.
Микроскоп - үлкейткіш құрылғы
Бұл элементте қандай құрылғы бар? Бүгінгі таңда мектеп сабақтарында тек осындай үлкейткіш құралдар қолданылады: лупа, микроскоп. Біз бірінші құрылғының құрылымын, жұмыс істеуін және сорттарын қарастырдық. Алайда жасушаларда болып жатқан тереңірек процестерді зерттеу, судың бактериялық құрамын зерттеу және т.б. үшін ұлғайтқыш әйнектің үлкейту күші жеткіліксіз.
Бұл жағдайда негізгі жұмыс құралы микроскопқа айналады, көбінесе кәдімгі, жеңіл немесе оптикалық. Оның құрамына қандай құрылымдық бөліктер кіретінін қарастырыңыз.
- Бүкіл құрылымның негізі - штатив. Бұл құрылғының барлық басқа бөліктері бекітілген қисық элемент. Оның кең негізі бүкіл микроскопты қолдайды және оны тұрғанда тұрақты етеді.
- Айна, ол штативке құрылғының төменгі жағынан бекітіледі. Күн сәулесін түсіріп, сәулені сахнаға бағыттау керек. Ол екі жағынан жылжымалы топсаларға бекітілген, бұл шамды орнату процесін жеңілдетеді.
- Тақырыптық кесте – штативке бекітілген құрылым, көбінесе дөңгелектенген немесе төртбұрышты,металл бекіткіштер. Дәл осында зерттелетін микропрепарат орнатылған, ол екі жағынан анық бекітілген және қозғалмайды.
- Бір жағында окулярмен және екінші жағында әртүрлі үлкейтілген линзалармен аяқталатын нүктелік диапазон. Сондай-ақ штативке мықтап бекітілген.
- Мақсаттар сахнаның үстінде орналасқан және кескінді фокустау және үлкейту үшін қызмет етеді. Көбінесе олардың үшеуі болады, әрқайсысын қажеттілікке қарай жылжытуға және бекітуге болады.
- Окуляр телескоптың жоғарғы бөлігі болып табылады және ол нысанды тікелей бақылауға арналған.
- Осы түрдегі барлық үлкейткіш құрылғылардың соңғы маңызды бөлігі - макро және микро бұрандалар. Олар ең жақсы сурет сапасын орнату үшін телескоптың қозғалысын реттеу үшін пайдаланылады.
Микроскоптың құрылымы тым күрделі емес екені анық. Дегенмен, бұл тек оптикалық модельдерге тән. Жарық микроскопының орташа ұлғайту мүмкіндігі 300 еседен аспайды.
Мыңдаған есе үлкейтетін заманауи дизайн туралы айтатын болсақ, онда олардың құрылымы әлдеқайда күрделірек.
Микроскоптар дегеніміз не және олар қайда қолданылады?
Микроскоптардың әртүрлі түрлері бар. Олардың ең қарапайымы, жеңіл немесе оптикалық, мектеп оқушыларының пайдалануына арналған конструкциялардың негізгі бөлігін құрайды. Үлкейткіш әйнек пен микроскоп ең қолайлы ұлғайтқыш құрылғылар болып табылады. 6-сынып (биология – бұл сабақтар қолданылатын мектеп пәні).нысандар) құрылғымен, осы құрылғылардың жұмыс істеу принциптерімен танысуды білдіреді.
Бірақ студенттерге ғалымдар, физиктер, химиктер, биологтар, астрономдар және т.б. жұмыс істейтін микроскоптардың түрлері туралы түсінік беру керек. 5 негізгісі бар, олар жоғарыда келтірілген. Лазерлік және электронды құрылғылар шынайы өлшемдерінен жүздеген мың есе үлкен кескіндерді алуға мүмкіндік береді. Бұл тіпті ең кішкентай бөлшектердің ішіне үңіліп, ғылым мен технологияның әртүрлі салаларында көптеген жаңалықтар ашуға мүмкіндік береді.
Микроскопты дайындау
«Үлкейткіш құрылғылардың құрылғысы» сабағы осындай құрылғылармен жұмыс істеуге арналған мектеп курсындағы жалғыз сабақ емес. Құрылымы мен қолдану ережелерімен бірге балалар микропрепараттарды қарастыру үшін дайындаудың негізгі білімін беруі керек.
Бұл үшін келесі элементтер пайдаланылады:
- жылжымалы шыны;
- мұқаба қағазы;
- бөлетін ине;
- сүзгі қағазы;
- тамшылы;
- су.
Егер сізге, мысалы, пияздың қабығын зерттеу қажет болса, оны инемен мұқият кесіп, жұқа пленка түрінде шыны слайдқа қою керек. Оны тамшуырмен алдын ала жасалған су тамшысына салу керек. Жоғарыдан препарат жұқа қақпақпен жабылған және қатты басылған. Артық сұйықтық сүзгі қағазына қол тигізу арқылы жойылады. Қаптаманың астында ауа көпіршіктері болмауын қамтамасыз ету керек, әйтпесе олар тек микроскопта көрінеді.
Зауыттық препараттар немесе бекітілген
Мектептерде «тірі» препараттарды өндірумен қатар, дайын, бекітілген препараттар жиі қолданылады. Олар табиғилығы жоғары арнайы технологияларды қолдану арқылы жасалғандықтан, олар түрлі-түсті және ақпараттандыруға қаныққан. Олардың пікірінше, жануарлардың да, өсімдіктердің де барлық белгілі құрылымдық элементтерінің микроқұрылымын меңгеруге болады. Сонымен қатар, бекітілген препараттар бактерияларды, микроскопиялық саңырауқұлақтарды, қарапайымдыларды және басқа да ұсақ тіршілік иелерін зерттеуге мүмкіндік береді.
Мектепте ұлғайтқыштарды оқу
Жоғарыда атап өткеніміздей, үлкейткіш құрылғылар мектепте міндетті түрде оқытылады. 6-сынып – құрылғылардың жұмыс істеу принципін, құрылымының негіздерін меңгерудің бастамасы.
Сондай-ақ дәл осы кезеңде дайындықты объект үстеліне өз бетінше қою, жарықты ұстау және кескінді баптауда жоғары айқындыққа қол жеткізу мүмкіндігі қалыптасады. Оқытудың келесі кезеңдерінде балалар құрылғыларды пайдалану техникасын толық меңгергендіктен, әртүрлі зерттеулер үшін микроскоптар мен ұлғайтқыштарды сенімді түрде пайдаланады.
Мектепте жарық микроскоптарын қолданатын зертханалық жұмыс
Негізінде олардың саны өте аз. Әр мұғалім қандай жұмыс түрлерін жүргізу керектігін өзі шешеді. Өйткені, бәрі жабдықтың көлеміне және оның өнімділігіне байланысты. Ұлғайтқыштарды қолдануды қажет ететін ең көп таралған зертханалық сынақтар:
- Өсімдік жапырағының құрылысын зерттеу.
- Өсімдіктердің транспирация процесін зерттеу. Устьицалардың құрылымы.
- Зең гифасы.
- Өсімдік споралары, олардың құрылымы.
- Жасушаның ішкі құрамын зерттеу және т.б.
