автор: Позлевич Анастасия Алексеевна 11 класс
Руководитель: Усольцева Сабина Александровна
педагог дополнительного образования ГАПОУ ЛО ВАПТ структурное подразделение ДТ «Кванториум»
«Сонный водитель»
VII Всероссийская (с международным участием)
научная конференция учащихся имени Н.И. Лобачевского
Секция «Фундаментальная медицина и биология»
СОЗДАНИЕ МИКРОПРЕПАРАТОВ
Позлевич Анастасия, 11 класс
Направляющая организация:
ГАПОУ ЛО «Всеволожский агропромышленный техникум» структурное подразделение ДТ «Кванториум», г. Всеволожск
Научный руководитель:
п.д.о. Усольцева С.А.
2022
Оглавление
Оглавление…………………………………………………………………………. 2
Введение………………………………..…………………………………………. 3
Теоретическая часть………………………………………………………………. 4
Практическая часть…………………………………………………………………6
Результаты………………………………………………………………………….9
Список литературы……………………………………………………………… 11
Введение
Микропрепараты — это специальный изучаемый биологический материал, который размещен между предметным и покровным стеклом. При помощи готовых микропрепаратов можно изучить внутреннее строение разных растительных и животных тканей и даже познакомиться с устройством клетки.
Каждый современный экологически и биологически грамотный человек не может не уметь работать с микроскопом и не иметь должного представления о микромире, именно поэтому в школьной программе 6 класса дети знакомятся с микропрепаратами. Однако в этой системе есть существенные проблемы. Во-первых, в школах рассматриваются только готовые микропрепараты, соответственно дети не имеют возможности познакомиться с процессом изготовления. Во-вторых, учащимся дают рассматривать самые примитивные препараты, которые в большинстве случаев их не заинтересовывают, тем самым у детей снижается работоспособность, они не запоминают пройденный материал.
Проблематика:
Не все ученики средних классов заинтересованы в изучении биологии. Это происходит в основном из-за того, что некоторые ученики находят теоретические уроки недостаточно интересными и занимательными. В связи с этим ученики рассредоточены на уроках и предоставляемый учителями материал усваивается плохо.
Актуальность:
Как и написано выше, в настоящее время рассмотрению микропрепаратов в школах уделяется совсем немного времени, а уроков по их изготовлению вместе с детьми совсем не проходит. Поэтому именно этот проект поможет сформировать у учащихся навыки по изготовлению и работе с микропрепаратами, а также знания о клеточном строении организмов. Более того, благодаря нашему проекту, мы даём возможность детям расширить свой кругозор и познакомиться с необычными препаратами, которые не рассматриваются в школьной программе.
Исходя из актуальности, мы выбрали следующую тему исследования: «Изготовление микропрепаратов по биологии»
Объект нашего исследования-микропрепараты
Предмет исследования — создание набора по изготовлению постоянных микропрепаратов
Цель: составить набор для самостоятельного создания микропрепаратов по обучающему методическому материалу для учащихся школ
Задачи:
- Проанализировать литературу по данной теме
- Изучить способы изготовления микропрепаратов
- Собрать набор
- Написать методические материалы
- Отправить набор в школы
Для реализации целей и задач использовали следующие методы исследования: анализ научно-методической литературы по теме проекта, опытно-поисковая работа и обобщение ее результатов.
Теоретическая часть
Микропрепарат представляет собой тонкий срез органа живого организма или микрочастицу, заключенный в прозрачный бальзам и помещенный между двумя стеклами (предметным и покровным).
Происхождение микропрепаратов берет начало в использовании слоновой кости или обычной кости в качестве подставки под образцы, которые помещались между дисками прозрачной слюды. Подобная конструкция была популярной в викторианской Англии, пока Королевское Микроскопическое Общество не представило стандартизированное предметное стекло для микроскопа.
Микропрепараты позволяют демонстрировать внутреннее клеточное строение организмов. Их можно разделить на две группы:
- постоянные (могут сохраняться в течение нескольких лет.)
- временные, приготовленные для однократного пользования (не хранятся долго.)
Постоянные микропрепараты представляют собой тончайшие срезы тканей организмов, их органов. Они готовятся по специальным методикам, обеспечивающих их хранение в течение десятков лет. К постоянным препаратам относятся мазки, тотальные препараты и срезы. Мазки используются при изучении клеток крови, культур микроорганизмов, изолированных тканевых клеток. Тотальные препараты представляют собой отдельные прозрачные и тонкие объекты.
Клетки в большинстве своем не имеют окраски и потому, даже при большом увеличении микроскопа, бывает трудно рассмотреть внутриклеточные структуры, в том числе ядро. В связи с этим клеточные микропрепараты окрашивают специальными красителями для придания им большей наглядности. Однако, не надо забывать о том, что цвет не является естественным для микроструктур.
Временные препараты так называются потому, что не сохраняются долго. Изучаемый объект помещают на предметное стекло в каплю воды, глицерина, раствора, реактива или красителя и накрывают покровным стеклом. После ознакомления с микрообъектом временный препарат смывается с предметного стекла. Тем не менее такие препараты можно хранить в течение нескольких дней, поместив во влажную атмосферу.
Для нашего исследования мы выбрали способ изготовления постоянных микропрепаратов. Именно этот метод показался нам более правильным за счёт того, что образцы используются многократно.
Наша команда испытывала несколько способов приготовления постоянного раствора для препаратов. Об этом подробно написано в практической части.
В процессе изучения статей мы выяснили, что микропрепараты бывают сухие и влажные.
Сухие препараты используются для изучения образцов, не требующих для выживания контакта с водой. На предметное стекло помещается очень тонкий срез образца, который накрывается покровным стеклом. После этого покровное стекло можно слегка придавить (следует делать это в резиновых перчатках, чтобы не оставлять следов).
Иногда при приготовлении микропрепаратов дополнительно используют специальный краситель, так как без окрашивания некоторые образцы очень трудно изучать под микроскопом. Обычно в качестве красителя используется раствор йода и йодида калия (также в ход может идти раствор «метиленового синего» или «кристаллического фиолетового»).
Влажные препараты используются, если образец не может обходиться без воды, чтобы оставаться живым. Выше была описана методика приготовления влажного препарата.
Для дальнейшего исследования команда использовала технику изготовления сухих препаратов.
Изучение микропрепаратов в процессе обучения приобщает к методам науки, дает возможность путем непосредственного наблюдения увидеть строение организмов, их частей.
Практическая часть
Когда теоретическая часть была просмотрена, мы перешли к созданию микропрепаратов.
2.1. Материалы
Все материалы, которые мы использовали на начальных стадиях проекта были собраны командой на улице или дома. Вот список тех материалов, которых нам удалось найти:
- Птичье перо
- Пыльник мака
- Пыльник лилии
- Муравей
- Пыльник тюльпана
- Паук
- Лепесток розы
Однако для того, чтобы заинтересовать учащихся и расширить их познания в области биологии, для дальнейшего развития проекта мы решили использовать материалы, которые иметь более сложное строение. Таким образом, микропрепараты станет интересней изучать. Здесь представлен список образцов:
- Пеницилл
- Аспергилл
- Пыльца кактуса
- Лист горошка
- Ротовой аппарат пчелы
- Чешуйка рыбы
- Срез листа папоротника
- Поперечный срез стебля тыквы
2.2 Способы приготовления
В учебном процессе, наша команда испытывала несколько вариантов приготовления постоянного раствора для препаратов.
1-й способ — приготовление фиксатора на основе сахарозы. Нам понадобились:
- Дистиллированная вода
- Сахароза
- Клей ПВА
- Предметный и покровные стекла
- Спирт 91% — 99%
Для начала нужно обезвредить образец, в данном случае — муравья. Для этого мы поместили его на 3-5 минут в спирт. Пока муравей находился в растворе, мы приготовили фиксирующую среду. Ранее применялся канадский бальзам или какой-либо другой сок дерева. Теперь этих вещей практически не найти. Именно поэтому в своём опыте мы использовали сахарозу. Воду и сахарозу необходимо смешать в пропорции 1:1. Через 20 минут сахароза растворилась полностью, и мы получили замечательный фиксатор, в котором образец может хранится десятилетиями.
Для того, чтобы не раздавить муравья покровным стеклом было решено сделать бортики из клея. Клей ПВА изготовлен из поливинилового спирта, после высыхания становится прозрачным и является очень хорошим фиксатором. Мы взяли клей ПВА, нарисовали прямоугольник на стекле там, где будет находится образец, сопоставимый по размерам с покровным стеклом. Через некоторое время клей высох, и получился бортик в 1-2 мм —этого более чем достаточно для фиксации муравья под предметным стеклом. На финальной стадии мы разместили образец внутри бортика, залили фиксатором — раствором сахарозы, таким образом, чтобы жидкость заполнила всё пустое пространство. Далее закрыли покровным стеклом, по его краям нанесли клей ПВА, чтобы фиксатор не вылился.
2-й способ- приготовление фиксатора на основе эпоксидного клея. Нам понадобились:
- Эпоксидный клей
- Спирт 91% — 99%
- Предметный и покровные стекла
- Скотч канцелярский
- Ложка
Сперва, как и в прошлом способе, мы замочили препарат в спирте на 3-5 минут. После того, как мы обезвредили образец, необходимо выложить его на предметное стекло.
Для фиксирующего раствора наша команда использовала эпоксидный клей. Перед замешиванием фиксатора необходимо подготовить рабочее место. Для лёгкости эксперимента мы производили опыт на оторванных кусочках скотча. Чтобы сделать из клея фиксатор, необходимо выдавить содержимое клея на скотч и хорошо перемешать. Далее нужно было быстро залить образец получившимся раствором. В отличие от сахарозы, эпоксидный клей, как фиксирующее средство, готовится и застывает намного быстрее, что очень облегчает процесс.
Результаты проведенной работы представлены на фотографиях в приложении.
После изучения нескольких способов изготовления микропрепаратов, мы перешли к созданию методических рекомендаций для набора.
2.3 Методические материалы
Для простоты работы учащихся, нашей командой было решено написать методические материалы, где был бы подробно описан весь ход работы. По мимо этого, мы включили безопасность при выполнении практической работы, а также краткое ознакомлении со световой микроскопией.
Таким образом, методические рекомендации направлены на оказание методической помощи учащимся при выполнении практических работ.
2.4 Изготовление набора:
Сравнив разные способы изготовления микропрепаратов, мы скомбинировали несколько приёмов, использованных в разных рецептах, и составили свой вариант, выяснив, что он будет проще по выполнению и пониманию учениками.
На выбор биоматериалов, вошедших в набор, повлияла их доступность и связь с началом изучения ботаники в пятом (продолжением в шестом) классе.
Методический материал не содержит лишней информации, объясняет всё понятно и наглядно (дополнен изображениями – образцами) и дополнен ярким оформлением, от чего работа с набором по созданию микропрепаратов становится достаточно интересной.
2.5 Практика
Во время проведения исследования, нам удалось испытать его на практике. Из-за карантина, многие ученики занимались дома. Чтобы повысить интерес учащихся и насытить их занятия, наша команда согласилась прислать фотографии микропрепаратов в ближайшую школу, где проводились дистанционные уроки. Учащимся давалось задание определить микропрепараты, рассказать о строении той или иной ткани. После проведения занятия, мы попросили ребят поделиться своими впечатлениями от урока. Все ученики оставили только положительные отзывы.
Итак, мы выяснили, что у учащихся есть проблема нехватки знаний по созданию микропрепаратов.
Результаты
По итогу проделанной работы был создан набор по изготовлению микропрепаратов, благодаря которому дети могут расширить свои познания в области биологии и разобраться в структуре многих организмов.
Как написано выше, набор был отправлен и протестирован учениками на уроке биологии. Эта практика показала, что дети более вовлечены в работу, когда им даются несвойственные школьной программе задания.
Несомненно, к сильным сторонам набора относится наличие отдельного справочника с четкой последовательностью работы, объяснением каждого действия и наличием изображений, показывающих правильность выполнения задания.
Мы считаем, что в такой форме подача информации о клеточном строении организмов будет наиболее эффективной, так как у детей появляется возможность своими глазами рассмотреть устройство препаратов. Вдобавок ко всему, в основе практических работ лежит развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, умений ориентироваться в информационном пространстве, развитие критического мышления. Метод проектов всегда ориентирован на самостоятельную деятельность учащихся- индивидуальную, парную или групповую. Следовательно, данный проект поможет развить у учащихся навык командной работы.
Таким образом, “ Создание микропрепаратов” — это набор, который подробно рассказывает и показывает процесс изготовления и изучения организмов под микроскопом.
Список литературы
Книги:
- Биргер М.О. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования. М., 1982
- Коротяев А.И., Бабичев С.А. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология. С-Пб, 2002.
Статьи:
[1] http://labx.narod.ru/documents/micropreparaty.html
[2] https://astroscope.ua/viewtopic.php?f=11&t=11388
[3] http://medbiol.ru/
[4] https://studfile.net/preview/6688999/page:4/
