Terénní digitální mikroskopie

Časová dotace:

• Výuka: 2x 45 min.
• Příprava: 45 min.

Pomůcky:

• hardware: počítač s přístupem k internetu, dataprojektor, mobilní telefony nebo tablety, přenosný digitální mikroskop
• software: internetový prohlížeč

Zdroje:

MATATALAB CO., LTD. Digital Microscope M1B - MatataStudio. [online]. [cit. 2025-03-12]. Dostupné z: https://en.matatalab.com/m1b.html.

Potřebné vstupní znalosti a dovednosti:

• Oborové: přehled o základních druzích rostlin, živočichů a hub v okolí školy
• Digitální: běžná uživatelská obsluha digitálního fotoaparátu (zoom, ostření), internetového prohlížeče

Vzdělávací cíle:

• Žák používá digitální mikroskop v terénu (ostří, mění světelné podmínky apod.).
• Žák kriticky vyhledává vhodné vzorky k terénní mikroskopii, a to s ohledem na největší možné zvětšení, které nabízí příslušný přístroj.
• Žák propojuje teoretické znalosti z hodin biologie s konkrétním pozorováním organismů při velkém zvětšení ve svém bezprostředním okolí.

Přínos využití digitálních technologií:

• Žák rozvíjí své digitální kompetence tím, že aktivně využívá digitální mikroskop a s jeho pomocí pořizuje, analyzuje, popisuje, upravuje a sdílí multimediální obsah.

Metodická poznámka:

Při práci v terénu je vhodné použít stínítko, např. list papíru. Obraz pak bude mít vyšší kontrast.

Popis vzdělávací aktivity:

Postup hodiny

1. Úvod (10 minut)
   • Seznámení studentů s digitálním mikroskopem a jeho funkcemi (ostření, osvětlení).
   • Vysvětlení bezpečnosti a správného zacházení se vzorky a mikroskopem v terénu.

     2. Příprava výzkumného projektu (10 minut)

• • Rozdělit studenty do malých skupin (2–3 studenti).
  • Skupiny diskutují o možných vzorcích z městského prostředí, které jsou bezpečné a vhodné ke zkoumání.
  • Každá skupina si zvolí alespoň 5 objektů, které bude zkoumat.
  • Žákům lze sdílet následující návrhy:

      3. Sběr a pozorování vzorků v okolí školy (45 minut)

• • Studenti vybavení potřebnými pomůckami odejdou na krátkou výpravu do okolí školy, kde vyhledají vhodné vzorky.
  • Zaměří se na zajímavé detaily a udělají si poznámky nebo fotografie, které jim mikroskop umožňuje pořizovat.
  • Každá skupina zaznamenává, co vidí, a zapisuje si k jednotlivým fotografiím poznámky (např. snímek č. 3 – povrch listu javoru).

      4. Analýza pořízených snímků (20 minut)

• • V následující vyučovací hodině žáci analyzují pořízené snímky (videa) a sdílí je s ostatními (viz níže „Možnosti zpracování pořízených fotografií v následujících hodinách“).

Domácí úkol: Přineste vhodné vzorky z domova

Pokyny: Přineste si na další hodinu drobné objekty z domova, které můžeme společně pozorovat pod mikroskopem. Zamyslete se nad tím, co je pro vás zajímavé nebo co byste chtěli pod mikroskopem vidět. Předměty by měly být čisté a bezpečné. Zde je několik příkladů: 

1. Vlas, vous nebo chloupek domácího mazlíčka
2. Kousek cibule nebo česneku
3. Část pokojové rostliny
4. Pylová zrnka z květin nebo prach z domácnosti
5. Šupina z kůže (např. olupující se kůže)
6. Drobné kamínky nebo krystalky soli či cukru.

Tento domácí úkol dodá hodině osobnější charakter a umožní studentům přinést něco, co je skutečně zajímá. Zároveň jim pomůže pochopit, že věda je všude kolem nich. 

Možnosti zpracování pořízených fotografií v následujících hodinách

Fotografie pořízené pod mikroskopem mohou studenti zpracovat a využít různými způsoby, které podpoří jejich schopnost analyzovat, prezentovat a interpretovat vědecká data. Zde je několik návrhů:

1. Vytvoření výzkumného deníku:

• Studenti mohou vést deník, do kterého budou fotografie zakládat společně s popisy a svými pozorováními. Kromě obrázků mohou zaznamenávat datum, původ vzorku, poznámky k texturám a dalším zajímavostem, které objevili.

• Studenti použijí nástroje, jako jsou PowerPoint, Google Slides nebo Canva, aby vytvořili prezentaci, v níž představí své vzorky, popíší pozorování a závěry. Každý snímek může obsahovat fotografii vzorku, popis, závěr.

• Pokud mají studenti několik vzorků stejného typu (např. různé druhy listů), mohou vytvořit srovnávací tabulky, kde budou fotografie jednotlivých vzorků vedle sebe. Mohou se tak zaměřit na rozdíly ve struktuře, velikosti buněk nebo barvy.

• Studenti mohou vytvořit koláže nebo poster, kde z fotografií a popisků sestaví tematický celek.

• Studenti mohou vytvořit výstavu svých nejlepších fotografií a poznámek ve třídě nebo společných prostorách školy. Mohou fotografie sdílet i na online platformách školy a získat zpětnou vazbu od spolužáků a učitelů.

Každý z těchto přístupů posílí u studentů kritické myšlení, schopnost dokumentovat, analyzovat a prezentovat vlastní zjištění, což jsou klíčové dovednosti pro vědeckou práci.

Příklady pozorování digitálním mikroskopem v terénu

Následující snímky byly pořízeny pomocí digitálního mikroskopu M1B (https://en.matatalab.com/m1b.html)

Přeslička – listy

Terčovník – stélka

Smetánka – chmýr 

Borovice – šištice

Smetánka – chmýr 

Rašeliník – stélka 

Plíseň hlavičková – mycelium

Měřík – detail listu

Kobylka – detail hlavy s ústním ústrojím

Mapovník – stélka

Zkušenosti s použitím materiálu ve výuce:

Při ověřování aktivity ve výuce bylo zjištěno, že čas, který potřebují žáci k nasbírání snímků v terénu, je velmi individuální, je tedy třeba je průběžně motivovat a aktivně vést ke sběru snímků.

Realizace dále proběhla bez obtíží a stanovený časový rámec přibližně odpovídal skutečnosti.