Οι νέοι υγειονομικοί κανόνες που επιβάλλονται λόγω της πανδημίας του COVID-19 επηρεάζουν όλες τις δραστηριότητές μας και επομένως, διαμορφώνουν νέες συνθήκες και στην εκπαιδευτική διαδικασία.
Στη διδασκαλία της Βιολογίας στο Σ.Ε.Φ.Ε. κεντρική θέση έχει η χρήση μικροσκοπίου για την παρατήρηση μικροοργανισμών και κυτταρικών δομών. Στην περίπτωση που δεν είναι δυνατή η πραγματοποίηση ασκήσεων παρατήρησης στο μικροσκόπιο μετωπικά από τους μαθητές δημιουργείται η ανάγκη για κάποια εναλλακτική προσέγγιση που θα επιτρέπει την τήρηση των κανόνων ασφαλείας, αλλά ταυτόχρονα θα φέρει τους μαθητές σε επαφή με τη μικροσκοπία.
Μία τέτοια λύση είναι η επίδειξη παρασκευασμάτων στους μαθητές με τη χρήση κάμερας προσαρμοσμένης στο μικροσκόπιο του εκπαιδευτικού και προβολή της εικόνας με βιντεοπροβολέα.
Το πρόβλημα σε αυτή την περίπτωση έγκειται στο κόστος αγοράς και εγκατάστασης κάμερας ειδικευμένης για μικροσκοπία.
Στο ΕΚΦΕ Κορινθίας και στα πλαίσια διερεύνησης της βέλτιστης λύσης, προμηθευτήκαμε κάμερα ειδικευμένη για βιολογικό μικροσκόπιο μέσω διεθνών διαδικτυακών αγορών (ebay).
Παράδειγμα τέτοιας κάμερας είναι η NXM-EP200 (2 MP, 1/3” – εικόνα 1).
Εικόνα 1. Κάμερα ίδιου τύπου με αυτή που αγοράστηκε από το ΕΚΦΕ.
Μπορείτε να βρείτε αντίστοιχη, χρησιμοποιώντας κάποιες λέξεις κλειδιά, όπως 2MP microscope camera. Μετά από τη δοκιμή της, μπορούμε να την προτείνουμε, καθώς παρουσιάζει σημαντικά πλεονεκτήματα:
- Χαμηλό κόστος (όπως μπορείτε να διαπιστώσετε με μία γρήγορη έρευνα), συμβατό με τις δυνατότητες της σχολικής μονάδας.
- Ανάλυση 1600×1200 (2 MP), που είναι αντίστοιχη των δυνατοτήτων των βιντεοπροβολέων που διαθέτουν τα σχολεία.
- Εύκολη τοποθέτηση, με αφαίρεση του προσοφθάλμιου φακού (εικόνα 2).
Εικόνα 2. Τοποθέτηση της κάμερας σε διοφθάλμιο μικροσκόπιο SERICO XSP-121A.
Παραδείγματα χρήσης της κάμερας μπορείτε να δείτε στις πιο κάτω εικόνες. Αριστερά φαίνεται η εικόνα του οπτικού πεδίου από τον κανονικό προσοφθάλμιο και δεξιά, το ίδιο παρασκεύασμα, στην ίδια μεγέθυνση, από την κάμερα.
Εικόνα 3. Παρατήρηση χρωμοσωμάτων ανθρώπου με χρώση Giemsa (Μεγέθυνση 400x). Α. Εικόνα όπως φαίνεται με τον προσοφθάλμιο φακό (φωτογραφία τραβηγμένη με κινητό τηλέφωνο). Β. Εικόνα από την κάμερα NXM-EP200.
Εικόνα 4. Παρατήρηση μετάφασης σε ακρορρίζιο φυτικού οργανισμού (Μεγέθυνση 400x). Α. Εικόνα όπως φαίνεται με τον προσοφθάλμιο φακό (φωτογραφία τραβηγμένη με κινητό τηλέφωνο). Β. Εικόνα από την κάμερα NXM-EP200.
Εικόνα 5. Παρατήρηση ανάφασης σε ακρορρίζιο φυτικού οργανισμού (Μεγέθυνση 400x). Α. Εικόνα όπως φαίνεται με τον προσοφθάλμιο φακό (φωτογραφία τραβηγμένη με κινητό τηλέφωνο). Β. Εικόνα από την κάμερα NXM-EP200.
Παρατηρούμε:
- η κάμερα έχει μικρότερο εστιακό εύρος σε σχέση με την εικόνα που βλέπουμε με τον προσοφθάλμιο φακό
- η κάμερα προσφέρει κάποιο zoom, ικανό να κάνει πιο ευδιάκριτες μικρές δομές που φαίνονται δύσκολα με το φακό 40x. Αυτό σημαίνει ότι κάνει πιο εύκολη η παρατήρησή τους, χωρίς την ανάγκη για χρήση του καταδυτικού φακού 100x.
Γνωρίζουμε ότι στον προσοφθάλμιο φακό βρίσκεται ο δείκτης με την εγχάρακτη κλίμακα. Η αντικατάστασή του από την κάμερα, αφαιρεί τη δυνατότητα μέτρησης αντικειμένων.
Το πρόβλημα λύνεται εύκολα με τη χρήση του λογισμικού S-eye (μπορείτε να το βρείτε εδώ).
Το λογισμικό αυτό παρέχει τη δυνατότητα μέτρησης, αφού πρώτα ρυθμίσουμε την αναλογία μm-pixels (εικόνα 6).
Εικόνα 6. Η οθόνη διεπαφής του προγράμματος S-eye, όπου μπορούμε να πάρουμε μετρήσεις αντικειμένων.
Στο ΕΚΦΕ πραγματοποιήσαμε αυτή τη ρύθμιση με τη χρήση ειδικής αντικειμενοφόρου πλάκας.
Για την ανάλυση 1600×1200, η αναλογία είναι:
Φακός 4x (κόκκινος): 0,7132 μm/px
Φακός 10x (κίτρινος): 0,2874 μm/px
Φακός 40x (γαλάζιος): 0,0713 μm/px
Φακός 100x (λευκός): 0,0287 μm/px.
Εφόσον γνωρίζουμε αυτή την αναλογία, μπορούμε να μετρήσουμε το μέγεθος των αντικειμένων σε οποιαδήποτε φωτογραφία αποθηκεύσουμε από την κάμερα (αρκεί να έχει ανάλυση 1600×1200), με τη χρήση οποιουδήποτε λογισμικού επεξεργασίας εικόνας που μπορέι να μετρήσει την απόσταση δύο σημείων σε pixel.
Σημείωση: Η προσέγγιση αυτή της μικροσκοπίας μπορεί να λειτουργήσει και στη σύγχρονη εξ’ αποστάσεως εκπαίδευση, με ταυτόχρονη μεταφορά της εικόνας από το μικροσκόπιο μέσω της πλατφόρμας επικοινωνίας.