close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

код для вставкиСкачать
УДК 581.1
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦИФРОВОЙ ЛАБОРАТОРИИ EINSTEINTM ДЛЯ
ИССЛЕДОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ К СТРЕССОВЫМ
ВОЗДЕЙСТВИЯМ
Н.Н. Лукаткина
МОУ «Средняя школа № 9», Саранск
В настоящее время растения в естественных условиях существования
подвергаются целому комплексу воздействий различных неблагоприятных
факторов среды – высоких и низких температур, засоления, засухи или
переувлажнения, тяжелых металлов, ксенобиотиков и т.п. [1]. Особенно это
выражено в условиях города. Изучение устойчивости растений к таким
воздействиям необходимо как для комплексной оценки адаптивных
способностей растений, так и для выяснения потенциальной повреждаемости
используемых в озеленении видов.
Цифровые лаборатории einsteinTM – новое поколение школьных
естественно-научных лабораторий для проведения лабораторных работ, для
демонстрации и исследований в курсах природоведения, биологии, химии,
физики и др. Основой лаборатории einsteinTM является ряд новых устройств
компании Fourier Education: беспроводные регистраторы данных
einsteinTMLabMateTM и einsteinTMLabMateTM+, планшетные регистраторы
данных einsteinTMTabletTM и einsteinTMTabletTM+. Устройства, в названии
которых указан значок +, имеют встроенные датчики. Все устройства имеют
по четыре порта для подключения внешних датчиков. При помощи кабелейветвителей количество одновременно используемых внешних датчиков
можно увеличить до восьми. Регистраторы данных могут связываться с
компьютером посредством USB-кабеля или по беспроводному каналу
Bluetooth. Планшетные регистраторы данных используют операционную
систему Android и программу для сбора и обработки экспериментальных
данных MiLab. Кроме того, программа MiLab может использоваться с любым
компьютером на базе Android или iOS [2].
Встроенные датчики, используемые в цифровой лаборатории,
включают следующие виды и диапазоны измеряемых величин:
1) датчик освещенности: 0–600 лк, 0–6000 лк, 0–150клк;
2) датчик влажности: 0–100%;
3) датчик температуры: от -30 до +50ºС;
4) датчик ультрафиолетового излучения: 0–10 Вт/м2, 0–200 Вт/м2, длина
волны от 290 до 390 нм;
5) датчик местоположения (GPS);
6) датчик давления: 20–400 кПа;
7) датчик громкости звука.
Кроме того, возможно подключения внешних датчиков, которые
сопрягаемы с регистратором данной лаборатории. Внешние датчики,
входящие в комплект лаборатории, имеют более широкие пределы
измерений. Основные внешние датчики – температуры, давления газа,
расстояния, силы, освещенности, УФ-излучения, уровня шума, тока,
напряжения, магнитной индукции, углекислого газа, кислорода, рН,
относительной влажности, и др. Эти датчики существенно расширяют
возможности использования цифровой лаборатории для изучения самых
разнообразных физико-химических процессов в природе и живом растении.
Посредством цифровой лаборатории einsteinTM возможно изучение
различных физиологических процессов в растительных организмах,
подвергающихся стрессовому воздействию – водообмена, фотосинтеза,
дыхания, а также влияния абиотических и антропогенных факторов на общее
состояние растений. Так, при изучении водообмена возможно
количественное измерение скорости поглощения воды корневой системой и
тока воды в побегах и листьях, потери воды в результате транспирации; при
исследование различных аспектов фотосинтеза – измерение скорости
фотосинтеза (по изменениям парциального давления или с помощью датчика
содержания О2), определение влияния освещенности и концентрации СО2на
скорость фотосинтеза; при изучении дыхания – количественное измерение
интенсивности дыхания различных органов растений. Кроме того, возможно
изучение состояния растений в городских условиях.
Программное обеспечение, входящее в состав цифровой лаборатории,
позволяет быстро и без возможных погрешностей при пересчетах проводить
регистрацию и отображение экспериментальных данных в режиме реального
времени в виде графиков, таблиц или показаний табло различных
измерительных приборов; осуществлять математический анализ полученных
данных; экспортировать данные в CSV-файл.
Таким образом, использование цифровой лаборатории позволяет
быстро, качественно и без дополнительных финансовых затрат проводить
изучение воздействия абиотических и биотических стрессовых факторов на
растения как в лабораторных условиях, так и в естественной среде
произрастания. Это позволит вывести исследовательскую работу школьников
на более высокий уровень.
Cписок использованных источников
1. Лукаткин А.С. Избранные главы экологической физиологии
растений: учеб. пособие.– Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2005.– 88 с.
2. Цифровые лаборатории einsteinTM. Лабораторные работы по
биологии: Руководство для учителя.– М.: ИНТ.– 80 с.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа