如何感兴趣的学生的自然科学

现代科学教育在大多数的学校服务于一个目的:阻止学生的兴趣的问题。 几乎十年的经验建立的图形用于领先出版的科技文献中,插图发表在《纽约时报》和《华盛顿邮报》,甚至图像专题介绍的诺贝尔奖获得者,我们决心打击这个问题。

在这篇文章中概述的一个故事关于我们如何帮助的同事从实验室的工业博物馆以发展通常的学校的格式教育海报,为学生提供应用程序与增强现实。 在这个过程中,我们有了一个详细的三维模型的准备青蛙,基于数据的计算机断层摄影,可视化的一种基因及其相应的蛋白质中的一个尺度,并建模交互性原子,允许看到轨道的不同形状和大小。

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海报和海报是一种常见的事情,用于教育,早已融入教育进程。 尽管大量的数字委员会和其他创新的设备、海报都仍然在学校使用,但往往需要认真更新。

陈旧是一个很好的借口,为教师-心取代古老的海报上的更加有关(除了包含一个惊喜). 我们已不抱任何幻想,只有一张海报,可以解决问题的动力和参与的学生,但一个试点项目,在该项目中的海报是一个"窗口"访问高级内容在一个熟悉学生的环境片或智能手机,我们看来似乎有趣的评估潜在的这一风险。

平面图可能是内容丰富和有吸引力的,但对于一个两维图像的是不容易的,真的很详细,并表明装置的复杂的对象,甚至在学校课程的相当多(从结构上分子或生活的动物试验工厂或原子轨道)中。

在一个复杂的对象,我希望看到从不同侧面,以删除一层一层,或看到的各个部分。 这是可能的,当你结合的教育海报和移动应用程序的使用增强现实的技术,这是我们没有。 此外,应用程序包含"修剪"的电子版海报,适应内容的海报给移动设备。
 

解剖青蛙的 另一方面,这个主题已经在生产十年:有很多书籍、插图和视频演示如何青蛙;可图的个人的器官系统和海报。

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现有插图是主要的风格做典型的单色绘图。 这可以让你thematisiert材料,这常常是好的,但是在大多数情况下,这些都插图,包含了许多不准确和错误地反映现实。

令人惊讶的是,最完整的俄语言指南解剖的共同青蛙(该书由P.V.Terent'eva"青蛙"从"实验室动物的实验")所示非常糟糕,并且在事实上包含了许多不是最明显的一点,要了解该主题无动物学家工作中脊椎动物,几乎没有机会。 当涉及到的相互位置可移动的零部件的主体或者,例如,血管相对的骨架上,你应该解剖动物的了解的问题。

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视频准备有其自身的问题:他们可以显示出并不是所有需要(最困难的在此计划被提交给循环系统和神经系统)。
第二个关键问题的现有的学校手册是,它们无法吸引和保留学生的注意力、经验丰富的工作的最好的专家游戏、广告和电影业,控制不同的预算时呈现即使是最简单的物体和现象。

我们的任务,在这种情况下是建立了最准确和接近现实的好处,将有助于熟悉结构的所有机关系统的一只青蛙。 当然,我们希望"重新捕获的气味樟脑丸"从生物学作为一门学科,至少在这种特殊情况下。 传统上,我们使用混合办法,这是基于三维图形。 不抱任何幻想,并计划为什么我们将能够绘制和模拟的青蛙在现有地图集和图,我们没有这种方法显然看起来像一个死胡同。 因此,我们已为自己设定的任务,以获得最准确的断层扫描的青蛙。

搜索这青蛙是不容易的。 第一,它证明,通过结束以来,当我们需要的动物,他们已经完成的养殖,以及找到他们在郊区的森林本身已经失败。 此外,动物学家和生理学家,他每年教学的学生青蛙说的急剧下降,其人数在森林周围的莫斯科,其渔民的青蛙收获的动物远离城市。 搜索的宠物店和鸟类的市场,也没有返回的结果–一些相同的季节性的原因。

我不得不寻找人直接参与捕捉青蛙的玻璃容器、商店和教育机构。 最终我们得到了所需的三名成员组成的种Rana temporaria在冷藏和困。

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现代方法的成像允许扫描中分辨率高达20微米(微米是一个十万分之一厘米)。 这意味着,大约vosmiseriynogo青蛙将有大约4 000名的水平"片"的。

在我们的情况下层是有点小,但仍然他们的数量超过了足以建立一个真正精确的模型,可以区分,例如,手指骨的动物甚至很小的船只。 只有这种方法确保准确性的相对位置的所有机构和机关系统的最终模型。 适当分辨率扫描仪,用于估算的缺陷--例如,在电子产品。

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这些中的一个x射线扫描仪我们能够访问。 这似乎是在此之后,一切都应该是非常简单:把动物进入的设备、获得的扫描。 事实上,有一个问题,对比的内部器官:换句话说,一个"头"MRI允许我们对区分只有非常密集的组织,如骨头和软组织上的图片的合并。

这个问题是广泛存在连接什么的研究人员已经测试各种技术的治疗,根据差异的能力的不同组织通过积累造影剂(通常在这种角色的物质含有原子的相对重的元素–卤素重金属)的。 我们必须彻底研究的有条不紊的科学文献,然后解决的同事学化学系的援助在准备必要的试剂。 但在这种情况下,一些任务仍未得到解决。

特别是,骨骼、肌肉组织、空洞和机构治疗后成为充分的对比,循环系统。 作为结果的工作中,我们必须适应现有协议和开发新的技术,解决了这个问题。 在这个阶段,我们团队也加入了动物学家从生物学的密歇根州立大学,帮助解剖动物和进行替代的注射造影剂进入血液循环系统之前成像。

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结果,一个组合软件用于分析计算机层析影像与受欢迎的节目用三维建模,我们能够获得完整模型的一只青蛙一起的模型的所有其主要内脏、血管和骨架。 它花了大约一个月的辛勤工作标记,"清洗"和额外的3D模拟。

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图像上的海报的创建是基于所获得的模式,并特别应用程序与增强实现现代化的设备,根据关于内部监督事务办公室和机器人可以查看该模型从不同侧面看到的结构是不可见的静态图。

 

 

这样一种全面的方法来学校海报的可能似乎是多余的。

但是,第一,例如三维模型的病毒,没有建立学校,我们注意到,学生理解当他们处在相同的方式作为与老年人。 他们喜欢它当他们提供在一起明白了什么一目了然复杂,邀请上升水平的科学家,而是要考虑该计划的不知名的艺术家的模板的定义,从教科书。

第二,我们没有幻想,所有的书应该说明这种方式,但我认为,在学校有一个地方,光明和有趣的"进入点"的主题,我们可以尽最大的努力,仍然吸引学生生物、化学或物理学。

第三,预计该问题的绿色和动物福利活动分子,我们想要表达的想法,这样的一个详细的3D模型可以是基础教育课程在解剖一个新的一代,在其一般研究的学生没有计划要继续工作与实验动物中,没有毫无意义的摧毁数百个和数以百计的青蛙,大鼠和鸽子只是要考虑他们的内心。 出版

P.S.并记住,只要改变你的想法-我们一起改变世界了。 ©

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资料来源:geektimes.ru/company/visual-science/blog/266866/

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