Произведения живописи в преподавании дисциплины "Цитология"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Визуализация образов является неотъемлемой частью науки о клетки, поскольку мельчайшие органоиды видны только вооруженным глазом. Первые шаги развития цитологии, как науки о клетке, были связаны с разработкой инструментальной оптической базы. Исследования клеточной структуры началось более чем 200 лет назад. Открытие клетки и клеточная теория были признаны учеными не сразу. Развитие клеточной теории и учения о клетке тесно связано с изготовлением оптики и созданием микроскопа. Клетка была открыта в 1665 г. физиком Робертом Гуком, который рассматривал тонкие срезы пробки и других растительных тканей на собственноручно сконструированном микроскопе, обнаружил мельчайшие полости и назвал их клетками [7]. Несмотря на то, что Р. Гук из своих наблюдений не сделал никаких обобщений, его описания послужили стимулом для систематических исследований в области анатомии растений. Бурное развитие цитологии с одной стороны связано с новыми техническими возможностями, появлением микроскопов с фиксацией изображения, конфокальной микроскопии, с другой стороны - наполнение наших представлений новыми знаниями о функционировании клетки в аспекте молекулярных механизмов подачи сигналов. Два таких разных полюса определяют новые подходы к преподаванию дисциплины «Цитология», требующие визуального, доступного и понятного представления материла. В этой связи актуальным стало использование произведений живописи для представления учебного материала, способного развивать воображение, познавательный интерес у обучающихся по данной дисциплине.

Ранее мы уже использовали данный подход в курсах «Генетический мониторинг» и «История агрономии», когда интерпретация произведения живописи выступала как самостоятельный элемент визуальных знаний. В основу такого подхода положены три базовых постулата:

-умение собрать материал в соответствии с поставленной задачей;

- умение определить базовые акценты и провести через всю работу;

- умение сопоставлять художественное произведение с выбранной темой исследования [4,5,6].

Используя образ как опору для зрительного восприятия предметной области, произведения живописи позволяют погружать студента в «объект» изучения. Для этой задачи нами и были сформированы электронные ресурсы образов, позволяющих получить достаточное количество эмпирических сведений. полиплодия краситель ельцева митоз

В нашей работе мы ставили цель показать, как произведения живописи могут выступать в качестве иллюстративного материла по отдельным темам курса «Цитология» и влиять на восприятие знаний о строении клетки. Учитывая специфику предметной области, когда увиденное в микроскопе нужно еще и представить, и понять, уместным является применение метафоры с помощью произведений живописи. В некоторых случаях иллюстрация может выступать дополнением к освоению новых тем курса.

Для решения поставленной цели нами были решены следующие задачи: - проведен поиск визуальных образов на примере полотен художников;

- собрана база визуальных данных с пояснениями и интерпретациями.

Тема 1. Приготовление красителей для окрашивания хромосом. В этом разделе представляется информация о красителях, в том числе и кармине.

Окрашенные хромосомы ацетокармином приобретают темно-красный цвет. Кармин добывается из тел самок насекомых кошенили (кошенильная тля или щитовка). Самки этих насекомых, паразитирующих на некоторых видах кактусов, в период предшествующий отложению яиц приобретают красный оттенок за счет того, что оболочки их тел наполняются карминовой кислотой. Карминовая кислота и есть тот самый пигмент пурпурного цвета, используемый в косметической, парфюмерной, пищевой промышленностях, при изготовлении художественных красок и не только.

Тема 2. Полиплоидия. Полиплоидию рассматривают как геномную мутацию, заключающуюся в увеличении числа хромосом, кратного гаплоидному набору хромосом. Нередко, полиплоидия приводит к образованию крупных мощных растений, которые называются растениями-гигантами. Однако, так бывает не всегда. Растения - тропический папоротник Ophioglossum azoricum имеет 1260 хромосом, очень миниатюрное растение, в то время как его исландский родственник Ophioglossum reficulatum имеет 760 хромосом и достигает 5 см в высоту [7,8]. Однако, чаще всего полиплоидные формы имеют крупные размеры, более выносливы к влиянию абиотических факторов среды, чем их диплоидные сородичи. Успешное использование полиплоидных форм растений в селекционном процессе зависит он оптимального уровня плоидности. В этой связи, важным представляется подход донести до студентов представление о, оптимальности размера организма, его адаптивности к среде. В нашей работе мы использовали серию работ художницы Дины Ельцевой, в которых представлены различные овощи и фрукты больших размеров как иллюстрации к сказке про удивительную деревню. На примере этих веселых картин студент может увидеть, что большой плод не всегда является удобным, есть проблемы с его транспортировкой, хранением, даже выращиванием. Другой пример - большого плода, представлен на плакате художника Н. Карповского.

Тема 3. Деление клетки. Митоз. Деление клетки состоит из деления ядра (митоз или кариокинез) и разделения цитоплазмы (цитокинез, или цитотомия). Клеточное деление уже известно более 150 лет, но на сегодняшний день остается еще не мало вопросов, которые требуют дальнейшего изучения и осмысления. Вербальная соразмерность, аргументы, ссылки, аналогии, метафоры и «идеи» являются мощным механизмом в научном понимании живых явлений природы [1].

В качестве уникальной демонстрационного материала выступает серия картин художницы Джулии Ньюдол. В этой серии, процесс митоза был наложен на произведение Платона "Республика", где есть богиня Ананке. Ананке - в древнегреческой мифологии божество необходимости, неизбежности, персонификация рока, судьбы и предопределённости свыше. Согласно Платону, между колен Ананке вращается веретено, ось которого -- мировая ось, мойры (богини Судьбы) время от времени помогают вращению.

В нижней части картины - циклические греческие символы. В первой серии, Профазе, мы видим богинь Деметру с Персефоной, греческий герой, который живет циклической жизни, полтора года над землей и наполовину ниже с Аидом, к которому она обязана возвращаться каждый год. В этой первой картине, она с мамой - таким образом, передана вся образность цикличного процесса митоза. В ближайших трех картинах: Анафаза, Метафаза и Метафаза с опозданием, можно увидеть цикл Диониса. В последней картине, Телофазе, мы видим Персефону с Аидом в подземном мире. Она теперь не только далеко от своей матери, а находится в другом мире, и мы видим, что два мира отражены в двух недавно разделившимися клетках.

Тема 4. Апоптоз, или запрограммированная смерть клетки, представляет собой процесс, посредством которого внутренние или внешние факторы, активируя генетическую программу, приводят к гибели клетки и ее эффективному удалению из ткани. Апоптоз - это механизм гибели клеток, который имеет ряд биохимических и морфологических отличий от некроза. Морфологически апоптоз проявляется гибелью единичных, беспорядочно расположенных клеток, что сопровождается формированием округлых, окруженных мембраной телец («апоптотические тельца»), которые тут же фагоцитируются окружающими клетками. Процесс апоптоза осуществляется в 4 этапа:

1. Формируется решение: будет клетка жить или должна погибнуть

2. Происходит гибель клетки

3. Поглощение клетки фагоцитами или другой клеткой

4. Деградация поглощенных остатков клетки

Все это позволяет расширять рамки нашего вербального восприятия. Ведь многие явления - это представление одной и той же логики, но представленные разными образами. Д.И. Менделеев говорил: «Сказать то все можно, а ты поди, продемонстрируй».

Таким образом, использование произведений живописи в курсе «Цитология», как образного ряда, затрагивает несколько процессов: абстрагирования, классификации, идентификации и создание нового, углубленного понимания процессов, происходящих в клетке. Иногда, взгляд на рисунок вызывает научное озарении, которое произошло при взгляде на рисунок, а порой о технике его исполнения. Автор надеется, что такой подход к подаче материала с помощью картин живописи, поможет понять важность той или иной проблемы, что порождает совершенно новый образ мышления.

Литература

1. Высоцкая, Л.В. Митотический цикл и его регуляции / Л.В. Высоцкая //Вавиловский журнал генетики и селекции, 2014. - Т.18.N1.- С.81-92.

2. Луценко, Е.В. Cистемно-когнитивный анализ изображений (обобщение, абстрагирование, классификация и идентификация) / Е.В. Луценко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2009. - №02(046). С. 146 - 164. - Шифр Информрегистра: 0420900012\0017, IDA [article ID]: 0460902010. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2009/02/pdf/10.pdf, 1,188 у.п.л.

3. Цаценко, Л.В. Роль научной иллюстрации в истории биологии / Л.В. Цаценко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2012. - №10(084). С. 358 - 366. - IDA [article ID]: 0841210029. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2012/10/pdf/29.pdf, 0,562 у.п.л.

4. Цаценко, Л.В. Агроботаническая иллюстрация: история и современное состояние / Л.В. Цаценко, Н.П. Лиханская // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2013. - №08(092). С. 942 - 955. - IDA [article ID]: 0921308062. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2013/08/pdf/62.pdf, 0,875 у.п.л.

5. Цаценко, Л.В. Интерпретация художественного произведения как технология познавательного процесса по предметной области в курсе «История и методология научной агрономии» / Л.В. Цаценко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2015. - №05(109). С. 1166 - 1180. - IDA [article ID]: 1091505080. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2015/05/pdf/80.pdf, 0,938 у.п.л.

6. Цаценко, Л.В. Произведения живописи в преподавании дисциплины «Генетический мониторинг» / Л.В. Цаценко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2014. - №10(104). С. 1458 - 1468. - IDA [article ID]: 1041410103. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/103.pdf, 0,688 у.п.л.

7. Цаценко, Л.В. Цитология /Л.В.Цаценко, Ю.М.Бойко / Ростов н/Д: Феникс, 2009.- 185с. ISBN 978-5-222-16016-9

8. Цаценко, Л.В. Гаметы с соматическим числом хромосом: механизмы их формирования и роль в эволюции автополиплоидных растений (обзор)/Л.В.Цаценко, С.А.Мосунов // Сельскохозяйственная биология. - 2008. №1. - С.16-25.

Размещено на Allbest.ru