Проект по теме "Теорема Наполеона и её применение"
Цель данного проекта - показать связь математики с биологией и медициной и выявить возможна ли интеграция математических понятий в курс «Биология» и «Математика» средней школы. Настя указала различные подходы к этому явлению, одним из которых является фрагментарная интеграция учебного материала различных предметов, которой девушка уделила большее внимание в своём проекте.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Область исследования : курсы «Биология» и «Математика» средней школы Предмет: интеграция математических понятий в курс « Медицина » и «Биология» Цель: выяснить , возможна ли интеграция математических понятий в курс « Биология » и «Математика» средней школы
«Биология» означает науку о жизни. Целью биологического образования является: формирование у школьников представлений о многообразии живых организмов, изучение закономерностей развития и функционирования живых систем, понимание величайшей ценности жизни. К методам изучения биологических явлений можно отнести: изучение учебного материала с использованием различных информационных носителей, наблюдение , эксперимент, выполнение практических и лабораторных работ . «УЧЕНИЕ БЕЗ РАЗМЫШЛЕНИЯ БЕСПОЛЕЗНО» (ДРЕВНИЙ КИТАЙ, 6 ВЕК ДО Н.Э.) Введение
Большинство школьников и их родители считают , что биология как наука относится к предметам гуманитарного цикла. Образовательная сфера математики направлена на изучение математических понятий , фактов, выдвижения гипотез, практическое применение теоретических материалов в различных областях жизни человека. Общепризнанна точка зрения , по которой математика относится к точным наукам.
Математика в жизни «Значение математики сейчас непрерывно возрастает. В математике рождаются новые идеи и методы. Всё это расширяет сферу её приложения. Сейчас уже нельзя назвать такой области деятельности людей, где математика не играла бы существенной роли. Она стала незаменимым орудием во всех науках о природе, в технике, в обществоведении. Даже юристы и историки берут на своё вооружение математические методы.» А.Д. Александров
Математика в профессиях
Есть хоть одна профессия, где не нужна математика? Скажите, пожалуйста: «Есть хоть одна профессия, где не нужна математика?» . Я такой не нашёл!!! Вот, к примеру, возьмём несколько профессий: Врач (конечно нужна, как он без математики будет просчитывать, сколько нужно лекарства, когда лучше сделать операцию, и т.д.); Спортсмен (если он не знает математики, как он может улучшить свой результат. Один человек сказал: «Можно улучшить только то, что можно измерить!!!»); Бизнесмен (как он без математики высчитает, сколько нужна товара, как его лучше перевести, как продать повыгоднее); Историк (если б он не знал математики, то и число лет не смог бы посчитать); Это не говоря о разных профессиях, напрямую связанных с математикой. Вы скажете, что для этого всего можно нанять человека, который это сделает сам или с помощью компьютера. Но не всё делает компьютер, а каждый человек может ошибиться или обмануть! Хотя бы для контроля, нужно знать азы!!! Из этого всего следует, что математика просто необходима для человечества!!!
Математика нужна везде! И в медицине – тоже.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Без математики невозможно не только сделать лечебные и диагностические приборы, но и работать на них.
Такая важная отрасль медицины, как хирургия, также не может обойтись без математики.
И особенно микрохирургия глаза. Ведь погрешность всего лишь в пару миллиметров в операции на глаза может стоить человеку зрения…
И даже для того, чтобы правильно подобрать очки, нужна математика
Математика и офтальмология Такая важная отрасль медицины, как хирургия, также не может обойтись без математики. И особенно микрохирургия глаза. Ведь погрешность всего лишь в пару миллиметров в операции на глаза может стоить человеку зрения… Один из учёных-медиков провел математическое моделирование и вывел формулу расчета параметров разреза глаза для его надежной герметизации без наложения швов у детей : L = f⁄3+h⁄ sinα , где L – длина канала, необходимая для надежной герметизации; f – ширина канала; h – толщина роговицы; sin α – это синус угла, под которым осуществляется вход в переднюю камеру. Проведенные расчеты выявили прямую пропорциональную зависимость длины тоннельного разреза фиброзной капсулы глазного яблока от его ширины и явились обоснованием для клинического применения экстракции катаракты и имплантации интраокулярных линз у детей через тоннельный разрез без наложения швов. Этим примером можно показать, как знание математики может помочь работе врача.
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ СТАТИСТИКА И в биологии, и в медицине вовсю применяется математическая статистика. Создано учебное пособие «Математическая статистика в медицине». В нем изложены теории вероятностей и математической статистики, широко используемые в медицине и здравоохранении. Большое внимание уделено выводам и интерпретации результатов расчета.
КАРДИОЛОГИЯ Все процессы в живых организмах при их изучении сейчас почти обязательно моделируются математически. Реально в медицинской практике используются математические модели для компьютерного анализа кардиограмм и распознавания болезней сердца.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
ФАРМАЦЕВТИКА В фармацевтике особенно важна математика. Ведь нужно точно рассчитать сколько нужно ввести препарата определенному человеку в зависимости от его личных характеристик, и даже сам состав лекарственного вещества нужно рассчитывать,чтобы нигде не ошибиться .
Математика и фармацевтика Профессия, связанная с аптечным делом, – провизор .(Провизор — это специалист, который досконально разбирается в лекарственных препаратах, их применении, составе и дозировках. Любой провизор, вне зависимости от места работы, должен прекрасно знать фармакологию и химию, ориентироваться в лекарственных препаратах, их видах и группах, исходном сырье и т.п). Казалось бы, не так уж и много места математике, но, если изучить глубже тонкости работы аптеки, то понимаешь, насколько важна эта наука, и без неё невозможно было бы осуществить производство и распространение лекарств.
Математика в педиатрии А ведь с математики начинается все. Ребенок только появился, а первые цифры в его жизни уже звучат: дата рождения, рост, вес.
Математические расчёты Математика напрямую связана с медициной, в частности с педиатрией. Сколько должен ребенок весить при определенном росте, какое должно быть давление, какой рацион питания применять?. Да и родители о математике не забывают. Готовя ребенку пищу, взвешивая его, они постоянно используют математические расчёты. Ведь нужно решить элементарные задачи: сколько еды нужно приготовить для любимой крохи?
Формулы Массу тела ребёнка до 10 лет в кг можно вычислить по формуле: m = 10+2· n , где 10 – средний вес ребёнка в 1год, 2 – ежегодная прибавка веса, n – возраст ребёнка. Массу тела ребёнка после 10 лет в кг можно вычислить по формуле : m = 30+4·( n –10), где 30 – средний вес ребёнка в 10 лет, 4 – ежегодная прибавка веса, n – возраст ребёнка
Рост ребёнка Рост ребёнка после года можно вычислить по формуле : 75+6· n , где 75 – средний рост ребёнка в 1 год, 6 – среднегодовая прибавка, n – возраст ребёнка.
Режим дня Продолжительность сна можно рассчитать по формуле : для детей до года количество часов сна в сутки равно 22-1/2 m , где m –число месяцев; для детей старше года – 16 – 1/2 n , где n – число лет. Питание детей с 1 года до 7 лет. Суточный объём пищи вычисляется по формуле : 1000 +100 n (мл), где n – число лет
Артериальное давление Примерный показатель максимального давления у детей первого года жизни можно рассчитать по формуле: 70 + n, где n – это число месяцев. У детей более старшего возраста можно пользоваться формулой: 80 + 2n или 100 + 2n, где n число лет
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Математические методы медицинской диагностики Вряд ли кто станет отрицать, что диагностика играет в медицине важнейшую роль и что постановка диагноза требует от врача большого мастерства, знаний и интуиции. Процесс постановки врачом правильного диагноза можно сравнить с решением математического уравнения с одним, а часто с несколькими неизвестными. Как и в математике, успех решения этой задачи зависит от знаний врача и умения логически мыслить, применить правила и умения на практике.
Математика и кибернетика Широкое проникновение математики и кибернетики в медицину — закономерное следствие развития научно-технической революции. Это единственный путь, идя по которому можно преодолеть мучительное противоречие между все возрастающим потоком медицинской информации, сложностью ее обобщения и краткостью человеческой жизни.
Математика и диагностика Чтобы установить диагноз , решить вопрос о прогнозе заболевания, назначить необходимое лечение, врач должен переработать и правильно оценить огромный поток информации — данные опроса, клинического обследования, инструментальных и лабораторных наблюдений и т. д. Поток этот как снежный ком нарастает с каждым годом. В течение короткой человеческой жизни врач не успевает научиться оценивать все сложнейшие взаимосвязи между элементами. Между тем, по существу, это классическая задача кибернетики. Уже сегодня многие такие взаимосвязи можно описать (конечно, пока в несколько упрощенном виде) языком математики. А это позволяет использовать для установления диагнозов, назначения лечебных мероприятий электронно-вычислительные машины.
« Человек, не знающий математики, не способен ни к каким другим наукам» Роджер Бэкон Математика - это чрезвычайно мощный и гибкий инструмент при изучении окружающего нас мира. В любой научной дисциплине существует своя методология, основанная на выполнении конкретных экспериментов. Любой же эксперимент имеет своей целью сбор сведений об изучаемой системе. Эти сведения, далее, фиксируются и обрабатываются в виде чисел. Поскольку обработкой числовой информации занимается математика, отсюда понятна связь между медициной и математикой, биологией и математикой. Методы статистики используются при проведении научных исследований в медицине; вычислении показателей заболеваемости, рождаемости, средней продолжительности жизни; в каждом медицинском учреждении есть единая форма годового отчета, на основании которого оценивается их работа.
Обработка медицинской документации Врачи, медицинские сестры, руководители лечебных учреждений и научные работники повсеместно и неустанно собирают медицинскую документацию в надежде, что когда-нибудь эти данные можно будет использовать для научных целей. Чаще всего это преимущественно клинические данные, связанные с анамнезом, постановкой диагноза, лечением и прогнозом, касающиеся отдельных больных. Такие сводные материалы, позволяющие, например, определить среднюю частоту определенного заболевания и частоту появления различных симптомов или количественно оценить результаты различных методов лечения, представляют ценный вклад в общий фонд медицинских знаний. Они помогают врачу в выборе соответствующих методов лечения в каждом конкретном случае, а также могут служить основой для дальнейших научных исследований.
Применение математических методов при проектировании больниц. Каким образом спроектировать здание так, чтобы деятельность всей сложной системы больничных служб была максимально эффективной? Во многом это по существу архитектурная задача. Наступит время, когда можно будет математически рассчитать полный проект здания, наиболее эффективно удовлетворяющего определенным требованиям .
Математика - студентам В медицинских вузах роль математики не приметна, поскольку во всех случаях на первый план, естественно, выдвигаются медицинские и клинические дисциплины, а теоретические, в том числе математика, отодвигаются на задний план, как предмет базового высшего образования, не учитывая, что математизация здравоохранения в мировом пространстве происходит стремительно, вводятся новые технологии и методы, основанные на математических достижениях в области медицины. Все это приводит к непониманию и небрежному отношению к изучению математики. Вследствие этого преподавателям математики приходится постоянно доказывать студентам-медикам, что роль математики в медицине огромна и с каждым годом связь математики и медицины расширяется и углубляется.
Решение практических задач в медицине Медицина — это наука, целиком направленная на оказание помощи людям. Главные персонажи здесь — врач и больной; весь смысл работы врача заключается в том, чтобы облегчить страдания больного. Хотя медицинские познания и способности врача — это важнейший фактор, определяющий результаты лечения, они тесно связаны с широким кругом других видов человеческой деятельности — с рядом теоретических и прикладных наук, техникой, экономикой и социологией, а также с решением сложных юридических, моральных и этических проблем. Теоретически возможности новых достижений в медицине неограниченны, однако на практике обычно ощущается нехватка врачей и медицинских сестер, недостаток лекарств, помещений, финансов и т. д. В связи с этим возникает множество неотложных проблем, решение которых позволило бы использовать имеющиеся ограниченные ресурсы с максимальной эффективностью. Эти проблемы относятся к области исследования операций, и в настоящее время важность математики для медицины в целом получает все большее признание.
Как известно, вопросам оказания медицинской помощи и развития здравоохранения в Российской Федерации последние годы уделяется пристальное внимание. Национальные проекты в здравоохранении требуют серьезных финансовых вложений, а при проведении расчетов в масштабах страны никак не обойтись без математических знаний.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Наука только тогда достигает совершенства, когда ей удается пользоваться математикой». К.Маркс Математика и медицина часто требуют одних и тех же приемов: прежде всего - это наблюдения, анализ, диагностика, неоднократная проверка полученных результатов. Внимание, терпение и настойчивость,- вот качества, необходимые врачу и математику.
Математика и медицина тесно связаны друг с другом и без математики невозможно представить современную медицину.
Попытаемся предположить и доказать возможность интеграции математических понятий, умений , навыков в курс биологии средней школы. Существуют различные подходы к этому явлению, одним из которых можно считать фрагментарную интеграцию учебного материала различных предметов. Теоретическая часть восстановление, процесс сближения и связи наук происходящий на ряду с процессами их дифференциации; - это взаимопроникновение двух или более предметов, их объединение общими целями. Интеграция
Исследовательская часть Мы изучили теоретический материал, выполнили и проанализировали ряд практических и лабораторных работ по биологии. Работа№1 Анатомия 8 класс. «Изучение внешнего строения человека. Изображение головы человека с помощью циркуля и линейки». Работа№2 Анатомия 8 класс. «Выявление плоскостопия». Работа№3 Общая биология, 10 класс. «Построение вариационного ряда и кривой» Работа № 4 Зоология. Анатомия. Биология.
Части человека пропорциональны. У многих людей длина лица равна длине ладони. Знание этих соотношений и позволяет построить изображение головы с помощью циркуля и линейки. Построение. 1 .Чертим окружность произвольного радиуса. 2. Проводим вертикальный диаметр , выходящий за пределы окружности , который делим на 3 равные части. Чертим хорды А N и KL, касательную ST через точки F,O,P перпендикулярно к диаметру. 3. Из точки касания P проводим вторую пересекающую окружность , радиус которой равен 1/3 диаметра большой окружности . Работа №1 Анатомия 8 класс.«Изучение внешнего строения человека. Изображение головы человека с помощью циркуля и линейки». 4. Проводим горизонтальный диаметр малой окружности ST и параллельно ей хорду CM , делящую радиус PB пополам. 5. Верхний сегмент большой окружности показывает границу волос, хорда KL – глаза, в место касания большой окружности с диаметром малой – ноздри. 6. Соединяем слева и справа две окружности касательными. В точках касания будут уши.
Понятие пропорции; Понятие окружности, диаметра, радиуса; Понятие касательной и хорды окружности; Выполнение построения с помощью циркуля и линейки. Интеграция математических понятий: Назад
Работа №2 «Выявление плоскостопия» Методика выполнения работы. Возьмем лист белой бумаги, встанем на него мокрой ногой, получится след. Соединяем самые крайние точки со стороны большого пальца и пятки (линия AK ). Находим среднюю точку M. Затем проводим перпендикуляры AB и MD от точек A и M. Находим точку пересечения MD со следом, обозначим её буквой C. Делим CD на AB . Если получится число большее 0,33 , то имеет место плоскостопие, если меньше, то все в порядке.
Интеграция математических понятий Длина отрезка, середина отрезка; Понятие перпендикуляра; Проведение перпендикулярных прямых с помощью циркуля и линейки. Назад
1.Измерение длины листьев абутилона обыкновенного. 2.Определение количества вариант листьев. 3.Построение графика и вариационной кривой листьев растения. Работа №3 Общая биология, 10 класс. «Построение вариационного ряда и кривой». Методика работы.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Понятие функций. Понятие графика функции. Чтение графиков. Интеграция математических понятий: Назад
Работа №4 Биология. Зоология. Анатомия. СИММЕТРИЯ У РАСТЕНИЙ Характерная для растений симметрия конуса хорошо видна на примере любого дерева, появляется вертикальная поворотная ось и вертикальная плоскость симметрии. У цветковых растений в большинстве проявляется радиальная и билатеральная симметрия.
СИММЕТРИЯ У ЖИВОТНЫХ Под симметрией у животных понимают соответствие в размерах, форме и очертаниях, а также относительное расположение частей тела, сферическая симметрия , радиальная симметрия, билатеральная симметрия .
СИММЕТРИЯ У ЧЕЛОВЕКА Тело человека построено по принципу двусторонней симметрии.
Понятие симметрии; Виды симметрии. Интеграция математических понятий: назад
Результаты работы Изучение и анализ предложенного материала наглядно показывает правомерность включения математики и биологии в блок предметов естественнонаучного цикла.
Выводы Учебный материал по курсу математики и биологии средней школы позволяет комплексно подходить к изучению объектов и явлений живой природы. Интеграция учебных предметов способствует развитию творческих, познавательных, интеллектуальных способностей школьников, повышению качественного уровня образованности, стимулирует мотивацию учебной деятельности. Интеграция в современной школе ведет к эффективному использованию времени обучения
Нужна ли математика в сферах "Биология" и "Медицина"? Мной был проведён социологический опрос в социальной группе «Вконтакте». В этом опросе приняли участие 30 человек. Результаты представлены в виде диаграммы.
Список используемой литературы : Интернет ресурсы : otherreferats.allbest.ru vechnayamolodost.ru dic.academic.ru download-book.ru ru.wikipedia.org www.about-health-care.com Научная литература : Славянская здрава Атлас " Анатомия человека " Атлас " Анатомический атлас " Атлас " Анатомии Человека. Синельников " Атлас: " Гистология цитология и эмбриология " Атлас " Инфекционные болезни. Цветной атлас » "Кирилла и Мефодия"
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!
Цветение вишни в лунную ночь
Усатый нянь
Астрономы наблюдают за появлением планеты-младенца
3 загадки Солнечной системы
Что общего у травы и собаки?