Как вычислить затраты энергии тела и их восполнить»
опыты и эксперименты по биологии (6 класс) по теме

Краевой конкурс по реализации профилактической

образовательной программы

«Разговор о правильном питании»

«Как вычислить затраты энергии тела и их восполнить»

                                                          Автор:

Макарова Екатерина Анатольевна,

                           учитель географии, биологии, высшей

                                                    квалификационной категории

                                                               Школа:

                                 МОУ Молодежнинская СОШ

                                    Приаргунского района

                                  Забайкальского края

                                                           Адрес:

                                                    п. Молодежный,  ул. Молодежная, 25

п. Молодежный, 2011 г.

Паспорт  конкурсной работы

Проектная идея: Интегрирование содержания модуля «Формула правильного питания» с содержанием занятия туристического кружка  с опорой на  межпредметные связи  (физкультура, ОБЖ, биология, литература, русский язык, математика)  через  исследовательскую   работу  как эффективный способ формирования у  учащихся потребностей  в здоровом образе жизни, рациональном питании.

Тема:  Энергия пищи

Тип занятия: Интегрированное

Принципы планирования содержания и выбора методов   проведения 

1. Отбор материала и способов интегрирования разных видов    педагогической деятельности.

2. Определение последовательности выполнения детьми запланированных учебных действий в соответствии  с задачами занятия и временем его проведения (90 мин.).

3. Определение наиболее целесообразной  формы учебной деятельности.

4. Определение дидактических материалов, необходимых для организации самостоятельной работы детей.

5. Определение контрольно – диагностических мер для оценки результативности занятия.

6. Определение действий учителя и школьников для каждого фрагмента занятия.

Цель:  Формирование у детей представления о зависимости их рациона питания от физической  активности через деятельностный подход при освоении программы «Разговор о правильном питании».

Задачи:

Методические:

Определение видов практической деятельности в системе познавательного занятия, приемлемых и целесообразных для интегрирования с содержанием учебно-методического комплекта «Формула правильного питания».

Образовательные, развивающие, воспитательные (указаны выше)

Виды педагогической деятельности

1. Разработка информационно-методических материалов;

2. Практическая деятельность:

•  вовлечение семьи ученика, учащихся школы (консультанты),  специалистов школы (медицинский работник)  в совместную творческую деятельность;
• подготовка  туристического снаряжения, спортивного оборудования,  разработка валеологического  компонента занятия.

Виды деятельности медицинского работника

• знакомит с основными антропометрическими и физиологическими (гемодинамическими) показателями и дает их характеристику  (Приложение № 1, 2);

• производит первичные и вторичные измерения основных антропометрических и физиологических (гемодинамических) показателей ребят: вес, рост, артериальное давление, температуру тела, пульс (ЧСС)   (Приложение № 3)

Содержание учебных действий детей

• измеряют пульс, температуру тела  
• выполняют прохождение туристической трассы:  вяжут узлы, совершают  подъем с использованием туристического снаряжения «Жумар», бег по бревну,  проходят «болото», спускаются при помощи туристического оборудования  «Восьмерка» (Приложение № 4);
• повторно измеряют пульс, температуру тела;
• проводят исследования (Приложения №6):

- определяют соотношения массы тела к росту;

-  определяют  показатели:  температуру тела, пульс, артериальное давление в зависимости от возраста;

- сравнивают основные показатели (температура тела, пульс, артериальное давление) до и после прохождения полосы препятствий;

- ведут поиск причин  изменения показателей с использованием литературы и Интернет;

• проводят расчет энергозатрат своего тела во время прохождения туристической трассы (Приложение № 7-9);

• проводят расчет по восполнению энергозатрат с помощью пищи;
• Подбирают  продукты, необходимые  на  восстановление  потраченной  энергии;
• представляют свои результаты и выводы для обсуждения в группе;
• обсуждают полученные результаты, подводят итоги.

Виды деятельности инструкторов, учащихся 8 класса

• подготовка туристической трассы в здании школы;
• подготовка туристического оборудования;
• проверка экипировки туристов;
• инструктаж по вязанию узлов (Приложение №5);
• страховка во время прохождения трассы.

Виды деятельности родителей

Приготовление полдника  с использованием рекомендаций  детей.

Материалы для занятия:

•  дидактический материал с таблицами, тетради «Две недели в лагере Здоровья»,  «Формула правильного питания»;
• спортивный инвентарь: скамейка, «кочки» для прохождения болота;
• туристическое снаряжение;
• медицинское оборудование: ростомер, весы, градусник, тонометр;
• компьютер с выходом в ИНТЕРНЕТ.

Методические рекомендации:

• Для проведения интегрированного занятия необходимо четко продумать организацию  каждого этапа  и их последовательность и исследовательскую деятельность.
• Продумать интеграцию заданий на развитие навыков и умений  по реализации темы модуля «Две недели в лагере Здоровья» и  физических способностей детей, согласно их возрастным особенностям.
• Продумать действия медицинского работника, учащихся – инструкторов.
• Подготовить  дидактический и спортивный материал (перечислены выше).
• Во время поведения занятия создавать атмосферу  доброжелательности, взаимопомощи, сплоченности всех участников занятия.

План проведения занятия:

1. Организационный момент – 1 мин;
2. Измерение  основных антропометрических и физиологических (гемодинамических) показателей в медицинском кабинете – 10 мин;
3. Экипировка – 5 мин;
4. Прохождение эстафеты  - 30 мин;
5. Вторичные измерения основных антропометрических и физиологических (гемодинамических) показателей – 10 мин;
6. Исследовательская работа  – 30 мин;
7. Представление и обсуждение результатов исследований  – 4 мин;

ИТОГО – 90  мин

Сценарий интегрированного занятия туристического кружка с УМК «Формула правильного питания»

I. Организационный момент.

- Ребята, сегодня у нас несколько необычное занятие, занятие-исследование, на котором мы узнаем,  какое количество энергии вы затрачиваете  на  занятии туристического кружка и как восполнить эти потери. Вы готовы к этому? Тогда в путь!

II. Измерение  основных антропометрических и физиологических  показателей

Медицинский работник в кабинете биологии знакомит учащихся с основными антропометрическими и физиологическими (гемодинамическими) показателями и дает их характеристику. Далее он показывает учащимся, как правильно измерить пульс (ЧСС), температуру тела. Ребята самостоятельно проводят эти замеры, затем по одному со своими результатами  заходят в медицинский кабинет, где снимаются основные антропометрические показатели: масса тела, рост, артериальное давление. Результаты исследования заносятся в опросный лист.

III. Экипировка. По выходу из медицинского кабинета, на первом этаже школы, происходит экипировка в туристическое снаряжение под контролем инструкторов.

IV. Прохождение туристической полосы

1 этап:

Первый этаж школы. Ребята вытягивают карточку с заданием: «Завяжи туристический узел»  (Прямой, ткацкий, встречный, академический, простой проводник, восьмерка, срединный австрийский, двойной проводник, удавка, булинь, стремя, схватывающий).

2 этап:

 Подъем с использованием «Жумара» по лестнице с 1 на 2 этаж.

3 этап:

Второй этаж школы. Преодоление бревна (в зимнее время в здании школы используем скамейку).

4 этап:

Преодоление «Болота».  Вместо кочек используем деревянные заготовки (15 шт.), разложенные в разной последовательности.

5 этап:

Спуск по лестнице со второго этажа на первый. Первый пролет спускаемся,  используя «Восьмерку», второй пролет спускаемся,  используя веревку.

V. После прохождения полосы препятствий вновь в медицинском кабинете проводится  повторная  диагностика основных показателей: давление, температура тела, пульса (ЧСС).

VI. Исследовательская работа.

Учитель: Ребята, сейчас вы испытали интенсивные физические нагрузки. Опишите свои ощущения.

(Усталость, учащенное сердцебиение, покраснение лица, вспотевшие руки).

Учитель: Давайте посмотрим наши опросные листы. Сравним результаты первичных и вторичных показателей и сделаем выводы.

(Учащиеся делают выводы, что повысилась температура тела, усилился пульс – ЧСС, увеличилось АД).

Учитель: А почему это произошло?

Когда человек двигается, увеличивается потребность скелетных мышц в питательных веществах и кислороде. Повышается уровень обменных процессов.  Питательные вещества должны быстрее и в больших количествах поступать к мышцам, вот сердце и начинает быстрее работать, чтобы эту необходимость обеспечить. Сердцу приходится сокращаться, преодолевая повышенное сопротивление крови.

После физической нагрузки, потребности организма в энергетическом обеспечении резко повышаются. Растет потребление кислорода (так как кислород – необходимый субстрат для воспроизводства энергии). Если до этого источником энергии, в основном, было «сгорание» углеводов, то теперь в качестве источника энергии начинают выступать жиры.

В результате усиления распада органических веществ и их окисления в крови накапливается углекислый газ, повышается температура тела, усиливается ЧСС – пульс, увеличивается АД.

Учитель: Скажите, ребята, как в наш организм поступают питательные вещества?

(С пищей).

Верно. Пища для нашего организма служит не только строительным материалом для роста и развития, но и обеспечивает организм необходимой энергией. Измеряется энергия в кал и ккал. 1 кал – это количество энергии, которое необходимо для того чтобы повысить температуру воды на 1ºС. 1ккал = 1000кал

Проведенные расчеты показали, что при увеличении физической нагрузки увеличивается пульс (ЧСС), АД, температура тела. Следовательно, обменные процессы идут быстрее, больше тратится энергии, чтобы обеспечить работу мышц. Давайте посмотрим,  какое количество энергии тратят люди разного возраста и при разной нагрузке.

 Это количество энергии затрачивается  в сутки, а какое количество энергии тратится в течение часа?

Из данных таблиц видно, что с возрастом расход энергии уменьшается.

Энергия необходима для активной работы мышц, работы мозга, роста, переваривания пищи, поддержания постоянной температуры тела.

Потребность в энергии зависит от образа жизни человека и активности в течение  дня.

А теперь посмотрим,  какое количество энергии затратили мы во время тренировки. Рассчитайте, пожалуйста, свои затраты, используя данные таблицы 

«Соотношение вида деятельности и затрачиваемых ккал на 1 кг веса» по формуле:

 Q = кол-во Q за 1 мин на 1 кг х время х массу тела

Так как у нас были разные виды деятельности: бег, быстрая ходьба, физические упражнения, возьмем средний показатель – (0,068+0,064+0,14)/3=0,09

Соотношение вида деятельности и затрачиваемых ккал на 1 кг веса

(Учащиеся самостоятельно выполняют работу)

Учитель: Какие результаты вы получили? (Затратили небольшое количество энергии).

Учитель: Как же мы восполним наши потери? Для этого вспомним материал прошлого года «Две недели в лагере здоровья», тему «Чтобы спортом заниматься, надо правильно питаться».

(При физических нагрузках используется  пища, которая в основном содержит углеводы и немного жиров).

Учитель: А какие продукты содержат углеводы? (Сахар, соки, мед, каши, конфеты, хлебобулочные изделия, шоколад).

Сделаем вывод: на преодоление полосы препятствий во время эксперимента было затрачено небольшое количество времени, было израсходовано организмом небольшое количество энергии, поэтому не требуется немедленного восстановления калорий. Но если это будут серьезные соревнования или поход,  то энергозатраты  увеличатся многократно. Следовательно,  при планировании данных мероприятий нужно учитывать, какие продукты положить в рюкзак.

Если требуется быстрое восстановление энергии – это должны быть углеводы. Поэтому в рюкзаке туриста всегда есть глюкоза и шоколад. А для длительного путешествия должны присутствовать продукты, содержащие жиры.

Богатая энергией пища содержит витамины группы В:  просо, гречиха, рожь, кукуруза, ячмень. Для энергетики необходимы продукты, богатые витамином С, магнием (зелень, орехи, семечки), цинка (желток, рыба), меди (овес, лосось, грибы), а также говядина, сардины, арахис, шпинат.

(Используется мультимедиа).

Учитель: И последнее задание – определите соответствие массы тела своему росту, используя таблицу в тетради «Формула правильного питания» на стр.33.

(Масса тела соответствует росту, за исключением одного человека).

VII. Рефлексия.

Учитель: Скажите, пожалуйста, насколько полезным для вас было сегодняшнее занятие?

• Узнали, что такое антропометрические и физиологические показатели и как они измеряются;
• Узнали о соотношении массы тела и роста;
• Узнали, какое количество энергии затрачивается в нашем возрасте за сутки, за 1 минуту;
• Научились высчитывать энергозатраты;
• Закрепили знания о восполнении энергозатрат при физических нагрузках с помощью пищи;
• Закрепили туристические навыки;
• Занятие было интересным и полезным.

Учитель: А теперь подумайте, какую заявку вы сделаете родителям для приготовления полдника  с опорой на полученные знания. Если заявка готова,  можете позвонить родителям. Они ждут.

Заявки:  бутерброд с сыром, сок, яблоко, банан, булочка, блины, творог, творожная запеканка.

Список литературы

1. Безруких М.М. и другие.  Формула правильного питания: рабочая тетрадь. М.: ОЛМА Медия Групп, 2009. – 80с.: ил.
2. Безруких М.М. и другие /Методическое пособие. – М.: ОЛМА Медия Групп, 2009. – 80с.
3. http://alpeana.narod.ru/uzli.html
4. http://www.medicina72.ru/serdce_nagruzki.shtml
5. http://pranafarm.com.ua/ru/pages/983/
6. http://www.tonometor.ru/pulse.html
7. http://www.kmssport.ru/articles/view/28.htm
8. http://badis.narod.ru/home/nauka/fiziologya/fizov_stm.html

Приложение №1

Знакомство с основными гемодинамическими показателями

Почему важно знать пульс.

- Пульс – количественная величина, позволяющая определить работу, выполненную сердцем.

- Пульс напрямую связан с нагрузкой во время тренировки

- Пульс является индивидуальной характеристикой для каждого конкретного человека, а также для одного и того же человека – в зависимости от его состояния.

Основные показатели пульса у людей разного возраста:

• Новорожденные – 140 ударов в минуту
• Дети до 1 года – 130
• Дети от 1 до 2 лет – 100
• Дети 3-7 лет – 95
• Дети и подростки от 8 до 14 лет – 80
• Люди среднего возраста – 72
• Люди преклонного возраста – 65
• При заболеваниях – 120

Артериальное давление — это давление крови в крупных артериях человека. Различают два показателя артериального давления:

Систолическое (верхнее) артериальное давление — это уровень давления крови в момент максимального сокращения сердца.

Диастолическое (нижнее) артериальное давление — это уровень давления крови в момент максимального расслабления сердца.

Артериальное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба, сокращенно мм Т. Ст. Значение величины артериального давления 120/80 означает, что величина систолического (верхнего) давления равна 120 мм Т. Ст., а величина диастолического (нижнего) артериального давления равна 80 мм Т. Ст.

Температура тела – комплексный показатель теплового состояния организма человека, отражающий сложные отношения между теплопродукцией (выработкой тепла) различных органов и тканей и теплообменом между ними и внешней средой. Средняя температура человеческого тела обычно колеблется в диапазоне между 36,5 и 37,2 градусами по Цельсию.

Приложение №2

Как измерить пульс

Измеряйте пульс всегда в одном и том же положении (лежа, сидя или стоя). Например, утром измеряйте пульс сразу после сна лежа. Перед занятием и после них - сидя. Определяя величину пульса, следует помнить, что сердечно- сосудистая система очень чувствительна к различным влияниям (эмоциональным, физическим нагрузкам и др.). Вот почему наиболее спокойный пульс регистрируется утром, сразу после пробуждения, в горизонтальном положении. Перед тренировкой он может существенно повышаться

Положите на запястье руки указательный и средний пальцы напротив большого пальца с обратной стороны запястья.

Боковая сторона шеи: положите два пальца на боковую сторону шеи пониже уха и челюстной кости.

В обоих случаях перемещайте ваши пальцы, пока не нащупаете пульс

Приложение №3

Измерение ростовых параметров                                        Измерение пульса (ЧСС)

                                                Давление в норме

                                       Самостоятельно измеряем пульс

Приложение №4

            Подъем при помощи «Жумара»

Бревно (скамейка)  –  2 этап полосы препятствий              

 3 этап «Болото» - требует сноровки

                                                      Спуск при помощи «Восьмерки»

Приложение № 5

Приложение №6

        Проводятся исследования

Приложение № 7

Основные гемодинамические показатели подростков 12-13 лет

Данные, полученные во время эксперимента, сравниваем  с теоретическими показателями, характерными для данной возрастной группы. АД высчитываем по формуле:

АДс= 1,7 х возраст + 83

АДд=1,6 х возраст + 42

 В результате сравнения теоретических и практических результатов делаем следующие выводы:

• АД выше теоретической цифры, но это в подростковом возрасте считается нормой, т.к  идет процесс полового созревания, усиливается рост, быстро идут обменные процессы.
• АД ниже нормы, считаем, что этим учащимся необходимо проконсультироваться с врачом.
• Температура тела в норме.
• ЧСС – пульс ниже нормы.  Это говорит о том, что ребята активно занимаются спортом, начиная с начальной школы.

Приложение №8

Гемодинамические показатели  после  тренировки по технике туризма

 Произошло повышение  температуры тела, усиление ЧСС – пульса, увеличение АД.

Приложение № 9

Показатели физического развития

(соотношение массы тела к росту)

Анализ данной таблицы показывает, что основные  физические показатели: вес, рост, соответствуют возрастным особенностям и в основном в норме, за исключением 1 человека.