Human fysiologi på Helgenæs Efterskole

Transkript

1 Human fysiologi på Helgenæs Efterskole af Thomas Kjerstein Thomas Kjerstein og hans elever på Helgenæs Naturefterskole tog på ski i Norge i en 10 dage. Vi medbragte en håndholdt datalogger fra Pasco for at lave undersøgelser. Undersøgende læring på fjeldet Formålet var at lave udvide en langrendstur på fjeldet med biologiske undersøgelser af elevernes fysiologi og skabe ny viden om samspillet mellem krop og kulde på vinterfjeldet. Med et didaktisk ønske om at lægge op til undersøgende læring, blev eleverne inddraget i projektet fra ide til evaluering. Dette medførte bl.a. stor interesse og motivation hos eleverne i forhold til udviklingen af en ansigtsmaske som kunne forbindes med flere sensorer til dataloggeren. Projektet i Norge skabte ny viden og med målingerne fik eleverne en personlig interesse i at få indsigt i sammenhænge mellem begreber som puls, kondi, iltoptagelse, CO2 og ilt i udåndingen m.fl. Generelt et projekt der satte skub i den faglige motivation. Erfaringer med datalogning Erfaringer fra turen på fjeldet viser tydeligt at datalogning er en spændende og sikker vej til faglig fordybelse. Dog er det centralt at nævne at teknologien bag datalogning stadig kan udvikles meget i forhold til stabilitet, kulde og batterieffekt. Dette værk er licenseret under Creative Commons Navngivelse 2.5 Danmark Licensen. Les mere om projektet på Side 1 af 10

2 Datalogning med sensorer: - 02 og CO2 i udåndingsluften - Kropstemperatur - Atmosfærisk temperatur - Måling af antal udåndinger - Pulsmåling - GPS-positioner på fjeldet Dette værk er licenseret under Creative Commons Navngivelse 2.5 Danmark Licensen. Les mere om projektet på Side 2 af 10

3 Norge Fysiologi - Lærervejledning Spørgsmål som kan bruges i informationssøgningen til det selvstændige arbejde med at belyse og undersøge problemstillingen Hvordan kan I påvise sammenhænge mellem livsstil, fysik og respiration?. Hvad er næringsstoffer - hvordan benytter kroppen dem og til hvad? Hvad er energigivende stoffer? Hvordan kan kroppen udnytte energien? Hvor og hvordan starter nedbrydningen af den mad vi spiser? Hvad er enzymer og hvilken funktion har enzymerne i vores krop? Hvad er fedt og hvordan er fedt opbygget? Hvad dækker ordet lipider over og hvad anvender kroppen lipider til? Hvor i kroppen sker forbrændingen af de energigivende stoffer Hvad anvender vores krop energien til, som vi får fra de madvarer vi spiser? Hvad er mættet og umættet fedt? Hvor finder vi henholdsvis mættet og umættet fedtstof? Hvordan kan man beskrive en sammenhæng mellem fedme, livsstil og livskvalitet? Hvordan kan en privatpersons vægtproblem blive et samfundsproblem? Dette værk er licenseret under Creative Commons Navngivelse 2.5 Danmark Licensen. Les mere om projektet på Side 3 af 10

4 Projekt: Norge fysiologi Formål: Formål - Biologi Stk. 2. Undervisningen skal i videst mulig omfang tage sit udgangspunkt i elevernes egne oplevelser, undersøgelser og opfattelser samt søge at fremme deres glæde ved naturen og lyst til at beskæftige sig med biologiske emner og problemstillinger. Trinmål 9. kl. Miljø og sundhed forklare på elementært molekylært niveau opbygning, nedbrydning og anvendelse af fedtstoffer, kulhydrater og proteiner i kroppen forklare væsentlige træk ved kroppens energiomsætning give eksempler på, hvordan livsstil og levevilkår påvirker menneskets sundhed Arbejdsmåder og tankegange formulere relevante spørgsmål samt vælge relevante undersøgelsesmetoder og udstyr indsamle og formidle relevante data analysere interessemodsætninger og forskellige holdninger i forbindelse med sundhedsforhold og udnyttelse af naturressourcer forholde sig til aktuelle løsnings- og handlingsforslag vedrørende miljø- og sundhedsproblemer Dette værk er licenseret under Creative Commons Navngivelse 2.5 Danmark Licensen. Les mere om projektet på Side 4 af 10

5 UV-Metode: Eleverne udarbejder forslag til, hvordan fysiologien kan beskrives ved brug af deres egne kroppe, turer på ski og datalogning. Eleverne udarbejder eksperimenter og systematiske undersøgelser i forbindelse med aktiviteter på ski med målinger af puls, kropstemperatur, atmosfærisk temperatur. Eleverne udarbejder en forsøgsrapport samt et foredrag (Powerpoint). Beskrivelse: Undersøgelse af fysiologien ud fra elevernes egen datalogning af kroppen med fokus på fysiologiske begreber og viden om forbrænding, respiration, BMI og sundhedsaspektet. Datalogning af elever i en længere periode med fysisk aktivitet på ski i Norge. Sammenligning af 3 elever: Undervægtig (BMI under 18)) Normal (BMI 18 25) Overvægtig (BMI 25 30) Faglige emner: Respiration (O2 + C6H12O6 = CO2 + H20 + E + varme) Fedtstof, lipider og energi Det brede og positive sundhedsbegreb livskvalitet, livsstil og levevilkår. BMI kan man overhovedet bruge BMI-skalaen? Dette værk er licenseret under Creative Commons Navngivelse 2.5 Danmark Licensen. Les mere om projektet på Side 5 af 10

6 Plan: Timer Hvordan kan I påvise sammenhænge mellem livsstil, fysik og respiration? 2 Projektbeskrivelse på klassen, gruppeinddeling. Opstart fysiologimateriale udleveres. Udvalgte materialer, udstyr og område fremvises for eleverne. Elevarbejde møder problemstillingen Hvordan kan I påvise sammenhænge mellem livsstil, fysik og respiration? Forsøgsrapporten tages i brug. 2 Gruppernes teser og innovative projekter fremlægges og vurderes på klassen. Hvad vil vi kunne bruge og hvad vil vi kunne forvente at se ud fra datalogning og forsøg? Forsøgene beskrives og klargøres til Norgesturen. x Datalogning af de tre elever i aktivitet på ski. Forskellige målinger af respiration, puls og temperaturer. 2 Forsøgsrapporten afleveres Grupperne fremlægger konklusionen på rapporten og diskuteres i plenum. Dette værk er licenseret under Creative Commons Navngivelse 2.5 Danmark Licensen. Les mere om projektet på Side 6 af 10

7 Materialer: Område og udstyr: Uddrag fra fedmerapport - Skiudstyr Kamera Datalogger, Pasco GLX Xplorer Sensorer: O2 Puls Temperatur (kropsoverflade) Temperatur (atmosfære) Vejr/anemometer Datalog: Mindre forsøg med samme emne/faglighed: Afsæt i elevernes innovation og forundring i undersøgelsen af problemstillinger i fysiologi og sundhedsdebatten. Målinger af klimafaktorer i en kunstig natur. Lad eleverne udføre forsøg med måling på variationen af CO2 og O2 i et aflukket område med grønne planter, hvor der ændres på lysintensitet og temperatur. (CO2-, O2-, temperatur- samt lysintensitet-sensor) Lad eleverne vælge et område med små men dog forskellige vejrforhold. Det kan være et område med åbent terræn og buskads, skygge og sol osv. Send dem på en tur, hvor de langsomt bevæger sig rundt i de forskellige klimaforhold, mens de laver målinger. Husk at deres bevægelse påvirker målingerne af vindens hastighed. De skal derfor gå forsigtigt og med et jævnt tempo hele tiden. Alternativt kan de under Hovedmenu og F4 + F1 ændre måletilstand til manuel. Her opsamles kun data, når de trykker på Flaget. (Vejr/anemometer samt CO2-sensor) Dette værk er licenseret under Creative Commons Navngivelse 2.5 Danmark Licensen. Les mere om projektet på Side 7 af 10

8 Lad eleverne foretag en dataindsamling i et helt døgn og lad dem vurdere de forskellige parametre. Forlæng sensoren med et kabel, så sensoren kan sidde i den frie atmosfære, mens GLX en er låst sikkert inde. Sørg for at sensoren er placeret i den frie vind. Efter endt måling tilsluttes GLX en til computeren, DataStudio åbnes og resultaterne kan efterbehandles. Hvilket parameter er mest aktiv i dagslys? Hvilket parameter er mest aktiv om natten? Hvilket parameter har mindst udsving? Hvilket parameter har størst udsving? Passer jeres målinger med vejrudsigten find en lokal vejrprognose? Lad eleverne sammenligne forskellige vejrforhold Foretag en dataindsamling under forskellige vejrforhold som eksempelvis: vindstille og solskin, eller blæsende og regnvejr. Overfør jeres data til DataStudio og vurder graferne: Passer de forskellige parametre med jeres forventninger? Er luftfugtigheden altid højere i regnvejr? Er temperaturen altid højere hvis solen skinner? Er vindhastigheden højere hvis vinden kommer fra en bestemt retning? Dette værk er licenseret under Creative Commons Navngivelse 2.5 Danmark Licensen. Les mere om projektet på Side 8 af 10

9 Puls, kropstemperatur, ilt og landskab vejledning til elever 1. Lav beregninger på gruppens medlemmer: Navn: Højde: Vægt: BMI: BMI udregning: BMI betyder Body Mass Index Vægt i kilo BMI under 18,5: Du vejer for lidt. BMI 18,5-25: Din vægt er passende. BMI 25-30: Du er overvægtig. BMI over 30: Du er svært overvægtig. BMI d lt k f ld d 18 å Højde x Højde i meter Dette værk er licenseret under Creative Commons Navngivelse 2.5 Danmark Licensen. Les mere om projektet på Side 9 af 10

10 2. Undersøgelse af kroppens reaktioner på fysisk aktivitet I skal deltage i et forsøg, hvor I undersøger kroppens reaktioner på baggrund af fysisk aktivitet og forholde det til BMI-tal. I skal benytte Pasco GLX-måleudstyr med puls-sensor, kropstemperatur-sensor, O2- sensor i udåndingsluften samt GPS-sensor i forsøget. Alle deltagere skal tilbagelægge præcis sammen rute i terrænet, hvorved vi kan vurdere puls, kropstemperatur og 02 i udåndingsluften på baggrund af ruten og højdekurver. Benyt Datastudio til at vurdere data fra forsøget. Dette værk er licenseret under Creative Commons Navngivelse 2.5 Danmark Licensen. Les mere om projektet på Side 10 af 10