Pro každého žáka: Pracovní list pro žáky I (Příloha č. 1) Pracovní list pro žáky III (Příloha č. 3)

Transkript

1 9-11 years Mat Vzdělávací obsah: Člověk a jeho svět / Zdravověda Klíčové pojmy: Stavba a funkce srdce, srdeční ozvy, puls, tlak krve, tělesná zdatnost. Cílová věková skupina: 9-11 let Délka aktivity: Poznej své srdce, jak pracuje - 2 hodiny Ruffierova zkouška - 1 hodina Shrnutí: Žáci se seznámí se stavbou srdce (nebo si zopakují, co o něm již vědí) a navrhnou metody, jimiž by se mohli dozvědět, jak srdce pracuje. Formulují hypotézu o změnách intenzity srdeční činnosti při různých aktivitách a experimentálně ji ověří. Zjištěné výsledky si mezi sebou porovnají a zdůvodní rozdíly mezi jednotlivci ve skupině. Posoudí svou aerobní zdatnost na základě tepové frekvence (Ruffierův test) a budou diskutovat o tom, co srdci prospívá a co mu škodí. Materiály a pomůcky (pro každou skupinu): Pro dvojici žáků: - stopky, nebo hodinky s vteřinovou ručičkou, nebo časomíra na mobilu - přístroje, pokud jsou k dispozici: fonendoskop (stetoskop), sport-testr, nebo digitální tlakoměr (největší zájem žáků lze očekávat o fonendoskopy a sport-testry) Fonendoskop (stetoskop) stačí jednostranný, ve standardním provedení, na trhu bývá za cenu již od 150 Kč. U sport-testru stačí základní typ, který se skládá z digitálních hodinek a pásku, který se zapne na hrudníku pod prsy. U digitálního tonometru je vhodné zvolit typ, ke kterému se dodává síťový adaptér, protože při slábnoucích bateriích se snižuje přesnost měření. Aktivitu lze provést i bez přístrojů, s použitím měření pulsu pohmatem na tepně vřetenní. - Pracovní list pro žáky II (Příloha č. 2) Pro každého žáka: Pracovní list pro žáky I (Příloha č. 1) Pracovní list pro žáky III (Příloha č. 3) Materiály pro učitele: Poznámky pro učitele (Příloha č. 4) Cíl: Naučit žáky samostatně měřit tepovou frekvenci (puls), nebo srdeční frekvenci při různých činnostech a poukázat na jejich vztah k aerobní tělesné zdatnosti. Motivovat žáky k péči o aerobní tělesnou zdatnost, jejímž důležitým předpokladem je zdravé a výkonné srdce (schopnost vydržet zátěž při tělesné aktivitě). Tajemství lidského těla: poznej své srdce Authors: Mgr. Dagmar Kubátová, Ph.D. The content of the present document only reflects the author s views and the European Union is not liable for any use that may be made of the information therein.

2 TAJEMSTVÍ LIDSKÉHO TĚLA: POZNEJ SVÉ SRDCE Plán hodiny (spolu s poznámkami pro učitele) Popis aktivity s časovými dotacemi (popište činnost žáků a způsob, jakým učitel řídí aktivitu) Motivace uvedení žáků do tématu (5 minut) Podání základních informací o stavbě a práci srdce s použitím Pracovního listu pro žáky I (viz Příloha č. 1), nebo je možné obrázek anatomie srdce promítnout žákům s pomocí dataprojektoru či na interaktivní tabuli (10 minut) Formulace hypotézy o rytmu činnosti srdce při různých tělesných aktivitách, viz Pracovní listy pro žáky I (5 minut) Experiment - plánování a realizace: Sledování činnosti srdce při různých aktivitách. Učitel dá žákům možnost výběru metody práce a aktivit, na nichž budou hypotézu ověřovat (pokud má k dispozici přístroje, je nabídka metod širší). Předá žákům Pracovní list pro žáky II (viz Příloha č. 2) s prováděcími pokyny a instruktáží k práci s přístroji nebo k měření bez použití přístrojů, kde žáci akceptují pokyny a instruktáž podle zvolené metody. V Pracovních listech I (viz Příloha č. 1) žáci písemně naplánují svůj experiment a zapíší sem výsledky měření. Na vlastní experiment by mělo být u jednoho žáka počítáno se 30 minutami (pokud se žáci ve dvojici vystřídají, pak 2x 30 min.) Porovnávání výsledků experimentu mezi žáky navzájem a zhodnocení experimentu (15 minut) Ruffierova zkouška i s výpočtem (30 minut) Závěrečná diskuse (10 minut) Motivace (Formulace hypotézy) Učitel: uvede žáky do tématu tak, že na pokyn učitele sevřou ruku v pěst a budou přemýšlet, který orgán v jejich těle je takto velký. Po uhodnutí přiloží ruku na místo, kde mají srdce. Podle obrázku v Pracovním listu pro žáky I (viz Příloha č.1) si žáci vybaví, co o srdci (o jeho stavbě a funkci) již vědí, nebo jim učitel základní údaje poskytne (viz Poznámky pro učitele, Příloha č. 4) Učitel: formuluje problémové otázky typu: Pracuje srdce stále stejným tempem, ve stejném rytmu? Je možné nějakým způsobem sledovat, jak naše srdce pracuje při různých aktivitách? Učitel: vybízí žáky k podávání návrhů, jakými metodami lze zjišťovat, jak srdce pracuje. Koordinuje a motivuje žáky k vyvození odpovědí. Očekávané odpovědi žáků: poslech tlukotu srdce po přiložení ucha k hrudníku jiné osoby, měření tepu (pulsu) na zápěstí, tlaku krve, EKG.

3 Žák: na základě výše uvedených problémových otázek formuluje hypotézu, např.: Při pohybu a se zvyšující se námahou se činnost srdce zvyšuje (srdeční ozvy a puls zrychlují, krevní tlak stoupá). Hypotézu zapíše do Pracovního listu I. Bádání (Návrh a průběh experimentů, jejich pozorování) Žák: hypotézu ověřuje s pomocí reálného experimentu prováděného ve dvojicích nebo malých skupinách žáků. Učitel: dá žákům možnost výběru metody práce a aktivit, na nichž budou hypotézu ověřovat. Žáci: Každá dvojice nebo skupina žáků si zvolí metodu, kterou bude zkoumat srdeční činnost minutovou srdeční frekvenci, nebo minutovou tepovou frekvenci, apod. (záleží na tom, zda je k dispozici fonendoskop, tlakoměr, nebo sporttestr; pokud tyto pomůcky nejsou k dispozici, je třeba použít jen metody bez přístrojů - měření pulsu na tepně vřetenní nebo poslech ozev uchem na hrudi spolužáka). Dále si sami zvolí aktivity a jejich pořadí, při kterých budou testovat činnost srdce zvolenou metodou a zaznamenávat výsledky měření do Pracovních listů I (viz Příloha č. 1) Očekávané návrhy aktivit: 20 dřepů, klidné sezení na židli, zpěv písně, běh na místě po dobu 2 minut, křičení, šeptání, 20x leh-sed, 20x kliky apod. Učitel: předá žákům Pracovní list pro žáky II (viz Příloha č. 2) s prováděcími pokyny a instruktáží k práci s přístroji nebo k měření bez použití přístrojů, žáci akceptují pokyny a instruktáž podle zvolené metody. Žáci: po skončení experimentu hodnotí důkazy. Dvojice žáků nebo skupiny žáků spolu komunikují a porovnávají mezi sebou výsledky zapsané do Pracovních listů I (viz Příloha č. 1). Zjišťují, při kterých činnostech se práce srdce zrychlovala, při které aktivitě se nejvíce zrychlila a při které byla nejpomalejší, potvrzují svou hypotézu. Učitel: Je to vše, co jste objevili, nebo jste učinili ještě další objevy? Žáci: si mohli při porovnávání výsledků mezi sebou všimnout, že v hodnotách srdeční nebo tepové frekvence u stejných činností jsou mezi jednotlivými žáky viditelné individuální rozdíly. Učitel vyzve žáky ke zdůvodnění rozdílů v hodnotách srdeční frekvence mezi jednotlivci ve skupině. Očekávaná odpověď: Trénovaní (tělesně zdatní) jedinci mají při stejných činnostech hodnoty tepové a srdeční frekvence nižší než netrénovaní. Učitel: podá instrukce žákům, jak si mohou s pomocí tepové frekvence orientačně posoudit svou osobní tělesnou zdatnost (viz Pracovní list pro žáky III - Ruffierova zkouška, Příloha č. 3). Výsledky Ruffierovy zkoušky (prováděné frontálně) si žáci mezi sebou neporovnávají. Učitel ji uzavře s tím, že dnešní výsledek není až tak důležitý jako to, jestli díky tomu, že začnou pravidelně cvičit a trénovat své srdce, bude při provedení příští zkoušky, třeba za 3 měsíce, u každého jednotlivého žáka výsledek testu, a tudíž práce srdce lepší, než dnes. Evaluace (záznam výsledků) Hlavním zjištěním provedené aktivity je skutečnost, že práci srdce lze poměrně jednoduchými metodami sledovat a s jejich pomocí lze hodnotit výkonnost srdce, (a tím i tělesnou zdatnost - schopnost vydržet zátěž při tělesné aktivitě). Závěrečná diskuse na téma O čem si myslíme, že srdci prospívá a co mu škodí, by měla přispět k motivaci žáků dodržovat zdravý životní styl, pravidla zdravé výživy, pravidelně cvičit a posilovat tak své srdce.

4 Přiložené materiály: Příloha č. 1: Pracovní list pro žáky I - Tajemství lidského těla: poznej své srdce Příloha č. 2: Pracovní list pro žáky II - Pokyny a instrukce ke způsobům měření rytmu srdeční činnosti Příloha č. 3: Pracovní list pro žáky III Ruffierova zkouška Příloha č. 4: Poznámky pro učitele

5 Název aktivity: Tajemství lidského těla: poznej své srdce - Příloha č. 1 Cílová věková skupina: let Pracovní list pro žáky (I) 1. Pokyny a otázky pro žáky před provedením experimentu: Prohlédni si obrázek srdce a jeho části. Vysvětli, jak pracuje pravá a jak levá polovina srdce. 1 pravá síň 5 dvě větve plicní tepny 9. horní dutá žíla 2 - levá síň 6 aorta 10. dolní dutá žíla 3 pravá komora 7 poloměsíčité chlopně 11. čtyři plicní žíly 4 levá komora 8. cípaté chlopně 2. Předmět pokusu: Sledování činnosti srdce při různých aktivitách Pracuje srdce stále stejným tempem (ve stále stejném rytmu)? Pomůcky: stopky nebo hodinky s vteřinovou ručičkou přístroje, pokud jsou k dispozici: fonendoskop, sporttestr, digitální tlakoměr Pracovní návod: Pracujte ve dvojicích nebo v malých skupinách. Pokus se formulovat hypotézu o rytmu srdeční činnosti při různých aktivitách:

6 Navrhni více způsobů (metod), jimiž by bylo možné sledovat rytmus činnosti srdce: Ve své dvojici nebo skupině zvolte jednu metodu, kterou budete pokusně zkoumat činnost srdce při různých aktivitách (záleží na tom, zda jsou k dispozici přístroje nebo můžete použít jen metody bez použití přístrojů). Od učitele si vyžádejte Pracovní list pro žáky II s pokyny k měření, v případě nejasností ho požádejte o slovní instruktáž k metodě práce, kterou jste zvolili). Zvolenou metodu označte křížkem: počítání pulsu (tepová frekvence, tj. počet tepů za minutu) pohmatem na tepně vřetenní měření pulsu (případně zaznamenání i tlaku krve) na tepně pažní s pomocí digitálního tlakoměru sledování pulsu s pomocí sporttestru počítání srdečních ozev (srdeční frekvence) za minutu po přiložení ucha na hruď spolužáka počítání srdečních ozev za minutu s pomocí fonendoskopu Ve dvojici nebo ve skupině si sami zvolte 3-5 aktivit, při kterých budete testovat činnost srdce (20 dřepů, klidné sezení na židli po dobu 4 minut, zazpívání písně, běh na místě po dobu 2 minut apod.) a zapište je do tabulky do sloupce Aktivity. Vždy po skončení aktivity změřte puls a zaznamenejte naměřenou hodnotu do sloupce Výsledky. Po skončení experimentu udělejte pořadí aktivit dle náročnosti na činnost srdce, od nejvyšších naměřených hodnot po nejnižší. Metoda sledování činnosti srdce: Aktivita Výsledky Pořadí

7 Porovnej si výsledky experimentu s žákem, s nímž jsi byl ve dvojici a s dalšími spolužáky. Hypotéza je potvrzena nebo vyvrácena? Jaké jsou důkazy? Je to vše, co jste objevili, nebo jste učinili ještě další objevy? Jsou výsledky testování činnosti srdce při stejných aktivitách u všech žáků stejné? Zdůvodni rozdíly v naměřených hodnotách mezi jednotlivými žáky Závěry: Co a jak jsme se dozvěděli z pokusu? Pracuje srdce stále stejným rytmem při všech našich aktivitách? Jakými způsoby (metodami) jsme sledovali činnost srdce? Poznal(a) jsi nějaký způsob, kterým lze sledovat činnost srdce bez použití přístrojů? Které aktivity jsou na činnost srdce nejnáročnější? Co je podle Tebe správně? Činnost srdce, kterou jsme dnes sledovali při různých aktivitách, nelze do budoucna ničím ovlivňovat. Činnost srdce, kterou jsme dnes sledovali při různých aktivitách, lze do budoucna ovlivňovat pozitivně či negativně svým životním stylem.

8 Název aktivity: Tajemství lidského těla: poznej své srdce - Příloha č. 2 Cílová věková skupina: let Pracovní list pro žáky (II) Najděte si pokyny a instrukce k vámi zvolené metodě zjišťování rytmu srdeční činnosti: 1) Počítání pulsu (tepová frekvence, tj. počet tepů za minutu) pohmatem na tepně vřetenní Pomůcky: stopky nebo hodinky s vteřinovou ručičkou, nebo časomíra na mobilu, pomůcky k zapisování naměřených hodnot Pracovní postup: Puls si můžeš měřit sám, či ve dvojici. Nárazy krve při jejím vypuzování ze srdce do velkého oběhu lze ucítit i na zápěstí. Palcem pravé ruky podepři zápěstí levé ruky a s pomocí bříšek dvou nebo tří prstů pravé ruky přitiskni tepnu vřetenní ke kosti. Když ucítíš tep, dej pokyn spolužákovi, aby odstartoval stopky nebo podle vteřinové ručičky hodinek odstartoval začátek počítání tepu. Počítej tepy, dokud spolužák nezvolá, že minuta skončila. 2) Měření pulsu (případně i tlaku krve) na tepně pažní s pomocí digitálního tlakoměru Pomůcky: digitální tlakoměr, pomůcky k zapisování naměřených hodnot Pracovní postup: Pracujte ve dvojici. Jeden z vás si sedne na židli levým bokem ke stolu, na kterém je digitální tlakoměr a položí svou ruku a předloktí volně na stůl. Druhý žák mu upevní manžetu tlakoměru na obnaženou levou paži. Manžeta nesmí ležet na látce rukávu, nesmí být příliš utažená, ani volná. Měla by být ve výši srdce. Po zapnutí tlakoměru se ozve tón, že je možno odstartovat měření. Po stisknutí knoflíku Start se manžeta automaticky nafoukne a po chvíli je slyšet ťukání přístroje, jak krev v tepně pažní tepe. Při měření se měřený nehýbe a nemluví, zkreslilo by to výsledek měření. Nakonec se na displeji tlakoměru objeví naměřené hodnoty. Hodnota krevního tlaku je vyjádřena zlomkem nebo dvěma čísly, údaj P = hodnota pulsu (tj. počet tepů za minutu). 3) Počítání srdečních ozev (srdeční frekvence) za minutu po přiložení ucha na hruď spolužáka Postupuj stejně jako u návodu č. 4, jen místo fonendoskopu přilož na hrudník měřené osoby své ucho.

9 4) Počítání srdečních ozev (srdeční frekvence) za minutu s pomocí fonendoskopu Pomůcky: fonendoskop, roztok jódu nebo lihobenzín, nebo jiné dezinfekční činidlo, čtverečky buničité vaty a pomůcky k zapisování zjištěných hodnot. Pracovní postup: Pracujte ve dvojici. Tlukot srdce tvoří dvě srdeční ozvy za sebou, vystřídané krátkou pauzou. První ozva je silnější, druhá slabší. Jeden z vás si vloží sluchadla fonendoskopu do uší, membránu fonendoskopu přiloží na hrudník spolužáka (na levou stranu vedle hrudní kosti pod prsní bradavkou) a bude počítat dvojice ozev. Měřený žák může současně sledovat hodinky a odstartovat začátek počítání dvojic ozev, po uplynutí jedné minuty pak jeho konec. Před předáním fonendoskopu dalšímu žákovi je nutno sluchadla vydezinfikovat tak, že je otřete čtverečkem buničité vaty, který jste navlhčili v roztoku dezinfekčního činidla. 5) Sledování pulsu při různých aktivitách s pomocí sporttestru Pomůcky: sporttestr, pomůcky k zapisování naměřených hodnot Pracovní postup: Pracujte ve dvojici. Stačí základní typ sporttestru, který se skládá z digitálních hodinek a pásku, který se zapne na hrudníku pod prsy. Na hodinkách si nastav požadovaná vstupní data (pohlaví, věk, hmotnost) a sporttestr pak měří tep. Spolužák ti bude odměřovat čas, po jaký máš provádět určitou aktivitu. Postupně vystřídáš všechny aktivity, které sis zapsal do tabulky v Pracovním listu pro žáky (I). Tepovou frekvenci, kterou vidíš na sporttestru, musíš svému spolužákovi nahlásit ještě před skončením každé jednotlivé aktivity, protože když se zastavíš, tep okamžitě klesá.

10 Název aktivity: Tajemství lidského těla: poznej své srdce - Příloha č. 3 Cílová věková skupina: let Pracovní list pro žáky (III) Orientační posouzení tělesné zdatnosti Ruffierova zkouška. Tato zkouška je založena na měření tepové frekvence (pulsu) před a po zátěži. Návod k měření tepové frekvence pohmatem na tepně vřetenní najdete v Pracovním listu pro žáky II, metoda č. 1. Provedení: Po čtyřech minutách vsedě v klidu spočítej počet tepů na zápěstí za15 sekund (TF1) Proveď 30 dřepů v rytmu 1 dřep za sekundu a ihned po výkonu si sedni a spočítej počet tepů na zápěstí za 15 sekund (TF2) Zůstaň sedět v klidu 1 minutu a opět spočítej počet tepů na zápěstí za 15 sekund (TF3) Zjištěné výsledky při všech třech měřeních zaznamenej do tabulky: Měření Počet tepů za 15 sekund TF1 TF2 TF3 Hodnoty dosaď do vzorce tzv. Ruffierova indexu (RI): RI = [(TF1 + TF2 + TF3) x 4-200] / 10 RI = Podle tabulky hodnot RI zjistíš svou zdatnost: Hodnota indexu RI Zdatnost nižší než 0 výborná 0,1-5 velmi dobrá 5,1-10 průměrná 10,1-15 podprůměrná vyšší než 15 nedostatečná

11 Závěry: Co a jak jsme se dozvěděli z pokusu? Měl(a) bys vědět, že dnešní výsledek zkoušky tělesné zdatnosti není až tak důležitý jako to, jestli díky tomu, že začneš pravidelně cvičit a trénovat své srdce, bude při opakovaném provedení této zkoušky, třeba za 3 měsíce, tvůj výsledek a tudíž práce tvého srdce lepší, než dnes. Diskutuj se svými spolužáky, o čem si myslíš, že srdci prospívá:.... Diskutuj se svými spolužáky, o čem si myslíš, že srdci škodí:....

12 Název aktivity: Tajemství lidského těla: poznej své srdce Příloha č. 4 Cílová věková skupina: let Poznámky pro učitele Základní informace o stavbě a práci srdce: Navážeme na předchozí znalosti žáků o stavbě a funkci srdce, nebo poskytneme základní údaje o funkci pravé poloviny srdce a levé poloviny srdce s využitím obrázku srdce v Pracovním listu pro žáky I (Příloha č. 1). Obrázek můžeme též promítnout s pomocí dataprojektoru nebo na interaktivní tabuli: Základní údaje o stavbě a funkci srdce: Říká se, že srdce je pumpa na krev. Svalovou přepážkou je rozděleno na 2 poloviny (pravou a levou) a při bližším pohledu lze říci, že jsou zde pumpy dvě, které pracují synchronně. Pravá polovina srdce je pumpou na krev odkysličenou, která ji pumpuje plicní tepnou do plic. Levá polovina srdce je pumpou na krev okysličenou, která ji pumpuje do aorty a dále do celého těla. Při stahu síní (1,2) je krev vypuzována do komor a při stahu komor (3,4) je pod tlakem vypuzována do tepen (5,6). Tepny jsou silné, pružné cévy, které vedou krev směrem ze srdce. Krev v nich tepe a tep je znatelný i daleko od srdce, třeba na zápěstí. Aby krev vypuzená do tepen netekla zpět do srdce, jsou na rozhraní komor a velkých tepen tzv. poloměsíčité chlopně (7), které slouží jako dvířka, která se při ochabnutí svalstva komor uzavírají a zabraňují zpětnému toku krve. Obdobně, aby krev z komor netekla zpět do síní, jsou na jejich rozhraní velké cípaté chlopně (8), které jako dveře uzavírají otvor mezi síněmi a komorami. Tlukot srdce (dvě srdeční ozvy za sebou vystřídané krátkou pauzou, stále se opakující) jsou zvuky, které doprovázejí zavírání chlopní (první silnější - odpovídá uzavírání velkých cípatých chlopní, druhá slabší uzavírání poloměsíčitých chlopní). Zatímco tepny vedou krev směrem od srdce, žíly jsou cévy, které vedou krev směrem do srdce. Do pravé síně ústí horní (9) a dolní dutá žíla (10), které přivádějí z těla odkysličenou krev, jež pokračuje do pravé komory (3) a odtud je vypuzována do plicní tepny (5) a dále do plic, kde se okysličuje (malý, plicní krevní oběh). Okysličená krev se vrací z plic do srdce do levé síně čtyřmi plicními žilami (11), pokračuje do levé komory (4) a odtud je vypuzována do aorty (6) a dále do těla (velký, tělní oběh). Poznámky k badatelské činnosti žáků: Sledování činnosti srdce při různých aktivitách Klademe problémové otázky, aby žáci dospěli k formulaci hypotézy, viz Pracovní list pro žáky I (Příloha č. 1). Podněcujeme žáky k hledání a navrhování výzkumných metod, jimiž lze zkoumat činnost srdce. Podle vybavenosti školy dáme žákům možnost výběru výzkumné metody. Rozdáme žákům Pracovní list pro žáky II (Příloha č. 2), kde najdou pokyny a instrukce k provádění měření rytmu srdeční činnosti metodou, kterou si zvolili.

13 Vedeme žáky k samostatnosti při uspořádání experimentu (sami si volí aktivity, na nichž budou hypotézu ověřovat). Po skončení experimentu vyzýváme žáky ke komunikaci a porovnávání výsledků mezi sebou, ke shromažďování důkazů pro potvrzení či odmítnutí hypotézy. Ptáme se, zda objevili ještě něco dalšího. Vyzveme žáky ke zdůvodnění rozdílů v hodnotách srdeční nebo tepové frekvence mezi jednotlivci ve skupině. Umožníme žákům s pomocí tepové frekvence (pulsu) orientačně posoudit osobní tělesnou zdatnost (pokyny a instrukce k Ruffierově zkoušce najdou v Pracovním listu pro žáky III, Příloha č. 3). Závěrečná diskuse na téma O čem si myslíme, že srdci prospívá a co mu škodí, by měla přispět k motivaci žáků dodržovat zdravý životní styl, poznat pravidla zdravé výživy, snažit se pravidelně cvičit a posilovat tak své srdce.