Интегрированный урок по математике и биологии "Математика и здоровье"

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 6

г. Вязьмы Смоленской области

Интегрированный урок математика/биология

Тема: «Математика и здоровье».

  Учитель математики: Силин О.Е..

Учитель биологии: Паршина Т. Д.

Вязьма, 2024

Цель: формирование у учащихся мотивации к здоровому образу жизни.

Задачи:

Образовательные:

• Умение применять математические знания к решению нестандартных практических задач.

• Развивать вычислительные навыки.

• Демонстрация тесной связи предметов (биологии и математики).

Развивающие:

• Расширение кругозора учащихся.

• Развитие приемов умственной деятельности, памяти, внимания, умения сопоставлять, анализировать, делать выводы.

• Повышение информационной культуры учащихся, интереса к предмету математика, биология.

• Развитие познавательной активности, положительной мотивации к предмету.

• Развить потребность к самообразованию.

• Развивать умения организовать работу в группе, публично выступать с докладом (учебно-познавательные компетенции), привлекать имеющиеся знания, анализировать успешность своей работы (коммуникативные, общеучебные компетенции)

Воспитательные:

• Сформировать понятие о здоровом образе жизни и факторах, укрепляющих и разрушающих здоровье;

• Воспитание ответственности, самостоятельности, самооценки, умения работать в группе;

• Воспитание дисциплинированности;

• Показать математику как интересную науку, превратить занятие в необычный урок, где может проявить себя каждый ученик.

• Воспитание уважение друг к другу.

Оборудование: ПК, мультимедийное оборудование, презентация к уроку, медицинские карты, электронные весы, ростомер, сантиметровые ленты, тонометры, секундомер, воздушные шары, рабочие листы.

Технологии: ИКТ, проблемного обучения.

Формы организации работы на уроке: фронтальная, парная.

Предметные результаты обучения:

• овладеть приемами самообследования организма,

• научить пользоваться медицинским оборудованием для измерения массы тела, роста и давления.

• показать возможность контроля за состоянием своего здоровья с помощью математических расчётов.

Метапредметные результаты обучения:

• познавательные ‒ анализировать, осуществлять элементарные измерения, обрабатывать и интерпретировать информацию;

• регулятивные ‒ контролировать и оценивать результаты деятельности, вносить коррективы в их выполнение;

• коммуникативные ‒ полно и точно выражать свои мысли, аргументировать собственную точку зрения, вступать в диалог и дискуссию; эффективно работать в паре и группе при решении учебной задачи.

Личностные результаты обучения:

• осваивать и проявлять первичные исследовательские навыки;

• проявлять и укреплять эмоционально-негативное отношение к вредным привычкам;

• осознавать практическую ценность знаний по математике, анатомии, физиологии и гигиене.

Ход урока.

Учитель биологии. Здравствуйте, ребята! Сегодня у нас необычный урок. А о чем на нём пойдет речь, вы узнаете, послушав притчу.

«Однажды Сократа спросили: «Что является для человека наиболее ценным и важным в жизни – богатство или слава?» Великий мудрец ответил: «Ни богатство, ни слава не делают еще человека счастливым. Здоровый нищий счастливее больного короля!». Итак, что подразумевал мудрец, сказав эти слова?

Здоровье - одна из главных ценностей в жизни человека.

Предлагаю вам выполнить упражнение «Ассоциация». На экране фраза: «Здоровье-это…». У каждого из вас есть возможность назвать по одной ассоциации на слово «здоровье». 

В документах ВОЗ говорится, что здоровье это не только «отсутствие болезней и физических дефектов, но и состояние полного физического, духовного и социального благополучия».

На экране словосочетание «Здоровый образ жизни – это…». Попробуйте назвать важные составляющие здорового образа жизни

Оно формируется под влиянием сложного комплекса внутренних факторов н внешних воздействий. Сейчас трудно найти абсолютно здорового человека. Каждый носит в себе не одно заболевание, а целый комплекс. Древние мудрецы считали, что болезни - единственный способ, которым природа может напомнить человеку о необходимости жить, в согласии с ней. Правда, мы до сих пор относимся к себе, как лётчик-испытатель к самолёту, который надо проверить на прочность предельными нагрузками. И только когда проблемы в организме становятся явными, мы начинаем интересоваться своим здоровьем.

Существует немало способов оценить своё здоровье. Самый обычный - пройти медицинское обследование с помощью современной аппаратуры. Но это довольно дорогое удовольствие. К тому же такая диагностика проводится, как правило, по показаниям, то есть обследуются те органы и системы, которые вызывают опасения. А хотелось бы получить представление о физическом состоянии всего организма.

Учитель математики. Оказывается это можно сделать самостоятельно с помощью математических формул. Это удивительно! В своё время великий математик Пифагор и его ученики были уверены, что мир построен на силе чисел. Они считали число тем инструментом, которым пользовался Создатель, чтобы упорядочить хаос и определить для каждой вещи и каждого существа их природу и судьбу. И вот сегодня с помощью чисел и формул вы оцените своё физическое состояние и сравните его с показаниями нормы. Ведь очень важно как можно раньше выявить нарушения и предупредить заболевание.

1. Идеальный вес.

Учитель биологии.

Известно, что причиной многих болезней, в том числе сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных, обменных нарушений является лишний вес. Очень важно контролировать его. А как?

Учитель математики. Контролировать свой вес можно с помощью индекса массы тела (индекс Кетле), вычисленного по формуле:

х = м/р²

где X индекс массы тела, Р - рост в см, М - масса тела в кг.

Самостоятельная работа. Два ученика у доски измеряют на медицинских приборах свои вес и рост и делают расчеты на доске по формуле с использованием полученных результатов.) Ученики в классе работают со своими медицинскими карточками и определяют индекс массы тела

В соответствии с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) свой результат ИМТ следует интерпретировать следующим образом:

Индекс массы тела	Соответствие между массой человека и его ростом
менее 16.5	Выраженный дефицит массы
16.5—18.49	Недостаточная (дефицит) масса тела
18.5—24.99	Норма
25—29.99	Избыточная масса тела (предожирение)
30—34.99	Ожирение первой степени
35—39.99	Ожирение второй степени
40 и более	Ожирение третьей степени (морбидное)

Можно также воспользоваться таблицей расчета ниже

2. Параметры фигуры.

Учитель биологии. О нарушении здоровья может также свидетельствовать избыточное накопление жировой ткани в организме. Физиологи различают два вида жировых отложений - по мужском типу («яблоко») и по женскому («груша»). При форме «яблоко» жир откладывается в области талии, при форме «груша» - в области бёдер и ягодиц.

Ожирение типа "яблоко" по мнению многих врачей является наиболее опасным для здоровья. Именно при этом типе чаще развиваются такие заболевания как сахарный диабет, артериальная гипертония, инфаркты и инсульты.

Ожирение типа "груши", как правило, сопровождается развитием заболеваний позвоночника, суставов и вен нижних конечностей.

Учитель математики. Определить тип жировых отложений помогут простые вычисления с использованием формулы:

Y=O_т/O_б

Окружность талии надо разделить на окружность бёдер.

(Два ученики у доски, используя сантиметровую ленту, измеряют друг другу окружность бедер и талии, и ученики на местах, работая в парах, производят те же измерения.)

Если полученное число более 1 (то есть талия шире, чем бёдра), значит, ваше тело имеет форму «яблока». Если менее единицы 1, значит, оно имеет форму «груши». У мужчин соотношение этих двух окружностей должно быть не более 0,95. у женщин - не более 0,8 - это норма.

3.Крепость телосложения (индекс Пинье).

Учитель биологии. Телосложение может быть крепким, хорошим, средним, слабым. Как определить этот показатель? Для этого воспользуемся данными роста, веса и обхвата груди в момент выдоха. (Учитель одному ученику измеряет обхват груди, остальные ребята работают в парах на месте.)

Учитель математики. Зная данные измерений, воспользуемся формулой:

X = P-(M+Or)

Где X - индекс крепости телосложения, Р - рост в см, М - масса тела в кг, Ог- обхват груди в см.

Индекс менее 10 оценивается как показатель крепкого телосложения, от 10 до 20 - как хорошего, от 21 до 25 - как среднего, от 26 до 35 - как слабого, более 36 - как очень слабого.

4. Состояние сердечно-сосудистой системы.

Учитель математики. В каком состоянии находится сердечно-сосудистая система, помогает определить индекс кровоснабжения. Чтобы произвести необходимые расчёты, надо знать своё обычное артериальное давление, измерить частоту пульса и определить пульсовое давление. (Ребята работают в парах, измеряют друг другу артериальное давление, а у доски одному из ребят измеряет давление медсестра. После того как у всех было измерено давление и подсчитан пульс, вместе с учителем приступают к расчётам).

Пульсовое давление - это разница между верхним (систолическим) и нижним (диастолическим) давлением. Индекс фактического кровоснабжения рассчитывается по формуле Старра:

ИКф = (100 + 0,5ПД -0,6ДД - 0,6В)* ЧП : М

ПД – пульсовое давление
ДД – (нижнее) диастолитическое давление
В – возраст
ЧП – частота пульса
М – масса тела

Учитель биологии. По формуле Старра определяется, какое количество крови притекает к 1кг массы тела человека за 1 минуту. Если у человека нет врождённых сердечно-сосудистых заболеваний, по этому показателю можно определить его биологический возраст, а он иногда довольно существенно отличается от паспортного. Как же можно определить свой биологический возраст? Для этого воспользуемся таблицей.

Таблица соотношений биологического возраста и должного индекса

кровообращения

Возраст	ИКд мл/кг в мин
1-10 лет	144 - 89
10 - 20 лет	89-73
20 - 30 лет	73-65
30 - 40 лет	65-57
40 - 50 лет	57-52
50 - 60 лет	52-44
60 - 70 лет	44-46
70 - 80 лет	46-47
80 - 90 лет	47-48

Как пользоваться таблицей?

Пример. Исходя из этой таблицы, в 40 лет ИК должен соответствовать 57 мл/кг в мин. А если он составляет 51,4 мл/кг мин. Это говорит о том, что сердечно - сосудистая система постарела на 10 лет, её состояние соответствует 50 летнему возрасту. А теперь посмотрите, какой ИКд должен соответствовать вашему возрасту.

Учитель биологии. Долголетие - это сохранение сосудов: «Человек настолько стар, насколько постарели его сосуды» Как-то сэр Вильям Ослер, известный канадский преподаватель медицины и писатель, заметил: «Человек 28 - 29 лет может иметь такие же видоизмененные артерии, как 60-летний, а 40-летний - как 80-летний старец». При рождении мы получаем сердце с чистыми артериями, а наши порочные привычки в жизни приводят к их дегенерации. Если каждый будет заботиться о своём сердце и сосудах, то жизнь будет долгой и счастливой.

5. Состояние сосудов.

Учитель биологии. Индекс периферического сопротивления сосудов (ИПС) тоже очень важен. Он позволяет определить, каким образом сердечно-сосудистая система справляется с функцией кровообращения.

Учитель математики. Рассчитывается индекс по формуле Пуайзеля:

ИПС = (АД_{ср ф}*ИК_Д): ( ИК_ф*АД_{ср д}) 100%,

Где АД ср. ф-фактическое среднее артериальное давление; ИКд - индекс кровоснабжения, соответствующий возрасту; ИКф - фактический индекс кровоснабжения; Ад ср. д.- среднее диастолическое давление соответствующее возрасту (см. таблицу).

Средние показатели диастолического артериального давления мм/рт.ст.

Возраст (лет)	АД ср. д.
3-7	70
7-12	74
12-16	76
16- 19	78
20-29	80
30-49	85
50-59	90
60 и старше	95

АД ср.ф. определяется по формуле: АД ср. ф. = ДД + 1/3 ПД Результаты расчётов ИК и ИПС говорят о том, за счёт чего поддерживается на должном уровне артериальное давление. ( ИПС - ИК) - показатель сопротивляемости сосудов.

Учитель биологии. Вывод по данным расчётам можно сделать такой. Так как наша сердечно - сосудистая система способна к саморегуляции, а её обеспечивают работа сердца и сосудов. То наилучший вариант саморегуляции - средний, при котором нормальное артериальное давление поддерживается нормальным соотношением между работой сердца (ИК) и тонусом сосудов (ИПС). В этом случае оба показателя соответствуют 100% Если же ИК больше 100%, то это сердечный тип саморегуляции - не идеальный, но более предпочтительный, чем сосудистый. Если ИК менее 100%, то этот тип саморегуляции сосудистый, он говорит о том, что артериальное давление поддерживается на должном уровне за счёт

сопротивления сосудов. В этом случае сердце испытывает повышенную нагрузку, что может привести к развитию сосудистой формы гипертонии.

6. Функциональные возможности дыхательной системы.

Учитель биологии. У вас на столах лежат воздушные шары. Возьмите их в руки, Сделайте очень глубокий вдох и полностью весь этот воздух выдохните в шар, завяжите шары. Какая величина шаров у вас получилась? Почему так происходит? (разные возможности дыхательной системы).

Ребята, сделайте глубокий вдох и выдох. Что происходит с вашей грудной клеткой?

Грудная клетка расширяется и обратно возвращается в исходное положение. Это изменение обхвата грудной клетки при вдохе и выдохе называется экскурсией грудной клетки. Чем она больше, тем больше в легкие помещается воздуха.

Давайте сейчас поработаем в парах и проведём измерение экскурсии грудной клетки (на столах инструктивные карточки).

Испытуемому предлагают приподнять руки и накладывают измерительную ленту, чтобы на спине она касалась углов лопаток, а на груди проходила по нижнему краю сосковых кружков у мужчин и над молочными железами у женщин.

Во время измерения руки должны быть опущены.

Измерение на вдохе: Испытуемому предлагают глубоко вдохнуть. Мышцы напрягать нельзя. Плечи не поднимать.

Измерение на выдохе: Испытуемому предлагают сделать глубокий выдох. Плечи не опускать, не сутулиться. В норме разница должна быть 6-9 см.

7. Итог урока

Учитель математики. Сегодня каждый из вас с помощью математических расчётов определил физическое состояние своего организма. Пифагор считал: всё, что можно сосчитать, или хотя бы соотнести с числом, несёт в себе светлое, доброе, здравое начало. Напротив, то, что не поддаётся счёту, является источником хаоса, зла, несчастья, в том числе и болезнен. А может он и прав.

Учитель биологии. Сегодня вы узнали слабые стороны своего организма. И если есть отклонения, то, наверное, их можно ещё исправить.

Известный врач академик Амосов говорил: «Чтобы быть здоровым, нужны собственные усилия, постоянные и значительные. Заменить их нельзя ни чем. Человек столь совершенен, что вернуть здоровье можно с любой точки его упадка. Только необходимые усилия возрастают по мере старости и углубления болезней». И ещё одно из его высказываний: «Чаще всего человек болеет от лени и жадности». Сегодня вы становитесь на жизненный перекрёсток. Пойдёте ли вы по пути наименьшего сопротивления, который может вас привести к преждевременному старению, или, приняв программу жизни, заберётесь на ясную вершину здоровья. Если вы хотите долго жить, начните вести правильный образ жизни.

Просмотр видеоролика о здоровом образе жизни.

8. Рефлексия

Упражнение "Плюс – минус – интересно".

Для письменного выполнения обучающимся предлагается заполнить таблицу из трех граф. В графу «П» – «плюс» записывается все, что понравилось на уроке, информация и формы работы,  вызвавшие положительные эмоции, или могут быть полезны для достижения каких-то целей. В графу «М» – «минус» записывается все, что не понравилось на уроке, показалось скучным, вызвало неприязнь, осталось непонятным, или информация оказалась не нужной, бесполезной с точки зрения решения жизненных ситуаций. В графу «И» – «интересно» вписываются все любопытные факты, о которых узнали на уроке и что бы еще хотелось узнать по данной проблеме, вопросы к учителю.

Список использованных источников:

1. https://ria.ru/20110329/340209178.html

2. http://www.nv-study.ru/NSGKfiles/Publications/%D0%9F%D1%80%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%BA%D1%83%D0%BC%20%D0%BF%D0%BE%20%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B9%20%D0%BE%D1%86%D0%B5%D0%BD%D0%BA%D0%B5%20%D1%81%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%B8%D1%8F%20%D0%B7%D0%B4%D0%BE%

3. https://medelement.com/page/view/p/9

4. https://infourok.ru/vidi-refleksii-na-urokah-biologii-588228.html

5. https://kopilkaurokov.ru/matematika/uroki/nashie-zdorov-ie-i-matiematika

Упражнение для оценки деятельности на уроке "Плюс – минус – интересно".

ПЛЮС записывается все, что понравилось на уроке, информация и формы работы,  которые вызвали положительные эмоции, либо может быть полезно для достижения каких-то целей.	МИНУС записывается все, что не понравилось на уроке, показалось скучным, вызвало неприязнь, осталось непонятным, или информация, которая, оказалась не нужной, бесполезной с точки зрения решения жизненных ситуаций.	ИНТЕРЕСНО вписываются все любопытные факты, о которых узнали на уроке и что бы еще хотелось узнать по данной проблеме, вопросы к учителю.

_____________________________________________________________

Упражнение для оценки деятельности на уроке "Плюс – минус – интересно".

ПЛЮС записывается все, что понравилось на уроке, информация и формы работы,  которые вызвали положительные эмоции, либо может быть полезно для достижения каких-то целей.	МИНУС записывается все, что не понравилось на уроке, показалось скучным, вызвало неприязнь, осталось непонятным, или информация, которая, оказалась не нужной, бесполезной с точки зрения решения жизненных ситуаций.	ИНТЕРЕСНО вписываются все любопытные факты, о которых узнали на уроке и что бы еще хотелось узнать по данной проблеме, вопросы к учителю.

Рабочий лист урока по теме «Математика и здоровье»

Фамилия Имя_________________________ Класс__________

1. ИДЕАЛЬНЫЙ ВЕС Х = М/Р²

Р (Рост в см.)_______ М (масса тела в кг.)_______ Х (ИМТ)_______ Результат_____

________________________________________________________________________

2. ПАРАМЕТРЫ ФИГУРЫ Y=O_т/O_б

О_т (Окружность талии в см.)_____ _______О_б (окружность бёдер в см.)___________ Y (Результат)____________ Тип жировых отложений (яблоко/груша)

________________________________________________________________________

3. КРЕПОСТЬ ТЕЛОСЛОЖЕНИЯ X = P-(M+Or)

Р - рост в см.________ М - масса тела в кг.______ __Ог- обхват груди в см._______ X - индекс крепости телосложения_________ Показатель телосложения__________

________________________________________________________________________

4. СОСТОЯНИЕ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

ИКф = (100 + 0,5ПД - 0,6ДД - 0,6В)* ЧП : М

ПД – пульсовое давление (разница между верхним (систолическим) и нижним (диастолическим) давлением)__________
СД – (верхнее) систолическое давление____________

ДД – (нижнее) диастолитическое давление__________
В – возраст__________
ЧП – частота пульса__________
М – масса тела__________

ИКф (Индекс фактического кровоснабжения)__________

Биологический возраст__________

________________________________________________________________________

5. СОСТОЯНИЕ СОСУДОВ

ИПС = (АД_{ср ф}*ИК_Д): ( ИК_ф*АД_{ср д}) 100%,

АД ср. ф-фактическое среднее артериальное давление АД ср. ф. = ДД + 1/3 ПД____

ИКд - индекс кровоснабжения, соответствующий возрасту (см. таблицу)_____

ИКф - фактический индекс кровоснабжения_____

Ад ср. д.- среднее диастолическое давление соответствующее возрасту (см. таблицу)_____

ИПС (Индекс периферического сопротивления сосудов)_____

Тип саморегуляции сердечно-сосудистой системы_____

________________________________________________________________________

6. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ.

Обхват грудной клетки при вдохе в см._____

Обхват грудной клетки при выдохе в см._____

Экскурсия грудной клетки в см._____

Результат_____