Проектная работа учащегося “Исследование влияния влажности воздуха на жизнедеятельность школьника”

ПРОЕКТ

“Исследование влияния влажности воздуха на жизнедеятельность школьника”

Проект подготовил: ученик 9 класса

СШ им.А.С.Макаренко

Борисов Даниил Дмитриевич

Руководитель проекта учитель физики: Иманкулова Раушан Есентугеловна

Аннотация

Здоровье – это самое главное, что есть у человека. Формирование навыков здорового образа жизни у школьников – одно из приоритетных направлений воспитания подрастающего поколения. Для успешного обучения важным аспектом является создание комфортных условий.

Целью данного исследования является определение зависимости здоровья школьников от влажности воздуха. При реализации проекта были затронуты следующие предметные области: физика, информатика, биология, математика. Были использованы статистические данные о влажности воздуха, опубликованные на официальных Интернет сайтах. Собраны и проанализированы справки учащихся о перенесенных заболеваниях. В проекте задействованы учащиеся 4 класса.

Проведенное исследование позволило разработать рекомендации для школьников по созданию благоприятных условий для работы в закрытых помещениях.

Дерексіз

Денсаулық – адамның басты байлығы. Сондықтан жас ұрпаққа салауатты өмір салтын қалыптастыру қазіргі қоғамның ең басты міднетті. Оқушылардың табысты оқуының көрсеткіштерінің бірі оларға қолайлы жағдай туғызу.

Осы зерттеудің мақсаты: оқушылар денсаулығына ауа ылғалдылығының әсерін анықтау. Жобаны жүзеге асыруда физика, информатика, биология, математика білім негіздеріне сүйендіқ. Ғаламтордан ауаның ылғалдылығы туралы мәліметтерді пайдаландық. Оқушылардың қандай аурулармен ауырғандығын туралы анықтамалар сараланды. Бұл жобаға 4 сыныптың оқушылары қатысты.

Зерттеу қорытындысы жабық аудиторияларда жұмыс істейтін оқушыларға қолайлы жағдай туғызы үшін ұсынымдама құрастырып берілді.

Annotation

Health is the most important thing in a person life. The formation of healthy lifestyle skills among pupils is one of the main goals of education of the younger generation. For successful learning an important aspect is the creation of comfortable conditions.

The purpose of this study is to identify the dependence of the health of pupils on air humidity. The project covered the following subject areas: Physics, Computer science, Biology, Mathematics. The statistical data on air humidity presented on the official Internet sites. Collected and analyzed pupils' certificates of past diseases. The project involves pupils of 4-th class.

The research made it possible to develop recommendations for pupils to create favorable conditions for working in enclosed spaces.

Введение

Здоровье человека напрямую зависит от качества и состояния воздуха, которым он дышит. Ведь это влияет на жизнедеятельность, работоспособность и самочувствие человеческого организма. Человек за сутки потребляет около 15 кг воздуха. Одним из важнейших аспектов состояния воздуха является его влажность, то есть количество водяного пара в составе воздуха.

Актуальность исследования заключается в том, что в последние годы достаточно много людей, в том числе и детей, страдают аллергическими заболеваниями, высокий процент простудных заболеваний, увеличивается количество школьников, страдающих астмой, а низкая влажность вызывает быстрое испарение и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, легких, что приводит к простудным и другим заболеваниям. Высокая влажность также вызывает некоторые негативные явления в организме человека, например, нарушается теплообмен организма с окружающей средой, что приводит к перегреву тела, а следовательно влечет за собой нарушения сердечной деятельности.

Цель проекта: исследовать влияние влажности воздуха на здоровье школьников.

Для исследования выдвигается гипотеза: если выяснить от каких параметров зависит влажность воздуха и научиться ее регулировать, то можно создать благоприятный микроклимат для работы учащихся.

Предметом исследования является процентное содержание влаги в воздухе в учебных кабинетах.

Для проведения исследования использованы следующие методы: изучение литературы, наблюдение, измерение, сравнение, анализ, синтез.

Практическая значимость проекта заключается в составлении рекомендаций по использованию некоторых методов повышения и понижения влажности воздуха в закрытых помещениях.

Новизна исследования: формирование у школьников навыков здорового образа жизни требует изучения, в каких экологических условиях они живут, какие мероприятия помогут сохранить здоровье.

Объекты: классная комната и обучающиеся 4 класса.

Теоретические основы исследования

Одним из компонентов воздуха является водяной пар. Он образуется в результате испарения воды с поверхностей океанов, морей, озер, водохранилищ, рек и т.д. От количества водяного пара, содержащегося в воздухе, зависит погода, самочувствие человека, функционирование многих его органов, жизнь растений, а также сохранность технических объектов, архитектурных сооружений, произведений искусства. Поэтому очень важно следить за влажностью воздуха, уметь измерять ее.

Воздух с влажностью:

 до 55% считается сухим,

 от 56%-70% умеренно сухим,

 от 71%-85% умеренно влажным,

 свыше 85% сильно влажным.

Идеальная влажность в жилом помещении 40-60%. Когда окружающая среда имеет температуру более высокую, чем температура тела человека, происходит сильное потоотделение. Обильное выделение пота ведет к охлаждению организма и является нагрузкой на организм.

Для измерения влажности воздуха используют специальные приборы. Согласно исторической справке первый примитивный гигрометр создан в 1400 году Леонардо да Винчи (Италия). В 1664 году   Франческо Фолли (Италия) создал первый практический гигрометр. В 1783 году Орас Бенедикт де Соссюр (Швейцария) изобрел гигрометр, который использует человеческий волос для измерения влажности.
В 1820 году Джон Фредерик Даниэля (Великобритания) предложил прибор для определение точки росы, гигрометр основан на принципе измерения колебаний электрического сопротивления.

П СИХРО́МЕТР (от греч. ψυχρός – хо­лод­ный), при­бор для из­ме­ре­ния влаж­но­сти воз­ду­ха и его тем­пе­ра­ту­ры (рис.1).

Рис.1

Со­сто­ит из 2 тер­мо­мет­ров – су­хо­го и смо­чен­но­го (теп­ло­при­ём­ник по­след­не­го об­вя­зан влаж­ной тка­нью); пер­вый по­ка­зы­ва­ет температуру  ок­ру­жаю­ще­го воз­ду­ха, вто­рой – температуру, зна­че­ние ко­то­рой за­ви­сит от ин­тен­сив­но­сти ис­па­ре­ния вла­ги с по­верх­но­сти его ре­зер­вуа­ра. По­ка­за­ния смо­чен­но­го тер­мо­мет­ра тем ни­же, чем су­ше ок­ру­жаю­щий воз­дух (вслед­ст­вие рас­хо­да те­п­ло­ты на ис­па­ре­ние).

По раз­но­сти по­ка­за­ний тер­мо­мет­ров на­хо­дят от­но­сительную влаж­ность воз­ду­ха, для этого исполь­зуют пси­хро­мет­рическую таб­ли­цу (рис.2) , которая работает следующим образом:
1. в первом столбце находим температуру сухого термометра (в градусах Цельсия);
2. в первой строке находим разность температур между сухим и влажным термометром;
3. на пересечении найденных строк из первых двух пунктов будет указана относительная влажность воздуха для данных условий.

Рис.2

Су­ще­ст­ву­ют различные ти­пы психрометров: стан­ци­он­ные (ус­та­нав­лива­ют в ме­тео­ро­ло­гической буд­ке), ас­пи­ра­ци­он­ные (смо­чен­ный тер­мо­метр об­ду­ва­ют вен­ти­ля­то­ром для сня­тия ло­каль­но­го уве­ли­че­ния влаж­но­сти воз­ду­ха из-за ис­па­ряе­мой при­бо­ром вла­ги) и дис­тан­ци­он­ные (в них ис­поль­зу­ют­ся тер­мо­мет­ры со­про­тив­ле­ния, тер­ми­сто­ры, тер­мо­па­ры).

Степень точности 1% относительной влажности достигается при использовании точных термометров, а также, при условии аккуратного обслуживания оборудования.

При T

В практической деятельности человек использует следующие гигрометры:

• Волосной (рис.3);

• Весовой (рис.4);

• Конденсационный (рис.5);

• Электронный (рис.6);

рис.3 рис.4

рис.5 рис.6

Принцип действия любого гигрометра достаточно прост и базируется на физических или химических свойствах материалов и веществ. Практически любой гигрометр подойдет для использования в бытовых условиях, но самые точные данные все же дают электронные гигрометры.

Влияние микроклимата на самочувствие

Влияние микроклимата на самочувствие человека значимо и существенно, а переносимость температуры во многом зависит от скорости движения и влажности окружающего воздуха - чем выше показатель относительной влажности, тем быстрее наступает перегрев организма.

Температура воздуха оказывает существенное влияние на самочувствие человека. Низкая температура вызывает охлаждение организма и может способствовать возникновению простудных заболеваний. При высокой температуре возникает перегрев организма, что ведет к повышенному потоотделению и снижению работоспособности. Ученик теряет внимание.

Влажность воздуха также влияет на теплообмен в организме человека. Она оценивается относительной влажностью, т.е. отношением содержания водяных паров в одном метре кубическом воздуха к их максимально возможному содержанию в процентах.

Сырой холодный воздух увеличивает теплоотдачу и способствует простудным заболеваниям.

Сырой теплый воздух препятствует теплоотдаче и испарению. Сухость воздуха вызывает чрезмерное высыхание кожи и слизистых оболочек верхних дыхательных путей.

Если влажность в помещении превышает 60%, то возникают благоприятные условия – тепло и высокая влажность для развития спор и других микроорганизмов, они начинают делиться с чудовищной скоростью, распространяя свою колонию на все вокруг. Повышенная влажность помещений и болезни детей тесно связаны. Микроорганизмы размножаясь, могут проникать внутрь организма, поражая, во-первых, верхние дыхательные пути, бронхи и легкие, кожу и т.д. Продукты жизнедеятельности и сами грибы вызывают иммунный ответ организма в виде аллергии, и она сама по себе является опасной болезнью. А соединяясь с другими патологическими факторами, способна осложнять симптомы болезней, причиной которых являются, например, бактерии или вирусы.

Сырость может провоцировать у детей:

• патологии верхних дыхательных путей;

• пневмонии;

• бронхиальную астму;

• патологические кожные реакции;

• мигрень и прочие виды головной боли;

• носовые кровотечения;

• желудочные расстройства.

Влажность воздуха в закрытых помещениях зависит от наличия и количества комнатных растений. Комнатные растения способствуют созданию комфортного для человека микроклимата. Они поглощают воду из почвы и до 90% влаги выделяют в окружающую среду, расходуя на собственные внутренние процессы лишь 10% поглощаемой влаги. Испарение воды приводит к повышению влажности в помещении на 10-20%.

Особенно обильно выделяют воду в окружающую среду и увеличивают влажность в помещении следующие растения:

• карликовый фикус;

• спарманния;

• нефролепис;

• фатсия;

• гибискус;

• драцена.

Поэтому рациональное использование комнатных растений тоже определяет влажность воздуха в кабинете.

Практическая часть исследования

Мною была изучен дневник изменения влажности воздуха на сайте Казгидромет Алматы. У медицинского работника школы были взяты для изучения справки учащихся с 3 сентября 2018 года по 26 февраля 2019 года. Данная информация была систематизирована и представлена в таблице 1.

Таблица 1.

Месяц	Всего учашихся в классе	Количество детей, пропустиших уроки по болезни	Из них по причине
			ОРВИ	ОРЗ	Аллергия	Лор заболевания	Другие причи ны
Сентябрь	27	30%	4%		4%	19%	4%
Октябрь	27	41%	4%	4%		33%
Ноябрь	27	33%	4%	4%		26%
Декабрь	27	7%	4%		4%
Январь	27	37%	4%	19%	7%	4%	4%
Февраль	27	30%				22%	7%
среднее	27	30%	4%	9%	5%	21%	5%

В среднем ежемесячно пропускают уроки по причине болезни 30% учащихся 4 класса. Основная причина пропуска – болезни, затрагивающие лор-органы, в основном это насморк, боли в горле и прочих респираторные заболевания. В подавляющем большинстве случаев причиной лор-заболеваний является инфекция. На рис.7 представлена диаграмма пропуска уроков учащимися по болезни с сентября 2018 года по февраль 2019 года включительно.

Рис.7

Согласно статистике Казгидромет Казахстана, наиболее низкая влажность за изучаемый период приходится на октябрь месяц. На этот же месяц приходится наибольший показатель пропусков учащихся – 41%. Причем 21% приходится на лор-заболевания и 9% на острые респираторные заболевания. Это подтверждает факт зависимости самочувствия школьников от влажности воздуха.

Начиная с ноября месяца, увеличивается доля времени, которое школьники проводят в закрытых помещениях. Следующий пик роста лор-заболеваний и ОРЗ приходится на январь месяц. Кроме того, 7% больных школьников страдают аллергией. Как выше было сказано, аллергия способна усложнить течение заболеваний, вызванных патологическими факторами. На рис.8 представлена диаграмма изменения показателя заболеваемости с сентября по февраль.

Рис.8

В течение 2 недель с 7 по 26 февраля 2019 года мною проводились измерения с помощью психрометра и психрометрической таблицы в кабинете 4 класса. Измерения проводились в одно и тоже время. В таблице 2 представлены результаты измерений.

Таблица 2.

Дата	Показание сухого термометра	Показание влажного термометра	Значение влажности (по таблице)
07.фев	22	16	48%
08.фев	22	18	64%
11.фев	21	18	72%
Дата	Показание сухого термометра	Показание влажного термометра	Значение влажности (по таблице)
12.фев	22	18,2	64%
13.фев	23	18,2	58%
14.фев	23	18,4	62%
15.фев	23	18,4	62%
18.фев	22	18,3	64%
19.фев	24	18,4	55%
20.фев	23	18,3	58%
21.фев	21	18,2	72%
22.фев	23	18,3	58%
25.фев	23	18,3	58%
26.фев	24	21	74%

На основании полученных данных построена диаграмма изменения влажности воздуха в кабинете 4 класса (рис.9). Как видно из диаграммы, в отдельные дни влажность воздуха в кабинете превышала 60% и достигала максимально 74%. Средняя влажность за изученный период составила 62%.

Рис.9

За период исследования из 8 учащихся, пропустивших уроки по болезни, 6 ученикам поставлены диагнозы фарингит, назофарингит, тонзилит.

Назофарингит - это ЛОР-заболевание, в основе которого лежит воспалительный процесс слизистой оболочки носоглотки, чаще всего инфекционного происхождения (вирусы, бактерии, грибки). Острый тонзиллит могут вызывать различные бактерии, вирусы и грибы. Среди вирусов острый тонзиллит обычно вызывают аденовирусы, герпетическая инфекция, энтеровирус Коксаки.

На рис.10 представлена диаграмма статистики заболеваний в период с 7 по 26 февраля 2019 года (данные взяты у школьной медсестры).

Рис.10

В исследуемом кабинете насчитано 29 комнатных растений. Из них 8 гераней, 1 фиалка, 1 толстянка, 1 фикус карликовый, 1 зигокактус (декабрис), 4 каменных розы, 1 березка, 1 сансевие́рия  (щучий хвост), 1 скворушка и другие. На фото снизу показаны некоторые экземпляры цветов в кабинете.

С помощью ботанического списка Википедии были изучены свойства указанных растений. Кроме того были рассмотрены условия наилучшего произрастания, количество поливов в неделю, устойчивость к засухе.

Остановимся на свойствах некоторых растений.

Т олстянка (яйцевидная)

В комнатном садоводстве широко распространена толстянка яйцевидная. В листьях толстянки содержатся важные микроэлементы и летучие эфирные масла. Благодаря этому она оказывает убивает бактерии, вирусы; снимает воспаление. В народной медицине средства из листьев денежного дерева используют для облегчения симптоматики ЛОР-заболеваний, устранения зуда при аллергии или грибке. Растение не требует обильного полива, но плохо переносит пересыхания почвы.

Ф икус

Полезными свойствами обладает фикус карликовый, несмотря на то, что он сильно увлажняет воздух, он очищают окружающий воздух от вредных веществ и насыщает его кислородом.

Г ерань

По своим антисептическим и бактерицидным свойствам герань имеет важное значение. Этот цветок обладает не только приятным ароматом и красивым видом, но и имеет противовоспалительные и антивирусные свойства. Устойчива к засухе, не требует обильного полива.

К аменная роза

Это многолетние травянистые растения с сочными листьями, образующими плотную прикорневую розетку. Растения этого рода формируют плотные розетки из мясистых, наполненных влагой листьев. Любят солнце и обильный полив (летом), но без застоя влаги. Зимой полив умеренный. 

Так как в зимний период замечено повышение влажности воздуха в кабинете считаю необходимым дать рекомендации по снижению влажности воздуха.

Рекомендации по обеспечению оптимальной влажности воздуха в закрытых помещениях

Для того, чтобы понизить влажность в помещении, нужно:

1. Обеспечить хорошую вентиляцию в помещении. Несколько раз в день необходимо проветривать кабинет, где уровень влажности превышает нормативные показатели. Устраивать короткие по времени сквозняки, но при этом интенсивность проветривания должна быть высокой.

2. Отремонтировать все краны и прочую сантехнику. Протекающие краны, батареи и другие конструкции повышают влажность воздуха.

3. Уменьшить число комнатных растений. Цветы и миниатюрные деревья увеличивают площадь испарения влаги в комнате – вода испаряется с листьев и увлажненной почвы. Отдать предпочтение растениям, которые устойчивы к засухе, и снизить общее количество комнатных цветов.

4. Влажную уборку завершать протиранием куском сухой ткани, обладающей хорошими впитывающими свойствами.

Заключение

Проведенное исследование доказало зависимость здоровья школьников от влажности воздуха. Как понижение влажности воздуха в осенний период, так и повышение влажности воздуха зимой в закрытых помещениях способствуют развитию патогенной флоры, и приводит к росту числа больных школьников. ЛОР- заболевания и ОРЗ, сопровождающиеся аллергическими реакциями, негативно сказываются на здоровье учащихся.

Создание комфортного микроклимата в кабинете не представляет большой сложности. Учащиеся класса под руководством учителя должны регулярно следить за температурным режимом, интересоваться какие из комнатных растений имеют не только эстетическую привлекательность, но и обладают полезными свойствами.

Материал данного проекта можно использовать для профилактических бесед по формированию навыков здорового образа жизни.

В ходе исследования была замечена связь между количеством пропущенных уроков по болезни и итоговой оценкой по предметам. Поэтому считаю возможным продолжить исследование и выявить, зависимость качества обучения учащихся от микроклимата в кабинете и расширить рамки исследуемых объектов.

Список использованной литература

1. Б.А.Кронграрт, Ш.Б.Насохова. учебник для 8 класса «Физика», изд. «Мектеп», 2018

2. https://school-science.ru

3. http://www.meteo-station.ru/information/history

4. https://medaboutme.ru/mat

5. http://www.likar.info/lor/ Likar.info

6. https://kazhydromet.kz › city. РГП «Казгидромет». Министерство экологии геологии и природных ресурсов Республики Казахстан. 

15