Презентация, доклад к внеурочному занятию, проведенному в рамках форума Умные каникулы

каникулы
«О волны, волны жизни…»

(о математике, биологии и регрессивном анализе)

Лихопуд Э.В. – учитель биологии МОУ «Гимназия №1»
Зайцева Г.А. – учитель математики МОУ №Гимназия №1»

Земли вокруг своей оси.
Мы живем в периоде - день-ночь,
чередование сна и бодрствования

осень
Сезонные миграции зверей и птиц,
Цветение растений и их плодоношение.

своего организма

Цель занятия: показать важность и плодотворность математического подхода к биологическим, в частности физиологическим проблемам. Объяснить периодичность явлений в живой природе

Провести анализ практических измерений с использованием математических понятий, навыков и умений

Построить график биоритмов физического, интеллектуального и эмоционального состояния обучающихся

физиологического состояния человека.
Примеры уравнений регрессии.
Практическая работа: определение УФС подростков.
Построение графика биоритмов
Роль и значение физкультуры и спорта.

Company Logo

www.themegallery.com

языком науки. (Нильс Бор)

Для современной науки характерно применение точных математических методов в самых различных областях. В науку о живой природе математика входит различными путями: с одной стороны — это использование современной вычислительной техники для быстрой обработки результатов биологического эксперимента, с другой — создание математических моделей, описывающих различные живые системы и происходящие в них процессы. Не менее важна и «обратная связь», возникающая между математикой и биологией: биология не только служит ареной для применения математических методов, но и становится всё более существенным источником новых математических задач.

собой, и разработать математические модели определения обхватных и линейно-весовых показателей, характерных для подростков 12-15 лет.

нескольких величин.
При регрессионной связи одному и тому же значению x  величины 
X (в отличие от функциональной связи) могут соответствовать разные случайные значения величины Y.
 Распределение этих значений называется условным распределением Y при данном X = x.
Уравнение, связывающее эти величины, называется уравнением регрессии а соответствующий график — линией регрессии величины Y по X .
– коэффициенты регрессии  - параметры, которые оцениваются из статистических данных.
В случае же совместного влияния на Y нескольких факторов
( ) уравнение принимает вид.
В первом случае имеем парную , во втором — множественную.

связанными друг с другом величинами. При составлении уравнений регрессии надо следить, чтобы были использованы именно те метрические единицы, которые указаны в уравнении, иначе будут ошибки. 
Одни и те же зависимости могут быть выражены различными уравнениями. Некоторые уравнения могут быть весьма приблизительными.
Зависимость между ростом и весом может быть выражена по формуле: М = Р - 100 (уравнение №1), где: М – масса тела, кг; Р - рост, см
У некоторых учащихся собственная масса тела будет отличаться от нормальной массы. «Она может отличаться от нормальной довольно сильно, но, используя эту формулу человек может решить, что ему следует делать: худеть или поправляться».

важно знать каждому человеку.
Для этого надо знать следующие показатели:
частоту сердечных сокращений (ЧСС в 1 минут),
среднее артериальное давление (мм. рт. ст.),
возраст (число полных лет),
массу тела (кг),
рост (см).
Математическое выражение уровня физиологического состояния человека имеет следующий вид: (уравнение№2)




где: УФС - уровень физиологического состояния; ЧСС - частота сердечных сокращений в 1 минуту;  АДср - среднее артериальное давление.

- диастолическое давление.
Если  АДсист равно 125 мм. рт. ст., а АДдиаст равно - 80 мм. рт. ст., то 

в минуту; 2. АДср 125/80 мм. рт. ст. 3. Возраст - 14 лет; 4. Масса тела - 50 кг.; 5. Рост - 160 см.
Подставляя имеющиеся значения в уравнение №2, рассчитаем УФС подростка: По таблице определяем, что уровень физиологического состояния подростка по шкале регрессии - средний.

№4); АДдиаст. = (1,6 * возраст) + 42 (уравнение №5).
рассчитать АДсист. и АДдиаст. каждому для себя.
Определяем реальное кровяное давление, и сравниваем его с расчётным. Естественно, что у некоторых учащихся собственное давление крови будет отличаться от расчётного. Но, используя эту формулу, каждый человек будет знать какое у него давление высокое или низкое.

= 2,09 (0,2 * ЧСС - 11,3) кДж/мин (уравнение №6). Допустим, у учащегося после двенадцати приседаний частота сердечных сокращений составляет 90 ударов в минуту. Подсчитаем энерготраты организма ученика за одну минуту, используя уравнение №6: Q = 2,09 (0,2 * 90 - 11,3) = 2,09 (18 - 11,3) = 14(кДж/мин). Если такой пульс у учащегося будет держаться в течение 40 минут, то за это время его организм израсходует 560 кДж энергии.

у мужчин жизненная ёмкость лёгких на 0,25 больше, чем у женщин. Для определения величины нормальной жизненной ёмкости лёгких применяются уравнения регрессии:
У мужчин: ЖЕЛ(м) = 2,5 * рост (уравнение №7). У женщин: ЖЕЛ(ж) = 1,9 * рост, где: ЖЕЛ - жизненная ёмкость лёгких.
Определить нормальную величину жизненной ёмкости лёгких для каждого.
ЖЕЛ у мальчика ростом 150см будет составлять: 2,5*1,5=3,75 л. Для девочек того же роста ЖЕЛ будет составлять: 1,9*1,5= 2,85 л.
Это средние показатели. У одних людей средние показатели будут превышать норму, а у других могут быть ниже нормы.

(уравнение №8).
по этой формуле можно вычислить работу своего сердца за одну минуту в положение сидя, после 12 приседаний.

его возраст 16 лет, вес - 60 кг, рост - 170 см, 78 пульс - 78 ударов в минуту, давление крови - 125/75 мм. рт. ст. Решение: Для расчета УФС можно применить уравнение регрессии №2. Среднее давление определяется по уравнению №3. Рассчитаем среднее давление юноши:

По таблице №1 определяем, что уровень физиологического состояния юноши по шкале регрессии средний.

Уровень физического состояния зависит как от унаследованных особенностей организма, так и от комплекса природных и социальных факторов: режима питания, двигательной активности, физического воспитания, перенесенных заболеваний.
Организм здоров, если показатели его функций не отклоняются от среднего(нормального) состояния.
Колебания в пределах верхней и
нижней границ нормы
расцениваются как
допустимые. На основании
проведенных измерений у
испытуемой группы
учащихся рассчитан УФС.

давление в состоянии покоя. Таких результатов можно достичь, занимаясь физкультурой или спортом.

к полноценной здоровой жизни. Школьные годы – это время становления привычек. Поэтому очень важно обратить внимание на свое здоровье, на то, что его можно не только сохранять, но и улучшать.

Каждый должен думать и заботиться о своем здоровье!!!