Bilogical

Hands-on Science (H-Sci)

Αυτο-Πρακτική Επιστήμη

Application in Athens

Εφαρμογή του Πανεπιστημίου Αθηνών

the biological / physical quantities of the human body

Βιολογικές / Φυσικές ποσότητες του ανθρωπίνου σώματος

D. I. Sotiropoulos, Sarantos Economedes, G. Th. Kalkanis

Δημήτριος I. Σωτηρόπουλος, Σαράντος Οικονομίδης, Γεώργιος Θεοφ. Καλκάνης

Being Interested in -

   - Analyzing Systemically

Ενδιαφέρομαι -

   - Συσχετίζω

Hypothesizing - Proposing

Υποθέτω - Προτείνω

1^stCase
Πρώτη Περιπτώση

What is the cardiac rate ?

Τι εννοούμε όταν μιλάμε για καρδιακούς παλμούς;

Do you know the cardiac rate (beats per minute?)

Ξέρετε πόσοι είναι οι καρδιακοί σας παλμοί ανά λεπτό;

Do you believe that the cardiac rate dyring the day remains constant? If not what do you believe can affect it?

Η τιμή των καρδιακών παλμών ανά λεπτό πιστεύετε ότι παραμένει σταθερή; Αν όχι τι μπορεί να την επηρεάσει;

Are you familiar with a cardiac rate measurement? Using sensors?

Γνωρίζετε κάποιο απλό τρόπο μέτρησης των καρδιακών παλμών ; Γνωρίζετε κάποιο τρόπο μέτρησης με τη χρήση αισθητήρων ;

2^ndCase

Δεύτερη Περιπτώση

What does the expression "good reflexives" means?

Όταν λέμε ότι κάποιος έχει καλά αντανακλαστικά τι εννοούμε;

Do you think that everybody react as quick you in the same ...

Όλα τα άτομα αντιδρούν το ίδιο γρήγορα σε κάποιο συμβάν;

Believe that the reflexives of each individual are influenced by certain factors? If yes can you write down some of them?

Πιστεύετε ότι τα αντανακλαστικά του κάθε ατόμου επηρεάζονται από κάποιους παράγοντες; Αν ναι γράψτε ενδεικτικά κάποιους.

Can you tell us a certain way to measure our reflexives by the mean of sensor?

Γνωρίζετε κάποιο απλό τρόπο μέτρησης των αντανακλαστικών; Πως θα μετρούσαμε τα αντανακλαστικά μας αν είχαμε στην διάθεσή μας έναν αισθητήρα;

3^rdCase

Τρίτη Περιπτώση

Ποια πιστεύετε ότι είναι η μέση φυσιολογική θερμοκρασία του ανθρωπίνου σώματος;

Με πόσους τρόπους θεωρείτε ότι μπορεί να μετρηθεί η θερμοκρασία μέσα και έξω από το εργαστήριο, και ποιοι είναι αυτοί;

Ποιόν από τους παραπάνω τρόπους θεωρείτε περισσότερο αξιόπιστο και γιατί;

Ποια τα πλεονεκτήματα και ποια τα μειονεκτήματα των τρόπων αυτών;

4^thCase

Τέταρτη Περίπτωση

Γνωρίζετε ποιο είναι το εύρος τιμών του ΡΗ ενός διαλύματος;

Πόσοι και ποιοι είναι οι χαρακτηρισμοί που μπορούμε να δώσουμε σε ένα διάλυμα ανάλογα με το ΡΗ που αυτό παρουσιάζει;

Ποιες πιστεύετε ότι είναι οι φυσιολογικές τιμές του ΡΗ για τον ανθρώπινο οργανισμό

Στον ανθρώπινο οργανισμό από που μπορούμε να πάρουμε μετρήσεις για το ΡΗ;

Ποια όργανα γνωρίζετε που χρησιμοποιούνται για μετρήσεις του ΡΗ;

Experimenting -

   - Testing the Hypotheses

Πειραματίζομαι -

   - Ελέγχω τις Υποθέσεις

Materials / Υλικά

1^st Case a.

Counting heart rate...

Πρώτη περίπτωση α.

Μετρώντας το ρυθμό με τον οποίο χτυπά η καρδιά....

Procedure /Διαδικασία

Using a microphone attached to a certain point on the neck, students measured, through a software (like Goldwave) the heartbeat

Χρησιμοποιώντας ένα μικρόφωνο προσαρμοσμένο στον λαιμό και σε συγκεκριμένο σημείο οι φοιτητές μετρούν και με τη βοήθεια ενός λογισμικού (σαν το Goldwave) τους χτύπους της καρδιάς στο λεπτό

1

1^stCase b

Counting human respiration rate

Πρώτη περίπτωση β.

Μετρώντας τον ρυθμό αναπνοής

Materials

Υλικά

Students put the microphone near their nose and an image like this will print to the screen (of Goldwave's software):

Οι φοιτητές τοποθετούν το μικρόφωνο κοντά στη μύτη τους και μέσα στο πρόγραμμα (Goldwave) εμφανίζεται μια εικόνα αυτής της μορφής :

2

2^ndCase. a
Calculating human response time

Δεύτερη περίπτωση α.
Υπολογίζοντας τον χρόνο ανθρώπινης αντίδρασης

Materials

Υλικά

Using a range sensor students measured the time a person needs to catch a ruler that falls.

Χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα απόστασης οι φοιτητές μετρούν τον χρόνο που χρειάζεται ένας φοιτητής να πιάσει έναν χάρακα

που αφήνεται να γλυστρήσει (από έναν άλλο φοιτητή) ανάμεσα από τα δάκτυλά του

2

2^nd Case. b
Calculating the velocity and the acceleration of the human punch
Δεύτερη περίπτωση. β
Υπολογίζοντας την ταχύτητα και την επιτάχυνση της ανθρώπινης γροθιάς

Materials

Υλικά

Using a range sensor students estimate velocity and acceleration of a human punch
Χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα απόστασης οι φοιτητές υπολογίζουν την ταχύτητα και την επιτάχυνση της γροθιάς ενός φοιτητή



3^rd Case.

Counting body’s temperature in various circumstances. Before and after body exercise and during woman’s period.

Τρίτη Περίπτωση.

Μετρώντας τη θερμοκρασία του σώματος σε διάφορες καταστάσεις, μετά από άσκηση και κατά τη διάρκεια της περιόδου.

Materials

Υλικά

4

4^rd Case. Using a pH sensor to count slaver's pH

Τέταρτη περίπτωση.

Χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα pH υπολογίζουν (οι φοιτητές) το pH του στόματος

Materials

Υλικά

Students used a pH sensor and through specific procedures estimate how acid or basic is their slaver and how certain drinks or food affects the oral hygiene
Οι φοιτητές χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα pH μελετούν το πόσο επηρεάζεται το pH του στόματος από αυτά που πίνουμε και γίνεται μια ευρύτερη συζήτηση για την υγιεινή του σώματος

Concluding - Explaining

Συμπεραίνω - Ερμηνεύω

1.a. Παρατηρούμε ότι οι καρδιακοί παλμοί (80-100 το λεπτό) διαφέρουν από το ρυθμό της αναπνοής που είναι περίπου 11 με 12 φορές το λεπτό, σε φυσιολογική κατάσταση ,και 18 με 20 φορες το λεπτό ύστερα από τρέξιμο 10’ λεπτών.

Μπορούμε να καταλάβουμε αν κάποιος βρίσκεται σε καλή φυσική κατάσταση με το να συγκρίνουμε το ρυθμό των αναπνοών στη φυσιολογική κατάσταση και στην κατάσταση μετά από τρέξιμο 10 λεπτών.

1.b Επίσης μπορεί να διεξαχθεί πείραμα σχετικά με τo ανθρώπινο σφύριγμα ώστε να παρατηρήσουμε τυχόν διαφορές στην μορφή των γραφημάτων(π.χ.ημιτονοειδές ή συνημιτονοειδες γράφημα) από διαφορετικούς μαθητές και να τις συγκρίνουμε μεταξύ τους.

ü

2.a.

Όταν το ίδιο άτομο επαναλαμβάνει το ίδιο πείραμα σε διαφορετικές χρονικές στιγμές ο χρόνος αντίδρασής του στην πτώση του χάρακα αλλάζει. Επομένως ο χρόνος αυτός για κάθε άτομο δεν μπορούμε να απαιτήσουμε να είναι πάντα σταθερός αφού τον επηρεάζουν διάφοροι παράγοντες. Τέτοιοι παράγοντες μπορεί να είναι : η απόσπαση της προσοχής από εξωτερικούς παράγοντες, η κόπωση, η ηλικία ,η κακή ψυχολογική κατάσταση κ.ά.

3
• Μέσα στην ημέρα υπάρχουν αρκετές διακυμάνσεις στην θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος.
• Η θερμοκρασία αυξάνεται μετά από μικρή σωματική άσκηση, μετά από το φαγητό ακόμα και μετά από τον ύπνο.

• Αύξηση τις πρώτες βραδινές ώρες γύρω στις 19:00 με 20:00.

• Από άτομο σε άτομο οι διαφορές που παρατηρούνται είναι σημαντικές.

4 • Το ιδανικό επίπεδο ΡΗ σάλιου είναι μεταξύ 7.0-7.4, είτε το πρωί αμέσως μετά το ξύπνημα, είτε μια ώρα μετά από οποιοδήποτε γεύμα.

• Το ΡΗ του σάλιου επηρεάζεται από τις τροφές που καταναλώνουμε και μάλιστα η τιμή του μειώνεται πάντα είτε η τροφή είναι όξινης είτε αλκαλικής φύσεως.
Στην μόνη περίπτωση που σημειώνεται αύξηση της τιμής του ΡΗ είναι όταν κάνουμε γαργάρες με νερό ή σόδα.

Generalizing -

   - Applying

Γενικεύω -

   - Εφαρμόζω

1. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αισθητήρα ο οποίος μπαίνει γύρω από το στήθος (chest belt) και να μετρήσουμε την μεταβολή των καρδιακών παλμών κατά την διάρκεια κάποιας άσκησης καθώς και τον ρυθμό με τον οποίο γίνεται η αποκατάσταση τους.

ü

2.

Το πείραμα αυτό μπορούμε να το επεκτείνουμε αν επικεντρωθούμε στην κίνηση που κάνει ο χάρακας. Έτσι μπορούμε να μετρήσουμε την ταχύτητα με την οποία πέφτει ο χάρακας ,και γενικότερα να εφαρμόσουμε τις εξισώσεις κίνησης για να μελετήσουμε την κίνηση.

3. Η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΠΕΣΕΙ ΛΟΓΩ: * απώλειας ύπνου * πόνου * άσκησης πέρα από τα όρια του κάθε ανθρώπου * απότομης μετάβασης από ζεστό σε κρύο περιβάλλον * πίεσης-σωματικής ή ψυχολογικής * κούρασης ή αρρώστιας
Η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΝΕΒΕΙ ΛΟΓΩ : * κατανάλωσης φαγητού * θεραπείας μασάζ * άσκησης μέσα στα όρια κάθε ανθρώπου * ενός ζεστού μπάνιου

4. Υψηλό ΡH στα ούρα (αλκαλικά ούρα) μπορεί να δείξει:
Νεφρική ανεπάρκεια
Νεφρική σωληνοειδής ακίδωση
Μόλυνση ουρικών κομματιών
Εμετός

Χαμηλό ΡH στα ούρα (όξινα ούρα) μπορεί να δείξει:
Χρόνια παρεμποδιστική πνευμονική πάθηση (π.χ., εμφύσημα)
Διαβήτη
Διάρροια
Λιμός
Αφυδάτωση

Being Interested in - - Analyzing Systemically Ενδιαφέρομαι - - Συσχετίζω




Hypothesizing - Proposing Υποθέτω - Προτείνω	1^stCase Πρώτη Περιπτώση	What is the cardiac rate ? Τι εννοούμε όταν μιλάμε για καρδιακούς παλμούς; Do you know the cardiac rate (beats per minute?) Ξέρετε πόσοι είναι οι καρδιακοί σας παλμοί ανά λεπτό; Do you believe that the cardiac rate dyring the day remains constant? If not what do you believe can affect it? Η τιμή των καρδιακών παλμών ανά λεπτό πιστεύετε ότι παραμένει σταθερή; Αν όχι τι μπορεί να την επηρεάσει; Are you familiar with a cardiac rate measurement? Using sensors? Γνωρίζετε κάποιο απλό τρόπο μέτρησης των καρδιακών παλμών ; Γνωρίζετε κάποιο τρόπο μέτρησης με τη χρήση αισθητήρων ;
	2^ndCase Δεύτερη Περιπτώση	What does the expression "good reflexives" means? Όταν λέμε ότι κάποιος έχει καλά αντανακλαστικά τι εννοούμε; Do you think that everybody react as quick you in the same ... Όλα τα άτομα αντιδρούν το ίδιο γρήγορα σε κάποιο συμβάν; Believe that the reflexives of each individual are influenced by certain factors? If yes can you write down some of them? Πιστεύετε ότι τα αντανακλαστικά του κάθε ατόμου επηρεάζονται από κάποιους παράγοντες; Αν ναι γράψτε ενδεικτικά κάποιους. Can you tell us a certain way to measure our reflexives by the mean of sensor? Γνωρίζετε κάποιο απλό τρόπο μέτρησης των αντανακλαστικών; Πως θα μετρούσαμε τα αντανακλαστικά μας αν είχαμε στην διάθεσή μας έναν αισθητήρα;
	3^rdCase Τρίτη Περιπτώση	Ποια πιστεύετε ότι είναι η μέση φυσιολογική θερμοκρασία του ανθρωπίνου σώματος; Με πόσους τρόπους θεωρείτε ότι μπορεί να μετρηθεί η θερμοκρασία μέσα και έξω από το εργαστήριο, και ποιοι είναι αυτοί; Ποιόν από τους παραπάνω τρόπους θεωρείτε περισσότερο αξιόπιστο και γιατί; Ποια τα πλεονεκτήματα και ποια τα μειονεκτήματα των τρόπων αυτών;
	4^thCase Τέταρτη Περίπτωση	Γνωρίζετε ποιο είναι το εύρος τιμών του ΡΗ ενός διαλύματος; Πόσοι και ποιοι είναι οι χαρακτηρισμοί που μπορούμε να δώσουμε σε ένα διάλυμα ανάλογα με το ΡΗ που αυτό παρουσιάζει; Ποιες πιστεύετε ότι είναι οι φυσιολογικές τιμές του ΡΗ για τον ανθρώπινο οργανισμό Στον ανθρώπινο οργανισμό από που μπορούμε να πάρουμε μετρήσεις για το ΡΗ; Ποια όργανα γνωρίζετε που χρησιμοποιούνται για μετρήσεις του ΡΗ;
Experimenting - - Testing the Hypotheses Πειραματίζομαι - - Ελέγχω τις Υποθέσεις	Materials / Υλικά	1^st Case a. Counting heart rate... Πρώτη περίπτωση α. Μετρώντας το ρυθμό με τον οποίο χτυπά η καρδιά....	Procedure /Διαδικασία
	Using a microphone attached to a certain point on the neck, students measured, through a software (like Goldwave) the heartbeat Χρησιμοποιώντας ένα μικρόφωνο προσαρμοσμένο στον λαιμό και σε συγκεκριμένο σημείο οι φοιτητές μετρούν και με τη βοήθεια ενός λογισμικού (σαν το Goldwave) τους χτύπους της καρδιάς στο λεπτό
	1	1^stCase b Counting human respiration rate Πρώτη περίπτωση β. Μετρώντας τον ρυθμό αναπνοής	Materials Υλικά
	Students put the microphone near their nose and an image like this will print to the screen (of Goldwave's software): Οι φοιτητές τοποθετούν το μικρόφωνο κοντά στη μύτη τους και μέσα στο πρόγραμμα (Goldwave) εμφανίζεται μια εικόνα αυτής της μορφής :
	2	2^ndCase. a Calculating human response time Δεύτερη περίπτωση α. Υπολογίζοντας τον χρόνο ανθρώπινης αντίδρασης	Materials Υλικά
	Using a range sensor students measured the time a person needs to catch a ruler that falls. Χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα απόστασης οι φοιτητές μετρούν τον χρόνο που χρειάζεται ένας φοιτητής να πιάσει έναν χάρακα που αφήνεται να γλυστρήσει (από έναν άλλο φοιτητή) ανάμεσα από τα δάκτυλά του
	2	2^nd Case. b Calculating the velocity and the acceleration of the human punch Δεύτερη περίπτωση. β Υπολογίζοντας την ταχύτητα και την επιτάχυνση της ανθρώπινης γροθιάς	Materials Υλικά
	Using a range sensor students estimate velocity and acceleration of a human punch Χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα απόστασης οι φοιτητές υπολογίζουν την ταχύτητα και την επιτάχυνση της γροθιάς ενός φοιτητή
		3^rd Case. Counting body’s temperature in various circumstances. Before and after body exercise and during woman’s period. Τρίτη Περίπτωση. Μετρώντας τη θερμοκρασία του σώματος σε διάφορες καταστάσεις, μετά από άσκηση και κατά τη διάρκεια της περιόδου.	Materials Υλικά

	4	4^rd Case. Using a pH sensor to count slaver's pH Τέταρτη περίπτωση. Χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα pH υπολογίζουν (οι φοιτητές) το pH του στόματος	Materials Υλικά
	Students used a pH sensor and through specific procedures estimate how acid or basic is their slaver and how certain drinks or food affects the oral hygiene Οι φοιτητές χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα pH μελετούν το πόσο επηρεάζεται το pH του στόματος από αυτά που πίνουμε και γίνεται μια ευρύτερη συζήτηση για την υγιεινή του σώματος
Concluding - Explaining Συμπεραίνω - Ερμηνεύω	1.a.	Παρατηρούμε ότι οι καρδιακοί παλμοί (80-100 το λεπτό) διαφέρουν από το ρυθμό της αναπνοής που είναι περίπου 11 με 12 φορές το λεπτό, σε φυσιολογική κατάσταση ,και 18 με 20 φορες το λεπτό ύστερα από τρέξιμο 10’ λεπτών. Μπορούμε να καταλάβουμε αν κάποιος βρίσκεται σε καλή φυσική κατάσταση με το να συγκρίνουμε το ρυθμό των αναπνοών στη φυσιολογική κατάσταση και στην κατάσταση μετά από τρέξιμο 10 λεπτών.
	1.b	Επίσης μπορεί να διεξαχθεί πείραμα σχετικά με τo ανθρώπινο σφύριγμα ώστε να παρατηρήσουμε τυχόν διαφορές στην μορφή των γραφημάτων(π.χ.ημιτονοειδές ή συνημιτονοειδες γράφημα) από διαφορετικούς μαθητές και να τις συγκρίνουμε μεταξύ τους.
	ü 2.a.	Όταν το ίδιο άτομο επαναλαμβάνει το ίδιο πείραμα σε διαφορετικές χρονικές στιγμές ο χρόνος αντίδρασής του στην πτώση του χάρακα αλλάζει. Επομένως ο χρόνος αυτός για κάθε άτομο δεν μπορούμε να απαιτήσουμε να είναι πάντα σταθερός αφού τον επηρεάζουν διάφοροι παράγοντες. Τέτοιοι παράγοντες μπορεί να είναι : η απόσπαση της προσοχής από εξωτερικούς παράγοντες, η κόπωση, η ηλικία ,η κακή ψυχολογική κατάσταση κ.ά.
	3	• Μέσα στην ημέρα υπάρχουν αρκετές διακυμάνσεις στην θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος. • Η θερμοκρασία αυξάνεται μετά από μικρή σωματική άσκηση, μετά από το φαγητό ακόμα και μετά από τον ύπνο. • Αύξηση τις πρώτες βραδινές ώρες γύρω στις 19:00 με 20:00. • Από άτομο σε άτομο οι διαφορές που παρατηρούνται είναι σημαντικές.
	4	• Το ιδανικό επίπεδο ΡΗ σάλιου είναι μεταξύ 7.0-7.4, είτε το πρωί αμέσως μετά το ξύπνημα, είτε μια ώρα μετά από οποιοδήποτε γεύμα. • Το ΡΗ του σάλιου επηρεάζεται από τις τροφές που καταναλώνουμε και μάλιστα η τιμή του μειώνεται πάντα είτε η τροφή είναι όξινης είτε αλκαλικής φύσεως. Στην μόνη περίπτωση που σημειώνεται αύξηση της τιμής του ΡΗ είναι όταν κάνουμε γαργάρες με νερό ή σόδα.
Generalizing - - Applying Γενικεύω - - Εφαρμόζω	1.	Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αισθητήρα ο οποίος μπαίνει γύρω από το στήθος (chest belt) και να μετρήσουμε την μεταβολή των καρδιακών παλμών κατά την διάρκεια κάποιας άσκησης καθώς και τον ρυθμό με τον οποίο γίνεται η αποκατάσταση τους.
	ü 2.	Το πείραμα αυτό μπορούμε να το επεκτείνουμε αν επικεντρωθούμε στην κίνηση που κάνει ο χάρακας. Έτσι μπορούμε να μετρήσουμε την ταχύτητα με την οποία πέφτει ο χάρακας ,και γενικότερα να εφαρμόσουμε τις εξισώσεις κίνησης για να μελετήσουμε την κίνηση.
	3.	Η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΠΕΣΕΙ ΛΟΓΩ: * απώλειας ύπνου * πόνου * άσκησης πέρα από τα όρια του κάθε ανθρώπου * απότομης μετάβασης από ζεστό σε κρύο περιβάλλον * πίεσης-σωματικής ή ψυχολογικής * κούρασης ή αρρώστιας Η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΝΕΒΕΙ ΛΟΓΩ : * κατανάλωσης φαγητού * θεραπείας μασάζ * άσκησης μέσα στα όρια κάθε ανθρώπου * ενός ζεστού μπάνιου
	4.	Υψηλό ΡH στα ούρα (αλκαλικά ούρα) μπορεί να δείξει: Νεφρική ανεπάρκεια Νεφρική σωληνοειδής ακίδωση Μόλυνση ουρικών κομματιών Εμετός Χαμηλό ΡH στα ούρα (όξινα ούρα) μπορεί να δείξει: Χρόνια παρεμποδιστική πνευμονική πάθηση (π.χ., εμφύσημα) Διαβήτη Διάρροια Λιμός Αφυδάτωση