MITTAA OPPILAITTESI KANSSA IHMISKEHON OMINAISUUKSIA JA POHDI NIIDEN MERKITYSTÄ

Ihmisten fysikaalisten ominaisuuksien mittaaminen antaa uuden tutkivan tavan tutustua ihmiskehoon ja terveyteen.

Oppimiskokonaisuus tukee uutta opetussuunnitelmaa ja yhdistää useita oppiaineita, kuten biologiaa, terveystietoa ja fysiikkaa. Kokonaisuus painottaa kokeellisuuteen, oppilaiden omaan pohdintaan ja johtopäätösten tekemiseen. Mittaukset ja hypoteesit voidaan suorittaa esimerkiksi fysiikan tunnilla ja vastauksia tarkastella tarkemmin biologian- tai terveystiedon tunnilla.

Esittely Mitä Miten Miksi Linkit

ESITTELY

Ihmisen ominaisuuksien mittaaminen antaa oppilaille mahdollisuuden mitata muun muassa keuhkojensa tilavuuden, puristusvoiman, äänenkorkeuden ja sykkeen. Kyseessä on valmis oppimiskokonaisuus, jota opettaja voi käyttää omassa opetuksessaan. Tarjoamme valmiin materiaalin sekä lainaamme mittalaitteita opetusta varten. Ohjeet mittalaitteiden käyttöön löytyvät alempaa tästä materiaalista. Lisäksi järjestämme säännöllisesti koulutuksia. Tarkemmat ajankohdat koulutuksista löydät täältä sekä Lounais-Suomen LUMA-keskuksen facebook-sivulta. Sovittaessa voimme myös opettaa laitteiston käyttöä henkilökohtaisesti. Kokonaisuus on suunnattu yläkouluun, mutta sovellettuna sitä voidaan käyttää myös alakoulussa ja lukiossa.

MITÄ MITATAAN

Kokonaisuus sisältää yhteensä neljä anturia, joilla ihmisen fyysisiä ominaisuuksia voidaan mitata.  Omassa opetuksessaan opettaja voi soveltaa kokonaisuutta ja lisätä omia mittauksia tai jättää joitakin mittauksia tekemättä. Käytössä olevilla antureilla voidaan mitata keuhkojen tilavuutta, äänenkorkeutta, sykettä, verenpainetta, puristusvoimaa ja hyppykorkeutta.

Mittauksista saatuja tuloksia käyttämällä voidaan esimerkiksi pohtia, mitä mitatut suureet kertovat terveydestä ja ihmisen omasta kehosta. Mitkä tekijät vaikuttavat esimerkiksi äänenkorkeuteen? Miten perinnölliset tekijät vaikuttavat hyppykorkeuteen ja kuinka paljon harjoittelulla voidaan vaikuttaa tuloksiin.

MITEN MITATAAN

Mittaukset voidaan suorittaa oppitunnin aikana, mutta ne voidaan myös liittää osaksi esimerkiksi liikunnantuntia. Sykeanturi toimii yksinään. Muut anturit liitetään Lab Quest 2:een tai USB-linkin kautta tietokoneeseen. Laitteisto tunnistaa anturit automaattisesti ja ne ovat heti kytkemisen jälkeen käyttövalmiita. Tarkemmat ohjeet antureiden käyttöön löytyvät alempaa. Mittauksiin ja kokonaisuuteen liittyvä teoria voidaan käydä ennen mittauksia, mittaamisen yhteydessä tai mittausten jälkeen.

Vihje: Voit yhdistää eri oppiaineiden tunteja luodaksesi oppiainerajat ylittävän kokonaisuuden. Fysiikan tunnilla voidaan puhua paineesta ja liittää se verenpaineeseen sekä sydämen toimintaan. Biologian tunnilla voidaan pohtia perinnöllisyyden vaikutusta ja terveystiedossa elintapojen merkitystä.

Paljonko aikaa tarvitaan? Ryhmän koosta riippuen, mittaaminen vie aikaa vähintään yhden 45 minuutin oppitunnin. Mikäli oppilaita aluksi opastetaan hieman laitteiston käyttöön, on hyvä varata enemmän aikaa. 75 minuutin oppitunnissa oppilaat ehtivät suorittaa mittaukset ja hieman pohtia tulosten merkitystä. Jos ryhmä ja opettaja ovat käyttäneet laitteita aikaisemmin tai perehtyneet niihin aiemmalla tunnilla, on mittausten suorittaminen nopeampaa. Tulosten läpikäyntiin voi varata oman oppitunnin, jolloin tuloksia voidaan käsitellä paljon paremmin ja ne voidaan liittää tehokkaasti arkielämään.

TULOSTEN KÄSITTELY JA POHDINTA

Suureet kertovat miten ihmiset eroavat toisistaan perimältään ja elitapojensa takia. Eheänä tarinana on tarkoitus kertoa, että tietyt asiat, kuten äänenkorkeus, ovat perimän ja geenien säätelemiä, mutta terveillä elämäntavoilla voidaan vaikuttaa suuresti esimerkiksi sydämen toimintaan ja omaan jaksamiseen. Alla on esitetty lyhyesti eri suureet ja niihin vaikuttavat tekijät. Yksityiskohtaisemmat tiedot suureista ja vaikutuksista löydät linkin takaa sivun alalaidasta.

Puristusvoima riippuu ihmisen iästä, sukupuolesta ja perimästä, mutta sitä voidaan kasvattaa harjoittelulla. Normaali puristusvoima on noin 150 – 400 Newtonia ja vastaa noin 15 – 40 kiloa. Vanhemmiten ihmisen lihaksisto heikentyy, mutta lihaskuntoa voidaan pitää hyvin yllä aivan tavallisilla arkiaskareilla. Usein ihmisillä toinen käsi on selkeästi vahvempi, koska se on harjoittunut tekemään enemmän työtä.

Äänen perustaajuuteen vaikuttavat voimakkaimmin ikä, sukupuoli ja oma perimä. Ääni muodostuu keuhkoista poistuvan ilman liikkuessa äänihuulten läpi. Ilmavirta saa äänihuulet värisemään ja tuottamaan ääniä. Mittaamalla näemme äänenkorkeuden lisäksi miten eri vokaalit muodostuvat erilaisista värähtelyistä ja juuri siksi kuulostavatkin eri vokaaleilta.

Syke kertoo kuinka usein sydän pumppaa verta elimistöön. Samalla se kuljettaa ravintoa ja happea lihaksille ja tämä näkyy sykkeen nopeassa kasvussa jo, kun nouset tuolilta seisomaan. Normaalisti ihmisen syke on levossa noin 60 lyöntiä minuutissa, mutta urheilusuorituksen aikana syke nousee jopa 200 lyöntiin minuutissa. Rauhallinen leposyke kertoo yleensä hyvästä yleiskunnosta ja terveellisistä elämäntavoista.

Verenpaine mitataan samaan aikaan sykkeen kanssa ja ne liittyvät läheisesti toisiinsa. Kun sydän pumppaa verta elimistöön, se syöksyy verisuonia pitkin sykäyksittäin. Paineen ollessa suurimillaan suonessa puhutaan yläpaineesta ja sydämen ollessa lepotilassa saavutetaan pienin paine eli alapaine. Ylä- ja alapaineen avulla voidaan arvioida ihmisen terveyttä ja sydämen toimintaa.

Hyppykorkeus mitataan käyttämällä voimalevyä, jonka avulla saadaan laskettua hyppykorkeus ponnistusvoiman avulla. Kuten puristusvoima, myös hyppykorkeus perustuvat ihmisen tahdonalaisen lihaksiston toimintaan. Näitä lihaksia voidaan harjoittaa urheilemalla. Laskennallinen hyppykorkeus kertoo kyvystä käyttää räjähtävästi voimaa yhdellä nopealla, maksimaalisella suorituksella. Hypätessä käy helposti ilmi, kuinka kehon ja käsien liikkeet auttavat suorituksessa.

LINKIT

  • Mittaus ja käyttöohjeet (word / pdf)
  • Mitattavattavien suureiden merkitys (word / pdf)

Varaukset ja lisäkysymykset voi lähettää Jaakko Lamminpäälle (jaakko.lamminpaa@utu.fi) tai Katja Puutiolle (katja.puutio@utu.fi)