Проектная работа "Пульс жизни"

Школьная конференция

«Зажигай сердца талантом»

Пульс жизни

Проектная работа

Проект подготовлен

 Петкевич Дмитрий Александрович,

учащейся 11 «Б» класса

Название образовательного учреждения:

МОУ Берёзовская средняя общеобразовательная средняя школа

Руководитель проекта

Учитель инфориматики

Кулбаева М.М.

П. Березово, 2011

1.        Постановка и обоснование проблемы        

2.        Цели и задачи        

3.        Содержание программы        

4.        Ожидаемые результаты        

5.        Сроки реализации проекта        

6.        Описание проекта        

7.        Кадровое обеспечение        

8.        Распространения информации о проекте        

Список литературы        

1. Постановка и обоснование проблемы

«Нам нужны математические конструкции для понимания всех аспектов нашего мира..»

К/ф  «Кости»

В настоящее время математика прочно входят в нашу жизнь. Входят быстро и стремительно. Вся сложная техника. Все сложные расчёты (к примеру запуск космических кораблей, и т.д.) не обходится без математики, или отдельных её дисциплин.

Так же математика используется не только для вычислений. Она используется для прогнозирования различных событий в области: экономики, прогнозирование погоды, численности населения  и т.д. Очень активно используют математические законы для выполнения своих целей.  Сейчас, в связи с переходом общества на новый виток информационного развития, математика входит в такие сферы, которые на первый взгляд с ней даже не соприкасаются. Например, существует такая наука как хронобиология, которая исследует периодические (циклические) феномены, протекающие у живых организмов во времени, и их адаптацию к солнечным и лунным ритмам.

Так, после нескольких уроков соприкасающихся с этой темой, и прочтении нескольких статей, я задался целью математически обосновать некоторые простейшие физиологические процессы.

2. Цели и задачи:

Цель программы: доказать зависимость изменения  физического состояния от внешних воздействий, используя математические методы

Задачи:

1. сбор данных об изменении давления и пульса контрольной группы людей в течение месяца;
2. рассмотреть влияние внешних факторов на состояние организма с точки зрения математической статистики;
3. анализ полученных результатов.

3. Содержание программы:

Для успешной реализации цели и задач проекта организована работа по следующим этапам:

1. Создание инициативной группы по работе над проектом
2. Изучение и сбор информации
3. Разработка проекта
4. Защита проекта

4. Ожидаемые результаты

При работе над данным проектом, ожидаются следующие результаты:

1. получение информации, и вывод закономерностей по изменению давления;
2. доказательство или опровержения целей проекта

5. Сроки реализации проекта:

Ноябрь 2010 – Февраль 2011

6. Описание проекта:

Проект «Пульс жизни» может быть полезен для простого изучения этой темы, так и для более лёгкого и понятного усвоения основных методов проведения наблюдений, сбор и упорядочивание данных, способах их обработки. А так же для упрощения понятие такой темы как «математическая статистика».

Вид проекта: Индивидуальный, практико-ориентированный,

Форма проекта: Исследовательская работа

Для постановки своего эксперимента, я выбрал базовый параметр физического состояние человека, как давление. Его изменение наглядно показывает изменение состояние здоровья. Сильно высокое, или низкое ведут к ухудшению самочувствия человека. Поэтому изменения давления очень наглядны.

Далее, я задался вопросом: А как анализировать всё это?  Почитав различную литературу, я отобрал способы, наиболее наглядно показывающие зависимость давления от физического состояния:

1. Графический;
2. Корреляционный анализ;
3. Теория «Трех биоритмов».

Рассмотрим графический способ:

Для проведения данного эксперимента я отобрал группу людей, с приблизительно одинаковым давлением, и общим состоянием здоровья. Контрольной группе было предложено делать замеры своего давления в течении 7 дней в одно и тоже время.  Средние результаты замеров вы можете увидеть на графике(см. график замер 1).

Данные замеры проводились во время школьных каникул, пока воздействие на организм было минимальным.

Следующие замеры были сделаны во время начала учёбы. Они проводились той же группой, в то же время, и так же 7 дней.(см. график замер 2).

И последний замер был сделан во время последней учебной недели, когда нагрузка на контрольную группу была максимальной. Условия замеров остались без изменений. (см. график замер 3)

Как вы видите на графике, он наглядно показывает, что среднее давление было стабильнее именно во время каникул, и по мере повышения нагрузки, соответственно росло.

Результат опыта: Успешен

Корреляционный анализ:

Любой человек, вольно или невольно, постоянно занимается прогнозированием.

Естественным инструментом прогнозирования является моделирование. Другие инструменты (например, магия) порождают предсказание. Прогноз обладает свойствами научного характера, так как его можно легко обосновать и повторить уже без автора. Предсказание же принимается на веру. Идейно между моделированием и предсказанием лежит экспертная оценка, то есть прогноз специалиста в данной конкретной области, составленный на основании его представлений о возможном развитии исследуемого процесса.

Корреляция – Это зависимость между двумя случайными величинами X и Y характеризуемые с помощью коэффициентов корреляции.

Корреляционный анализ состоит в определении степени связи между двумя случайными величинами Y и X.

Коэффициент корреляции – Это математический показатель тесноты связи между двумя случайными величинами Y и X .

Функциональная зависимость – Это зависимость, при которой значения одной величины определяет значения другой.

Регрессия – Это зависимость среднего значения случайной величины Y от величины X

Главная задача, при использовании этого метода, это вычислении коэффициента корреляции r. r лежит в промежутке от -1 до 1.

Если r=1, то связь прямая функциональная.

Если r=-1, то связь обратная функциональная

0,99

0,69

0.49

0,19

r=0 – Нет зависимости

Коэффициент корреляции вычисляется по формуле:

Для этого строится расчетная таблица, где x-значение верхнего давления до эксперимента (до выполнения упражнения), а у – значение верхнего давление после эксперимента (после выполнения упражнений)

В результате выполнения вычислений:

r=0,719052, значит сильная статистическая зависимость, то есть выполнение упражнений влияют на состояние человека.

Результат: Успешен

Теория «Трёх биоритмов»

Данная теория опирается на то, что всё в нашем мире равномерно и циклически развивается. Как по синусоиде. То же относится и к состоянию человека, и в частности к давлению.

Немного истории:

Предположению о существовании «трех биоритмов» около ста лет. Ее авторами стали три человека: психолог Герман Свобода, отоларинголог Вильгельм Флисс, открывшие эмоциональный и физический биоритмы, и преподаватель Фридрих Тельчер, исследовавший интеллектуальный ритм.

Эти исследователи пришли к единому выводу, что вся деятельность человека имеет свой период, или цикл.

1. Физический цикл равен 23 дням. Он определяет энергию человека, его силу, выносливость, координацию движения.
2. Эмоциональный цикл равен 28 дням и обусловливает состояние нервной системы и настроение.
3. Интеллектуальный цикл (33 дня), он определяет творческую способность личности.

Для нашего эксперимента нам необходим только «Физический цикл».  Эти же учёные и вывили формулу расчёта.

 B=(sin(2pi*(t-f)/P))*100 % где P={23,28,33}; t-f – Кол-во прожитых дней.

Так как формула довольно трудна для устного счёта,  то возможно привлечение автоматизированных систем, например электронной таблицы EXCEL, или воспользоваться  программированием, и составить программу, которая была бы создана для расчёта биоритмов.

Для решение этой проблемы я решил самостоятельно создать программу. (см. Приложении)

Результат: Успешен

7. Кадровое обеспечение:

1. М. М Кулбаева (руководитель проекта, учитель информатики БСОШ);
2. С.В.Панова (консультант, учитель географии и природоведения);
3. Д.Петкевич  (ученик 11Б класса, организатор исследовательской работы);
4. Группа учащихся 11Б класса (7 учащихся, контрольная группа);

8. Распространения информации о проекте:

1. Выступление на методическом объединении учителей математики

Список литературы

1. http://festival.1september.ru/
2. http://ru.wikipedia.org