Het geheim van het menselijk lichaam: leer je hart - Pri-Sci

9-11
jaar
Wetenschappelijke inhoud:
Biowetenschap, gezondheidswetenschappen
Beoogde concepten:
Anatomie en werking van het hart, harttonen,
hartslag, bloeddruk, aerobe conditie
Beoogde leeftijdsgroep:
9 -11 jaar
Duur van de activiteit:
max. 3 uur
Samenvatting:
De leerlingen leren de anatomie van het hart
kennen (of frissen hun kennis erover op) en
stellen methodes voor op basis waarvan ze
nog meer over de werking van het hart te
weten kunnen komen. Ze formuleren een hypothese over de veranderingen in hartslagintensiteit tijdens verschillende activiteiten en
ze verifiëren die ook door middel van experimenten. Daarna vergelijken de kinderen hun
verkregen resultaten met elkaar en proberen
ze de verschillen tussen de individuen in de
groep te verklaren. De leerlingen berekenen
hun aerobe conditie op basis van hun hartslagfrequentie (test van Ruffier) en bespreken
ten slotte wat er goed en wat er schadelijk is
voor het hart.
Doelstelling:
De doelstelling van deze activiteit is om
de kinderen te leren hoe ze hun hartslag
(polsslag) of hartslagfrequentie tijdens verschillende activiteiten kunnen meten en het
verband aan te tonen met de aerobe conditie. Het is ook de bedoeling om de leerlingen
te wijzen op het belang van aerobe conditie
en hen duidelijk te maken dat een gezond
en sterk hart (in staat zijn om tijdens lichamelijke activiteiten weerstand te bieden aan
belasting) in dat opzicht een belangrijke
vereiste is.
Materiaal:
• Lesplannen,
• werkbladen voor de leerlingen,
• notities van de leerkracht,
• ander materiaal (lijst)
Het geheim van
het menselijk lichaam:
leer je hart kennen
Auteur: Mgr. Dagmar Kubátová, Ph.D.
The content of the present document only reflects the author’s views and the European Union is not liable for any use that may be made of the information therein.
DitThis
project
Pri-Sci-Net
wordt
door het
Zevende
Kaderprogramma
van de
project
Pri-Sci-Net
hasgefinancierd
received funding
from
the European
Union Seventh
Europese Unie
(FP7 2007
onder
subsidieovereenkomst
266647
Framework
Programme
(FP7/13)
2007
/13) under
grant agreement nr.
No.266647
Het geheim van
het
menselijk
lichaam:
The secret
of the human
body:
leer about
je hart
kennen
learn
your
heart
Lesplan
Beschrijving van de activiteit
1. Aanzet (Hypotheses vormen)
De leerkracht: tracht de leerlingen vertrouwd te maken met
het onderwerp. Hij/Zij verzoekt de kinderen om hun hand
tot een vuist te ballen en vraagt daarna welk orgaan in hun
lichaam ongeveer zo groot is als hun vuist. Nadat ze het juiste
antwoord hebben gegeven, plaatsen de leerlingen hun hand
op hun borst, meer bepaald op de plek waar hun hart zit.
De leerlingen zullen zich op dit moment waarschijnlijk
herinneren wat ze voordien al wisten over het hart (de
anatomie en de werking, zie de afbeelding op het Werkblad
voor de Leerlingen (I)). Wanneer dat echter niet het geval is,
kan de leerkracht hen de basisinformatie zelf meedelen (zie
Richtsnoer – Notities voor de Leerkracht).
De leerkracht: formuleert probleemvragen zoals: Functioneert het hart telkens op hetzelfde tempo en ritme? Is er
een manier om te kijken hoe ons hart tijdens verschillende
activiteiten functioneert?
De leerkracht: moedigt de leerlingen aan om methodes
voor te stellen op basis waarvan de werking van het hart in
kaart kan worden gebracht. De leerkracht coördineert dit en
motiveert de kinderen om voorstellen te doen.
Enkele voorbeelden van de te verwachten, door de leerlingen
voorgestelde methodes: luisteren naar iemands hartslag door
je oor op de borstkas van die persoon te leggen, de polsslag
meten, bloeddruk meten, elektrocardiogram etc.
De leerlingen: formuleren op basis van de bovenvermelde
probleemvragen een hypothese: Wanneer we bewegen en
de inspanning die we leveren verhoogt, zal de hartactiviteit
ook stijgen (harttonen en hartslag zullen de hoogte in gaan,
bloeddruk zal stijgen).
DitThis
project
Pri-Sci-Net
wordt
door het
Zevende
Kaderprogramma
van de
project
Pri-Sci-Net
hasgefinancierd
received funding
from
the European
Union Seventh
Europese Unie
(FP7 2007
onder
subsidieovereenkomst
266647
Framework
Programme
(FP7/13)
2007
/13) under
grant agreement nr.
No.266647
Het geheim van
het
menselijk
lichaam:
The secret
of the human
body:
leer about
je hart
kennen
learn
your
heart
2. Onderzoek (Ontwerpen en uitvoeren van experimenten en observaties)
De leerlingen verifiëren hun hypothese door per twee of in
kleine groepjes echte experimenten uit te voeren.
De leerkracht: laat de leerlingen zelf de methodes en
activiteiten kiezen op basis waarvan de hypothese zal worden
getest.
De leerlingen: Elk duo of groepje leerlingen kiest een
methode op basis waarvan ze hun hartslag – hartslag per
minuut, polsslag per minuut etc. kunnen onderzoeken (de
methode hangt ervan af of er een stethoscoop, bloeddrukmeter
of hartslagmeter aanwezig zijn; indien deze instrumenten niet
beschikbaar zijn, moeten de leerlingen methodes vinden
waarbij het gebruik van dergelijke hulpmiddelen niet vereist
is: meting van de polsslag via de polsslagader of luisteren
naar iemands harttonen door je oor op de borstkas van die
persoon te leggen). Daarna kiezen de leerlingen activiteiten
en hun volgorde. Ze testen de hartactiviteit door middel van
de door hen geselecteerde methode en houden de metingen
bij.
Enkele voorbeelden van de te verwachten, door de leerlingen
voorgestelde activiteiten: 20x kniebuigingen, rustig zitten in
een stoel, een liedje zingen, ter plaatse trappelen, roepen,
fluisteren, 20x sit-ups, 20x push-ups etc.
De leerkracht: deelt het Werkblad voor de Leerlingen (II)
uit. Dit bevat richtlijnen en instructies over hoe de leerlingen
de instrumenten moeten gebruiken en hoe ze zonder deze
instrumenten kunnen gaan meten. De leerlingen volgen de
richtlijnen en instructies op die vermeld staan onder de door
hen gekozen methode.
De leerlingen: Na het experiment bekijken de leerlingen de
gegevens die ze hebben vergaard. De duo’s of de groepjes
leerlingen praten met elkaar en vergelijken hun resultaten.
Ze bestuderen de invloed van verschillende activiteiten op de
versnelling van de hartslag, de snelste en traagste hartslag
en het verband met de specifieke soorten lichaamsbeweging.
Ze verifiëren hun hypothese.
De leerkracht vraagt aan de leerlingen: “Is dat alles
wat jullie hebben ontdekt, of zijn er nog meer zaken die je te
weten bent gekomen?”
De leerlingen: zullen mogelijks opmerken (tijdens het
vergelijken van hun resultaten) dat er opmerkelijke verschillen
tussen de afzonderlijke individuen bestaan met betrekking
tot de gemeten hart- of polsslag, ook al werd dezelfde
activiteit uitgevoerd. De leerkracht vraagt de kinderen om de
verschillen wat betreft de hartslag tussen de afzonderlijke
individuen in de groep te verklaren.
De leerlingen zullen waarschijnlijk het volgende antwoorden:
Tijdens het uitoefenen van dezelfde activiteit is de hartactiviteit
en de polsslag lager bij sportieve (lichamelijk fitte) personen
dan bij niet-sportieve individuen.
De leerkracht: vertelt de leerlingen dat ze hun persoonlijke
conditie ruwweg kunnen meten op basis van hun
hartslagfrequentie en met behulp van de hartslagwaarden
(zie Richtsnoer – Notities voor de Leerkracht en Werkblad
voor de Leerlingen III – test van Ruffier). De resultaten van de
test van Ruffier worden niet vergeleken onder de leerlingen.
De leerkracht sluit de testfase af door te melden dat de
kinderen dezelfde testen binnen drie maanden nogmaals
zullen moeten afleggen, waarna de resultaten van dan zullen
worden vergeleken met die van nu. Hij/Zij zegt dat het goed
mogelijk is dat de hartactiviteit binnen drie maanden zal
zijn verbeterd dankzij de positieve veranderingen van de
leerlingen met betrekking tot hun levensstijl.
3. Evaluatie
De belangrijkste ontdekking bij de uitgevoerde activiteit is het
feit dat het mogelijk is om door middel van relatief eenvoudige
methodes de werking van het hart in kaart te brengen en dat
we dankzij deze methodes ook in staat zijn om de prestatie
van het hart te evalueren (en dus ook onze lichamelijke
conditie – het vermogen om tijdens lichamelijke activiteiten
weerstand te bieden aan belasting).
Een slotdiscussie over het onderwerp “Wat is er volgens
jou goed voor het hart en wat is er schadelijk?” heeft als
bedoeling de leerlingen te motiveren om er vanaf nu een
gezonde levensstijl op na te houden.
Gebaseerd op ‘teaching science as inquiry’ (Carin et al., 2005) ; ‘Inquiry-based science instruction –
What is it and does it matter? (Minner et al., 2009) ;
‘the psychology of teaching Scientific Thinking: implications for science teaching and learning. (Li, Klahr, 2006)
DitThis
project
Pri-Sci-Net
wordt
door het
Zevende
Kaderprogramma
van de
project
Pri-Sci-Net
hasgefinancierd
received funding
from
the European
Union Seventh
Europese Unie
(FP7 2007
onder
subsidieovereenkomst
266647
Framework
Programme
(FP7/13)
2007
/13) under
grant agreement nr.
No.266647
Het geheim van
het
menselijk
lichaam:
The secret
of the human
body:
leer about
je hart
kennen
learn
your
heart
Materiaal dat op dit moment reeds beschikbaar is:
Lesplannen
zie hierboven
Werkbladen voor de Leerlingen
Werkbladen voor de Leerlingen I, II, III
Notities van de Leerkracht
Richtsnoer – Notities voor de Leerkracht
Ander materiaal (lijst)
De oplossing van het Werkblad voor de Leerlingen (I)
Toestemming om met het materiaal te werken
Alle auteurs van UJEP geven hun toestemming
om met het materiaal te werken.
DitThis
project
Pri-Sci-Net
wordt
door het
Zevende
Kaderprogramma
van de
project
Pri-Sci-Net
hasgefinancierd
received funding
from
the European
Union Seventh
Europese Unie
(FP7 2007
onder
subsidieovereenkomst
266647
Framework
Programme
(FP7/13)
2007
/13) under
grant agreement nr.
No.266647
Het geheim van
het
menselijk
lichaam:
The secret
of the human
body:
leer about
je hart
kennen
learn
your
heart
Werkblad voor de Leerlingen (I)
Het geheim van het menselijk lichaam: leer je hart kennen
1. Instructies en vragen voor de leerlingen voorafgaand aan het experiment:
• Bekijk de afbeelding van het hart en de verschillende onderdelen.
• Verklaar hoe de rechter- en de linkerhelft van het hart functioneren.
1 Rechteratrium
5 Twee vertakkingen van de
longslagader
9
2 Linkeratrium
6 Aorta
10 Onderste holle ader
3 Rechterhartkamer
7 Halvemaanvormige kleppen
11 Vier longaders
4 Linkerhartkamer
8 Tricuspidalisklep
Bovenste holle ader
DitThis
project
Pri-Sci-Net
wordt
door het
Zevende
Kaderprogramma
van de
project
Pri-Sci-Net
hasgefinancierd
received funding
from
the European
Union Seventh
Europese Unie
(FP7 2007
onder
subsidieovereenkomst
266647
Framework
Programme
(FP7/13)
2007
/13) under
grant agreement nr.
No.266647
Het geheim van
het
menselijk
lichaam:
The secret
of the human
body:
leer about
je hart
kennen
learn
your
heart
2. Onderwerp van het experiment: In kaart brengen van de hartactiviteit tijdens verschillende activiteiten
Functioneert het hart steeds op hetzelfde tempo (en telkens op hetzelfde ritme)?
Materiaal: stopwatch of horloge met secondewijzer
Instrumenten, indien beschikbaar: stethoscoop, hartslagmeter, digitale bloeddrukmeter
Instructies:
• Werk per twee of in kleine groepjes.
• Probeer een hypothese te formuleren over het hartritme tijdens verschillende activiteiten:
Stel verschillende manieren (methodes) voor om het ritme van de hartactiviteit in kaart te brengen:
Selecteer met je partner of in je groepje één methode op basis waarvan je de hartactiviteit tijdens verschillende activiteiten
experimenteel zult gaan onderzoeken – (als er geen instrumenten beschikbaar zijn kan je ook zonder instrumenten werken).
Je krijgt het Werkblad voor de Leerlingen II met instructies voor de meting van je leerkracht. Als je twijfelt, vraag de leerkracht
dan om verdere richtlijnen in verband met je methode.
• Vink de methode aan die je hebt gekozen:
 Tellen van de hartslag (frequentie van de polsslag, d.w.z. het aantal slagen per minuut)
door je vingers op de polsslagader te leggen
 Meten van de hartslag (of optekenen van de bloeddruk)
via de bovenarmslagader door middel van een digitale bloeddrukmeter
 In kaart brengen van de hartslag door middel van een hartslagmeter
 Tellen van de harttonen (hartslag) per minuut van je klasgenoot, door je oor op zijn/haar borstkas te leggen
 Tellen van de harttonen per minuut door middel van een stethoscoop
• Kies met je partner of in je groepje 5 activiteiten die je wil uitvoeren om de hartfunctie te testen (20 kniebuigingen, rustig
in een stoel zitten gedurende 4 minuten, een liedje zingen, ter plaatse trappelen gedurende 2 minuten etc.) en noteer ze in
de eerste kolom van de tabel. Schrijf tijdens het experiment de gemeten gegevens (de resultaten) op (in de middelste kolom).
Plaats na het experiment de activiteiten in volgorde al naargelang de belasting voor het hart. Bij de lastigste activiteit plaats je
nummer 1; bij de minst lastige activiteit plaats je nummer 5 (in de derde kolom).
DitThis
project
Pri-Sci-Net
wordt
door het
Zevende
Kaderprogramma
van de
project
Pri-Sci-Net
hasgefinancierd
received funding
from
the European
Union Seventh
Europese Unie
(FP7 2007
onder
subsidieovereenkomst
266647
Framework
Programme
(FP7/13)
2007
/13) under
grant agreement nr.
No.266647
Het geheim van
het
menselijk
lichaam:
The secret
of the human
body:
leer about
je hart
kennen
learn
your
heart
Tabel voor de gegevens vergaard tijdens het experiment:
Gebruikte methode voor het in kaart brengen van de hartactiviteit:
Activiteit
Resultaten
Volgorde al naargelang de belasting
(van 1 tot 5; van de lastigste tot de minst
lastige activiteit)
Vragen en richtlijnen voor de leerlingen:
• Vergelijk de resultaten van het experiment met je partner of je groepsleden en ook met andere klasgenoten.
• Werd je hypothese bevestigd of weerlegd? Op welk bewijs baseer je je?
•
•
•
Is dat alles wat jullie hebben ontdekt, of zijn er nog meer zaken die je te weten bent gekomen?
Hebben alle leerlingen tijdens dezelfde activiteiten ook dezelfde resultaten met betrekking tot hun hartactiviteit behaald?
Verklaar de verschillen tussen de individuele leerlingen met betrekking tot de opgetekende waarden.
Conclusies: Wat en hoe hebben we geleerd uit het experiment?
• Blijft het hartritme hetzelfde tijdens al de activiteiten?
• Welke manieren (methodes) hebben we gebruikt om de hartactiviteit in kaart te brengen?
• Wat zijn de manieren waarop je de activiteit van het hart in kaart kunt brengen zonder daarbij instrumenten te gebruiken?
• Welke activiteiten zijn het meest belastend voor het hart?
• Wat is er volgens jou correct?
 Aan de hartactiviteit die we vandaag hebben geobserveerd tijdens de verschillende lichamelijke activiteiten kan in de
toekomst helemaal niets veranderen.
 De hartactiviteit die we vandaag hebben geobserveerd tijdens de verschillende lichamelijke activiteiten kan door onze
DitThis
project
Pri-Sci-Net
wordt
door het
Zevende
Kaderprogramma
van de
project
Pri-Sci-Net
hasgefinancierd
received funding
from
the European
Union Seventh
Europese Unie
(FP7 2007
onder
subsidieovereenkomst
266647
Framework
Programme
(FP7/13)
2007
/13) under
grant agreement nr.
No.266647
Het geheim van
het
menselijk
lichaam:
The secret
of the human
body:
leer about
je hart
kennen
learn
your
heart
Werkblad voor de Leerlingen (II)
Het geheim van het menselijk lichaam: leer je hart kennen
Richtlijnen en instructies om het ritme van de hartactiviteit te meten
Richtlijnen en instructies voor je gekozen methode om het
ritme van de hartactiviteit te meten:
1) Tellen van de hartslag (frequentie van de polsslag,
d.w.z. het aantal slagen per minuut) door je vingers op
de polsslagader te leggen
Materiaal: Stopwatch of horloge met secondewijzer, materiaal voor het
vastleggen van de gemeten waarden
Organisatie van de meting:
Individueel of samenwerking van twee leerlingen
Instructies:
De stuwing van het bloed doorheen de aorta (de grootste
slagader van de grote bloedsomloop) kan je ook voelen op
je pols. Draai je linkerpols naar boven en ondersteun hem
van onderen met de duim van je rechterhand. De wijs- en
middenvinger van je rechterhand bevinden zich tegenover
je duim. Duw je polsslagader met je wijs- en middenvinger
zachtjes aan totdat je je polsslag voelt. Vraag een klasgenoot
om de stopwatch te starten of de secondewijzer van een
horloge één minuut in de gaten te houden terwijl jij de slagen
telt.
2) Meten van de hartslag (of optekenen van de
bloeddruk) via de bovenarmslagader door middel van
een digitale bloeddrukmeter
Materiaal:
Digitale bloeddrukmeter, materiaal voor het vastleggen van
de gemeten waarden
Organisatie van de meting:
Samenwerken van twee leerlingen
Instructies:
Neem plaats op een stoel met de linkerkant van je heup naar
de tafel gericht. Op de tafel ligt een digitale bloeddrukmeter.
Laat je arm en onderarm op de tafel rusten. Je klasgenoot
bevestigt vervolgens de band (ook wel het manchet genaamd)
van de bloeddrukmeter rond je ontblote linkerarm. De band
mag niet over je mouw worden aangebracht en mag niet te
strak of te los zitten. Hij moet zich tevens ter hoogte van je
hart bevinden. Na het inschakelen van de bloeddrukmeter zal
je een toon horen die erop wijst dat de meting kan beginnen.
Nadat je klasgenoot op start heeft gedrukt, zal de band
automatisch opzwellen. Na een tijdje zal het instrument
een kloppend geluid beginnen maken. Dat geluid geeft de
passage van het bloed doorheen de bovenarmslagader weer.
Wanneer je bloeddruk wordt genomen, beweeg en praat dan
niet, want dat kan een verkeerd meetresultaat opleveren.
Uiteindelijk zullen de gemeten waarden op het beeldscherm
verschijnen. De bloeddruk wordt ofwel uitgedrukt in de vorm
van een breuk of in twee cijfers, P staat voor de polswaarde
(d.w.z. het aantal slagen per minuut).
3) Tellen van de harttonen
per minuut door middel van
een stethoscoop
Materiaal:
Stethoscoop, jodiumoplossing of
ethanol of een ander ontsmettingsmiddel, vierkante stukjes cellulosewatten
en materiaal voor het vastleggen van de gemeten waarden.
Organisatie van de meting:
Samenwerking van twee leerlingen
Instructies:
Onze hartslag bestaat uit twee harttonen op rij gevolgd
door een korte pauze. Het eerste geluid is sterker dan het
tweede. Steek de oordoppen van de stethoscoop in je oren;
leg het borststuk van de stethoscoop op de borstkas van je
klasgenoot (aan de linkerkant, naast het borstbeen en onder
de tepel) en tel het aantal hartslagen (de twee harttonen
tellen als één hartslag). De leerling van wie de hartslag
wordt genomen kan tegelijkertijd de tijd in de gaten houden.
De hartslag (twee tonen) wordt gedurende 1 minuut geteld.
Vooraleer de stethoscoop op een ander kind wordt gebruikt,
moeten de oordopjes ontsmet worden. Daarvoor kunnen
vierkante stukjes cellulosewatten worden gebruikt nadat ze
eerst met een ontsmettingsmiddel werden bevochtigd.
4) Tellen van de harttonen (hartslag) per minuut van je
klasgenoot door je oor op zijn/haar borstkas te leggen
Volg dezelfde instructies in nr. 3, maar leg je oor op de
borstkas van je klasgenoot in plaats van een stethoscoop te
gebruiken.
DitThis
project
Pri-Sci-Net
wordt
door het
Zevende
Kaderprogramma
van de
project
Pri-Sci-Net
hasgefinancierd
received funding
from
the European
Union Seventh
Europese Unie
(FP7 2007
onder
subsidieovereenkomst
266647
Framework
Programme
(FP7/13)
2007
/13) under
grant agreement nr.
No.266647
Het geheim van
het
menselijk
lichaam:
The secret
of the human
body:
leer about
je hart
kennen
learn
your
heart
5) In kaart brengen van de hartslag door middel van
een hartslagmeter
Materiaal:
Hartslagmeter, materiaal voor het vastleggen van de gemeten
waarden
Organisatie:
Samenwerking van twee leerlingen
Instructies:
Gebruik een gangbare hartslagmeter die bestaat uit een
digitaal horloge en een borstband om rond de borstkas vast te
maken. Voer de vereiste begindata in het horloge in (geslacht,
leeftijd, gewicht) en laat de hartslagmeter je hartslag meten.
Je klasgenoot houdt de tijd bij terwijl jij een bepaalde activiteit
uitvoert. Je moet de hartslagfrequentie die je ziet op het
beeldscherm net voor het einde van elke activiteit aan je
klasgenoot meedelen. Je hartslag begint het moment dat je
stopt namelijk onmiddellijk te dalen.
DitThis
project
Pri-Sci-Net
wordt
door het
Zevende
Kaderprogramma
van de
project
Pri-Sci-Net
hasgefinancierd
received funding
from
the European
Union Seventh
Europese Unie
(FP7 2007
onder
subsidieovereenkomst
266647
Framework
Programme
(FP7/13)
2007
/13) under
grant agreement nr.
No.266647
Het geheim van
het
menselijk
lichaam:
The secret
of the human
body:
leer about
je hart
kennen
learn
your
heart
Werkblad voor de Leerlingen (III)
Ruwe meting van de conditie – Test van Ruffier
Dit experiment is gebaseerd op het meten van de
hartslagfrequentie voor en na lichamelijke inspanning. Voor
instructies voor het meten van de hartslagfrequentie door
de polsslag te tellen verwijzen we naar het Werkblad voor de
Leerlingen (II), instructie nr. 1.
Conclusies:
Wat en hoe hebben we geleerd uit het experiment?
Verloop van de test:
• Ga vier minuten ergens rustig neerzitten. Tel je polsslag
gedurende 15 seconden (P1)
• Doe 30 kniebuigingen, één buiging per seconde, en
ga meteen na de oefening neerzitten. Tel je polsslag
gedurende 15 seconden (P2)
• Blijf 1 minuut rustig zitten en tel dan opnieuw het aantal
polsslagen gedurende 15 seconden (P3)
Noteer de resultaten van de drie metingen in de tabel:
Meting
Aantal slagen in 15 sec.
P1
Belangrijk om weten is dat het resultaat dat je vandaag hebt
gehaald niet zo’n grote rol speelt. Het belangrijkste is dat, wanneer je de test binnen drie maanden opnieuw zult uitvoeren,
duidelijk wordt dat je hart beter werkt dan vandaag.
P2
P3
Plaats de waarden in de formule en bereken de Ruffier-index (RI)
RI = [(P1 + P2 + P3) x 4 - 200] / 10
RI = Kijk in de onderstaande tabel om te zien welke conditie je hebt:
Waarde van de RI
Conditie
minder dan 0
uitstekend
0.1 - 5
zeer goed
5.1 - 10
goed
10.1 - 15
matig
meer dan 15
slecht
Bespreek met je klasgenoten wat volgens jullie goed is voor
het hart:
DitThis
project
Pri-Sci-Net
wordt
door het
Zevende
Kaderprogramma
van de
project
Pri-Sci-Net
hasgefinancierd
received funding
from
the European
Union Seventh
Europese Unie
(FP7 2007
onder
subsidieovereenkomst
266647
Framework
Programme
(FP7/13)
2007
/13) under
grant agreement nr.
No.266647
Het geheim van
het
menselijk
lichaam:
The secret
of the human
body:
leer about
je hart
kennen
learn
your
heart
Notities voor de leerkracht
Opdracht (richtsnoer voor de leerkracht)
Functioneert het hart steeds op hetzelfde tempo (en
telkens op hetzelfde ritme)?
Didactisch materiaal:
• stopwatch of horloge met secondewijzer
• instrumenten, indien beschikbaar: stethoscoop,
hartslagmeter, digitale bloeddrukmeter
Instructies voor de leerkracht:
Motivatie – voorstelling van het onderwerp aan de leerlingen:
De leerlingen ballen hun hand tot een vuist en raden welk
orgaan in hun lichaam ongeveer even groot is. Nadat ze het
juiste antwoord hebben gegeven, plaatsen de leerlingen hun
hand op hun borst, meer bepaald op de plek waar hun hart
zit. Werken met het Werkblad voor de Leerlingen (I)
Instructies en vragen voor de leerlingen voorafgaand
aan het experiment:
Bouw verder op de voorkennis van de leerlingen over de
hartstructuur en de werking van het hart, of geef ze de
basisinformatie over de werking van de rechter- en linkerhelft
van het hart. Gebruik daarvoor de afbeelding van het hart in
het Werkblad voor de Leerlingen (I):
Basisinformatie over de structuur en de werking van
het hart:
Het hart pompt bloed naar de cellen van ons lichaam. Het
hart bestaat uit twee helften (een rechter- en een linkerhelft),
die gescheiden worden door het ventrikelseptum of het
harttussenschot. Als je het hart wat nauwkeuriger bekijkt,
zie je dat er twee pompen te zien zijn die synchroon werken.
De rechterhelft van het hart is de pomp die zuurstofarm
bloed doorheen de longslagader naar de longen stuurt; de
linkerhelft van het hart pompt zuurstofrijk bloed doorheen de
aorta en zo naar de rest van ons lichaam.
Tijdens de samentrekking van de atriums (1,2) wordt het bloed
naar de hartkamers (3,4) gestuurd. Wanneer die op hun beurt
samentrekken, wordt het bloed onder druk naar de slagaders
gestuurd (5,6). Slagaders zijn sterke, flexibele bloedvaten
die het bloed van het hart naar de rest van het lichaam
transporteren. Het bloed klopt doorheen de slagaders en dat
kan je voelen. Niet alleen door je hand op je hart te leggen,
maar ook op je pols bijvoorbeeld. Om te voorkomen dat het
bloed in tegengestelde richting vloeit, terug naar het hart dus,
zijn er de zogenaamde halvemaanvormige kleppen (7) die zich
tussen de hartkamers en de grote slagaders bevinden. De
halvemaanvormige kleppen fungeren als een soort van deur
die zich sluit wanneer de spieren slap worden en voorkomen
dat het bloed terugstroomt naar het hart. Er wordt eveneens
vermeden dat het bloed vanuit de hartkamers terugvloeit naar
de atriums. Dat is de taak van de atrioventriculaire kleppen.
Die sluiten de opening tussen de atriums en de hartkamers
af zoals een deur. Eén van die kleppen is de tricuspidalisklep
(8). De hartslag (twee harttonen na elkaar gevolgd door een
korte pauze, die steeds worden herhaald) is een geluid dat
wordt gevormd door het sluiten van de kleppen (de eerste
toon – de sterkste – komt overeen met de sluiting van de
grote atrioventriculaire kleppen, de tweede – de zwakste –
ontstaat door de sluiting van de halvemaanvormige kleppen).
Terwijl de slagaders het bloed vanaf het hart naar de rest van
het lichaam sturen, zijn de aders de bloedvaten die het bloed
naar het hart transporteren. De bovenste (9) en onderste
holle ader (10) monden beide uit in het rechteratrium en
bevatten zuurstofarm bloed vanuit het lichaam. Dat bloed
gaat dan verder naar de rechterhartkamer (3) en daarna naar
de longslagader (5). Uiteindelijk komt het in de longen terecht,
waar het verzadigd wordt met zuurstof (kleine bloedsomloop).
Het zuurstofrijke bloed keert dan vanuit de longen terug naar
het hart, naar het linkeratrium via de vier longaders (11),
waarna het verdergaat naar de linkerhartkamer (4) en in de
aorta (6) terechtkomt. Daarna wordt het naar alle cellen in het
lichaam gestuurd (grote bloedsomloop).
DitThis
project
Pri-Sci-Net
wordt
door het
Zevende
Kaderprogramma
van de
project
Pri-Sci-Net
hasgefinancierd
received funding
from
the European
Union Seventh
Europese Unie
(FP7 2007
onder
subsidieovereenkomst
266647
Framework
Programme
(FP7/13)
2007
/13) under
grant agreement nr.
No.266647
Het geheim van
het
menselijk
lichaam:
The secret
of the human
body:
leer about
je hart
kennen
learn
your
heart
Onderwerp van het experiment:
Het in kaart brengen van
de hartactiviteit tijdens verschillende activiteiten
• Stel probleemvragen om de leerlingen aan te zetten tot
het formuleren van hypotheses
• Moedig de leerlingen aan om onderzoeksmethodes te
zoeken en voor te stellen die kunnen worden gebruikt om
de hartactiviteit te onderzoeken
• Bied de leerlingen de breedst mogelijk keuze aan onderzoeksmethodes aan
• Deel het Werkblad voor de Leerlingen (II) uit, waarop er
richtlijnen en instructies voor de kinderen vermeld staan
in verband met het meten van de hartactiviteit door middel van de door hun gekozen methode.
• Zet de leerlingen aan tot zelforganisatie, zowel voor als
tijdens het experiment (de leerlingen mogen de activiteiten kiezen op basis waarvan ze hun hypothese zullen
verifiëren).
• Als het experiment is afgelopen moeten de leerlingen
hun resultaten bespreken en met elkaar vergelijken. Ze
moeten ook bewijsmateriaal verzamelen waarmee ze
hun hypothese kunnen bevestigen of weerleggen.
• Vraag de leerlingen of ze nog andere zaken hebben ontdekt.
• Vraag de leerlingen om de verschillen tussen de individuen in de groep met betrekking tot de hartwaarden of
hartslagfrequentie uit te leggen.
• Laat de leerlingen hun persoonlijke conditie berekenen
op basis van hun hartslag (richtsnoer en instructies voor
het uitvoeren van de test van Ruffier staan in het Werkblad voor de Leerlingen III).
• Een slotdiscussie over het onderwerp “Wat is er volgens
jou goed voor het hart en wat is er schadelijk?” heeft als
bedoeling de leerlingen te motiveren om er vanaf nu een
gezonde levensstijl op na te houden.
Opmerkingen en tips:
• Het handigste is om de leerlingen het experiment per
twee te laten uitvoeren, waarbij de ene eerst de rol van
de onderzoeker en de andere de rol van de proefpersoon
op zich neemt. Daarna wordt er gewisseld.
• Opmerkingen in verband met de instrumenten voor het
meten van de hartactiviteit:
• – Het is aan te raden om voor een digitale bloeddrukmeter met een stroomadapter te kiezen, aangezien een
bloeddrukmeter met batterijen minder nauwkeurig gaat
meten al naargelang de batterijen aan sterkte verliezen.
• – Een standaardstethoscoop met eenzijdig borststuk
is zeker voldoende.
• – Gebruik een basismodel van hartslagmeter. Die
moet bestaan uit een digitaal horloge en een borstband,
die rond de borstkas wordt bevestigd.
• Tijdsplanning:
• – De instructies en de vragen voor de leerlingen
voorafgaand aan het experiment moeten binnen 15 minuten worden beantwoord.
• – Het eigenlijke experiment neemt ongeveer 30 minuten per leerling in beslag (als de leerlingen per twee
werken komt dit dus neer op 2 x 30 minuten)
• – De onderlinge vergelijking van de bekomen resultaten en de evaluatie van het experiment duurt normaal
gesproken niet langer dan 30 minuten.
• – Voor de test van Ruffier, inclusief de berekening
van de score, moet er ongeveer 30 minuten worden uitgetrokken.
• – Slotdiscussie – 15 minuten.
DitThis
project
Pri-Sci-Net
wordt
door het
Zevende
Kaderprogramma
van de
project
Pri-Sci-Net
hasgefinancierd
received funding
from
the European
Union Seventh
Europese Unie
(FP7 2007
onder
subsidieovereenkomst
266647
Framework
Programme
(FP7/13)
2007
/13) under
grant agreement nr.
No.266647
Het geheim van
het
menselijk
lichaam:
The secret
of the human
body:
leer about
je hart
kennen
learn
your
heart
Werkbladen voor de leerlingen
Oplossing van het werkblad voor de leerlingen
1. Verwacht antwoord op de instructies en de vragen
voor de leerlingen voorafgaand aan het experiment:
De rechterhelft van het hart is een pomp die het
zuurstofarme bloed via de longslagader naar de longen
stuurt. De linkerhelft van het hart pompt zuurstofrijk bloed
naar de aorta en zo ook naar de rest van het lichaam. De
longslagader en de aorta zijn de grootste aders in ons
lichaam. Het bloed stroomt door onze slagaders en die
klopping kan je voelen. Je kunt daarvoor je hand op je
hart leggen, maar ook door je vingers op je pols te leggen
is je hartslag merkbaar. De hartslag (twee harttonen na
elkaar gevolgd door een korte pauze; het eerste geluid is
het sterkste en het tweede is het zwakste) is het geluid dat
ontstaat doordat de kleppen zich sluiten.
2. Onderwerp van het experiment: Het in kaart brengen
van de hartactiviteit tijdens verschillende activiteiten
• Verwachte formulering van de hypothese:
• Het hart werkt niet altijd op hetzelfde ritme. Wanneer
we in beweging zijn, en al naargelang de lichamelijke
inspanning stijgt – of zelfs wanneer we zenuwachtig
zijn – verhoogt ook de activiteit van het hart (de harttonen en de hartslag gaat sneller, de bloeddruk stijgt).
• Verwachte voorstellen van manieren (methodes) om
het ritme van de hartactiviteit in kaart te brengen:
• Luisteren naar iemands hartslag door je oor op de
borstkas van die persoon te leggen, de polsslag meten, bloeddruk meten, elektrocardiogram etc.
• De methode die de leerlingen voor het experiment zullen
kiezen hangt af van de instrumenten die in het klaslokaal
beschikbaar zijn.
Vragen en richtlijnen voor de leerlingen – verwachte
resultaten:
• De hypothese van de leerlingen werd tijdens het experiment bevestigd. Onze hartslag verandert tijdens
verschillende activiteiten. Het hart gaat sneller slaan
al naargelang de lichamelijke inspanning stijgt.
• De leerlingen behaalden verschillende resultaten tijdens het testen van de hartactiviteit door middel van
specifieke activiteiten.
• De hartslag of polsslag van atletische en fitte leerlingen is lager dan die van leerlingen die weinig of niet
aan sport doen. Het hart van de sportieve leerlingen is
dus waarschijnlijk sterker.
Conclusies: Wat en hoe hebben we geleerd uit het experiment?
• Het hart werkt niet altijd op hetzelfde ritme. De hartslag hangt af van de activiteit die we op dat moment
uitvoeren.
• We hebben de hartactiviteit in kaart gebracht door de
polsslag te meten en de harttonen te tellen.
• Zonder het gebruik van instrumenten kan de hartactiviteit eveneens worden gemeten. Je kunt je hartslag
voelen op je pols, of de harttonen beluisteren door je
oor op de borstkas van je klasgenoot te leggen.
• Zware lichamelijke inspanningen of intensief aan
sport doen belasten het hart.
• De werking van het hart die we vandaag tijdens verschillende activiteiten hebben bestudeerd, kan in de
toekomst positief of negatief worden beïnvloed door
onze levensstijl.
DitThis
project
Pri-Sci-Net
wordt
door het
Zevende
Kaderprogramma
van de
project
Pri-Sci-Net
hasgefinancierd
received funding
from
the European
Union Seventh
Europese Unie
(FP7 2007
onder
subsidieovereenkomst
266647
Framework
Programme
(FP7/13)
2007
/13) under
grant agreement nr.
No.266647