Den Begriff Puls verwendet man im Alltag häufiger als den Begriff Herzfrequenz. Lies, was die beiden Begriffe genau bedeuten.

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1 Arbeitsblatt 1 Puls und Herzfrequenz Den Begriff Puls verwendet man im Alltag häufiger als den Begriff Herzfrequenz. Lies, was die beiden Begriffe genau bedeuten. Wikipedia Herzfrequenz: Die Herzfrequenz oder Herzschlagfrequenz ist die Anzahl der Herzschläge pro Minute. Sie wird angegeben in min 1 oder als bpm (englisch beats per minute). Die Herzfrequenz (HF) wird häufig mit dem Puls gleichgesetzt, was inhaltlich nicht richtig ist, weil die Herzfrequenz nur ein Teilaspekt des Pulses ist. Die Pulsqualitäten umfassen neben der Häufigkeit des Herzschlages die Regelmäßigkeit, die Druckanstiegsgeschwindigkeit, den absoluten Druck und das Füllungsvolumen. Wikipedia Puls: Der Puls (von lateinisch pellere schlagen, klopfen ; PPP pulsum) beschreibt seit der Antike [1] in der Medizin die mechanischen Auswirkungen von Herzaktionen auf die direkte Umgebung sowie entferntere Regionen des Körpers durch das Gefäßsystem. Als Puls bezeichnet man sowohl die Pulsfrequenz als auch die Qualität dieser Impulse (z. B. weicher, schwacher oder schwirrender Puls). Lies dazu die folgenden Begriffsdefinitionen aus Wikipedia. Aufgabe 1) Schreibe eine kurze Definition in eigenen Worten. Puls: Herzfrequenz:

2 Arbeitsblatt 2 Ablauf wissenschaftliches Arbeiten Beim wissenschaftlichen Arbeiten folgt man immer einem bestimmten Ablauf. Wir schauen uns das jetzt theoretisch an und werden nachher selbst nach diesem Ablauf arbeiten. 1. Entwicklung einer Fragestellung 2. Aufstellen von Vermutungen (Hypothesen) 3. Methode formulieren und Material bereitstellen 4. Experiment durchführen 5. Protokoll des Experiments 6. Auswertung der Ergebnisse 7. Diskussion und Interpretation der Hypothesen 8. Schlussfolgerung Das folgende Schema zeigt den Ablauf. Es zeigt auch, dass man nach einer Schlussfolg e- rung wieder zu einer weiteren Fragestellung kommen kann. Der Kreis geht immer weiter. Fragestellung Schlussfolgerung Hypothesen Diskussion und Interpretation Methode und Material Auswertung Ergebnisse Durchführung Experiment Protokoll Experiment

3 Arbeitsblatt 3.1 Grundexperiment Klopfzeichen Fragestellung und Hypothesen formulieren Wir haben auf dem vorherigen Blatt die wissenschaftliche Arbeitsweise kennen gelernt. Nun arbeiten wir selbst nach diesen Schritten. Wir wissen jetzt ja, dass unser Herz dafür zuständig ist, Blut in den ganzen Körper zu pumpen. In diesem Blut befindet sich Sauerstoff, welcher Energie in die einzelnen Körperteile und Organe bringt. Sobald der Sauerstoff von den Organen aufgenommen wurde, gelangt das sauerstoffarme Blut über das Herz wieder zurück in die Lunge, die es wieder mit Sauerstoff anreichert. Dieses sauerstoffreiche Blut gelangt wiederum zum Herzen und der Kreis beginnt von Neuem. Wir wissen jedoch nicht, wie viel Mal unser Herz pro Minute schlägt, ob es immer gleich schnell schlägt oder vielleicht immer schneller wird. Dies wollen wir nun wissenschaftlich untersuchen. 1. Schritt: Fragestellung formulieren Fragestellung: Wie oft schlägt unser Herz pro Minute? Sind es immer gleich viele Schläge oder was verändert die Anzahl der Schläge? 2. Schritt: Vermutungen aufstellen Aufgabe 1) Schreibe zwei Vermutungen auf, welche du bezüglich der Fragestellung hast. Hypothesen enthalten keine Begründung, also kein «weil» benutzen. Hypothesen / Vermutungen A: B:

4 Arbeitsblatt 3.2 Methode formulieren Für dieses Experiment ist die Methode schon vorgegeben. Damit wir herausfinden können, wie oft unser Herz pro Minute schlägt und was die Anzahl der Schläge beeinflusst, müssen wir unterschiedliche Bedingungen testen. 3.Schritt: Methode formulieren Wir messen also unsere Herzfrequenz bei drei unterschiedlichen Bedingungen: - Wir legen uns ca. 5 Minuten hin und atmen tief durch, keine Bewegungen - Wir gehen ein paar Schritte, nicht schnell - Wir laufen zweimal die Treppe hoch und runter Wir werden unsere Herzfrequenz von Hand messen, sowie zur Kontrolle von der Uhr ablesen. Wie man die Herzfrequenz ohne Uhr misst, ist im folgenden Kasten beschrieben. Herzfrequenz von Hand messen Die Herzfrequenz kann sehr einfach am Handgelenk gemessen werden. Lege dazu zwei Finger auf das Handgelenk, wie auf dem folgenden Bild gezeigt. Man kann eine Minute stoppen und während dieser Zeit die Schläge zählen. Dies funktioniert sehr gut für die erste Bedingung. Nach dem Umhergehen und Treppenlaufen muss gleich mit dem Messen begonnen werden, da sich die Herzfrequenz ziemlich schnell wieder ändert, wenn man stehen bleibt. Aus diesem Grund ist es für diese zwei Bedingungen besser, nur 15 Sekunden zu messen und dann die Anzahl der Schläge zu vervierfachen.

5 Arbeitsblatt 3.3 Experiment mit Ergebnissen und Auswertung 4.Schritt: Experiment durchführen Führt das Experiment nun selbst durch. Arbeitet zu zweit, so könnt ihr euch gegenseitig den Puls messen und die Zeit stoppen. 5.Schritt: Ergebnisse protokollieren Aufgabe 2) Schreibe in der folgenden Tabelle die jeweils gemessene Herzfrequenz auf. Herzfrequenz von Hand Herzfrequenz der Uhr Liegen Gehen Treppenlaufen 6.Schritt: Auswertung der Ergebnisse Aufgabe 3) Wie gut passen die selbst gemessenen Werte und die der Uhr zusammen? Aufgabe 4) Beschreibe die Herzfrequenz bei den unterschiedlichen Bedingungen.

6 Arbeitsblatt 3.4 Diskussion und Interpretation der Hypothesen sowie Schlussfolgerung 7.Schritt: Diskussion und Interpretation der Hypothesen Aufgabe 5) Haben sich die zuvor aufgestellten Hypothesen bestätigt oder sind sie falsch? Diskutiere die Ergebnisse im Zusammenhang mit den beiden Hypothesen. Diskussion Hypothese A Diskussion Hypothese B 8.Schritt: Schlussfolgerung formulieren Was bedeutet dies also in Bezug auf unsere Fragestellung? Aufgabe 6) Schreibe eine zusammenfassende Schlussfolgerung.

7 Arbeitsblatt 4.1 Richtwerte für Jugendliche 1. Aufstellung der Richtwerte Schlaf Es gibt teilweise etwas unterschiedliche Meinungen, wie viel Schlaf man in welchem Alter benötigt. Es steht aber fest, dass man im Kindesalter noch mehr Schlaf benötigt als im Erwachsenenalter. Hier siehst du zwei Tabellen, welche die empfohlene Schlafdauer in einem gewissen Alter angeben. Man kann schon bei diesen beiden ein paar Unterschiede entdecken. Tabelle 1 Alter Schlafdauer 5-6 Jahre Stunden 7-9 Jahre Stunden Jahre 9-10 Stunden oder mehr! Jahre 8-9 Stunden oder mehr! Quelle: elternwissen.com Tabelle 2 Alter Schlafdauer 5-6 Jahre 11.5 Stunden 7-9 Jahre 11 Stunden Jahre 10.5 Stunden Jahre 10 Stunden Jahre 9 Stunden Quelle: familienhandbuch.de Diese Daten können nur als Richtwerte dienen, an denen man sich orientieren kann. Eine gute Schlafdauer ist jedoch für jeden Menschen eine andere. Es gibt Menschen, denen reichen 4 Stunden pro Nacht aus, um am nächsten Tag fit zu sein. Andere Personen sind nicht einmal nach 10 Stunden Schlaf wirklich leistungsfähig. Wenn man jeden Tag müde ist, weil man zu wenig schläft, sollte man dies nicht nur am Wochenende nachholen. Man sollte versuchen die ganze Woche über etwas mehr Schlaf zu bekommen. Nur am Wochenende Schlaf nachzuholen reicht dem Körper irgendwann nicht mehr aus und man ist andauernd müde.

8 Arbeitsblatt 4.2 Bewegung Jeden Tag etwas Bewegung ist gesund, aber wie viel braucht man wirklich davon? Folgende Vorgaben sind für Jugendliche bis 15 Jahre gültig. - Jugendliche gegen Ende des Schulalters sollten sich mindestens 1 Stunde pro Tag mit mittlerer bis hoher Intensität bewegen. - Jüngere Kinder deutlich mehr als 1 Stunde pro Tag. Dabei kann man alle Aktivitäten ab 10 Minuten dazuzählen. Dazu sollte man mehrmals pro Woche die Knochen stärken, die Muskeln kräftigen, das Herz und den Kreislauf anregen, die Geschicklichkeit verbessern und Beweglichkeit erhalten. Herzfrequenz Die Herzfrequenz ist ebenfalls bei jeder Person unterschiedlich. Die folgende Tabelle zeigt den durchschnittlichen Ruhepuls bei unterschiedlichen Altersklassen. Durchschnittlicher Ruhepuls Altersklasse Fötus Säugling Kinder Jugendliche Erwachsene Senioren Quelle: Wikipedia, Ruhepuls Ruhepuls Ca. 150/min Ca. 130/min Ca. 100/min Ca. 85/min Ca. 70/min Ca. 90/min Aufgabe 1) Was fällt euch bei diesen Werten auf? Wie verändern sie sich im Laufe der Zeit? Durch viel Training, kann der Ruhepuls tiefer werden. Ausdauersportler, wie zum Beispiel Langläufer haben einen sehr tiefen Ruhepuls im Bereich von nur Schlägen pro Minute. Dies liegt daran, dass der Herzmuskel eines Sportlers verstärkt ist und die Sauerstoffaufnahme grösser ist.

9 Arbeitsblatt Vergleich der persönlichen Daten und den Richtwerten mit Hilfe des Dashboards Nun kennen wir die «gesunden» Werte. Jetzt wollen wir sehen, ob du diese Werte auch erreichst, sogar übertriffst oder allenfalls nicht erreichst. Schlaf Wie viel Schlaf benötigst du laut Vorgaben pro Nacht? Wie sieht es bei dir aus? Erreichst du diesen Wert? Falls ja, wieso ist das so? Falls nein, wie könntest du diesen Wert erreichen? Bewegung Wie viele aktive Minuten brauchst du pro Tag laut Vorgaben? Wie sieht es bei dir aus? Erreichst du die vorgegebenen Werte? Falls ja, woran liegt das? Falls nein, wieso nicht und was könntest du machen um den Wert zu erreichen? Herzfrequenz Welcher Ruhepuls ist für Personen in deinem Alter vorgegeben? Wie gut passt dein Ruhepuls zu den Richtwerten? Beschreibe.

10 Arbeitsblatt 5.1 Tagesplan Analyse der eigenen Daten Herzfrequenz Schaue dir deine Herzfrequenz-Messung mal etwas genauer an. A. Gibt es Momente, in denen deine Herzfrequenz ungefähr so tief ist wie beim Schlaf? Was hast du in diesen Momenten gemacht? B. In welchen Situationen ausser während dem Sport, ist deine Herzfrequenz sehr hoch? Schritte Such dir einen Tag während der Schulzeit aus und schau dir die Verteilung der Schritte während der Unterrichtszeit an. Wie viel Schritte machst du ungefähr während einer Unterrichtsstunde? Ist dies in allen Fächern die gleiche Anzahl oder gibt es ein Fach, ausser Sport, bei dem du dich sehr viel bewegst? Schlaf Die Uhr zeichnet deinen Schlaf ziemlich genau auf, sie zweigt dabei auch Phasen in denen du unruhig oder sogar wach warst. Schau dir diese Daten doch mal etwas genauer an. Wie würdest du die Qualität deines Schlafes beurteilen? Ist dies immer gleich? Falls es Nächte gibt, in denen du nicht so gut geschlafen hast, findest du in deinem Tagesplan einen Grund dafür?

11 Arbeitsblatt 5.2 Wochenplan Zeit Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag Samstag Sonntag

12 Arbeitsblatt 6.1 Langzeitexperiment Wir haben zuvor nur die Daten von einer Person angeschaut in unterschiedlichen Situationen. Entwickelt nun ein Experiment, mitsamt Fragestellung und Hypothese, das eine grössere Datenmenge umfasst. 1. Fragestellung und dazugehörige Hypothesen entwickeln Überlegt euch in der Gruppe eine Fragestellung, die ihr mit den Daten der ganzen Klasse beantworten könnt. Folgende Daten stehen zur Verfügung: - Schritte - Aktive Minuten - Schlaf - Etagen - Kalorien - Distanz Aufgabe 1) Schreibt eure Fragestellung in vollständigen Sätzen auf. Aufgabe 2) Welche Vermutungen habt ihr bezüglich eurer Fragestellung? Schreibt diese in ganzen Sätzen auf. A: B: PHBern

13 Arbeitsblatt Methode und Material beschreiben Wie wollt ihr eure Hypothesen überprüfen und der Fragestellung auf den Grund gehen? Was braucht ihr alles dazu? Aufgabe 3) Beschreibt genau, welche Daten ihr für die Beantwortung eurer Fragestellung benötigt. PHBern

14 Arbeitsblatt Auswertung der Daten Aufgabe 4) Stellt eure Daten in einer für euch passenden, übersichtlichen Art dar. Dies kann eine Tabelle, ein Diagramm oder beides sein. Aufgabe 5) Beschreibt eure Ergebnisse in ganzen Sätzen. PHBern

15 Arbeitsblatt Diskussion und Interpretation der Hypothesen; sowie Schlussfolgerung Wie sieht es mit euren Hypothesen aus? Konntet ihr sie durch die erhaltenen Daten bestätigen oder was habt ihr herausgefunden? Aufgabe 6) Beschreibe im Folgenden, wie die Daten mit den zuvor erstellten Hypothesen zusammenpassen. Diskussion Hypothese A Diskussion Hypothese B Aufgabe 7) Schreibt eine kurze und zusammenfassende Schlussfolgerung bezüglich der Fragestellung. PHBern

16 Arbeitsblatt Präsentation der Ergebnisse Aufgabe 8) Präsentiert eure Untersuchung der Klasse. Stellt eure Untersuchung mit den Ergebnissen in Form einer Power-Point-Präsentation dar. Folgende Punkte müssen in der Präsentation vorkommen: - Fragestellung mit euren Hypothesen - Methode - Auswertung der Daten - Diskussion der Hypothesen - Schlussfolgerung Die Präsentation soll ungefähr 5-10 Minuten dauern. Am Ende sollen eure Mitschülerinnen und Mitschüler die Möglichkeit haben, euch Fragen zu eurem Experiment und der Durchführung zu stellen. PHBern