Моделювання серцево-судинної системи людини в класі

Щоб зробити навчання наочним і цікавим, можна використати кілька способів моделювання серцево-судинної системи, які допоможуть учнівству зрозуміти її роботу. Один із вдалих варіантів – поєднання практичних моделей і короткого відеопояснення. Наприклад, на Медіатеці доступне відео «Вступ до кровоносної системи», у якому наочно демонструються основні функції серцево-судинної системи, принцип її роботи та роль у підтриманні життєдіяльності організму. Переглянути його можна за посиланням.

Модель кровообігу за допомогою трубок і води

Матеріали:

Прозорі трубки різного діаметра (імітація артерій, вен і капілярів).
Гумова груша або шприц (імітація серця).
Червона підфарбована вода (імітація крові).
Манометри (за бажанням, для вимірювання тиску).
Клей гарячого пістолету чи клейка стрічка для зʼєднання трубок.

Як створити модель:

Підготовка трубок:

Візьміть прозорі трубки різного діаметра. Великі імітуватимуть артерії, середні – вену, а маленькі – капіляри.

Наріжте трубки необхідної довжини, щоб вони могли проходити від резервуара до помпи та назад, формуючи замкнуту систему.

Підключення трубок:

Одну з трубок (велику) підʼєднайте до гумової груші або шприца, які будуть імітувати серце. Це буде «аорта».

Далі трубки різного діаметра підключаються до основної трубки, створюючи мережу для симуляції капілярів, вен і артерій.

Перевірте герметичність зʼєднання. Використайте клейку стрічку або клей гарячого пістолету.

Заповнення системи водою:

Наповніть систему водою, уникайте повітряних пробок. Переконайтеся, що всі трубки заповнені рідиною, і вода може вільно циркулювати.

Робота системи:

Спершу учень/учениця має потягнути поршень шприца на себе, а потім натиснути на нього, створюючи тиск, і підфарбована вода починає рухатися по трубках. Це імітує кровообіг через серце, артерії, капіляри та вени.

Спостерігайте, як вода рухається через трубки різного діаметра: у вузьких трубках вода рухається повільніше, що ілюструє підвищений опір судин (імітує артеріальний тиск).

Демонстрація фізіологічних процесів:

Змінюючи силу натискання на гумову грушу або поршень шприца, можна продемонструвати зміни в тиску крові.

Використовуйте манометри (якщо є), щоб виміряти тиск у різних частинах системи, пояснюючи принципи артеріального тиску та взаємодії серця із судинами.

Як працює: ця модель дає змогу наочно побачити, як працює кровообіг (а саме одне з кіл кровообігу). Оскільки для створення моделі двох кіл кровообігу потрібна складніша система. Коли школяр/школярка натискає на гумову грушу або поршень шприца, вода рухається по трубках, що демонструє циркуляцію крові в організмі. Різний діаметр трубок імітує різний опір судин: у вузьких трубках вода рухається повільніше, що дає можливість зрозуміти механізм артеріального тиску та вплив різних чинників на кровообіг.

Можна використати цифрові симуляції для вивчення фізіологічних процесів серцево-судинної системи людини. Наприклад:

1. BioDigital Human

🔗 https://www.biodigital.com/

3D-модель людського тіла з можливістю детального перегляду серцево-судинної системи.
Інтерактивні анімації демонструють, як працює серце, які зміни відбуваються під час хвороби.

2. The Virtual Heart (The Lawrence Hall of Science)

🔗 http://thevirtualheart.org/

Візуалізація роботи серця в різних станах (нормальний серцевий ритм, аритмії, інфаркт).
Дає змогу «налаштовувати» серце та бачити, як змінюється кровообіг.

Таке поєднання фізичних моделей та цифрових симуляцій допоможе учням та ученицям зрозуміти значення серцево-судинної системи на практиці, сприятиме розвитку дослідницьких навичок і зробить навчання інтерактивним.