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fast food - big body! Oder: Gibt es Alternativen?
Analyse, Konstruktion und Simulation des Energiehaushaltes im menschlichen Körper |
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Mögliche Anforderungen für die 9. bis 12. Klasse |
| !! Entscheidet euch in eurer Kleingruppe für die folgende Analyse oder für eine Konstruktion/Simulation. Bearbeitet sie arbeitsteilig und diskutiert sie anschließend in der Klasse ! |
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Analysen zum Energiehaushalt des menschlichen Körpers
sowie
Analysen zur Stabilisierung
des eigenen Körpergewichtes
und der Fitness
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Gesunde und ausgewogene Ernährung zeigen sich heute in einer "sportlichen" Figur, so die Volksmeinung. Analysiert auf der Grundlage der gegebenen Daten diesen Zusammenhang. Das kann u.a. bedeuten:
Analysiert auf der Grundlage der potentiellen Energie in der menschlichen Nahrung für euch ganz persönlich eure alltägliche Ernährung. Das kann u.a. bedeuten:
- Ermittelt eine Woche lang den Energiegehalt der aufgenommenen Nahrung und dokumentiert die Ergebnisse.
- Ermittelt eine Woche lang den Arbeitsumsatz bei euren sportlichen Aktivitäten und dokumentiert die Ergebnisse.
- Ermittelt euren durchschnittlichen Energiebedarf pro Tag.
- Stellt für diesen durchschnittlichen Energiebedarf verschiedene Mahlzeiten zusammen.
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Konstruktion und Simulationen zum Energiehaushalt eines menschlichen Körpers
Das ist schon eine hohe Anforderung!
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Konstruiert unter Nutzung der gegebenen Zahlen ein dynamisches Modell für den Energiehaushalt eines menschlichen Körpers:- Beschreibt das Modell zunächst mit Worten und dann in einem Wirkungsdiagramm.
- Übertragt das Wirkungsdiagramm in ein Flussdiagramm und überlegt dabei, welche Größen ihr in diesem Modell als Zustandsgrößen (Energiehaushalt), als Flussgrößen (Grundumsatz, Nahrungsabhängiger Verbrauch und Arbeitsumsatz), als Parameter (Prozentsätze im Energiehaushalt) und als Konstante (Nahrungszufuhr, Sport) annehmen solltet.
- Erstellt die Zustands- und Modellgleichungen und programmiert das Modell mit Excel.
- Simuliert das dynamische Modell.
- Beschreibt das Verhalten, den Zweck und die Grenzen des Modells.
- Konstruiert sodann dynamische Modelle, die über die festgestellten Grenzen hinausgehen.
- Simuliert eure erweiterten Modelle
a) für unterschiedliche Essgewohnheiten,
b) für unterschiedliche Sportarten und
c) für den Heißhunger nach einer Diät.
Nutzt dabei ggf. auch die gegebenen Daten.
- Verschriftlicht eure Ergebnisse und erstellt eine Präsentation.
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Konstruktion und Simulationen des Jojo-Effektes beim Ab- und wieder Zunehmen
Das ist ebenfall eine hohe Anforderung!
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Mit viel Mühe hat man abgenommen und gewissermaßen das Normalgewicht wieder erreicht und schon nimmt man wieder zu. Der Jojo-Effekt lässt grüßen: Das neu entstehende Übergewicht ist größer als je zuvor.
- Konstruiert in einem dynamischen Modell den Jojo-Effekt.
- Beschreibt das Modell zunächst mit Worten und dann in einem Wirkungsdiagramm.
- Übertragt das Wirkungsdiagramm in ein Flussdiagramm.
- Erstellt die Zustands- und Modellgleichungen und programmiert das Modell mit Excel.
- Simuliert den so genannten Jojo-Effekt.
- Beschreibt das Systemverhalten, den Zweck und die Grenzen des Modells.
- Begründet mit euren Simulationen, dass weder Medikamente noch unterschiedliche Diäten eine ungesunde Ernährung und den Mangel an Bewegung ausgleichen können.
- Verschriftlicht eure Ergebnisse und erstellt eine Präsentation.
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Letzte Änderung: 10.06.2010
© Pädagogisches Institut für die deutsche Sprachgruppe
- Bozen. 2000 -
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Zur Bearbeitung der Anforderungen (Aufgaben)
gibt es für euch die folgenden mathematischen Hilfen
(blau unterlegt)
und Werkzeughilfen
(grün unterlegt): |
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Mögliche Hilfen für die
Klassenstufen 9 bis 12 |
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| Anmerkung: Auch hoch bezahlte Experten haben große Schwierigkeiten, gültige Modelle zu entwickeln. Darum kann es hier also nicht gehen. Es soll lediglich in einfachen Modellen versucht werden, einige in der Analyse erkannte Zusammenhänge in Wechselwirkung zu bringen. |
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| Zur Anregung der Konstruktion dynamischer Modelle u.a.: |
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