Սիրտը՝ գործողության մեջ. ինքնաշեն մոդել

Ինչպե՞ս է աշխատում սիրտը։ Ինչպե՞ս է արյունը շարժվում օրգանիզմում։ Այս հարցերի պատասխանները ճամբարականները ոչ միայն ուսումնասիրեցին գրքերից ու պատկերներից, այլև փորձեցին կենդանացնել այդ գործընթացը սեփական ձեռքերով։

Բնագիտատեխնիկական ստուգատեսին ընդառաջ Մխիթար Սեբաստացի կրթահամալիրի ճամբարում իրականացվեց համագործակցային նախագիծ՝ մարդու արյունատար համակարգը ներկայացնող ինքնաշեն լաբորատոր սարքի ստեղծում։ Նախագիծը իրականացվել է սարքաշինության լաբորատորիայի հետ համատեղ՝ միավորելով կենսաբանությունն ու ինժեներատեխնիկան հմտությունները մեկ ամբողջական գործընթացում։

Մինչ գործնական աշխատանքին անցնելը ճամբարականները ուսումնասիրել են տարբեր կենդանիների արյունատար համակարգի կառուցվածքը, համեմատել դրանք մարդու համակարգի հետ, քննարկել արյան շրջանառության նշանակությունն ու ֆունկցիաները։ Տեսական գիտելիքները աստիճանաբար վերածվեցին  իրական գործի՝ ստեղծելով սրտի աշխատող մոդել։

Սարքը պատրաստված է նրբատախտակից, էլեկտրական պոմպերից, թափանցիկ խողովակներից, սնուցման աղբյուրից, անջատիչներից և ռիթմ ապահովող էլեկտրական մոդուլից։ Թափանցիկ խողովակներով հերթականությամբ հոսող կարմիր և կապույտ հեղուկները նմանակում են արյան շրջանառությունը՝ դարձնելով սրտի աշխատանքը տեսանելի ու ընկալելի։ Ամեն մի շարժում հիշեցնում է իրական բաբախում՝ պարզ, բայց խոսուն։Աշխատանքի լուսաբանումը սարքաշինության լաբորատորիայի բլոգում։

ովորողները փայտից գծագրեցին և կտրեցին սրտի մոդելը, այն գունավորվեց, ապա քայլ առ քայլ ամրացվեցին խողովակներն ու մղիչները։ Յուրաքանչյուր փուլ պահանջում էր ճշգրտություն, համագործակցություն և պատասխանատվություն։ Սովորողները միաժամանակ աշխատում էին մեխանիկական գործիքներով, ծանոթանում էլեկտրական պարզագույն սխեմաներին և բացահայտում սրտի աշխատանքի մեխանիզմնեը։

Նախագծի նպատակը միայն սարք պատրաստելը չէր։ Այն հնարավորություն տվեց զարգացնել ստեղծագործական մտածողությունը, ձեռք բերել գործնական հմտություններ և գիտակցել, որ գիտությունը հնարավորություն է ստեղծում  ոչ միայն սովորելու, այլև ստեղծագործելու։

Տեսական փուլ․ արյան շրջանառության համակարգի ուսումնասիրություն

Աշխատանքի առաջին հատվածում ճամբարականները ծանոթացել են մարդու սրտի և անոթային համակարգի կառուցվածքին։ Նրանք ուսումնասիրել են՝

l սրտի խոռոչների դասավորությունը

l զարկերակների և երակների կառուցվածքը, տարբերությունները

l արյան հոսքի ուղղությունը և կարգավորումը

Այս փուլում սովորողները համեմատել են մարդու և կաթնասունների սրտի կառուցվածքները, կապը այլ օրգան համակարգերի հետ։Տեսական գիտելիքները ամրապնդելու համար նրանք կատարել են գծագրումներ, քննարկել յուրաքանչյուր օղակի նշանակությունը և նկարագրել, թե ինչպես է արյունը մատակարարում թթվածին ու սննդանյութեր ամբողջ օրգանիզմում, ինրպես նաև հեռացնում հյուսվածքներից ածխաթթու գազը և նյութափոխանակության արգասիքները։

Գործնական փուլ․ սրտի մոդելի պատրաստում

Տեսական գիտելիքները ստանալուց հետո սովորողները սկսեցին իրական մոդելի պատրաստումը։ Աշխատանքը կատարվել է լաբորատոր պայմաններում՝ հետևյալ հերթականությամբ․

1. Նախագծում և գծագրում

Ճամբարականները նախ գծագրել են սրտի և խոշոր անոթների սխեման՝ պահպանելով իրական անատոմիական կառուցվածքը։ Այդ գծագիրը ծառայել է որպես մոդելի հիմք։

2. Փայտից տարրերի կտրում և ձևավորում

Լաբորատորիայի սարքավորումներով նրանք կտրել են համապատասխան բաղադրիչները։ Յուրաքանչյուր տարր մանրակրկիտ մշակվել է, հարթեցվել և պատրաստվել գունավորման։

3. Գունավորում և նշագրում

Գործնական աշխատանքների կարևոր փուլերից էր սրտի խոռոչների և անոթների գունավորումը՝

Կարմիր գույնով  ներկվել են այն հատվածները, որոնցով հոսում է թթվածնով հարուստ արյունը (զարկերակային ),իսկ կապույտով՝ այն հատվածները, որտեղ հոսում է թթվածնով աղքատ արյունը (երակային )։

4. Անոթների, խողովակների և պոմպերի տեղադրում

Գունավորումից հետո մոդելին ամրացվել են ճկուն խողովակներ և փոքր հզորությամբ պոմպեր, որոնք պարբերաբար շարժում են ներկված հեղուկը։

Այսպիսի լուծման շնորհիվ ստացած մոդելում հեղուկը շարժվում է  է նույն ուղղությամբ ինչ իրական օրգանիզմում։

 

 

Արդյունքում ստացվեց կենսաբանության դասավանդման համար նախատեսված ինքնաշեն լաբորատոր սարք, որը ուսումնական գործընթացը դարձնում է ավելի պատկերավոր, հետաքրքիր և արդյունավետ։

Մարդու արյունատար համակարգի ինքնաշեն մոդելի կիրառումը ուսումնական գործընթացում հնարավորություն է տալիս կենսաբանության դասերը կազմակերպել հետազոտական և փորձարարական ձևաչափով։ Մոդելը նպաստում է բարդ կենսաբանական գործընթացների՝ մասնավորապես սրտի ռիթմիկ աշխատանքի և արյան շրջանառության մեխանիզմների տեսողական ընկալմանը, ինչը բարձրացնում է ուսուցման արդյունավետությունը։

Սարքը նպատակահարմար է օգտագործել միջին և ավագ դպրոցում՝ «Արյունատար համակարգ», «Սիրտ» և «Նյութափոխանակություն» թեմաների ուսումնասիրման ընթացքում։ Այն կարող է կիրառվել ինչպես նոր նյութի ներկայացման, այնպես էլ ամփոփիչ կամ կրկնողական դասերի ժամանակ՝ որպես դիտարկման և քննարկման գործիք։

Նախագծային այս մոտեցումը խթանում է միջառարկայական կապերը (կենսաբանություն, ֆիզիկա, տեխնոլոգիա), զարգացնում է սովորողների հետազոտական մտածողությունը, թիմային աշխատանքի հմտությունները և նպաստում է գիտական հետաքրքրության ձևավորմանը։ Մոդելի կառուցումն ու կիրառումը կարելի է ներառել նաև որպես ուսումնական նախագիծ կամ ստուգատեսային աշխատանք։

Ճամբարը ևս մեկ անգամ ցույց տվեց, որ համագործակցային ուսուցումը, փորձարարական մոտեցումները և ստեղծագործական միջավայրը նպաստում են ստացած գիտելիքի խորքային յուրացմանը և դրա գործնական կիրառմանը՝ ձևավորելով կայուն հմտություններ և մտածողություն։