В.В. Майер, Е.И. Вараксина, А.В. Долженко Натурная физическая модель сердечно-сосудистой системы для физико-биологического проекта
Продолжено исследование по физическому моделированию биологических процессов, происходящих при работе человеческого сердца. Обоснованно использована одна из разработанных ранее моделей левой половины сердца, которая построена на основе гидравлического насоса с клапаном в поршне, изучаемого в курсе физики 7 класса. Новизна описанных в этой статье результатов достигнута благодаря дополнению левой половины сердца правой половиной. Этот шаг позволил создать модельный эксперимент для изучения замкнутой системы кровообращения и продемонстрировать важную идею согласованной работы двух половин человеческого сердца. Описанный в статье новый эксперимент показывает функционирование большого и малого кругов кровообращения, обогащение крови кислородом в легких и расход кислорода в тканях и органах человеческого организма.
Ключевые слова: учебный физико-биологический проект, учебный физический эксперимент, гидравлический насос, сердце человека, сердечно-сосудистая система, левая и правая половины сердца, замкнутая система кровообращения, обогащение крови кислородом.
V.V. Mayer, E.I. Varaksina, A.V. Dolzhenko Full-scale physical model of the cardiovascular system for a physico-biological project.
A study devoted to the physical modeling of biological processes occurring during the work of the human heart has been continued. One of the previously developed models of the left half of the heart, based on the hydraulic pump with a valve in the piston, studied in the 7th grade physics course, was reasonably used. The novelty of the results described in this article is achieved by supplementing the left half of the heart with the right half. This step allowed us to create a model experiment for to study the closed circulatory system and demonstrate the important idea of the coordinated work of the two halves of the human heart. The new experiment described in the article shows the functioning of the large and small circulatory circles, blood oxygen enrichment in the lungs and oxygen consumption in the tissues and organs of the human body.
Keywords: educational physic-biological project, educational physics experiment, hydraulic pump, human heart, cardiovascular system, left and right heart halves, closed circulatory system, oxygen enrichment of blood.
DOI: 10.62957/2307-5457-2025-4-4-19
Глазовский государственный инженерно-педагогический университет имени В.Г. Короленко
Майер Валерий Вильгельмович доктор педагогических наук, профессор; заведующий кафедрой физики и дидактики физики Глазовского государственного инженерно-педагогического университета имени В.Г. Короленко.
Вараксина Екатерина Ивановна доктор педагогических наук, доцент; заведующая кафедрой физики и дидактики физики имени профессора В.В. Майера Глазовского государственного инженерно-педагогического университета имени В.Г. Короленко.
Долженко Анна Владимировна кандидат фармацевтических наук, доцент; доцент кафедры физической культуры и медико-биологических дисциплин; магистрант кафедры физики и дидактики физики имени профессора В.В. Майера Глазовского государственного инженерно-педагогического университета имени В.Г. Короленко.
Литература 1. Долженко А.В., Вараксина Е.И., Майер В.В. Простейшая натурная модель сердца для школьных демонстрационных опытов // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 41. – М.: ИСРО РАО, 2025. – С. 60-61. 2. Перышкин И.М. Физика: 7 класс: базовый уровень: учебник / И.М. Перышкин, А.И. Иванов. – М.: Просвещение, 2024. – 239 с. 3. Mayer V.V., Varaksina E.I., Dolzhenko A.V. Lecture demonstration of heart function as a piston pump for liquid circulation // Physics Education. – 2025. – V. 60. – 065015 (7pp). 4. Вараксина Е.И., Майер В.В., Долженко А.В. Гемодинамическая модель сердца для демонстрационных опытов на уроках физики и биологии // Учебная физика. – 2025. – № 2. – C. 3-12. 5. Майер В.В., Вараксина Е.И., Исакова М.Л. Содержание и технология проектной деятельности по учебному исследованию гидравлических механизмов // Учебная физика. – 2012. – № 2. – C. 3-16. 6. Сивоглазов В.И., Каменский А.А., Сарычева Н.Ю. Биология. 8 класс: учеб. для общеобразоват. организаций. – М.: Просвещение, 2021. – 240 c. 7. Биология: 9-й класс: базовый уровень: учебник / В.В. Пасечник, А.А. Каменский, Г.Г. Швецов, З.Г. Гапонюк; под ред. В.В. Пасечника. – М.: Просвещение, 2023. – 272 с. 8. Общий курс физиологии человека и животных. В 2 кн. Кн. 2. Физиология висцеральных систем: Учеб. для биол. и медиц. спец. вузов / А.Д. Ноздрачев, Ю.И. Баженов, И.А. Баранникова и др.; Под ред. А.Д. Ноздрачева. – М.: Высш. шк., 1991. – 528 с. 9. Анциферов Л.И., Пищиков И.М. Практикум по методике и технике школьного физического эксперимента: учеб. пособие для студентов пед. ин-тов физ.-мат. спец. – М.: Просвещение, 1984. – 255 с. 10. Шамало Т.Н. Учебный эксперимент в процессе формирования физических понятий: Кн. для учителя. – М.: Просвещение, 1986. – 96 с. 11. Кривушин А.А., Милованова О.А., Кривушина С.А. Влияние температуры на импеданс биоткани в учебном эксперименте для студентов медицинского вуза // Учебная физика. – 2025. – № 3. – C. 40-55. 12. Куимов А.С., Зуев П.В. Формирование элементов технической грамотности учащихся при проведении физического эксперимента // Учебная физика. – 2024. – № 2. – С. 58-65. 13. Иванов Ю.В. Модель поршневого насоса с воздушной камерой // Учебная физика. – 1997. – № 3. – С. 9-10.