XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Невероятная математика и кое-что о питании

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Овчаров М.А. 1

---

1МБОУ "Школа №1 имени В.И. Муравленко"

Шугаева С.С. 1

---

1МБОУ "Школа №1 имени В.И. Муравленко"

Работа в формате PDF

153.7 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время одной из самых актуальных тем, обсуждаемых в обществе, является правильное питание [1]. Питание относится к важнейшим факторам, обеспечивающим поддержание здоровья, работоспособности, долголетия, творческого потенциала человечества и профилактику различных заболеваний [5].

Практически все читают на этикетке состав продуктов, отслеживают и регулируют количество потребляемых белков, жиров, углеводов, а некоторые ищут отзывы об интересующих продуктах в интернете, изучают информацию о влиянии пищевых ингредиентов на свое здоровье [7].

Для поддержания нормальной деятельности человека обязательно поступление в организм пищевых веществ не только в нужных количествах, но и в оптимальных для усвоения соотношениях. При этом нужно помнить, что недостаточность отдельных незаменимых факторов питания или их избыток, включая многие аминокислоты, витамины и другие пищевые вещества, вредны для организма [2].

Поскольку актуальностьправильного питания в наши дни нельзя переоценить, каждый человек должен сформировать для себя грамотно построенный рацион и придерживаться определенного режима со здоровой диетой [4].

Меня заинтересовал вопрос, может ли математика помочь в организации здорового питания? Поэтому для исследования была выбрана такая тема.

Гипотеза: простейшие математические расчёты могут помочь сохранить здоровье.

Цель работы: выяснить, можно ли с помощью математики составить рацион здорового питания.

Для осуществления цели поставлены следующие задачи:

Изучить источники информации о здоровом питании;

Составить обзор литературы по теме исследования;

Провести анкетирование среди учащихся разных классов по теме исследования;

Используя математические методы, составить рацион здорового питания на неделю;

Обработать результаты исследования.

Объект исследования: здоровое питание.

Предмет исследования: составление рациона здорового питания.

Продукт проекта: рацион здорового питания, презентация.

Методы: анализ, синтез, обобщение, анкетирование.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Основы и правила здорового питания

В наше время вопрос здорового питания особенно актуален. Орлова А. И. и Шестаков И. В. в своей статье подчёркивают следующие причины актуальности данного вопроса:

Экологическая обстановка в большинстве городов ухудшается, что способствует снижению показателей здоровья населения. В таких условиях здоровое питание является одним из главных инструментов укрепления иммунитета;

Сейчас популярно вести здоровый образ жизни. Каждый второй или третий человек ходит в спортивный зал, а для поддержания хорошей формы необходимо правильно питаться;

В последнее время распространяются различные заболевания, инфекции, вирусы. Если же организм достаточно насыщен полезными веществами, иммунитет достаточно стойкий, чтобы справиться с болезнями.

Выделим правила здорового питания:

Продукты питания в рационе должны быть максимально разнообразны, потому что один продукт не может содержать всех необходимых микроэлементов;

Защите от болезней, связанных с обменом веществ, способствует поддержание нормального веса;

Чёрный хлеб содержит больше витаминов и полезных веществ, чем белый;

Стакан нежирного молока содержит дневную норму кальция;

Для предотвращения развития болезней кровеносной системы необходимо есть рыбу и бобовые;

Каждый день нужно есть как можно больше фруктов и овощей так как они содержат требуемое количество витаминов, минеральных веществ и клетчатки;

Продукты с высоким содержанием холестерина вредны для здоровья;

Избыток соли ведёт к повышению давления.

Постоянные перекусы, избыток сладкого, соленого, жирного не добавят вам здоровья и не поднимут уровень энергии. Заряжают энергией и необходимыми веществами крупы, сухофрукты, коктейли из свежих соков, а также разнообразие в салатах: добавление пророщенных злаков, любых ягод, сока алоэ и так далее [4].

Вода и БЖУ

Перейдём к компонентам питания. Вода является одним из важнейших элементов рациона. Человеческий организм на 55–65 % состоит из воды. В организме взрослого человека с массой тела 65 кг содержится около 40 л воды. По мере старения количество воды в теле уменьшается [2].

Сколько воды нужно выпивать в день? Часто встречается утверждение о двух литрах, но это условно. Проще всего ориентироваться на чувство жажды — пить тогда, когда хочется. Но у некоторых людей естественное чувство жажды притуплено — чтобы ввести воду в постоянную привычку, придётся механически заставлять себя выпивать несколько стаканов в течение дня [6].

Можно получать воду не только напрямую, но и из фруктов и свежевыжатых соков. В овощах и плодах её содержится 70–90%. Много воды содержат огурцы, салат, томаты, кабачки, капуста, тыква, зелёный лук, ревень, спаржа и, конечно, арбузы и дыни. Приём сочных плодов и овощей насыщает нас самой лучшей водой, и нам вообще не хочется пить. Прекрасными характеристиками обладает талая вода. Важно знать и следующее: потребление продуктов с высоким содержанием солей натрия способствует задержке воды в организме [2].

Правильное питание школьника — это в первую очередь баланс белков, жиров и углеводов. Недостаток этих веществ плохо сказывается на здоровье.

Так, белки — это строительный материал организма, который отвечает за генерацию тканей и обмен веществ. Больше всего белка — в бобовых [6].

Насыщенные жиры — их больше всего в рыбе и орехах — обеспечивают транспортировку питательных веществ в организме и выработку нужных гормонов. Полиненасыщенные жирные кислоты относятся к незаменимым факторам питания, так как в организме не синтезируются и поэтому должны поступать с пищей [2].

Углеводы — источник энергии. Они бывают простые и сложные — если первые в большом количестве содержатся в хлебобулочных изделиях и сладостях, то вторые можно найти в цельнозерновых продуктах, бобовых, крупах [6]. Животные и человек не синтезируют углеводы. Мёд, сладкие овощи и фрукты — основные пищевые источники глюкозы и фруктозы [2].

Энергетическая ценность пищи измеряется в калориях. Суточная потребность в БЖУ и энергии для детей представлена в Приложении 1.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Результаты анкетирования

Изучив теоретические основы здорового питания, мы составили анкету (Приложение 2). В опросе приняли участие 69 учеников нашей школы: 21 из 2 класса, 23 из 4 класса и 25 из 9 класса. Результаты опроса расположены в Приложении 3 (рисунки 1-7).

На вопрос «Влияет ли питание на состояние здоровья?» ученики ответили примерно одинаково (рисунок 1). На диаграмме видно, что по мере взросления, неверных ответов становится меньше. Все девятиклассники на данный вопрос ответили одинаково.

Следующий вопрос: «Едите ли вы 3-5 раз в день в одно и то же время?» (рисунок 2). Мы видим, что к более старшему возрасту питание школьников становится организованнее. Меньше 20% от учеников начальной школы ответило на этот вопрос положительно. При этом, в 4 классе положительный ответ дали 4% учеников. Среди девятиклассников это 60%.

Считается, что правильно питаться необходимо три раза в день. Но диетологи в последнее время утверждают, что этого недостаточно. Для сохранения энергии необходимо питаться пять раз в день, позволять себе перекусы в виде фруктов или сэндвича из хлеба, приготовленного из цельного зерна, и нежирного сыра. Перерывы между основными приемами пищи и перекусами должен составлять не менее двух часов, но и не более. Завтрак и ужин могут быть более легкими. Зато обед должен быть калорийным, ведь именно в середине дня мы больше всего тратим энергии [Орлова].

На вопрос «Сколько воды нужно пить каждый день?» большинство 2-классников ответили от 0,5л до 1л, на втором месте от 1л до 1,5л и от 1,5л до 2л, остальные ответили от 2л и больше (Рисунок 3). Среди учеников 4-го класса самым популярным оказался ответ от 1л до 1,5л, на втором месте от 1,5л до 2л, на третьем от 0,5л до 1л и на последнем так же от 2л и больше. Большинство 9-классников считает, что нужно пить от 1,5л до 2л воды в день, на втором месте ответ от 1л до 1,5 и последний опять от 2л и более.

43% учеников 2-го класса знают, как рассчитать норму потребления калорий в день, остальные 57% ответили отрицательно на данный вопрос (рисунок 4). В 4 классе результаты схожи, 70% не знают, как это сделать, 30% ответили положительно. В 9 классе ситуация противоположная: 56% ответили да и 44% нет.

Следующий вопрос анкеты: «За сколько часов до сна нужно организовать последний приём пищи?» (Рисунок 5). Большинство опрошенных из второго класса ответили за 1-2 часа, на втором месте за 30 минут – 1 час, далее за 5-6 часов и на последнем месте за 3-4 часа. В 4-том классе лидирует ответ за 1-2 часа, за ним идёт 3-4 часа, далее 30 минут – 1 час и на последнем месте 5-6 часов. Большинство 9-классников ответили верно на данный вопрос (3-4 часа), на втором месте ответ 1-2 часа, за ним 5-6 часов и последний 30 минут – 1 час.

Большинство опрошенных учеников 2-го и 9-го классов считают, что математика не может помочь питаться правильно (рисунок 6). В 4-м классе ситуация противоположная.

На последний вопрос «Хотели бы вы узнать больше о здоровом питании?» большинство ребят во всех классах ответили положительно (рисунок 7). Только в 9-м классе мнения разделились почти поровну (52% за, 48% против).

Расчёт калорий

Из Приложения 1 мы узнали нормы потребления БЖУ и калорий в день для детей моего возраста (белки 63г, жиры 70г, углеводы 305г, ккал 2100). Составим рацион на день, с учётом данной информации.

Завтрак:

Омлет запеченный (150 г.)

В 100г. омлета 129 ккал. 150:100=1,5 129*1,5=193,5 округляем до 194 ккал

Также в 100г. омлета 8,7г белков, 9,1 г жиров и 2,3 г углеводов. Находим БЖУ в 150г омлета: 8,7*1,5=13,05 г. 9,1*1,5=13,65 г 2,3*1,5=3,45 г

Проведя расчёты для всех приёмов пищи, мы составили рацион здорового питания на день. Содержание БЖУ и ккал в 100г. продукта мы искали в сети Интернет. Полученный рацион представлен в приложении 4.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведённого исследования мы можем сделать следующие выводы:

Правильно подобранный рацион способен укрепить здоровье и помочь организму бороться с заболеваниями;

Для сохранения здоровья необходимо питаться минимум 3 раза в день в одно и то же время;

Помимо основных приёмов пищи, должно быть 2 перекуса. Интервал между приёмами пищи 2 часа;

Самым калорийным приёмом пищи должен быть обед, так как днём мы тратим больше всего энергии;

В день необходимо выпивать от 2л воды. Для контроля можно воспользоваться специальными приложениями, которые подсчитывают количество выпитой жидкости;

Последний приём пищи должен быть не позднее 3-4 часов до сна;

Для составления рациона, можно воспользоваться нормами потребления калорий и БЖУ;

Чтобы рассчитать количество калорий в продуктах питания, достаточно воспользоваться простыми математическими расчётами.

Таким образом, гипотеза полностью подтвердилась. Простейшие математические расчёты могут помочь сохранить здоровье.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Корытова В. Е., Гарбуз С. А., Будрин А. Г. Исследование потребителей на Российском рынке здорового питания // Гуманитарные, социально-экономические и общественные науки . - 2017. - №8-9. URL: https://online-science.ru/userfiles/file/aez5jnzuc3wfl1bgvdzpuqdpaxxesim8.pdf

Маркелов И. П. Основы здорового питания // Физическая культура. Спорт. Туризм. Двигательная рекреация. - 2017. - №3. - С. 100-104.

О нормах физиологических потребностей детей и подростков в основных пищевых веществах и энергии // Управление федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека URL: http://02.rospotrebnadzor.ru/content/191/27147/ (дата обращения: 01.02.2021).

Орлова А.И., Шестаков И.В. Актуальность здорового питания в образовательных учреждениях// Colloquium-journal, 2020. – №4(56). – С. 26-28.

Погожева А. В. Правильное питание – фундамент здоровья и долголетия // Инновационные технологии. - 2017. - №10. - С. 58-61.

Правильное питание школьника: нормы ВОЗ и советы родителям // Фоксфорд URL: https://externat.foxford.ru/polezno-znat/pravilnoe-pitanie-shkolnika (дата обращения: 27.01.2021)

Сычева О. В., Сычева В. В. Суперфуды и здоровое питание // Пищевая индустрия. - 2020. - №9. - С. 61-63.

Приложение 1. Нормы потребления БЖУ и ккал

Таблица 1. Суточная потребность в пищевых веществах и энергии детей

Таблица 2. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для подростков в возрасте 14-18 лет

Таблица 3. Рекомендуемое распределение калорийности между приемами пищи в течение дня

Источник: О нормах физиологических потребностей детей и подростков в основных пищевых веществах и энергии // Управление федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека URL: http://02.rospotrebnadzor.ru/content/191/27147/ (дата обращения: 01.02.2021).

Приложение 2. Анкета «Здоровое питание и математика»

Сколько вам лет?

_____________________

В каком классе вы учитесь?

______________________

Как вы думаете, влияет ли питание на состояние здоровья?

Да Нет Не знаю

Едите ли вы 3-5 раз в день в одно и то же время?

Да Нет

Как вы думаете, сколько воды нужно пить каждый день?

От0,5 до 1 л

От 1л до 1,5 л

От 1,5 до 2 л

От 2 л и больше

Знаете ли вы как рассчитать норму потребления калорий в день?

Да Нет

За сколько часов до сна нужно организовать последний прием пищи?

За 5-6 часов

За 3-4 часа

За 1-2 часа

За 30 минут – 1 час

Как вы думаете, может ли математика помочь питаться правильно?

Да Нет

Хотели бы вы узнать больше о здоровом питании?

Да Нет

Приложение 3. Результаты анкетирования

Рисунок 1. Распределение ответов по классам (ось ординат - % от числа опрошенных учеников в классе)

Рисунок 2. Распределение ответов по классам (ось ординат - % от числа опрошенных учеников в классе)

Рисунок 3. Распределение ответов по классам (ось ординат - % от числа опрошенных учеников в классе)

Рисунок 4. Распределение ответов по классам (ось ординат - % от числа опрошенных учеников в классе)

Рисунок 5. Распределение ответов по классам (ось ординат - % от числа опрошенных учеников в классе)

Рисунок 6. Распределение ответов по классам (ось ординат - % от числа опрошенных учеников в классе)

Рисунок 7. Распределение ответов по классам (ось ординат - % от числа опрошенных учеников в классе)

Приложение 4. Рацион на день для ребёнка 7-10 лет