Успокаивающий кофе. Эксперимент.
Считается, что употребление кофе оказывает бодрящий эффект. Поэтому многие школьники и студенты пьют его перед экзаменами. Но Катя знала, что ее дядя пьет кофе, когда не может заснуть. Поэтому она решила выяснить, насколько часто встречаются люди, на которых кофе оказывает успокаивающее действие. Для этого она решила проверить действие кофе на своих одноклассников, причем учесть, в том числе, и объективные физиологические показатели – пульс и артериальное давление. Учительница биологии разрешила проводить эксперимент на своем спаренном уроке.
Как Катя должна спланировать все этапы опыта? Приведите план эксперимента, обосновав каждый из этапов.
Установим основные этапы проведения эксперимента. Каждый из них оценивается в 1 балл.
1. Измерить частоту сердечных сокращений (ЧСС) и артериальное давление (АД) в обычном состоянии.
2. Выдать каждому участнику кофе.
3. Подождать, пока кофе усвоится и начнет действовать
4. Измерить ЧСС и АД.
5. Опросить участников об их состоянии.
6. Сравнить и оценить результаты.
Однако для грамотного проведения эксперимента необходимо учесть еще много факторов. За каждый указанный и поясненный фактор добавляется 1 балл. Номер оцененного фактора (их список по пунктам приведен ниже) указан в комментариях к ответам каждого участника (например, +1б. 7П значит, что у вас в работе зачтена версия из 7 пункта).
1П. Так как варить настоящий кофе в школе сложно, то надо взять растворимый, предварительно поискав в интернете данные о содержании кофеина в разных марках и выбрать ту, где его побольше. Необходимо выдать участникам одинаковые дозы кофе, разумно даже учесть их вес.
2П. Дополнительно можно провести предварительное анкетирование, чтобы выяснить, кто в классе пьет кофе и насколько часто. Тогда можно будет поискать корреляцию этого показателя с изменениями ЧСС и АД. Также имеет смысл опросить участников о том, есть ли у них особые случаи: спортсмены, сердечные заболевания, неожиданная реакция на кофе. До самого опыта надо установить нормальные значения ЧСС и АД у каждого школьника; измерения проводим тонометром.
3П. Измеряем тонометром показатели не менее 3 раз, чтобы взять среднее значение.
4П. Идеально измерить АД и ЧСС в разные дни.
5П. Имеет смысл проводить измерения в одно и то же время суток, поскольку эти показатели могут изменяться в течение дня.
6П. Перед измерением нужно проследить, чтобы участник был в состоянии покоя хотя бы 5 минут. Желательно не после урока физкультуры или сложной контрольной работы.
7П. В случае использования нескольких приборов имеет смысл сверить их показания.
8П. Выборкой является весь класс, но не менее 20 человек. Если в классе примерно одинаковое количество мальчиков и девочек, потом можно будет сравнить их показатели. Тут встает вопрос о контрольной группе. В данном эксперименте, в котором участвует всего около 20 человек, выделять еще часть людей «для контроля» нецелесообразно по ряду причин. Во-первых, выборка и так маленькая. Во-вторых, контролем будут служить измерения ЧСС и АД до принятия кофе. В-третьих, условия эксперимента предполагают неизменную ситуацию, т.е. если произойдет пожарная тревога в это время, то эксперимент все равно сорвется, контрольная группа тут не поможет.
9П. Дизайн эксперимента целесообразно сделать следующим: в начале урока все пьют стакан кофе, причем первый ряд сразу после звонка, второй через 5-7 минут и т.д., так как нужен некоторый зазор времени для измерений тонометром. ЧСС и АД измеряем через несколько промежутков времени, например, через 15, 45 и 90 минут, потому что у разных людей может различаться не только сам эффект, но и его развитие во времени.
10П. Опыт необходимо повторить хотя бы 2 раза. Разумеется, в другой день.
11П. Стоит принять во внимание состояние участников эксперимента: натощак или нет. А также проследить, чтобы они не пили кофе утром.
12П. Хорошим дополнением будет создание шкалы состояний, по которой участники смогут определить свое состояние. Например, бодрость от 1 до 10. Можно ввести соответствующие тесты на внимательность.
13П. Также необходимо проследить, чтобы в эксперименте участвовали школьники, которые нормально спали этой ночью: участие невыспавшихся учеников может исказить результаты эксперимента.
Самое важное - это не пытаться предсказать результат эксперимента. Мы не знаем заранее, как подействует кофе на конкретного человека. Также важно учесть именно состояние человека (бодрость или сонливость) после кофе, а не пытаться предсказать состояние по ЧСС или АД: тут может и не быть корреляции.
Это исчерпывающий список правильных ответов, которые приведены в работах всех участников. Все остальные варианты ответов не засчитывались и не будут засчитаны в случае апелляции.