Kurzy

Kurz poskytne účastníkům ucelený přehled o moderních zdravotnických technologiích s důrazem na jejich fyzikální základy a praktické využití v lékařství.

• Základy a opakování fyziky a biologie (2 hodiny)
• Diagnostické zdravotnické prostředky (2 hodiny)
• Terapeutické zdravotnické prostředky (2 hodiny)
• Zobrazovací systémy v medicíně (2 hodiny)

Kurz poskytne úvod do fyzikálních principů zdravotnické zobrazovací techniky, zahrnující rentgenové zobrazování, ultrazvuk, magnetickou rezonanci a výpočetní tomografii, se zaměřením na jejich technologii, aplikace a bezpečnostní aspekty.

• Základy fyziky a principy zobrazování (2 hodiny)
• Ionizující zobrazovací systémy (2 hodiny)
• Neionizující zobrazovací systémy (2 hodiny)
• Aplikace zobrazovacích metod v medicíně (2 hodiny)

Záření v rukou fyziků a lékařů je mocným nástrojem zachraňujícím životy. Jako pacienti nebo blízcí pacientů se s ním setká každý z nás – ať už se jedná o snímek čelisti u zubaře, rentgen při zlomenině ruky, CT vyšetření při otřesu mozku, preventivní mamografii, PET vyšetření v kardiologii či neurologii nebo onkologickou léčbu ozařováním. Každá metoda má svůj princip, své výhody i svá omezení. Jejich znalost na občanské úrovni patří do zdravotnické gramotnosti, která vašim žákům jako poučeným laikům přinese větší jistotu při rozhodování o svém zdravotním stavu, sníží zbytečné obavy ze záření a umožní klást lékařům smysluplné otázky. Z pedagogického hlediska budujeme mezipředmětovou vazbu fyzika-biologie, která vám v hodinách pomůže přiblížit principy jaderné fyziky v situacích, které si žáci umí dobře představit a pochopit. Téma je lemováno výukovými aktivitami, tipy do hodin a pracovními listy, které můžete volně poskytnou svým žákům.

Kurz vám přístupnou formou a v kontextu občanského využití představí technologie rentgenové diagnostiky, nukleární medicíny a radiační terapie jakožto tří oborů radiologické fyziky, v nichž se záření každodenně využívá.

Rentgenová diagnostika se zaměří na funkci rentgenu a výpočetní tomografie, která na začátku 70. let, když lékaři poprvé nahlédli na anatomii pacienta trojrozměrně a zároveň neinvazivně, způsobila revoluci ve zdravotnictví. Ukážeme si stěžejní prvky radiační fyziky od vzniku záření v rentgence přes interakce fotonů v lidském těle až po záznam signálu v detektoru. Povídání o rekonstrukci dat při výpočetní tomografii bude jednou možných odpovědí na otázku mnoha žáků: „K čemu je ta matematika vlastně dobrá?“. Okomentujeme i použití neionizujících metod jako je sonografie a magnetická rezonance.

Pokračujeme nukleární medicínou. Aplikací radiofarmak do těla pacienta z něj uděláme zdroj ionizujícího záření a detektory nám zobrazí fyziologickou informaci. Zaměříme se na nejčastější vyšetření PET a SPECT, na srovnání s rentgenovou metodou a radiační ochranu pacienta. Představíme si složení a funkci radiofarmak, jejich působení v lidském těle a principy jejich výroby v neenergetických reaktorech a na urychlovačích částic.

Poslední zastávkou bude radioterapie, metoda onkologické léčby nádorů. Půjdeme procesem terapie s pacientem od prvotní diagnostiky až po ozáření fotonovou terapií. Podíváme se na přehled moderních radioterapeutických postupů, vysvětlíme si rozdíl mezi protonovou a fotonovou terapií a v rámci mini-workshopu si vyzkoušíme plánování terapie prostaty.

U tématu radiologické fyziky nemůžeme opomenout biologické účinky záření. Zavítáme do oboru radiobiologie a buněčné genetiky, vysvětlíme si, jak radiace působí na lidskou buňku, proč někdy pomáhá a jindy škodí, a jak se naše buňky (ne)umí záření přizpůsobit a bránit. Ukážeme si principy radiační ochrany pacientů i lékařů, které hlídají, že se z dobrého sluhy nestane zlý pán.

Osnova:

• Radioaktivita a ionizující záření
• Biologické účinky ionizujícího záření v buňce
• Rentgenové záření v lékařství: princip vzniku skiagrafického obrazu
• Výpočetní tomografie očima fyzika, matematika a biologa
• Sonografie a magnetická rezonance
• Nukleární medicínou k fyziologické informaci o lidském těle, výroba a distribuce radiofarmak
• Radiační ochrana pacientů a lékařů v radiologické fyzice
• Krok za krokem s onkologicky nemocným pacientem v procesu fotonové terapie
• Protonová léčba, tomoterapie, radioterapie řízená obrazem a další postupy v radiační léčbě
• Workshop – plánování fotonové terapie prostaty

Jaderná elektrárna umí vyvolat různé emoce – od údivu a fascinace přes zdravý respekt až po obavy či dokonce strach. Vzhledem k výstavbě nových bloků v Dukovanech a prvního malého modulárního reaktoru v Temelíně nabývá téma jádra značné důležitosti. Energetika je politicko-společenským tématem a v kontextu transformace, decentralizace a jaderné renesance i rozjíždějícím se vlakem, který směřuje ke skvělým kariérním příležitostem pro vaše žáky a studenty.

Pojďme se projít technologií jaderné elektrárny Temelín od aktivní zóny reaktoru po chladicí věže, vysvětleme si základní principy reaktorové fyziky a mechanismy řízení štěpné reakce a projděme si cestu uranu od jeho těžby přes štěpení v reaktoru až po přepracování paliva či hlubinné uložení. Po cestě zastavíme na blokové dozorně, kde si představíme náplň práce operátorů a jejich potřebnou kvalifikaci. Povíme si o radioaktivitě a ionizujícím záření, jeho biologických účincích a vnímání radiační problematiky veřejností, která je často pod vlivem médií oživujících Černobyl. Navzdory této tragédii je jádro jedním z nejbezpečnějších způsobů výroby energie, přesto tomu velká část evropské společnosti nevěří. Ukážeme si principy jaderné bezpečnosti a monitorování jadernách elektráren. Témata zabalíme do výukových aktivit, tipů do hodin a pracovních listů, které vycházejí z vlastní učitelské praxe lektora.

Na konci procházky zasadíme (jadernou) energetiku do kontextu techniky, politiky, businessu a evropské budoucnosti. Představíme „manželství“ obnovitelných zdrojů a jádra jako koncept udržitelné, dostupné a spolehlivé energetiky. Vysvětlíme si, jak se tvoří cena elektřiny, jak se v Česku objevili fény na maření přebytečné energie, jak nám německé větrníky destabilizují přenosovou soustavu nebo jak platíme solárním elektrárnám za to, že nevyrábí. Neopomineme odchod od uhlí a problematiku teplárenství a otřeme se o klíčové otázky budoucnosti od ukládání energie do vodíku či roztavených solí přes agrivoltaiku až po malé modulární reaktory a slibovanou jadernou fúzi.

Osnova:

• Proč Korejci? Budoucí jaderná energetika v ČR v souvislostech na pozadí jaderné renesance
• Technologie a systémy jaderné elektrárny Temelín od reaktoru po chladicí věž
• Úvod do reaktorové fyziky – řízená řetězová štěpná reakce uranu
• Třetí a čtvrtá generace jaderných reaktorů
• Radioaktivita, ionizující záření a jeho biologické účinky
• Palivový cyklus uranu
• Kultura bezpečnosti v jádře
• Workshop – zpracování dat z monitoringu jaderné elektrárny s využitím polovodičové gama spektrometrie
• Střípky z energetiky v kontextu politiky a businessu
• Malé modulární reaktory a jaderná fúze

Během semináře budou nastíněny nové možnosti prezentace učiva skrze technologie. Účastník bude seznámen s aplikacemi, které jsou vhodným prostředkem pro zvýšení interaktivity prezenční i distanční výuky a zvýšení motivace žáků i vyučujících. Zejména pak s aplikací Nearpod.

První část semináře je věnována diskuzi o motivaci žáka ke studiu a možnostem jejího pozitivního ovlivnění pomocí vhodného použití technologií a aplikací. Zmíněna bude také motivace učitele při výuce za použití technologií.

V hlavní části semináře se zaměříme na aplikaci Nearpod jako hlavní prostředek k obohacení prezentací o interaktivní prvky. Účastníci poznají aplikaci Nearpod a její možnosti nejprve z pohledu žáka. Bude jim prezentována vzorová lekce vytvořená v programu MS PowerPoint obohacená o ankety, kvízy, otevřené otázky, virtuální prohlídky apod. vytvořené skrze aplikaci Nearpod. Zároveň uvidí aplikaci z pohledu vyučujícího a její možnost nahlédnout do práce žáků a okamžitě jim poskytnout zpětnou vazbu. V další části si budou účastníci moci vyzkoušet vytvoření vlastní lekce a ve dvojicích cvičně otestovat funkčnost aplikace. Posluchači budou následně seznámeni s funkcí „Reports“, která jim po vyučovací hodině umožní nahlédnout do výsledků jednotlivých žáků a případně jejich počínání ohodnotit.

V poslední části semináře se účastník seznámí s možností vytvoření prezentace v aplikaci Google Slides s integrací aplikace Nearpod. Dále bude seznámen s možnostmi virtuální tabule a jejím využitím v prezenční i distanční výuce. Závěrečná část bude věnována diskuzi a použití ostatních aplikací ve výuce a jejich případnému spojení s aplikací Nearpod.

• Žák a motivace k výuce (45 minut)
• Aplikace Nearpod – teoretická část (90 minut)
  • Seznámení s aplikací
  • Ukázka vzorové lekce
  • Popis funkcí
  • Ukázka integrace s ostatními aplikacemi
• Aplikace Nearpod – praktická část (90 minut)
  • Praktické vytvoření interaktivní lekce z klasické PowerPoint prezentace
  • Otestování funkčnosti lekce ve dvojicích
  • Seznámení s funkcí Reports
• Nearpod a Google Slides (45 minut)
  • Integrace aplikací a ukázka vytvoření lekce ve Slides jako náhradě za MS PowerPoint
• Virtuální tabule a její využití (30 minut)
• Tipy na ostatní aplikace k obohacení výuky (60 minut)

Tento kurz je možné absolvovat i bez předchozí účasti na 1. části.

Umíte již používat výstřižky, tvořit osmisměrky a křížovky a chcete umět více pro přípravu do vyučovací hodiny a nevadí vám registrovat si účty, které jsou zadarmo a nebojíte se instalovat programy?Přihlas se na tento seminář. Ukážeme si pár tipů v operačním systému windows.Digipad využijeme pro prezentaci a nahrávání práce. Pro tvorbu plakátů a jednoduché grafiky využijeme Canvu. Pro tvorbu aktivit využijeme Learning Apps. Zkusíme jednoduše využít google účet – Disk Google pro sdílení souborů a YouTube pro vyhledávání a nahrávání videí. Google účet také využijeme pro tvorbu aktivit z flippity – Quizz, Breakout,Videa si vyzkoušíme upravit v CapCut. Představíme si programy Open Board a Tarsii. Quizziz si ukážeme více do hloubky. Pro práci s PDF formátem využijeme PDF Creator a pro tvorbu přípravy na vyučovací hodinu využijeme ScioBota.

Seminář seznámí účastníky s fenoménem CLIL (Content and Language Integrated Learning neboli Integrovaná výuka předmětu a cizího jazyka) a možnostmi jeho využití ve výuce přírodovědných a technických předmětů. Pomůže rozptýlit obavy z jeho zavádění a ukázat jeho potenciál v obohacení portfolia předmětů, smysluplné tandemové výuky či jazykového vzdělávání pedagogů. Chybět nebudou tipy a zkušenosti z praxe.

• Úvod – představení lektora a pojmu CLIL - co je a co není, historie, příklady ze zahraničí (1 hod.)
• Zavádění CLIL v ČR - specifika, překážky, možnosti řešení, příklady zajímavých projektů (1 hod.)
• Příklady materiálů, didaktických postupů plánů výuky apod. - aktivita (1 hod.)
• Představení projektů lektora a sdílení jeho zkušeností, diskuse (2 hod.)
• Přestávka (30 min.)
• Možnosti tandemové výuky a mezipředmětových vztahů - skupinová aktivita: Tvorba didaktických materiálů (2 hod.)
• Závěrečná reflexe, zpětná vazba (1 hod.)

Život v dnešní společnosti je nepředstavitelný bez vlivu vědy a jejích poznatků. S tím, jak se vzdalují vědecké myšlení a praxe osobní praxi širší populace, rostou společenská rizika nepochopení vědy a jejích poznatků, což může vrcholit až tzv. odpíračstvím (denialism). Na druhé straně, porozumění základním principům vědecké práce by mělo umožnit orientovat se snadněji ve složitém světě současnosti, ve kterém rozhodnutí nejen profesionální, ale i ta v osobním životě mohou být na tomto porozumění závislá. Středoškolské studium je vhodným obdobím, kdy studenty s tímto tématem seznamovat. Vědecká gramotnost, tj. nejen znát, ale i chápat, umožní se snadněji pohybovat v prostředí, které je netriviálními vědeckými poznatky přímo utvářeno. Vyučování spojením faktu/poznatku se způsobem, jakým byl tento získán, posiluje schopnost porozumět širším souvislostem a důsledkům dopadu složitého vědeckého poznání na život jednotlivce i společnosti.

Kurz se bude sestávat z interaktivního výkladu za pomocí prezentace a diskuze s účastníky nad předloženými tématy týkajícími se vědecké gramotnosti. Akce předpokládá aktivní účast a osobní zapojení se. Účelem je přímé zprostředkování vhledu do nejednoduché tématiky a pochopení základních principů vědecké metodiky a jejich aspektů pro jejich následnou aplikaci ve výuce.

Osnova:

• Jak věda funguje a proč je vůbec úspěšná (3 h)

: vědecké poznání jako metodické a systematické rozvíjení přirozeného způsobu získávání poznání; kritické pochybnosti jako základní nástroje vědeckého poznání (testování hypotéz); naše mysl a přirozená omezení při získávání poznání (tzv. kognitivní předpojatosti – ukotvení, rámování, potvrzování apod.)

• Věda jako nový druh gramotnosti (2 h)

: vědecká gramotnost a zásadní vliv vědeckých poznatků a jejich povahy na běžný život každého z nás; jak poznáme, co je škodlivé a co není, a proč tomu tak je; vztah vědy a přírodovědného vzdělávání; osobní postoje k vědeckým poznatkům výrazně ovlivňují společnost (odpíračtví HIV-AIDS, očkování, fluoridace vody, GMO, atp.)

• Jak skloubit klasickou znalostní výuku s výukou vědecké gramotnosti (3 h)

: využití historie získávání vědeckých poznatků v kombinaci s probíraným učivem přírodovědných oborů – vybrané příklady z fyziky (např. vývoj modelu Sluneční soustavy), chemie (např. vývoj organické syntézy) i biologie (např. vývoj mikrobiologie); uvěřitelnost i obtížně srozumitelného vědeckého poznatku je vyšší, víme-li, jak byl poznatek prakticky získán.