Kurzy

Seznámení s pokrokem a novinkami ve výzkumu vesmíru.Promítání dataprojektorem, doplněno diskuzí. Jednoduchá názorná cvičení a příklady.

1. Kosmická fyzika, Sluneční aktivita a sluneční počasí, vliv na Zemi a na člověka.  Okolozemní prostor.
2.  Základy astronomie a kosmologie. Vznik a vývoj vesmíru, teorie Velkého třesku a  teorie relativity. Galaxie, aktivní galaxie, supernovy, pulzary, kvazary, kosmické gama záblesky, rudý posuv, stáří vesmíru. Temná energie a temná hmota.
3. Sluneční soustava a planetární a kometární mise. Asteroidy a komety.
4. Moderní metody výzkumu vesmíru. Kosmické teleskopy a vesmírné sondy, pozorování vesmíru v netradičních oborech, kosmické rentgenové a gama dalekohledy. Pozemní robotické dalekohledy a nové techniky pozorování.    
5. Život hvězd, jejich rození a zánik. Nukleosyntéza a generace energie ve hvězdách.

Obeznámit učitele s nejmodernějšími přístupy k detekci částic v mikrosvětě a ukázat užitečnost a důležitost těchto měření, na která ČR jen do CERNu přispívá už 15 let cca 80 milionů Kč ročně. Přiblížit důvody, proč se musí budovat tak drahá a náročná měřící zařízení, jak fungují, co měří a co je tím demonstrováno. (1h)

Ukázat, proč je důležité žákům a studentům tyto věci předkládat a jejich návaznost na celkové představy o uspořádání mikro- a makrosvěta. Přiblížit a zpřístupnit dobrou argumentaci a faktografii nejen učitelům fyziky, ukázat vědeckou metodu práce a rozlišit to od různých jiných přístupů nevědeckých a tzv „meta-fyzikálních“. Nejedná se jen o samotná výsledná měřící zařízení, ale o vědeckou metodologii v praxi a o důležitost ukázat sepětí vědy s její metodami. (6h)

Diskuse nad částicemi, jejich měřitelností, nad tím, co pro nás jejich existence znamená, a zda a jak je možné toto téma přiblížit žákům a studentům (1h).

Obsah:

1. Zlehka úvodem: částice, proč o nich vědět

2. Tvrdě na věc: pokud jsou, měřme je!

3. Ještě tvrději na věc: měříme!

4. Relaxace: hlavní části detektoru

5. Do hloubky: co všechno se řeší pro dráhový detektor

6. Závěrečná exkurze: po některých experimentech

7. Závěr

Pozornost posluchačů v kurzu bude zaměřena na objasnění možností využívání biomasy v reálných podmínkách ČR i zahraničí.

Posluchači budou seznámeni se zajímavými instalacemi ve světě, jejich aplikovatelnosti v jiných podmínkách. Předkládané téma bude zpracováno z mezioborového charakteru, např. s odkazem na nutnost zapojení umění, chemie, mechaniky nebo mediální práce.

Studenti/posluchači budou aktivizováni k samostatnému myšlení, návrhům nakládání s biomasou v jejich okolí, atp.

• 45‘ druhy biomasy a jejich potenciál v ČR (ve srovnání se zahraničím)
• 2x45‘ technologie zpracování biomasy
• 45‘ Specifika městské zeleně a sběru biologicky rozložitelného odpadu v obcích a městech
• 45‘ Biomasa jako řešení CO₂ (?)
• 2x45‘ Biomasa PRO a PROTI
• 45‘ Samostatná část zpracování nápadu na nakládání s biomasou jako příklad pro studenty

Ionizující záření je dobrý sluha, ale zlý pán. Dokáže popálit i zabít, ale také jako neviditelný zachránce vyléčit rakovinu či ulevit od bolesti. Jak radiace působí na lidskou buňku a proč někdy pomáhá a někdy škodí? Umí se naše buňky bránit? Po krátké úvodním vhledu do fyziky ionizujícího záření kurz nabídne přehled moderních radioterapeutických postupů a miniworkshop plánování fotonové terapie.

1. Úvod do fyziky ionizujícího záření a jeho biologické účinky
2. Strategie onkologické léčby - chemoterapie, hormonoterapie či radioterapie?
3. Terapie externími svazky a brachyterapie
4. Výhody a nevýhody protonové terapie
5. Plánování radioterapie krok za krokem a verifikace léčebného plánu
6. Ozáření pacienta a vliv frakcionace dávek
7. Vztah lékaře a fyzika v radiologické fyzice
8. Miniworkshop - plánování fotonové teleterapie rakoviny prostaty

Co znamená, že je něco kvantováno? Jak může být elektron na dvou místech zároveň? A je ta kočka živá nebo mrtvá? Proč je pro lidskou mysl kvantová mechanika tak neuchopitelná a rádoby odporuje zdravému rozumu? Vydejme se společně na počátek 20. století, kdy Max Planck zformuloval první smělou myšlenku o kvantování energie, projděme experimenty, které vedly k formulaci kvantové mechaniky, a dotkněme se prozatímního vrcholu elementárního lidského poznání.

1. Fyzikální obraz světa na přelomu 19. a 20. století
2. Síla neexistuje aneb obecná teorie relativity a teorie silových interakcí
3. Experimenty vedoucí ke vzniku kvantové fyziky
4. De Broglieova hypotéza a Schrodingerova rovnice
5. Bůh nehraje s vesmírem kostky aneb náhodnost v kvantové mechanice
6. Teorie skrytých proměnných a Bellovy nerovnosti
7. Měření v kvantové mechanice a relace neurčitosti
8. Živá nebo mrtvá?

Matematika je nesporně univerzálním jazykem a účinným nástrojem v řadě oborů lidské činnosti. I přes obvyklý odpor k tomuto předmětu ze strany žáků (bohužel často přenášený z rodinného prostředí) je mnoho cest, jak vzbudit v dnešních dětech a mládeži zájem o pochopení principů matematiky a možností jejích aplikací. Zatímco škola většinou staví při výuce na „co a jak“, což je určitě nezbytné, lze doplnit vhodným a citlivým způsobem i „proč a kde“. Seminář má poskytnout informaci o metodice tohoto přístupu na jedné straně a současně na druhé straně poskytnout zásobárnu příkladů, úloh, kvízů a dalších pomůcek pro oživení výuky matematiky nebo organizaci zájmových kroužků, kde se matematické vzdělání prohlubuje. Seminář je primárně určen pro učitele na základní škole, ale je k dispozici i jeho pokračování pro střední školství.

Začátek 70. let, kdy lékaři poprvé nahlédli na anatomii pacienta trojrozměrně a zároveň neinvazivně metodou výpočetní tomografie (CT), se stal revolucí ve zdravotnictví. Výpočetní tomografy jsou dnes nedílnou součástí každé nemocnice a umožňují pokročilé medicínské aplikace. Pomiňme ale v tomto kurzu krásy fyziky ionizujícího záření a podívejme se na „cétéčko“ z matematického pohledu. Jakým “kouzlem” dokážeme pacienta rozřezat na jednotlivé roviny a body? Jak lze diagnostickou informaci zlepšit postprocesingovými úpravami? Součástí kurzu bude i miniworkshop rekonstrukce obrazu a příklady výpočtu dávek z praxe.

1. Úvod do fyziky ionizujícího záření a jeho interakce s látkou
2. Principy, výhody a nevýhody rentgenového vyšetření
3. Skiagrafie a výpočetní tomografie z hlediska dávky a prostorového rozlišení
4. Akvizice dat při CT vyšetření a radonová transformace
5. Fourierova transformace
6. Rekonstrukce dat - iterativní metoda a filtrovaná zpětná projekce
7. CT artefakty a postprocessingové úpravy obrazu
8. Praktické výpočty pacientských dávek

V tomto semináři budou nastíněny nové možnosti prezentace učiva skrze technologie. Účastník bude seznámen s aplikacemi, zejména aplikací Nearpod, které jsou vhodným prostředkem pro zvýšení interaktivity výuky a motivace žáků i vyučujících. Tyto aplikace nám zároveň umožní jednoduchý přechod mezi prezenční a distanční výukou.

První část semináře je věnována 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 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 možnosti nahlížet do práce žáků a okamžitě jim poskytovat zpětnou vazbu. V další části semináře si budou účastníci moci vyzkoušet vytvořit vlastní lekci 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 využití 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)