Kurzy

Anorganická chemie je tradičně zjednodušována na systematiku prvků, v přednášce se podíváme na vzácnější modifikace a sloučeniny prvků a jejich využití v praxi, příp. v základním výzkumu. Další část bude věnována moderním syntetickým a charakterizačním metodám. Přednášky budou prezentovat převážně objevy několika posledních dekád.

• obecná definice bioléčiv a jejich srovnání s klasickými léčivy (tzv. malými molekulami)                                                                                                           (1 hodina)
• osvěžení základních informací o syntéze a struktuře proteinů, specifika výrobního postupu bioléčiv, rekombinantní proteiny                                                         (2 hodiny)
• konkrétní příklady a mechanismus účinku bioléčiv
  • inzulin jako historicky první bioléčivo
  • využití bioléčiv v asistované reprodukci
  • protilátky – nejrychleji se rozvíjející oblast bioléčiv - léčba nádorových a autoimunitních onemocnění
  • vakcíny (hepatitida B, rakovina děložního čípku, chřipka, covid-19 apod.)
  • léčba poruch srážlivosti krve
  • rychlé shrnutí dalších oborů využívajících bioléčiva                       (2,5 hodiny)
• závěrečná diskuse                                                                                         (0,5 hodiny)

Toxické látky přitahují lidskou pozornost od nepaměti. Záznamy o tom lze najít již ve starověkých dokumentech. V současnosti jsou toxické látky, které kontaminují vodu, vzduch, půdu a potravu předmětem intenzivního zájmu odborné i laické veřejnosti. Není příliš překvapivé, že informace o nich a o rizikách s nimi spojených se k laické veřejnosti dostávají často ve značně zkreslené podobě. Média některá rizika často zveličují a jiná ignorují.

V tomto kurzu se posluchač formou přednášek seznámí se základními koncepty analýzy rizika spojeného s expozicí škodlivým látkám a budou diskutovány některé příklady mediálního zkreslení těchto rizik. Velká pozornost bude věnována diskusím s účastníky.

• Od Paracelsa k dnešku a zpět k Paracelsovi: pohled na jedy v toku staletí (2h)
• Jak se odhaduje zdravotní riziko spojené s toxicitou a karcinogenitou (2 h)
• Příklady mediálního zkreslení: čím byl otráven Alexander Veliký; pesticidy v čaji a další (1h)
• Nové psychoaktivní látky („designer drugs“):  Co mohou a co nemohou způsobit (1h)

Základní informace o principech a praktickém využití vybraných fyzikálně-chemických metod studia látek. Součástí bude i informace o požadavcích na přípravu vzorků a vyhodnocení získaných dat.

• Úvod, AAS, AES (1 hodina)
• Optické metody, spektroskopie – IR, RA, NMR (3 hodiny)
• MS, chromatografické metody – (3 hodiny)
• Metody pro charakterizaci materiálů – TG/DSC, plynová porozimetrie (1 hodina)

Tento webinář představí posluchačům základy metabolismu sacharidů, jak se nám cukry z diety dostanou do oběhu, jak se zpracovávají, jak se ukládají. Účastníci si poslechnou, co má s metabolismem společné inzulin, jak vzniká cukrovka a jak se diagnostikuje a léčí. Vysvětlíme si, že cukrovka nebolí, ale její nebezpečí tkví v jejích pozdních komplikacích, které postupně vyřadí z činnosti některé orgány, co může mít fatální následky.

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

V pregraduálním studiu se bohužel nevěnuje dostatek pozornosti průřezovému tématu environmentální výchova. Spojení geovědních oborů s environmentálními je ve výuce žádoucí. Účastníkům budou poskytnuty inspirace, jak žákům pomocí aktuálních jevů přiblížit problematiku vztahu přírody a lidské činnosti (např. vulkanismus, extrémní klimatické jevy, dopady tzv. Green Dealu, člověkem způsobené environmentální havárie aj.). Účastníci se seznámí s příklady využití médií, s diskusí formou „soudního procesu“ atd.

• Člověk – planeta: (3 hodiny)

• Úvod do environmentální výchovy. Rychlý růst lidské populace a jeho vliv na životní prostředí. Klíčové principy a zákony, na jejichž základě příroda pracuje. Základní ekologické pojmy a definice (1 hodina).
• Demonstrace provázanosti přírodních jevů a procesů, nezbytnost jejich studia na různých úrovních. Faktory ovlivňující životní prostředí, rovnováha mezi abiotickými a biotickými složkami na Zemi. (1 hodina).
• Rozsah vlivu člověka na životní prostředí, odlišování procesů přirozených a antropogenních. Nástroje a možnosti řešení globálních ekologických problémů. Jak vést studenty k zamyšlení nad svým vlastním životním stylem – „hlubinná ekologie“ (1 hodina).

• Země je uzavřený systém (5 hodin)

• Z vesmíru přichází jen sluneční energie; množství hmoty je stálé a konečné (limitované zdroje, omezené možnosti zbavit se nepohodlných látek). Litosféra, biosféra, hydrosféra, atmosféra a jejich vzájemná provázanost.  (1 hodina).
• Horninový cyklus - Geotermální energie, vnitřní stavba Země, litosférické desky a důsledky jejich pohybu – vulkanismus, zemětřesení a j. (1 hodina).
• Energetický cyklus. Externí a interní zdroje energie a její toky, globální systém a všechny jeho podcykly (1 hodina).
• Hydrologický cyklus – Rozdělení zásob vody, problémy způsobené globální změnou  klimatu a činností člověka, vliv průmyslu, zemědělství, těžby surovin a dopravy na kvalitu vody (0,5 hodiny).
• Biogeochemické cykly – Propojení biologických a geologických systémů. Zvětrávání, vznik půdy, sedimentace. Nejdůležitější cykly kritické pro udržení života: uhlík, dusík, síra, fosfor, kyslík (1,5 hodiny).

• Zdroje nerostných surovin a energie (5 hodin)

• Příčiny zvyšování spotřeby energie - rostoucí počet obyvatel Země; růst životního standardu, rostoucí industrializace, intenzivnější využívání půdy a prostoru vůbec        (1 hodina).
• Problematika zajišťování energie z neobnovitelných surovin (fosilní paliva, atomová energie) (1 hodina).
• Výroba energie z obnovitelných zdrojů (voda, vítr, geotermální energie, využití slunečního záření, biomasa). Omezené zdroje primárních nerostných surovin, jejich nahrazování technologickým rozvojem (1 hodina).
• Využívání obnovitelných zdrojů energie omezené zásobami nerostných surovin potřebných pro výrobu technických prostředků (baterie, solární panely, větrníky)         (1 hodina).
• Budoucnost energetiky (očekávané nové zdroje), uchovávání a přeměna energie, možné negativní dopady. (1 hodina).

• Kam s ním? Odpady a znečišťování životního prostředí (3 hodiny)

• Lidská činnost produkuje odpady. Vzhledem k uzavřenosti zemského systému je nezbytně nutné omezit neúčelnou spotřebu surovin a nedostatkových materiálů (1 hodina).
• Hierarchie nakládání s odpady: redukce odpadu u zdroje, maloodpadové technologie – znovuzískání a znovupoužití odpadu (recyklace on site) – recyklace off-site – úprava objemu nebo toxicity odpadu – energetické využití odpadu – skládkování odpadů (povrchové a podpovrchové). Zneškodňování odpadů jako proces vedoucí ke vzniku druhotných surovin (1 hodina).
• Recyklace odpadů a meziproduktů ze zpracování surovin různého původu. Zneškodňování nebezpečných odpadů, přepracování toxických komponent na netoxické. Možnosti aplikace odpadů jako druhotných surovin ve stavebnictví, v zemědělství a dalších oblastech (1 hodina).

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)