Kurzy

Teorie relativity, génius Eisntein a revoluce ve fyzikálním myšlení

1. Absolutní pojetí Newtonovské mechaniky a dovršení konceptu klasické elektrodynamiky
2. Galileiho a Lorentzovy transformace v Maxwellových rovnicích a princip korespondence
3. Marná snaha, ale skrz éter to nepůjde  aneb Michelsonův experiment
4. Postuláty speciální relativity, jednoduché důsledky a tajemství vzorce $E = mc^2$
5. Základy obecné teorie relativity a dva pilíře vědy aneb moderní fyzikální obraz světa

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.

Během přednášky budou učitelé seznámeni se základními fenomény nanotechnologií a nanověd. Dále budou informováni o důležitosti celého tématu a to z hlediska jak aplikací, tak možných rizik. V další části dostanou návody na praktické pokusy a podle možností budou předvedeny konkrétní demonstrační experimenty nebo aspoň ukázány vzorky nanomateriálů. V závěru proběhne diskuse na dané téma se zaměřením na zpřístupnění atraktivního tématu studentům.

• 1. hodina – seznámení s tématem
• 2.-3. hodina – vybrané části teorie
• 3.-5. hodina – praktické aplikace a rizika
• 6.-7. hodina – experimenty a praktická výuka
• 8. hodina – diskuse

Radioindikátorové metody jsou významné pro celou řadu lidských činností (od technických až po např. nukleární medicínu). V zemědělství a biologii reprezentují již dlouhou řadu let metodickou základnu (často stále nenahraditelnou). Pomocí „radioizotopů“ tak lze charakterizovat některé fenomény života (transport látek a metabolismus). Budou probrány základní principy použití radioindikátorů, nezbytné bezpečnostní přístupy a možné alternativy (pro porovnání). Budou provedeny různé výpočty vycházející z použitých metod. (Použití PC a dataprojektoru, počítání a interpretace/diskuze výsledků).

• Radioindikátorové metody – úvod, členění a využití.
• Opatření, nezbytná povolení a bezpečnost práce, vybavení.
• Stopovací metody – studium transportu a metabolismu.
• Přehled radioindikátorových metod.
• Radioimunoanalýza a její význam.
• Praktické výpočty - radioimunoanalýza.
• Praktické výpočty – využití spalovacích metod.
• Praktické výpočty – chromatografické dělení metabolitů

Atomová jádra mohou být radioaktivní – spontánně mění své vnitřní uspořádání, aby se dostala do energeticky výhodnějšího stavu. Jednou z cest takové transformace je přeměna gama – jádro vyzáří energii ve formě elektromagnetického kvanta gama záření. To je pěkná teorie, ale k čemu že to může být dobrý?

Inu, takové kvantum záření gama je jako otisk prstu pachatele na místě činu. Každé radioaktivní jádro může mít i několik takových otisků, které jsou pro něj zcela unikátní! Máme-li detektor, který umí záření gama zachytit a rozpoznat, můžeme určit přítomnost radioaktivních materiálů v různých látkách, a tak např. monitorovat, zda z jaderné elektrárny neuniká žádná radiace!

Během workshopu si vysvětlíme, co přesně je to radioaktivita a jak s ní souvisí tajemné ionizující záření, proměříme si různé radioaktivní předměty a zkusíme vyhledat schované zdroje radiace. Vyrobíme si vlastní jednoduchý detektor, na kterém si ukážeme, jakými principy lze neviditelné ionizující záření zaznamenat, a formou virtuální prohlídky laboratoře na Jaderce (FJFI ČVUT v Praze) si představíme pokročilou detekční technologii, kterou využíváme při monitorování jaderné elektrárny.

Hlavní náplní workshopu pak bude praktický výpočet aktivity radionuklidu 137-Cs ve vzorku hub, stromové kůry a půdy z lesů v okolí jaderné elektrárny Temelín. Vysvětlíme si, proč používáme právě tento izotop cesia, na vlastní ruce si představíme metodiku odběru půdy a připravíme vzorek k měření. Zjednodušenou formou si připravíme náš detektor k měření, uděláme energetickou kalibraci. Finálním úkolem pak bude podle energie emitovaného kvanta záření gama a podle počtu detekovaných impulsů o specifické energii identifikovat druh a množství radioaktivních elementů ve vzorcích.

Na závěr si společně interpretujeme výsledky a pobavíme se o vlivu jaderných elektráren na životní prostředí.

• Radioaktivita a ionizující záření – úvod do problematiky, zdroje záření kolem nás, působení radiace na člověka
• Proměřme si různé radioaktivní vzorky a vyhledejme schované zářiče. Udělejme závod v oblékání tyveců. Jaké jsou základní principy radiační ochrany?
• Vyrobíme si mlžnou komoru, jednoduchý detektor ionizujícího záření
• Principy detekce ionizujícího záření, polovodičové detektory a virtuální prohlídka laboratoře na Jaderce, představení projektu monitorování jaderné elektrárny Temelín
• Odběr vzorků půdy, příprava vzorků k měření na polovodičovém detektoru, energetická kalibrace detektoru
• Výpočet hmotnostní aktivity radionuklidů ve vzorcích, interpretace výsledků a diskuze nad vlivem jaderných elektráren na životní prostředí

Počet problémových žáků neustále narůstá. Na učitele jsou kladeny stále vyšší nároky v oblasti výchovného působení, především při zvládání problémových žáků a stresových situací s nimi souvisejících. Seminář se skládá ze třech na sebe navazujících částí. V první části se účastníci seznámí s příčinami problémového chování žáků a s možnostmi a hranicemi jeho ovlivnění, protože předpokladem úspěšného řešení problémového chování je hlubší porozumění příčinám. Stěžejní částí druhého semináře je oblast prevence, tedy jak problémovému chování žáků předcházet, jak ho předvídat či eliminovat. Důležitou součástí práce s problémovými žáky je ale i práce s vlastními emocemi, jejichž zvládání se na úspěšnosti ovlivnění problému významně podílí. Na druhém semináři také učitelé dostanou podklady pro vyzkoušení v praxi, které budou v navazujícím semináři předmětem rozboru. Třetí seminář bude převážně praktický a bude úzce navazovat na předcházející části.

Účastníci se seznámí s konkrétními problémovými situacemi a variantami jejich řešení. Předmětem rozboru budou jak kazuistiky z praxe lektorky, tak i z praxe účastníků. Učitelé se také seznámí s technikami a strategiemi, které jsou chybné, dále jaká kázeňská opatření používat a v neposlední řadě také s tím, s kým při řešení problémového chování spolupracovat.

Osnova 1. Semináře (8 x 45 minut):

1. Problémový žák, problémové chování – definice, pojetí, různorodost
2. Příčiny problémového chování
3. Problémové chování žáka a třídní klima
4. Metodika – analýza problému/problémového chování
5. Komunikace s problémovým žákem
6. Tlumení agresívních sklonů

Osnova 2. Semináře (8 x 45 minut):

1. Možnosti ovlivnění problémového chování – prevence jako důležitý nástroj předcházení problémových situací
2. Možnosti ovlivnění problémového chování – reakce na konkrétní problémové situace, kazuistiky, příklady z praxe
3. Chybné a nefunkční strategie
4. Kázeňské metody a prostředky
5. Zvládání vlastních emocí, psychohygiena
6. Opakování, diskuze, test

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 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)

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 středním stupni vzdělávání, i když existuje i jeho verze pro ZŠ.