Kurzy

Živá buňka je pozoruhodným a dokonale promyšleným systémem. I proto jsou buňky v současné době intenzivně studovány a využívány k bioprodukci významných látek a k biodegradaci látek toxických. V ideálním případě tak umožňují z jinak nevyužitelného odpadu vytvořit cenné produkty s nulovým dopadem na životní prostředí. Souvislost mezi biologickým složením a chemickými ději uvnitř buňky je ovšem bohužel často přehlížena a v rámci výukových osnov málokdy dávána do kontextu, což brání spolehlivému pochopení funkce buňky a jejího obrovského biotechnologického potenciálu. Náplní tohoto semináře je propojení obou zmíněných přístupů (biologie a chemie), a především zapojení každého z biochemických procesů do širšího kontextu celého fungování buňky. Takto vyučované buněčné principy umožní srozumitelné vysvětlení biotechnologických aplikací, ať už jde o tradiční pivovarnictví a pekařství, nebo o moderní technologie produkce jedlých vakcín, biopaliv či biodegradace plastů, které jsou trendem posledních let. Účastníci kurzu se dozví, jakým způsobem jsou tyto aplikace uváděny v praxi, jakých metod je při tom využíváno a jak moc toho má buňka společného s výrobní linkou.

Kromě základních přednášek je seminář veden také formou praktických úloh, díky kterým se mohou účastníci aktivně zapojit do semináře a sami si navrhnou své vlastní buněčné „továrny“ pro produkci cílených látek. Seznámeni budou také s moderními databázemi, užitečnými webovými zdroji a aktuálními vědeckými studiemi.

Kurz ve formě souboru přednášek je zaměřen na seznámení se s molekulárními mechanismy účinku biologicky aktivních molekulám, jako jsou hormony, neurotransmitery, psychofarmaka a návykové látky. Nejprve budou shrnuty informace o mezibuněčném a nitrobuněčném přenosu signálů se zaměřením na hormonální, neurotransmiterové a imunitní receptorové systémy a signální cesty. Následovat bude seznámení s molekulárními procesy souvisejícími s účinky různých endogenních biologicky aktivních látek (především hormonů, růstových faktorů, neurotransmiterů, opioidů a cytokinů) i s účinky vybraných exogenních molekul (přírodních i syntetických toxinů a léčiv) se zaměřením na psychofarmaka a jiné psychoaktivní látky.

Čtyřhodinová vzdělávací akce bude rovnovážně rozdělena na část teoretickou a metodickou podle jednotlivých témat – viz osnova akce. Použitou technikou budou nové učebnice Přírodopis pro 9. ročník ZŠ, ISBN 978-80-88285-13-7, od brněnského nakladatelství Nová škola DUHA, s.r.o., kterou na akci dostanou zapůjčit (anebo si přinesou ze své školy, spolu s novým Pracovním sešitem Př9 od NNŠ Duha 2020) učitelé – účastníci kurzu. Nad probíranými tématy bude současně i diskuze a workshop k řešení žákovských úkolů a testů.

• Mineralogie (vlastnosti, systém, výskyt a význam nerostů, řešení úkolů …)  – 1 hod.,
• Petrologie (vlastnosti, systém, výskyt a význam hornin, řešení úkolů …) – 1 hod.,
• Geologie (všeobecná, tektonická, historická, regionální ČR, půdy, voda) – 1 hod.,
• Zajímavosti a pro život užitečné vědomosti o nerostných surovinách aj. – 1 hod.

Světelná mikroskopie je dostupnou alternativou umožňující detailní studium buněk a tkání. Správná interpretace mikroskopických nálezů vyžaduje patřičné znalosti, trojrozměrnou představivost i chápání mikroskopických rozměrů. Pro praktickou výuku je žádoucí vybírat nejdůležitější struktury a jejich popis doplňovat výkladem funkční specializace a praktických souvislostí, což umožní zajistit zájem studentů i lepší zapamatování získaných poznatků.

Obsah vzdělávací akce

Kurz je navržen tak, aby ve třech lekcích poskytnul informace o stavbě, funkci a regeneraci základních typů tkání i vybraných orgánů, umožnil obohatit výuku o nová zajímavá témata (kmenová buňka, vývojové a biomedicínské souvislosti), informoval o základech histologických technik a umožnil využívání internetových zdrojů i přípravu vlastních dokonalých (mikro)fotografií a obrazů pro výuková témata. Přestože výklad bude zaměřen zejména na lidské tkáně, je nutné chápat, že základní mikroarchitektonické a funkční principy platí i pro stavbu tkání savců a nižších živočichů (protože lektor včelaří, bude příležitostně dokládat platnost obecného uspořádání tkání napříč živočišnými druhy na preparátech hmyzích jedinců). Praktickou část kurzu bude naplňovat virtuální mikroskopie a úprava mikrofotografií vedená formou semináře. Uchazeči mohou nalézt inspiraci pro vlastní výuku. Jednotlivé lekce budou pojímány do značné míry samostatně, takže účast na II. a III. kurzu nevyžaduje návštěvu a znalost předchozích kurzů. Závěrečná lekce bude doplněna o prezentaci šíře možností soudobé mikroskopické učebny.

Tematický obsah lekce „Mikroskopování buněk a tkání I“ je uveden níže v části Osnova.

• Paleontologie, historický vývoj vědního oboru, základní členění, vztah k dalším biologickým oborům
• Vznik života, základní hypotézy, moderní teorie chemické evoluce, vznik genetického kódu
• Tafonomie, základní principy fosilizace a vzniku fosilního záznamu, pseudofosilie, ichnofosilie
• Systematická paleozoologie a paleobotanika
• Paleoiochnologie, klasifikace fosilních stop a jejich interpretace, význam bioturbace při sedimentaci, rekurentní ichnofacie
• Obecné principy paleoekologie, základní pojmy a definice, biotické a abiotické faktory, valence, tolerance, nika, trofické vztahy v geologické minulosti, populace…
• Ekologické rekonstrukce paleoekosystémů a jejich limitujících faktorů. Bioeventy a extinkce ve fosilním záznamu.
• Metody paleoekologického výzkumu – elektronová mikroskopie, paleoklimatologie, magnetostratigrafie, paleopalynologie, molekulární paleontologie, datování fosilií.

Tento seminář uvede posluchače do problematiky buněčné biologie. V jednotlivých lekcích se posluchači dozví o struktuře a funkci eukaryotické buňky – z jakých části se skládá a k čemu tyto části slouží. Účastníci si poslechnou, jak se buňky dělí, jak se v nich kopíruje genetická materiál a od čeho závisí jestli a jak často se budou naše buňky rozmnožovat. Seminář ukončíme popisem speciálního typu buněk – pohlavních, jak vznikají, jaká je jejich role a jaký je počátek života jedince po střetu dvou těchto pohlavních buněk.

Tento seminář uvede posluchače do problematiky molekulární biologie a genetiky. V jednotlivých lekcích se posluchači dozví o lidské DNA, kde se v našich buňkách nachází, jakou má strukturu, k čemu nám slouží, jak byla postupně objevována a pochopena. Účastníci si poslechnou jak podle DNA buňka tvoří proteiny, naučí se rozumět genetickému kódu. Pomocí Mendlových zákonů si ukážeme, jaké jsou pravidla genetiky, jak se předávají vlastnosti a vlohy z rodiče na potomky a taky jak spolupracují geny a prostředí.

- série přednáškových bloků

- praktické ukázky geopřírodnin

- diskuse

• Paleontologie, historický vývoj vědního oboru, základní členění, vztah k dalším biologickým oborům
• Vznik života, základní hypotézy, moderní teorie chemické evoluce, vznik genetického kódu
• Tafonomie, základní principy fosilizace a vzniku fosilního záznamu, pseudofosilie, ichnofosilie
• Systematická paleozoologie a paleobotanika
• Paleoiochnologie, klasifikace fosilních stop a jejich interpretace, význam bioturbace při sedimentaci, rekurentní ichnofacie
• Obecné principy paleoekologie, základní pojmy a definice, biotické a abiotické faktory, valence, tolerance, nika, trofické vztahy v geologické minulosti, populace…
• Ekologické rekonstrukce paleoekosystémů a jejich limitujících faktorů. Bioeventy a extinkce ve fosilním záznamu.
• Metody paleoekologického výzkumu – elektronová mikroskopie, paleoklimatologie, magnetostratigrafie, paleopalynologie, molekulární paleontologie, datování fosilií.

- série přednáškových bloků

- praktické ukázky geopřírodnin

- diskuse

• Klasifikace způsobů exploatace ložisek (povrchová / hlubinná těžba)
• Základní typy nerostných surovin, terminologie (rudy, nerudy, energetické suroviny)
• Historie vyhledávání a využívání ložisek nerostných surovin
• Surovinová základna ČR – bilance, perspektiva, zásoby
• Globální komoditní trh, evropská a světová situace
• Energetické suroviny – klasické i netradiční zdroje, těžitelné v ČR
• Stavební suroviny – lokalizace základních typů ložisek, vazba na stavební slohy
• Stará důlní díla – legislativa, způsoby využití, metody průzkumu

Základní informace o bakteriálním složení lidského těla. Jako naše bakterie ovlivňují naši fyzickou kondici a zdravotní stav.

Lidský mikrobiom - neviditelný orgán 

Vývoj mikrobiomu v prvním roce života člověka 

Mikrobiom a změny během života – jste to co jíte! 

Mikrobiom ve zdraví a nemoci 

Mikroskopická charakteristika jednotlivých tkání a orgánů dovoluje přiblížit strukturu a její vztah k funkci našeho organismu, dotýká se anatomie, buněčné biologie a patologických odchylek ve struktuře i funkci. To vše je důležité pro logické objasnění vztahu mezi buňkami a tkáněmi a pro pochopení fungování našeho organismu.

• Základy z cytologie
• Obecná nauka o tkáních (histologie):
• Tkáň epitelová
• Tkáň pojivová
• Tkáň svalová
• Tkáň nervová
• Krev, krevní elementy
• Speciální histologie:
• Srdce a cévy
• Lymfatický a imunitní systém
• Trávicí systém a dýchací systém
• Močový a pohlavní systém
• Nervový systém a smysly
• Kožní systém
• Endokrinní systém

1. Krevsající členovci: úvod do problematiky (celosvětově, ČR)

2. Krevsající členovci: systematický přehled

3. Klíště obecné (Ixodes ricinus L.): nejvýznamnější činitel mezi krevsajícími členovci v přenosu závažných onemocnění v ČR

4. Onemocnění přenášená klíšťaty a jejich původci (lymská borrelióza, klíšťová encefalitida, anaplasmóza aj.)

5. Onemocnění přenášená klíšťaty a jejich původci (pokračování)

6. Onemocnění přenášená klíšťaty a opatření proti těmto nákazám (biocidy, očkování, …)

7.  Seznámení se zdroji pro přípravu výukových materiálů, tipy pro výuku, náměty na didaktické materiály (literatura, webové stránky, výuková videa a další)

8. Diskuze s účastníky, dotazy, ověřovací test, závěrečné shrnutí

V průběhu semináře budou využity elektronické materiály připravené autorkou.

Přiblížit pomocí fotografií, map a živých rostlin základní biotopy ČR v různých vegetačních stupních a v odlišných abiotických podmínkách (zejména lesy a louky)

Obsah:

1. hod: základní pojmy (flóra x vegetace, klimaxová a azonální vegetace, vegetační stupně, biotopy přírodní x silně ovlivněné nebo vytvořené člověkem); Natura 2000
2. hod: základní typy lesů ČR (zonální): dubohabřiny a doubravy, bučiny, smrčiny – jejich charakteristika, skladba po patrech, rozšíření, ohrožení, návrhy managementu, zajímavosti, ukázky atypických testů zejména pomocí fotografií
3. hod: základní typy lesů ČR (ekologicky podmíněné): mokřadní olšiny, lužní lesy, suťové lesy, bory, rašelinné lesy (viz výše)
4. hod: sekundární trávníky a vřesoviště (viz výše)
5. hod: vodní a mokřadní a pobřežní vegetace, prameniště a rašeliniště
6. hod: skály, subalpínské a alpínské bezlesí, křoviny
7. hod: přehled a charakteristiky biotopů silně ovlivněných nebo vytvořených člověkem; rozbor rostlinného materiálu a třídění do biotopů
8. hod: diskuze, náměty pro výuku, zejména motivační, test, hodnocení

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)

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.

• 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.

• Klasifikace způsobů exploatace ložisek (povrchová / hlubinná těžba)
• Základní typy nerostných surovin, terminologie (rudy, nerudy, energetické suroviny)
• Historie vyhledávání a využívání ložisek nerostných surovin
• Surovinová základna ČR – bilance, perspektiva, zásoby
• Globální komoditní trh, evropská a světová situace
• Energetické suroviny – klasické i netradiční zdroje, těžitelné v ČR
• Stavební suroviny – lokalizace základních typů ložisek, vazba na stavební slohy
• Stará důlní díla – legislativa, způsoby využití, metody průzkumu

Tělo je naším partnerem a po celý život nám slouží. Pokud s ním nevhodně zacházíme, dříve nebo později se objeví potíže - bolesti zad, hlavy, omezení pohyblivosti aj. Prevencí i možností nápravy může být znalost základních principů fungování těla při pohybu a jejich praktické využití v běžném denním životě.

Cílem kurzu je rozšířit účastníkům povědomí o moderní poznatky týkající se fungování našeho pohybového aparátu. Tyto poznatky jsou využitelné v osobním životě každého jedince a zároveň mohou být inspirací nebo součástí metodiky vyučování Během kurzu je kombinována teorie s potřebnou praxí tzn. cvičením, automasážemi, relaxací…

Teoretická část:

• Anatomie pohybového aparátu
• Biomechanické zákonitosti pohybu.
• Správné pohybové stereotypy jako předpoklad dlouhodobého zdraví pohybového aparátu.
• Vývojová kineziologie jako způsob návratu ke správným pohybovým vzorcům (metoda, na které je založena rehabilitace prof. Koláře).

Praktická část:

• Vnímání svého těla, zkoumání vlastních pohybových stereotypů.
• Svalové testy (testy svalové nerovnováhy).
• Správné sezení a stání.
• Cvičení zaměřené na posílení hlubokého stabilizačního systému.
• Minutové cviky (při běžných denních činnostech - stání, sezení …) zpevňující „střed těla“.
• Akupresurní body – pomoc při bolestech zad.

Webinář je zaměřen na distanční výuku a využití technologií během této výuky. Účastník bude seznámen s aplikacemi vhodnými pro dálkovou výuku, jejich vhodným využitím a celým procesem lekce vedené na dálku a jeho formami. Webinář se zaměřuje na aplikace Nearpod, Zoom a Google Classroom a jejich vzájemným propojením tak, aby tvořil celek, který co nejefektivněji nahradí prezenční výuku a udrží motivaci studentů ke studiu. V kurzu si také ukážeme integraci s aplikací MS Teams.

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.

• 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.