Kurzy

Náplní semináře je přednáška podávající přehled hlavních ekosystémů ČR v souladu s RVP, příklady rostlin v jednotlivých ekosystémech, ekologické charakteristiky. Po přednášce exkurze do městských ekosystémů a ukázka modelové exkurze do okolí školy, praktické poznávání druhů, autekologie a synekologie, specifika flóry a vegetace lidských sídel, význam jednotlivých druhů, současné trendy vývoje městských ekosystémů.

1.Základní antropometrické parametry (měření tělesné výšky, tělesné hmotnosti, tloušťky kožních řas, stanovení BMI) – 45 min.

2.Zhodnocení somatotypu a nadání pro různé typy sportů – 45 min.

3.Stanovení energetického výdeje 90 min.

4.Základní složky potravy (sacharidy, lipidy, bílkoviny, vitaminy, minerální látky, voda) – 3 vyuč. hod.

           5. Výživový program pro vyhodnocení denního příjmu energie a nutrientů – 45 min.

Typy a varianty poruch příjmu potravy, epidemiologie, rizikové a protektivní faktory, příznaky, obvyklé průběhy nemocí – 2 vyuč. hod.

Vybrané zásady léčby – jaké odbornosti se podílejí, multidisciplinární přístup, základní principy, jaké výsledky lze čekat; spolupráce rodiny a širšího okolí, podpůrné skupiny a weby – 1 hod.

Možnosti rozeznání poruchy pedagogem a jeho další postup, možnosti a omezení školy při ovlivnění rizikových a podpůrných faktorů – 1 hod.

Aktivity pro vlastní tvorbu preventivních programů (vnímání vlastního těla, mediální obraz versus realita, pozitivní sebehodnocení) – 2 hod.

Základní principy zdravého jídelníčku, upozornění na různé typy rizikového jídelního chování ve vztahu k PPP – 2 hod.

Naše veřejnost, včetně pedagogů, má značně zkreslené představy o výskytu parazitů lidí u nás a o jejich významu pro zdraví. Tento stav je způsoben jednak výraznými úspěchy při tlumení parazitárních infekcí v poslední době, jedak desinformační kampaní podvodníků na internetu, kteří se snaží vydělávat na strachu z parazitů. Cílem semináře je tyto mýty vyvracet a informovat o skutečných rizicích parazitických infekcí, které hrozí lidem v našich podmínkách a v současné době a také o kladném působení parazitů, včetně možností léčit pomocí nich některá onemocnění.

Obsah: 1. Desinformace o vzrůstajícím množství lidských parazitů v naší populaci a o nejrůznějších „následcích“  parazitárních infekcí: příčiny a účel podvodů. 1 hod

2. Skutečná rizika parazitárních onemocnění, která hrozí lidem (zvláště dětem) na našem území v současné době. 2 hod

3. Poruchy imunity: Oportunní parazitózy a jejich vzrůstající význam. 2 hod

4. Paraziti, kteří nás ohrožují při cestách do tropů a subtropů (importované parazitózy). 2 hod

5. Kladné působení parazitických infekcí, pokusy léčit některá (autoimunní, alergická) onemocnění pomocí kontrolovaných infekcí parazity. 1 hod

Účastníci budou seznámeni se vznikem a vývojem evoluční teorie, dále fenoménem krásy a atraktivity v živočišné (včetně člověka) i rostlinné říši a se širšími souvislostmi krásy, atraktivity a umění se sexem, individuálním životem jedinců i vývojem druhů. Zohledněny budou i psychologické a filosofické aspekty tématu.

Úvod do (cyto)genomiky obratlovců včetně člověka – základní otázky, celogenomové duplikace a transpozony jako hnací motory evoluce (přibližně 90 minut)

„Evoluce“ metod sekvenace DNA a bioinformatická analýza genomu – co lze očekávat a jak to celé vzniká aneb když je biolog vlastně informatik (přibližně 60 min)

Epigenetika a epigenomika – další důležitý kód v naší DNA a v našem genomu, jeho evoluce a vztah k nemocem – sekvenací genomu jeho funkci ještě nepochopíme (přibližně 90 min)

Fylogenomická exkurze stromem života a zásadní milníky evoluce směřující k člověku – všichni jsme vlastně ryby! (přibližně 60 min)

Cesta do nitra lidského genomu – jak je možné, že jen 1.5% našeho genomu tvoří geny? K čemu je ten „zbytek“ a co o něm vlastně víme? resp. spíše nevíme... (přibližně 60 min)

-časová dotace jednotlivých bloků je flexibilní a přizpůsobitelná potřebám a požadavkům posluchačů

Významnou skupinou organických látek jsou látky, v nichž se v organickém řetězci střídají jednoduché a dvojné vazby, tzv. látky s konjugovanými vazbami. Jedná se o lineární i aromatické systémy, molekulární i polymerní, často s heteroatomy. Podél konjugovaných řetězců se mohou pohybovat nosiče nábojů – elektrony nebo díry, mohou taktéž přeskakovat na sousední řetězec v případě významného překryvu vlnových funkcí vazebných elektronů. Nosiče mohou být excitovány do vyšších orbitalů fotony a separovány, nastává tak vnitřní fotoelektrický jev, nebo mohou zpět rekombinovat, nastává luminiscence.  Tyto vlastnosti jsou využívány ve fotovoltaice a displejích, dnes již komerčně vyráběných jako OLED, QLED i LCD obrazovky. Vhodné mechanické a povrchové vlastnosti, charakterizované jako biokompatibilita pak umožňují kontakt s mikroorganismy nebo živými tkáněmi a sledovat jejich životní funkce pomocí snímání vnitřního potenciálu buněk, zvláště u tzv. elektrogenních buněk, což jsou myocyty, kardiomyocyty  a neurony. Lze rovněž tyto buňky elektricky stimulovat nebo řízeně diferencovat kmenové buňky.

Základními prvky vyrobenými na bázi organických polovodičů jsou elektroluminiscenční dioda (LED), fotovoltaický článek a organický elektrochemický tranzistor (OECT) jako senzor. Vyrábějí se tiskovými metodami jako vícevrstvé struktury na skleněné nebo polymerní folie PET, PEN nebo kapton. 

Obsah přednášek.

1. Organické polovodiče, princip, funkce a aplikace

2. Emise záření z organických polovodičů a její aplikace ve světelných zdrojích a ektroluminiscenčních displejích.

3. Vnitřní fotoektrický jev v organických polovodičích a jeho aplikace ve fotovoltaice

4. Elektronika a senzorika na bázi organických polovodičů pro biomedicínské aplikace.

5. Technologie tisku organické elektroniky 

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

Stručný úvod do současné metodologie vědy (2 h)

vědecká metoda – hypotéza a její testování; nejistota poznání jako základní nástroj při získávání vědeckého poznání; vědecké poznání jako systematické rozvíjení intuitivního poznání; kognitivní omezení v procesu získávání poznání

Věda a společnost – nový druh gramotnosti (2 h)

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

Jak skloubit klasickou znalostní výuku a výuku vědecké gramotnosti (3 h)

využití konkrétních příkladů z životní praxe a z historie získávání vědeckých poznatků v kombinaci s probíraným učivem –  vybrané příklady z fyziky (např. vývoj modelu Sluneční soustavy), chemie (např. vývoj modelu atomu) i biologie (např. vývoj modelu vzniku života); povědomí o tom, jak je poznatek získán, zvyšuje jeho společenskou i osobní přijatelnost i přes jeho obtížnou srozumitelnost

Soubor přednášek bude prezentovat vodu, jako přírodní zdroj, který formoval dějiny naší civilizace. Posluchači si odnesou poznatky o dopadu nedostatku, případně opačného extrému, přebytku vodních zdrojů na historii, ekonomiku, životní prostředí jednotlivých světových regionů.

Vodní zdroje stály u kořenů vzniku naší civilizace, jejich přítomnost rozhodovala nejen o rozvoji, ale často i o zániku starověkých i středověkých států. Série přednášek ukáže, jak voda formovala náš vývoj. Ovlivňovala nejen způsob řízení společnosti, ale rozhodující úlohu měla i v dopravě a energetice. Vodní zdroje a voda jako strategická surovina byla využívána i ve vojenské strategii, významnou úlohu hrála v lékařství a náboženství.

Soubor přednášek vychází z autorovy populárně pojaté knihy, která vyjde v říjnu 2018 v nakladatelství Mladá Fronta a která je připravena pro čtení na pokračování v populárně vědeckém pořadu Meteor na CR2, kde si bude možno jednotlivé kapitoly v archivu stáhnout.

Přehled jednotlivých témat:

Když se lidé modlili, aby přišla povodeň  -  zavlažování v starověkém Egyptě

Jak zakázat aby se v poušti voda vypařila  - problematika kanátů v Persii   

Římská rozmařilost – vodovody ve starověkém Římě

Proč zmizeli obyvatelé Teotihuacánu -  zánik civilizací v důsledku problémů s vodou

Země pod vodou – historie odvodňovacích projektů v Holandsku a v Itálii

Voda jako zbraň – ukázky zneužití vody v historii

Svatá voda – voda v náboženské historii

Když voda začala pracovat – využití vody jako energetického nástroje

Voda základní látka potřebná pro život na Zemi.  Vše je tvořeno vodou. Lidské tělo, zvířata, rostliny, většina povrchu Země. Voda je podmínka života na naší planetě.

• Ochrana vod a základní právní předpisy, zdroje vod a hodnocení jakosti povrchových vod, samočištění, stokování, čištění odpadních vod – mechanický a biologický stupeň čištění, odstraňování živin – dusíku a fosforu, nakládání s kaly z čištění odpadních vod, základy čištění vybraných průmyslových odpadních vod.
• Základy technologie úpravy vod (povrchových i podzemních), nakládání s vodárenskými kaly, nároky na kvalitu pitné vody, balené vody.
• Problematika sucho-povodně-vodní krize, sucho, povodně, druhy povodní, protipovodňová ochrana, přehrady. 

Globální znečišťování vody, ovzduší a půdy je problémem, který se dotýká každého z nás. V rámci semináře budou řešeny základní principy pohybu škodlivých látek v prostředí a způsoby, kterými dochází k znečišťování ovzduší, vody a půdy. Pozornost bude zaměřena na látky podílející se nejvíce na kontaminaci a také postupům, jakými lze škodlivé účinky hodnotit. Důraz bude kladen na ekotoxikologické biotesty a jejich využití pro potřeby ochrany životního prostředí.

Obsah:

• Ovzduší, voda, půda a jejich kontaminace v důsledku lidské činnosti (2 hodiny)
• Příklady problémových kontaminovaných oblastí v ČR (2 hodiny)
• Aktuální přístupy k hodnocení akutní a dlouhodobé toxicity (1 hodina)
• Ekotoxikologické biotesty – přehled základních typů testů využívaných k hodnocení kontaminovaného životního prostředí (3 hodiny)

1. Úvod – role chemie v 21. století
2. Farmaceutická chemie – od syntézy nové látky až k tabletce – novinky v syntetické chemii, kombinatoriální chemie, struktura a účinek látky, farmaceutické technologie, generika, lékové formy
3. Kriminalistická chemie – řešení případů jak v televizi – analytická chemie v kriminalistice, DNA analýza, analýza drog včetně tzv. „designer drugs“, analýza materiálů, kontrola kvality potravin
4. Nanotechnologie – velké možnosti slova nano – typy materiálů, nanočástice, 2D materiály (chemie grafenu), aplikace nanomateriálů v životním prostředí, katalýze a medicíně
5. Miniaturizace – laboratoř na čipech – miniaturizace elektroniky, miniaturizace v chemii, výroba čipů, PDMS čipy, přenosná diagnostika, nízkonákladové technologie, detekční proužky, využití 3D tisku v chemii
6. Biochemie a biotechnologie – rozumíme životu – „omics“ techniky (lipidomika, glykomika aj. a jejich význam), chirální látky v organismu, markery chorob, imaging, genové inženýrství, biotechnologická léčiva a specifika jejich použití a výroby
7. Počítače a chemie – dobrý sluha – výpočetní chemie a její možnosti, analýza a zpracování velkého množství dat, „chytrá města“ 
8. Závěr – kam míří společnost a co bude s chemií