Popis kurzů

Elektrochemií, elektrolýzou a naukou o článcích se zabýváme v chemii a ve fyzice na středních i základních školách. První část semináře je částečně experimentální, zaměřuje se na standardní redukční potenciály, odvození Beketovy řady z experimentálních dat a odvozování směru redoxních reakcí. Další část semináře se věnuje elektrolýze, a to jak v laboratorním, tak v průmyslovém měřítku i v této části semináře budete mít možnost vyzkoušet si didakticky zpracované a snad i zajímavé pokusy. Opakem elektrolýzy jsou reakce v elektrolytických článcích, do této části semináře je zařazena teoretická přednáška o tradičních a pokročilých (hi-tech) palivových článcích a dále pak představeno několik způsobů, jak si se studenty sestavit vlastní článek. Součástí semináře jsou i virtuální laboratorní experimenty a další elektronické nástroje.

Ropa je jednou z nejdůležitějších kapalin na světě a ještě asi dlouhou dobu bude. O ropě učíme již na základní školách, kde se probírají její vlastnosti, složení a využití a pak na středních školách, kde studenty seznamujeme s krakováním a reformováním. Zpracování ropy je však mnohem složitější a zajímavější technologický proces. V rámci semináře se seznámíte s historií, současností a budoucností paliv a různými způsoby těžby ropy. Dále Vás seznámíme s podrobným složením ropy a metodami, jak se zjišťuje jejich kvalita. Lektor, který sám působí na Ústavu energetiky, Vám dopodrobna popíše zpracování ropy a výrobu paliv z ní a poskytne výukové materiály pro Vaše studenty. Součástí semináře je i zjišťování kvality benzínu a motorové nafty. Část semináře se zaměřuje na ochranu životního prostředí v souvislosti s ropnými haváriemi a alternativní paliva. Poslední dobou se v médiích často hovoří o pěstování řepky olejky kvůli výrobě alternativního paliva – Methylesteru řepkového oleje (MEŘO), i o této problematice se v semináři dozvíte, stejně jako o bioethanolu a dalších alternativních palivech. Věříme, že seminář bude podmětný a inspiruje Vás k diskuzím se studenty a uvádění některých nepřesností na pravou míru. Menší část semináře bude zaměřena na demonstraci praktických pokusů s pohonnými látkami a sdílení zkušeností z vyučování i exkurzí.

Jádro, jaderné reakce, jaderná energetika a ionizující záření se na středních a v menší míře na základních školách vyskytuje především v předmětech fyzika a chemie. Povětšinou však jen velmi povrchně. Část semináře si klade za cíl vyučující seznámit s metodami radiouhlíkové metody datování, poskytnout náměty na zajímavé výpočty a úlohy pro studenty, které přímo navazují na probírané učivo o poločase rozpadu a rozpadových řadách. Další část se zaměřuje na problematiku jednotek popisujících ionizující záření a jeho vliv na zdraví lidí. Budete mít nabyto na všetečné dotazy Vašich žáků a studentů. Jako zajímavost může sloužit exkurz do ochrany před ionizujícím zářením, dekontaminace a skladování radioaktivních odpadů. Další a podstatná část semináře je zaměřena na jadernou energetiku, zajímavosti, historii, jaderná neštěstí a jejich klasifikaci (INES). Pokusíme se Vám poskytnou relevantní a ucelené informace o všech významných haváriích jaderných zařízení, které jsou čas od času, a ne vždy odborně propírány ve sdělovacích prostředcích a kdo jiný by měl uvádět tyto informace na pravou míru než vyučující fyziky. Jaderná energie slouží lidem i v neenergetických oblastech, jako je například defektoskopie, ochrana potravin, užívání radiofarmak v medicíně či pokročilé metody v analytické chemii, tento seminář Vám poskytne základní informace i z těchto oblastí. Část semináře bude zaměřena na sdílení praktických zkušeností vyučujících mezi sebou a s lektorem. Budou Vám ukázány výukové aplikace, 3D modely pozorovatelné tabletem nebo mobilním telefonem, hra s tématikou stavby atomu a další vychytávky.

Cílem semináře Moderní fyzika jednoduše a zajímavě je poskytnout Vám komplexní informace o aktuálním výzkumu, nových objevech a největších osobnostech fyziky. Výzkum jde natolik rychle kupředu, že vždy nejsme schopni studentům odpovědět na jejich všetečné dotazy k tomu, co se dozvěděli z internetu nebo televize. Seminář bude zahájen shrnutím přínosu nejvýznamnějších fyziků (Einsteina, Hawkinga, Feynmana...) pro lidstvo a přehledem dalších významných nositelů Nobelových cen. Dále bude následovat přednáška o fyzice mikrosvěta a astrofyzice v této části rozebereme, jak je to s těmi 73 „neviditelnými“ procenty vesmíru (temnou hmotou a energií), co všechno zkoumají vesmírné sondy a družice (GP-B, Cassini, Galileo, Deep Impact, Rosseta, New Horizons) nebo porovnáme jednotlivé zdroje energie pro vesmírná zařízení. V další části semináře se vrátíme na zpět na zem, probereme některá výzkumná zařízení v CERNu, například ALICE, OPERA, LHC, Bellovy laboratoře, činnost výzkumného centra v Berkeley či stavbu termojaderného reaktoru ITER. V rámci semináře proběhne diskuze o dostupné literatuře, on-line přednáškách a dalších zdrojích.

Cílem semináře je stručně a přehledně představit zajímavé kapitoly a problémy, a to jak z klasické, tak moderní matematiky posledních desetiletí (teorie čísel, geometrie, teorie množin, optimalizace, teorie grafů, teorie her...). Kromě slavných matematických problémů rozebereme i logické paradoxy a jejich filosofické aspekty. Osvětlíme moderní matematické pojmy jako fraktály a chaos a podíváme se na jejich aplikaci v běžném životě. Nebudou chybět ani zajímavosti ze života slavných matematiků. Během semináře je kladen důraz na návaznost na středoškolskou matematiku a na to, jak využít prezentované informace k obohacení učiva za účelem lepší inspirace a motivace žáků a studentů.

Tento seminář se snaží poukázat na využití statistiky a pravděpodobnosti v běžném životě i v mnohých oborech moderní vědy. Během semináře se postupně podíváme na aplikace pravděpodobnosti z běžného života (pojištění, hazard, teorie her). Probereme statistické klamy, paradoxy, příklady chybného zpracování a interpretace dat a možnosti cíleného zneužití statistických dat. Projdeme také sérii zdánlivě jednoduchých příkladů, ve kterých dochází k selhání lidské intuice. V neposlední řadě si ukážeme také zajímavé vlastnosti nekonečných posloupností a řad. K jednotlivým kapitolám budou demonstrována praktická cvičení a aktuální příklady, které mohou být využity při výuce.

Většina žáků deváté třídy ví, že číslo „pí“ je iracionální. Na otázku, kolikrát se v jeho desetinném rozvoji vyskytuje číslice 1, však převážná část dotazovaných odpoví, že „jednou“, respektive „dvakrát“ – podle toho, zda dotyčný disponuje kalkulačkou, či nikoliv. Proč? Proč jsou pro žáky trojúhelníky prázdné a těžnice je mnohdy totéž co osa úhlu? Proč při řešení soustavy rovnic mnohý žák zaváhá nad interpretací výsledku „0=0“? Proč někteří žáci umístí ohniska vně elipsu a jiní nemají problém s aplikací Pythagorovy věty v kontextu tupoúhlého trojúhelníku?

V rámci kurzu si ukážeme, jak přistupovat k problematice porozumění a jak jej chápat. Vysvětlíme si, co je to koncept, co prekoncepce a co miskoncepce. Představíme si několik modelů učení se matematice a rozvoji matematického myšlení. Speciální pozornost přitom bude věnována Hejného teorii generických modelů a představě obrazu matematického konceptu profesora Davida Talla. Dále se naučíme designovat lekce za účelem pěstování žákovského porozumění a vysvětlíme si, jak připravovat a jak pracovat s takzvanými StudyGuidy (žákovskými průvodci studiem). Celý kurz bude protkán řadou praktických ukázek a ilustračních cvičení. Většina prezentované teorie bude vyložena v kontextu nejproblematičtějších kapitol základoškolské i středoškolské matematiky, jako je například geometrie nebo kombinatorika a pravděpodobnost.

První část semináře Paraziti lidí v ČR v současnosti poskytuje informace o střevních parazitech (škrkavce, roupu, tasemnicích a parazitických prvocích), tkáňových parazitech, oportunních parazitech a ektoparazitech. V druhé části je seminář věnován importu tropických a subtropických parazitů do naší země, dále pak dezinformacím o parazitech, které pocházejí ze zastaralé literatury, od výrobců doplňků stravy nebo od nelegálních prodejců antiparazitik. V odpolední části je též zařazena přednáška o kladném působení parazitů na lidské zdraví (parazité jako součást mikrobiomu, vlivu parazitů na imunitní systém, či možnosti využití parazitů pro léčbu některých nemocí). V závěru semináře budete informováni o užitečných zdrojích (knihy, periodika, WHO, elektronické zdroje) k tomuto tématu s následnou diskusí.

Seminář si klade za cíl seznámit posluchače s evolucí koní a jejich významem pro rozvoj civilizace. Část semináře je věnována fylogenezi rodu Equus (koně, zebry, osli) a jeho evoluci. Další část semináře se zaměřuje na domestikaci a význam koní v různých kulturách a historických obdobích od starověku, přes antiku, Islámský chalífát, středověk a novověk až k chovu současných sportovních koní. Důležitou součástí semináře jsou kognitivním a konativním vlastnosti domácího koně. Představen bude jedinečný taktilně-kinestetický mezidruhový komunikační kód, který je od renesance utvářen na základě smyslových možností, schopnosti učit se, paměti a ochoty koně vnímat člověka jako partnera. I přesto, že v současné době není koním věnováno ve vzdělávacích plánech mnoho času, znalosti nabyté v tomto semináři mohou pomoci každému pedagogovi přírodopisu či biologie. Seminář pomůže odhalit, jak důležitým momentem civilizace byla domestikace koně a připomene i nejdůležitější české hipomonumenty, které dokumentují kulturní i hipologickou vyspělost generací 19. a 20. století. V neposlední řadě přiblíží i morální podstatu vztahu člověka 21. století k domácím zvířatům.

Většina semináře Chemie v každodenním životě se věnuje praktickým chemickým pokusům, které lze používat jako demonstrační ale i jako žákovské pokusy během výuky na základních a středních školách. Mnohé z představených pokusů je možné provádět v běžné školní učebně se základním chemickým nádobím. V prvním části Vás seznámíme s chemií kolem nás i uvnitř nás. Ukážeme přípravu mýdla, sýru, nakrmíme kvasinky, izolujeme DNA a odlišíme methanol od ethanolu. Další část je zaměřena na barevnou chemii, budete si moci vyzkoušet přípravu chemického semaforu, pozorovat fluorescenci a fosforescenci, vyrobit rajčatovou duhu, různé indikátory pH a mnohé další. Nanotechnologie, nanomateriály, nanosvět... pojmy, které se v posledním desetiletí objevují stále častěji, a přitom se v mnohých případech nejedná o nic nového a převratného. V přednášce Vás s tímto úžasným světem komplexně seznámíme a předvedeme i několik praktických pokusů, ke kterým není potřeba žádné speciální vybavení. Součástí semináře bude i seznámení s bezpečností práce, a hlavně s tím, co se nedávno změnilo.

V odpovědi na učitelem položenou otázku se hlásí tři žáci. Jde o tři ze šestice pravidelně se hlásících žáků. Učitel vyvolá jednoho ze tří dobrovolníků a naslouchá jeho odpovědi. S tím, co slyší, je spokojen. Usuzuje, že třída problematice rozumí a pokračuje tak dalším výkladem. Lze však na základě jediné odpovědi usuzovat, že třída problematice rozumí? Nikoliv! V tento okamžik disponuje učitel jedinou informací, a sice že jeden ze tří hlásících se žáků znal správnou odpověď. Ve své podstatě došlo k interakci jeden na jednoho.

V rámci kurzu si ukážeme, jak pomocí moderní techniky i běžně dostupných prostředků efektivně realizovat interakci v kontextu všech žáků třídy a jak během vyučování nepřetržitě získávat a plynule vyhodnocovat zpětnou vazbu. Podrobně si představíme platformu Socrative a její možné alternativy. Vysvětlíme si výhody a úskalí jednotlivých prostředků interakce a to od hlášení se rukou, přes hlasovací karty až po aplikace na chytrých telefonech. Krom teoretického aparátu je kurz proložen řadou praktických ukázek metod a technik aktivního učení, jako je například: metoda peer instruction; skupinové testy v duchu Team-Based-Leaarning; technika diskuze nad obrázky Concept Cartoon; či přístup k domácí přípravě v kontextu Just-in-Time-Teaching nebo Flipped Classroom.

Konečně, techniky a metody prezentované v kurzu je možno využít během prezenční i distanční výuky.<\it>