Kurzy Otevřené vědy pro pedagogy CHEMIE, FYZIKY A BIOLOGIE Třešť 2013 Kurz Kurz chemie Kurz biologie Kurz fyziky
Termín 22. – 25. 10. 2013 12. – 15. 11. 2013 19. – 22. 11. 2013
Co na vás čeká: v jednotlivých kurzech jsou připraveny zajímavé přednášky a praktické tipy zaměřené na práci s talentovanou mládeží, možnosti dalšího vzdělávání SŠ mládeže, badatelsky orientované aktivity (IBSE), metodickou přípravu studentů pro oborové olympiády a zpracování samostatné studentské práce SOČ a novinky předních českých vědců v daných oborech. Kdo se může přihlásit: aktivní učitelé působící na gymnáziích, SOŠ a SOU s aprobací v předmětech chemie, biologie a fyzika (matematika, informatika) z celé České republiky (kromě hl. m. Prahy). Je možné se přihlásit pouze na kompletní dvoublokový (podzimní a jarní) program chemie, fyziky či biologie Místo konání: Zámecký hotel Třešť, Dr. Richtra 234, 589 01 Třešť (cca 19 km od Jihlavy) Kurzovné: účast na kurzech, ubytování a stravování je pro pedagogy z regionů mimo hl. m. Prahy ZDARMA. Zaměstnavateli účastníka bude navíc refundována ušlá mzda. Kapacita: jednotlivé kurzy mají kapacitu 15 účastníků Akreditace: kurzy jsou akreditovány v systému DVPP Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy. Po úspěšném absolvování obdrží účastník Osvědčení o absolvování cyklu přednášek a seminářů v rozsahu 28 vyučovacích hodin. Kurzy se konají v rámci projektu Otevřená věda III - popularizace přírodovědných a technických oborů a komunikace výzkumu a vývoje ve společnosti. (reg. č. CZ.1.07/2.3.00/35.0023). Tento projekt je realizován za finanční podpory ESF, konkrétně Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost a státního rozpočtu České republiky.
Jak se na kurzy přihlásit? Zájemce vyplní přihlašovací formulář (ke stažení na www.otevrena-veda.cz) a následně zašle na e-mailovou adresu:
[email protected]. Přihlášky přijímáme do pondělí 11. října 2013 nebo do naplnění max. kapacity kurzu. 1
PROGRAM KURZU OTEVŘENÉ VĚDY PRO PEDAGOGY CHEMIE, TŘEŠŤ, 22. – 25. 10. 2013 9:00–10:30 hod.
ÚTERÝ 22. 10. 2013
STŘEDA 23. 10. 2013
ČTVRTEK 24. 10. 2013
PÁTEK 25. 10. 2013
10:45–12:15 hod.
Příjezd účastníků
odborná přednáška Práce s nadanými žáky v chemii RNDr. Pavel Teplý, Ph.D. PřF UK
odborná přednáška Chemická olympiáda – otázky i odpovědi RNDr. Petr Holzhauser, Ph.D. VŠCHT
odborná přednáška Opravník Obecně Oblíbených (Nejen) Chemických Omylů Mgr. Martin Hrubý, Ph.D. Ústav makromolekulární chemie AV ČR
odborná přednáška Jaderné technologie – rizika a přínosy Ing. Dana Drábová, Ph.D Státní úřad pro jadernou bezpečnost.
odborná přednáška Aerosoly kolem nás Ing. Vladimír Ždímal Ústav chemických procesů AV ČR
odborná přednáška Polymerní nanokompozity a chytrá polymerní elektronika RNDr. Jiří Pfleger, CSc. Ústav makromolekulární chemie AV ČR
14:00–15:30 hod.
15:45–17:15 hod.
15:00 – 16:30 Středoškoláci v týmech vědců AV ČR fikce? Ne, dnes běžná realita! Ing. Květoslava Stejskalová, CSc. Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR
16:45 – 18:15 odborná přednáška Syntetická nanotechnologie Mgr. Jan Havlík. Ústav organické chemie a biochemie AV ČR
odborná přednáška Výbušniny pohledem fyzikální chemie doc. RNDr. Petr Slavíček, Ph.D. VŠCHT
praktické cvičení Chemické procesy s ohněm i bez – prakticky Mgr. Luděk Míka PřF UK
praktické cvičení Voda základ života. Cvičení k biochemickým úlohám Chemické olympiády kategorie A Mgr. Martin Hrubý, Ph.D. Ústav makromolekulární chemie AV ČR
praktické cvičení Vlastnosti a analýza polymerních látek RNDr. Petr Šmejkal, Ph.D. PřF UK
Garant kurzu RNDr. Petr Šmejkal, Ph.D., Katedra učitelství a didaktiky chemie, Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy v Praze Na tento kurz bude navazovat Praktický kurz Otevřené vědy pro pedagogy chemie, který proběhne v Praze v laboratořích pracovišť Akademie věd ČR a Univerzity Karlovy a je naplánován na 19. – 21. 3. 2014. Verze 25. 9. 2013, změna programu vyhrazena.
2
PROGRAM KURZU OTEVŘENÉ VĚDY PRO PEDAGOGY BIOLOGIE, TŘEŠŤ, 12. – 15. 11. 2013
9:00–10:30 hod.
10:45–12:15 hod.
14:00–15:30 hod.
15:45–17:15 hod.
15:00 – 16:30 odborná přednáška Molekulární mechanismy ontogeneze Mgr. Petr Svoboda, Ph.D. ÚMG AV ČR
16:45 – 18:15 odborná přednáška Viry kolem nás a v nás Mgr. Ondřej Lenz, Ph.D., Biologické centrum AV ČR
ÚTERÝ 12. 11. 2013
Příjezd účastníků
STŘEDA 13. 11. 2013
přednáška s navazující moderovanou diskusí Motivace studentů ke studiu přírodních věd a popularizace přírodních věd mezi žáky SŠ RNDr. Alena Morávková, Ph.D. a kol. PřF UK
praktické cvičení Forenzní antropologie RNDr. Alena Morávková, Ph.D., Bc. Tomáš Pinkr PřF UK
ČTVRTEK 14. 11. 2013
odborná přednáška Cesta od laboratorního stolu do lékárny: synergie úsilí, peněz a štěstí RNDr. Zdeněk Havlas, DrSc., ÚOCHB AV ČR
praktické cvičení Život v akvarijním filtru RNDr. Vanda Janštová, RNDr. Jan Mourek, Ph.D. PřF UK
PÁTEK 15. 11. 2013
odborná přednáška Co vše obnáší vědní obor jménem geologie, co nám vše může říci a jaký význam má pro každého z nás v současnosti? RNDr. Leona Chadimová, PhD. Geologický ústav AV ČR
odborná přednáška Vznik a vývoj života na Zemi Mgr. Josef Lhotský PřF UK
odborná přednáška Parazitolog detektivem – rozplétání životních cyklů Doc. RNDr. Jan Votýpka, Ph.D. PřF UK
Odborná exkurze do arboreta a zimní zahrady SOŠ Třešť Ing. Michal Antoň SOŠ a SOU Třešť
Garant kurzu RNDr. Alena Morávková, Ph.D., Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy v Praze Na tento kurz bude navazovat Praktický kurz Otevřené vědy pro pedagogy biologie, který proběhne v Praze v laboratořích pracovišť Akademie věd ČR a Univerzity Karlovy a je naplánován na 26. – 28. 3. 2014. Verze 25. 9. 2013, změna programu vyhrazena.
3
PROGRAM KURZU OTEVŘENÉ VĚDY PRO PEDAGOGY FYZIKY, TŘEŠŤ, 19. – 22. 11. 2013
9:00–10:30 hod.
ÚTERÝ 19. 11. 2013
STŘEDA 20. 11. 2013
ČTVRTEK 21. 11. 2013
PÁTEK 22. 11. 2013
10:45–12:15 hod.
V průběhu dopoledne příjezd účastníků,
odborná přednáška Jaderná fúze, tokamak Compass a týmová práce v této oblasti RNDr. Petra Bílková, Ph.D. Ústav fyziky plazmatu AV ČR
odborná přednáška Rozvoj poznávacích operací při provádění fyzikálních experimentů RNDr. Vojtěch Žák, Ph.D. Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze
odborná přednáška Až se ucho utrhne - o únavě materiálu a jiných patáliích Ing. Jan Klusák, Ph.D. Ústav fyziky materiálů
odborná přednáška Geonika aneb 30 let akademického výzkumu na severní Moravě Ing. Pavel Konečný, Dr. Ústav geoniky AV ČR
odborná přednáška Meteorologický výzkum RNDr. Petr Zacharov, Ph.D. Ústav fyziky atmosféry AV ČR
14:00–15:30 hod.
15:45–17:15 hod.
15:00 – 18:00 odborná přednáška Olympiáda, středoškolská odborná činnost Péče o žáky SŠ talentované pro fyziku prof. RNDr. Ivo Volf, CSc. Univerzita Hradec Králové praktické cvičení Podpora nadaných a motivovaných studentů pomocí fyzikálních úloh RNDr. Vojtěch Žák, Ph.D. Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze
odborná přednáška Digitální měřicí systémy a hlasovací zařízení ve výuce fyziky Mgr. Jakub Jermář Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze
praktické cvičení Experimentování ve fyzice se systémem Vernier Mgr. Jakub Jermář Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze
praktické cvičení Jaké bude počasí aneb základy fyziky atmosféry Mgr. Michal Žák, Ph.D. Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze
Garant kurzu RNDr. Vojtěch Žák, Ph.D., Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze Na tento kurz bude navazovat Praktický kurz Otevřené vědy pro pedagogy fyziky, který proběhne v Praze v laboratořích pracovišť Akademie věd ČR a Univerzity Karlovy a je naplánován na 9. – 11. 4. 2014. Verze 25. 9 2013, změna programu vyhrazena.
4
Další informace a přihlášku naleznete na webu www.otevrena-veda.cz . Kontaktní osoba: Mgr. Monika Petržílková Středisko společných činností AV ČR, v. v. i. - Odbor projektů a grantů Národní 1009/3, 110 00 PRAHA 1 Kancelář: Wiehlův dům; Vodičkova 40/792, 110 00 PRAHA 1 Telefon: +420 724 943 813, e-mail:
[email protected] web: http://www.otevrena-veda.cz Facebook: http://www.facebook.com/AdminOV
Informace o ubytování a stravování Zámecký hotel Třešť Ubytování a stravování účastníků je zajištěno v místě konání kurzů, tj. v Zámeckém hotelu Třešť a je zcela zdarma, hrazeno je z projektu Otevřená věda III, který získal finanční prostředky z Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy, z Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost. Poloha hotelu: Zámecký hotel Třešť se nachází v krásném a poklidném prostředí jihovýchodní části Vysočiny, v malebné lokalitě Třešťských vrchů, vzdálený 19 km od krajského města Jihlava. Je situován v malebném prostředí přírodního lesoparku a obklopen hlubokými lesy plnými hub, s nejčistším vzduchem v ČR a nedalekým přírodním zdrojem kojenecké pitné vody. Ubytování: Zámecký hotel nabízí ubytování v jednolůžkových a dvoulůžkových pokojích ve tříhvězdičkové kategorii. Všechny pokoje jsou vybaveny příslušenstvím, TV satelitem a telefonem, chladničkou a pevným připojením k internetu. Wi-fi připojení je dostupné ve veřejných prostorách zámku. Recepce je k dispozici 24 hodin denně. V areálu zámku je parkoviště, které je hlídané kamerovým systémem. Volný čas: Volný čas lze přímo v areálu hotelu využít k řadě sportovních aktivit (fitness centrum, minigolf, půjčovna jízdních kol, petanque atd.), k návštěvě wellness centra či k relaxaci v zámecké zahradě. Adresa: Zámecký hotel Třešť, Dr. Richtra 234, 589 01 Třešť, GPS 49°17'41"N, 15°29'14.05"E, www.zamek-trest.cz
5
Anotace chemie Úterý 22. října 2013 Středoškoláci v týmech vědců AV ČR - fikce? Ne, dnes běžná realita! Cílem příspěvku je seznámit účastníky týdenního kurzu se zkušenostmi autorky se zapojováním studentů středních škol do vědy a výzkumu v prostředí pracovišť a týmů vědců z Akademie věd. Přednáška pedagogům chemie představí zcela konkrétní způsoby spolupráce mezi jejich školami a ústavy AV ČR nejen formou přednášek a exkursí ve vědeckých laboratořích, stáží talentovaných studentů v projektech Otevřené vědy (I., II. i III.!), odbornými programy pro pedagogy (akreditované kurzy v rámci proj. Otevřené věda), ale dnes nově i formou přípravy a realizace společných projektů např. v evropském programu OPVK, které mohou výuku těchto předmětů obohatit novou metodikou výuky či technikou (modernizace vybavení školní laboratoře), účastí studentů na měřeních ve vědeckých laboratořích na špičkových přístrojích pod vedením odborníků a dalšími zajímavými programy. Ve svém příspěvku také představí, jaké v jejím domovském ústavu (ÚFCH J. Heyrovského) realizuje konkrétní aktivity a programy zaměřené na žáky a studenty se zájmem o chemii a fyziku, jejichž cílem je ukázat, kde všude se s chemií a fyzikou v životě setkávají, jaké jsou novinky v těchto oborech, co obnáší kariéra vědce, výzkumníka, či kde mohou oni sami po vystudování přírodovědného či technického oboru najít uplatnění a budovat svou kariéru. Ing. Květa Stejskalová, CSc. Pracuje v Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR od roku 1989. Vystudovala VŠCHT v Praze a v roce 1995 získala doktorát v oboru fyzikální chemie (téma heterogenní reakce plyn-tuhá látka v procesech odsiřování a denitrifikace spalin, tj. oblast ochrany životního prostředí). Kromě toho, že propaguje činnost vědců svého ústavu, se systematicky věnuje vzdělávání a popularizaci vědy. Napomáhá středoškolským i vysokoškolským studentům, zajímajícím se o přírodní vědy, prakticky se zapojit do odborné práce ve vědě a výzkumu a její pomoc je namířena i ke středoškolským pedagogům. Je podepsána pod řadou akcí, jejichž cílem je podnítit zájem mladých o přírodní vědy a další vzdělávání, např. popularizační přednášky, letní školy v oboru výzkumu nanomateriálů, fyzikálně-chemické workshopy pro žáky ZŠ a SŠ, konference k prezentaci odborných prací studentů pracujících ve vědeckých týmech, návštěvy studentů v ústavu v rámci Dnů otevřených dveří či jiných akcí, stáže a praxe studentů ve vědeckých týmech atd. Je autorkou scénářů popularizačních filmů představujících výzkum v oboru fyzikální chemie ("Fyzikálních chemie na prahu 3. tisíciletí - vstupte do světa moderní vědy") či mladé vědce pracující v ÚFCH JH ("Homo Scientist jr."), je také iniciátorkou a spoluautorkou putovní výstavy Příběh kapky o jediném českém nositeli Nobelovy ceny za chemii Jaroslavu Heyrovském, přednáší studentům i pedagogům. V roce 2010 byla za svou činnost oceněna porotou soutěže České hlavičky Zvláštní cenou za mimořádný přínos k popularizaci vědy mezi studenty a v roce 2011 získala Čestnou medaili Vojtěcha Náprstka za zásluhy v popularizaci vědy udělovanou Akademií věd ČR. Je matkou syna (29) a dcery (12). Syntetická nanotechnologie: molekulární design nanočástic a jejich funkční aplikace Přednáška bude zaměřena na vysvětlení podstaty současné syntetické nanotechnologie jakožto oboru stojícího na průsečíku syntetické chemie, fyzikální chemie a biotechnologie. Na několika konkrétních příkladech budou demonstrovány rozdílnosti mezi makro- a nanosvětem: řada funkčních systémů by nemohla existovat, pokud by jejich rozměry přesáhly kritickou limitu velikosti. Bude představen konstrukční koncept “top-down” a “bottom-up”, kdy jsou nanočástice připravovány zmenšováním větších částic nebo jsou vystavěny z malých molekul. Pozornost bude věnována specifickému fenoménu nanosvěta – obrovskému povrchu nanosystémů, který otevírá nové možnosti v analytické chemii a katalýze. Mgr. Jan Havlík Magisterské studium v oboru anorganická chemie absolvoval na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy v Praze. V současné době studuje čtvrtý ročník doktorského studia ve Skupině syntetické nanochemie na Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, kde se zabývá designem povrchových architektur na fluorescenčních nanodiamantech. V rámci celoživotního vzdělávání dokončuje doplňující kurz k získání učitelské způsobilosti. Je dlouholetým lektorem Letního odborného soustředění mladých chemiků a
6
biologů v Běstvině a autorsky se podílí na Korespondenčním semináři inspirovaným chemickou tematikou (KSICHT). Jako člen Akademického senátu Univerzity Karlovy se věnuje studentskému hodnocení výuky a vysokoškolské legislativě. V soutěži v popularizaci vědy Fame Lab 2013 byl oceněn Cenou AV ČR a Cenou publika.
Středa 23. října 2013 Práce s nadanými žáky v chemii Příspěvek je zaměřen na problematiku práce s talentovanými žáky a na projekty, které jsou na práci s nimi zaměřeny. Budou zmíněny základní aspekty a specifika vzdělávání nadaných žáků, dále bude součástí přednášky legislativní rámec upravující práci s talentovanými žáky. V další části příspěvku bude diskutována problematika práce s nadanými žáky v ČR a ve vzdělávání v chemických oborech. Dále budou prezentovány vybrané případové studie a vlastní praktické zkušenosti lektora, včetně námětů na efektivní a smysluplnou práci s nadanými žáky. RNDr. Pavel Teplý, Ph.D. Je absolventem Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze, obor vzdělávání v chemii. V současnosti působí na katedře učitelství a didaktiky chemie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze a dále je vyučujícím na Gymnáziu Botičská v Praze 2. Ve své činnosti se zaměřuje zejména na didaktické aspekty výuky chemie, využití experimentů ve výuce chemie, vzdělávání nadaných žáků (např. v rámci projektu Talnet), problematiku e-learningu, tvorbu a použití ICT a multimédií ve výuce chemie (především anorganické) a tvorbu a použití multimediálních, interaktivních didaktických pomůcek (s využitím HTML, CSS, JS, Flash atd.). Na zmíněné katedře se podílí na výuce jak experimentální (laboratorní cvičení) tak vede odborné přednášky. V roce 2011 se podílel na zajištění akcí Mezinárodního roku chemie, např. akcí Chemický jarmark, Chemické hrátky v rámci pražské muzejní noci atd. Na Katedře učitelství a didaktiky chemie se rovněž podílí na organizaci a výuce laboratorních cvičení pořádaných v rámci dalšího vzdělávání pedagogů či pedagogů doplňkového studia. Dále je vedoucím diplomových a bakalářských prací, souvisejících s výukou obecné a fyzikální chemie na SŠ. Je také držitelem ocenění Studentský velemlok, které za vynikající přednášky uděluje vyučujícím studentská komora akademického senátu PřF UK. Chemická olympiáda – otázky i odpovědi Přednáška se komplexně zaměřuje na řadu aspektů chemické olympiády jako unikátní soutěže pro talentovanou mládež. Obsahem přednášky bude historie chemické olympiády, dále pak její organizace, financování, podmínky účasti žáků, požadavky, výhody plynoucí ze zapojení do soutěže a uvedení národních i mezinárodních úspěchů dosažené v několika posledních letech konání soutěže včetně zmínění okolností a přístupů, které úspěšnost v soutěži podmiňují. Důležitou součástí přednášky bude také diskuse s účastníky nad jejich otázkami. RNDr. Petr Holzhauser, Ph.D. Narodil se r. 1977, vystudoval Přírodovědeckou fakultu UK v Praze. V Ústavu anorganické technologie Vysoké školy chemicko-technologické v Praze (VŠCHT Praha) se zabývá vodivými polymery a palivovými články, dále působí jako vedoucí Katedry učitelství a humanitních věd a vysokoškolský učitel chemie na téže vysoké škole. Je předsedou Ústřední komise Chemické Olympiády a opakovaně vedoucí českého reprezentačního týmu na Mezinárodních chemických olympiádách. Také je jedním z organizátorů populárního Letního odborného soustředění mladých chemiků a biologů v Běstvině. Je držitelem několika ocenění, v poslední době se jedná zejména o cenu pro pedagogy Učené společnosti České republiky za rok 2012. Dále je řešitelem řady projektů v rámci komplexního programu VŠCHT pro studenty a učitele středních škol. Zabývá se i popularizací vědy, je např. autor experimentálního seriálu v časopise ABC "Za tajemstvím molekul". Výbušniny pohledem fyzikální chemie Vysokoenergetické sloučeniny představují archetypální aplikaci chemie („chemie je, když to bouchá a smrdí“). Učiteli chemie pak téma výbušnin může umožnit studenty nevtíravým způsobem uvést do
7
obecnějších zákonitostí chemie. V této přednášce poukáži na fyzikálně-chemické aspekty výbušnin. V první části přednášky budou energetické materiály stručným způsobem klasifikovány, v další části se pak zaměřím na výpočet charakteristik výbušnin pomocí termodynamických a kinetických metod. Na konci přednášky se stručným způsobem zmíním o moderních trendech v pyrotechnice. doc. RNDr. Petr Slavíček, Ph.D. Působí jako docent na katedře fyzikální chemie a vědecký pracovník na Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského AV ČR, v.v.i. Ve své výzkumné práci se zaměřuje na teorii chemické struktury a reaktivity, se zvláštním zaměřením na děje vyvolané světlem. Teoretické práce doc. Slavíčka nacházejí odezvu v rozmanitých oblastech, od chemie atmosféry přes biofyziku po radiační chemii. Petr Slavíček publikoval přes 70 prací ve impaktovaných mezinárodních časopisech, tyto práce byly doposud citovány více než 800krát. Doc. Slavíček je řešitelem několika grantů, školí řadu studentů v různých stupních studia a přednáší základní i pokročilé kurzy fyzikální chemie. Kromě své vědecké a pedagogické práce se věnuje také popularizaci chemie, je členem redakční rady časopisu Vesmír, členem správní rady Národního centra mladých chemiků, správní rady projektu POPUCH, pravidelně přednáší na středních školách, letních školách, kurzech pro učitele, školí středoškolské studenty v rámci SOČ, podílí se na organizaci chemických olympiád na národní i mezinárodní úrovni. Petr Slavíček je také autorem jedné popularizační knihy a několika skript. Za svůj podíl na dlouhodobou organizaci Letního odborného soustředění v Běstvině byl oceněn Cenou učené společnosti. Chemické procesy s ohněm i bez - prakticky Demonstračně-laboratorní cvičení je zaměřeno na seznámení účastníků s řadou chemických experimentů, které mají motivační a zároveň vzdělávací charakter a které lze s výhodou využít ve výuce stejně tak k motivaci jako k vzdělávání žáků. Důraz v laboratorním cvičení je kladen na provedení experimentů a jejich vhodné zařazení do výuky včetně doplňujících informací zahrnujících aplikace v běžném životě. U experimentů náročnějších na provedení je kladen důraz na bezpečné provedení experimentů. Prováděné experimenty spadají většinou do oblasti anorganické a částečně organické a obecné chemie (hoření vodíku, methanu, výbušná vs. hořlavá směs, zapálení bez ohně, hoření a příprava nitrovaty, hořlavý gel, redox děje, kinetika chemické reakce apod. …). Jedním z cílů cvičení je, aby si účastníci některé experimenty vyzkoušeli a nebáli se je realizovat při zachování bezpečného provedení experimentu. Bc. Luděk Míka Je absolventem Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze, zabývá se zejména anorganickou a organickou syntézou, přičemž tématem obhájené bakalářské práce byl design a syntéza selektivních chelatantů dvojmocného manganu. V současnosti působí na Katedře anorganické chemie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze, kdy se dále zabývá studiem Cross-bridged cyklamů jako ligandů dvojmocného manganu. Je zkušeným demonstrátorem, již od počátku svého působení na fakultě připravuje (včetně designu a modifikací) a provádí demonstrace pokusů při přednáškách z anorganické chemie a dále je přednášejícím na Letním odborném soustředění účastníků chemické olympiády v Běstvině. Je taktéž autorem řady úloh Korespondenčního semináře inspirovaného chemickou tematikou (KSICHT), podílí se na organizaci a vedení laboratoří z anorganické chemie na závěrečném soustředění KSICHTu a je autorem některých praktických úloh chemické olympiády kat. B. Byl také oceněn cenou pro pedagogy Učené společnosti České republiky za rok 2012.
Čtvrtek 24. října 2013 Opravník Obecně Oblíbených (Nejen) Chemických Omylů V každém oboru se najdou nějaké „urban legends“, nepodložené polopravdy až nepravdy, které však pro posluchačskou atraktivitu mívají značnou životnost v lidové mytologii. V přednášce a související diskusi se pokusíme odpovědět, jaká (pokud vůbec nějaká) část pravdy je na některých takových tvrzeních, přičemž určitý důraz bude kladen na ekologickou tématiku, například: 1, Je antropogenní (lidmi generovaná) produkce oxidu uhličitého hrozbou z hlediska následného skleníkového efektu a globálního oteplení? 2, Jsou katalyzátory do aut skutečně přínosem našemu zdraví? 8
3, Jsou biopaliva a alternativní paliva (bionafta, biolíh, vodík) ekologická? 4, Vadí methanol v alkoholických nápojích? 5, Zvedne tání ledovců vodní hladinu? 6, Jsou uranové jaderné reaktory pouze dílem lidí a nikdy předtím neexistovaly? 7, Dá se jíst zdravě a zároveň vegetariánsky? 8, Máme se bát geneticky upravených organismů? 9, Jsou organické polymery nevodivé? Jako ve všech oblastech mnohdy není odpověď ano - ne, ale „jak kdy podle konkrétního případu“, případně „zatím nevíme“. Mgr. Martin Hrubý, Ph.D. Studoval na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy, Katedře organické a jaderné chemie v oblasti makroporézních polymerů a organické syntézy. Doktorské studium absolvoval na Ústavu makromolekulární chemie Akademie věd České republiky, v.v.i., doktorská dizertační práce „Polymerní micelární "drug delivery" systémy" obhájena v roce 2006. Od roku 1996 člen České společnosti chemické. Je zaměstnán jako vědecký pracovník na Ústavu makromolekulární chemie AV ČR v.v.i., jeho oblastí zájmu jsou polymerní nosičové systémy pro chemická léčiva a radionuklidy. Publikoval 34 recenzovaných publikací v mezinárodních vědeckých impaktovaných časopisech. V roce 1997 získal Heyrovského cenu (nejlepší studentský vědecký projekt z oboru chemie), v roce 2007 obdržel Hlávkovu cenu a v roce 2009 Cenu Karla Preise. Jaderné technologie – přínosy a rizika Slovo záření vyvolává v lidech skoro automaticky představu jaderných zbraní, reaktorů v jaderných elektrárnách, radioaktivního odpadu a následně představu neurčitého počtu vyvolaných rakovin. Jestliže lidé o záření vůbec přemýšlejí, pak v naprosté většině případů spíše s obavami než se snahou tomuto jevu a jeho přínosům a rizikům objektivně porozumět. Za pouhé jedno století se lidé naučili záření široce zkoumat a využívat. Dnes bychom se bez těchto znalostí stěží obešli. Nejviditelnějším a nejdiskutovanějším výsledkem jejich využití je opravdu odhalení možností získávat obrovskou energii ukrytou v jádře atomu. Méně už se ale mluví o tom, že ještě větší přínos přineslo používání radiační a jaderné techniky v medicíně, průmyslu, zemědělství a dalších oborech. Ing. Dana Drábová, Ph.D. Po ukončení studia na FJFI ČVUT (1985) se zabývala problematikou přírodních zdrojů záření, po havárii jaderné elektrárny v Černobylu v dubnu 1986 problematikou související monitorováním radiační situace, vnitřní kontaminace osob a otázky související s havarijní připraveností státu pro případ radiační havárie. Později se zapojila do řešení obecné problematiky ochrany před ionizujícím zářením a podílela se na přípravě právních předpisů v této oblasti. Od května 1996 pracovala jako ředitelka Státního ústavu radiační ochrany. Na základě rozhodnutí vlády ČR byla dne 1. 11. 1999 jmenována předsedkyní Státního úřadu pro jadernou bezpečnost. V květnu 2002 ukončila doktorandské studium na FJFI ČVUT v oboru jaderná fyzika obhajobou doktorské disertační práce na téma „Vybrané metody mapování kontaminace rozsáhlých území radionuklidy“ Je členkou řady vědeckých rad různých institucí, například vědecké rady ČVUT, vědecké rady Vysoké školy báňské – Technické university v Ostravě a vědecké rady Národní galerie. Zastupuje ČR v Radě guvernérů Mezinárodní agentury pro atomovou energii, předsedá Výboru pro bezpečnostní standardy MAAE a působí v Poradním výboru pro jadernou bezpečnost generálního ředitele MAAE. V letech 2006 až 2009 byla předsedkyní Asociace západoevropských jaderných dozorů (WENRA).
Voda základ života. Cvičení k biochemickým úlohám Chemické olympiády kategorie A Každá živá buňka je neobyčejně důmyslnou a přesně sladěnou chemickou továrnou, kde některé stroje vyrábějí energii, některé vyrábějí stavební materiál, jiné destruují už nepotřebné komponenty a některé slouží k řízení všech procesů tím, že vypínají či zapínají jiné stroje podle potřeby. Naprostá většina chemických přeměn (reakcí), které buňky k životu potřebují, by však za normálních podmínek ve vodných roztocích probíhala nesmírně pomalu nebo vůbec. K tomu, aby tyto reakce mohly probíhat rychle, selektivně a regulovatelně, potřebuje buňka účinné a selektivní katalyzátory – enzymy. Téměř všechny enzymy jsou v podstatě bílkoviny (proteiny), některé však 9
ke svojí činnosti potřebují i nebílkovinné složky jako jsou například malé organické molekuly (koenzymy) či ionty kovů. A právě enzymy budou náplní biochemických úloh letošního ročníku (2012/2013) Chemické olympiády. Úlohy se budou týkat především obecných zákonitostí enzymové katalýzy a rovnice Michaelise a Mentenové, z enzymů se pak bude důraz kladen na enzymy glykolýzy, katalázu, peroxidázu, kinázy, hydrolázy, dismutázy, askorbátoxidázu a alkoholdehydrogenázu. Další součástí pak bude využití analytických metod ke stanovení enzymové aktivity, redoxní titrace (jodometrie a manganometrie) a spektrofotometrie (LambertBeerův zákon). Většina úloh vyžaduje spíše "zdravý selský rozum" a pochopení základních principů metod než hluboké znalosti. V závěru přednášky bude předvedeno několik demonstračních pokusů vhodných pro zpestření výuky chemie na středních školách. Mgr. Martin Hrubý, Ph.D. Viz výše
Pátek 25. října 2013 Aerosoly kolem nás Aerosolové částice tvoří jen několik desítek miliardtin celkové hmoty vzduchu, ve kterém jsou rozptýleny. Přesto jsou klíčovým faktorem koloběhu vody v přírodě, významně ovlivňují globální klima, mají dominantní vliv na dohlednost a v neposlední řadě často negativně působí na lidské zdraví. Přednáška se bude týkat těchto témat i dalších zajímavostí ze světa aerosolů. Ing. Vladimír Ždímal Vladimír Ždímal pracuje v Oddělení aerosolových a laserových studií Ústavu chemických procesů AV ČR. Zde se zabývá zejména studiem rozdělení velikosti aerosolových částic se zvláštním důrazem na vznik nových částic v atmosféře i v laboratoři. Koncem devadesátých let strávil rok na Clarkson University v USA jako stipendista NSF-NATO. Jako externí vyučující působí na MFF UK v Praze a na FCHI VŠCHT Praha, kde přednáší kurz o aerosolech.
Polymerní nanokompozity a chytrá polymerní elektronika Polymery či spíše plasty (ve smyslu syntetických polymerních materiálů) si nezískaly u veřejnosti dobrého jména a v extrémních případech jsou považovány za nedokonalé náhražky lepších materiálů, jako jsou kovy nebo dřevo a kůže. Přitom syntetické polymery jsou vskutku materiály budoucnosti, zejména díky svým unikátním vlastnostem, které jsou těmto látkám přiřazeny vhodnou metodou a podmínkami přípravy, přičemž možnosti těchto materiálů jsou dále rozšířeny možnostmi přípravy polymerních nanočástic. Polymery jsou tak součástí lehkých a výkonných baterií, barevných obrazovek či dotykových vrstev mobilních telefonů. V tomto ohledu bude přednáška zaměřena právě na tyto zvláštní vlastnosti, metody přípravy a aplikace speciálních polymerních nanokompozitních látek, zejména v elektronice a dalších funkčních zařízeních. RNDr. Jiří Pfleger, CSc. V roce 1981 absolvoval Matematicko-fyzikální fakultu Univerzity Karlovy, titul kandidáta věd pak získal na Ústavu makromolekulární chemie ČSAV v Praze obhájením disertační práce na téma Elektrické a fotoelektrické vlastnosti polyacetylenů. Absolvoval zahraniční stáže v USA, Německu a Číně. Externě přednáší na Přírodovědecké fakultě UK. V současné době je vedoucím laboratoře Elektronových jevů v Ústavu makromolekulární chemie AV. Jeho specializací jsou elektrické a optické jevy v polymerech a nanokompozitech, zejména se zabývá využitím polymerních materiálů pro solární optoelektrické aplikace. Pracuje také v rámci evropského integračního programu Network of Excelence "Nanostrukturované a funkční polymerní materiály a nanokompozity".
10
Vlastnosti a analýza polymerních látek Laboratorní cvičení je zaměřeno na představení několika experimentů zaměřených na přípravu, reakce a vlastnosti připravených polymerních látek a dále na analýzu vzorků nejběžnějších polymerů, to vše s ohledem na snadnou implementaci představených experimentů do laboratorní výuky na středních a základních školách, tedy s dostupnými chemikáliemi a nádobím a příslušnou metodikou. V části zaměřené na vlastnosti polymerů tak bude realizováno několik experimentů zaměřených na rozpustnost polymerů a jejich interakci s vodou, vliv síťovacích reakcí na vlastnosti výsledných polymerů a různé přístupy přípravy apod. Analýza bude realizována sledem několika testů a např. plamenových zkoušek. RNDr. Karel Nesměrák, Ph.D Studoval na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy, kde je v současné době zaměstnán jako samostatný vědecký pracovník na Katedře analytické chemie. Je autorem nebo spoluautorem 21 publikací v impaktovaných časopisech. Věnuje se pedagogické činnosti, je školitelem disertačních, diplomových a bakalářských prací na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy v Praze (praktika: Základní praktikum z analytické chemie, Praktikum z klasických metod analýzy; přednášky: Toxikologie, Analytická chemie II (KATA), Klinická a farmaceutická analýza, Nevodná prostředí v analytické chemii, Informace v analytické chemii, Teoretické základy analytické chemie, Toxikokinetika). RNDr. Petr Šmejkal, Ph.D. – garant kurzu Absolvoval studium fyzikální chemie na Katedře fyzikální a makromolekulární chemie na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy v Praze. Studium zahájil v říjnu 1997, v r. 2004 bylo studium ukončeno složením rigorózní zkoušky z fyzikální chemie a obhajobou doktorské dizertační práce. V současnosti je osmým rokem zaměstnancem Katedry učitelství a didaktiky chemie PřF UK v Praze, přičemž se zároveň podílí na vědecké práci v oblasti SERS spektroskopie a přípravy nanočástic a jejich uspořádaných systémů ve spolupráci s Katedrou fyzikální a makromolekulární chemie PřF UK a Ústavem makromolekulární chemie AV ČR. V rámci své vědecké práce pobýval v roce 2005 na University of California in Santa Barbara. Kromě vědecké práce (7 publikací v mezinárodních časopisech s IF, 45 konferenčních příspěvků na mezinárodních konferencích a 14 konferenčních příspěvků na národních konferencích) získal řadu experimentálních a pedagogických zkušeností při zajišťování předmětů na PřF UK v Praze. Jedná se o předměty Experimenty ve výuce chemie I, Obecná chemie pro studenty učitelských oborů s chemií, popř. studentů oboru KATA (Klinická a toxikologická analýza) a biologických a biochemických oborů), Využití počítačů a internetu v didaktice chemie a Počítače a internet v chemii. Od počátku se podílí na projektu Otevřená věda, organizovaném AV ČR. Na Katedře učitelství a didaktiky chemie se rovněž podílí na organizaci a výuce laboratorních cvičení pořádaných v rámci dalšího vzdělávání pedagogů či pedagogů doplňkového studia. Dále je vedoucím disertačních, diplomových a bakalářských prací, souvisejících s výukou fyzikální chemie na SŠ.
Anotace biologie Úterý 12. listopadu 2013 Molekulární mechanismy ontogeneze Každá buňka lidského těla v sobě nese stejnou genetickou informaci. Jakkoli se buňky mezi sebou liší, pochází všechny jen ze dvou původních buněk - vajíčka a spermie, které při aktu oplodnění splývají v zygotu. Jak se ze zygoty stane malý človíček? Jak buňky "vědí" co mají dělat, kam se přesunout a v jaký buněčný typ diferencovat? A co o tomto procesu víme my? Zatím zdaleka ne všechno, ale mnoho už ano a s dalším rozvojem molekulárně biotechnologických metod a novými objevy na poli molekulární buněčné biologie se nám otvírají nové možnosti jak tento fascinující proces zkoumat. Mgr. Petr Svoboda, Ph.D. Je vedoucí laboratoře molekulární genetiky Akademie věd ČR. Během studií na Přírodovědecké fakultě UK
11
pracoval v Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR v Liběchově a v Ústavu hematologie a krevní transfúze v Praze. V roce 1998 odjel do USA na postgraduální studium na Pensylvánské univerzitě, v roce 2002 zde obhájil titul Ph.D. V letech 2003 až 2006 působil jako postdoktorální vědecký pracovník v Ústavu Friedricha Mieschera ve Švýcarsku, kde se věnoval oboru epigenetických regulací. Ve 33 letech se vrátil a založil vlastní laboratoř v Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR. Je autorem 50 odborných publikací. Jeho práce byly citovány více než 1600x. Viry kolem nás a v nás Když se řekne virus, většina lidí si okamžitě vybaví něco zákeřného, nebezpečného, něco, bez čeho by život na Zemi byl daleko lepší. Věděli jste ale, že krása některých pestrobarevných květů tulipánů je způsobena viry? Že stejné mikroskopické patogeny mohou vytvořit tolik ceněná okrasná panašování či žíhání listů? Že některé rysy rostlin vůbec nejsou dílem rostlin samotných? A nejde jen o rostliny, podobný vliv mohou mít viry i na další organizmy včetně člověka - ukazuje se, že za některé vlastnosti zkrátka vděčíme virům. Některé z nich jsou dokonce trvale usazeny v našich genomech. Jak se tam dostaly a co tam dělají? Vypadal by život na Zemi bez virů jinak a vznikl by vůbec? Mgr. Ondřej Lenz, Ph.D. Vystudoval molekulární a buněčnou biologii a genetiku na Přírodovědecké fakultě Jihočeské Univerzity v Českých Budějovicích. V Ústavu molekulární biologie rostlin Biologického centra AVČR, v. v. i. se zabývá detekcí a charakterizací rostlinných virů, bakterií a fytoplazem. Více jak 4 roky se pravidelně věnuje přípravě popularizačních přednášek pro střední školy.
Středa 13. listopadu 2013 Motivace studentů ke studiu přírodních věd a popularizace přírodních věd mezi žáky SŠ Přírodní vědy se v poslední době potýkají se sníženým zájmem studentů. Přitom kvalifikovaných odborníků v této oblasti bude, vzhledem k prudkému rozmachu nových biologických oborů a biotechnologií, potřeba čím dál tím více. Vzhledem k tomu je čím dál tím více potřeba motivovat žáky ke studiu přírodovědných oborů a dále rozvíjet zájem talentovaných studentů. K tomu se nabízí celá řada nástrojů jako např. účast v odborných olympiádách, SOČ, ale i další aktivity jako kroužky, kurzy, letní tábory apod. Tématem přednášky budou různé způsoby motivace studentů SŠ ke studiu biologie a dalších přírodovědných předmětů a zapojení moderních biologických a vyučovacích postupů do výuky na SŠ. V průběhu moderované diskuse si budou účastníci vyměňovat zkušenosti s prací s talentovanými studenty, školními i mimoškolními projekty a talentovými a vědomostními soutěžemi. RNDr. Alena Morávková, Ph.D. – garant kurzu Je vědeckou pracovnicí PřF UK a v současné době i vedoucí katedry didaktiky biologie tamtéž. Vystudovala PřF UK, obory biologie – virologie a učitelství všeobecně vzdělávacích předmětů: biologie-chemie. Po absolvování doktorského studia na AV ČR v oboru imunologie se začala věnovat problematice přípravy vakcín na bázi polyomavirů a zároveň se začala angažovat ve výuce budoucích učitelů biologie na PřF UK. Je garantkou bakalářského i magisterského oboru biologie zaměřené na vzdělávání na PřF UK, členkou zkušebních komisí v oboru a řešitelkou projektů zaměřených na posílení vzdělávání v biologii, práci s talentovanými žáky a aplikaci moderních vědeckých poznatků do výuky. Forenzní antropologie Příběh jako z televizní kriminálky Miami se může odehrávat i ve vyučovací hodině s žáky coby vyšetřovateli. V praktickém cvičení si ukážeme několik triků jak s pomocí staré školní kostry, několika vlasů a zvířecích chlupů, inkoustu a papíru na otisky prstů a dalších jednoduchých propriet připravit pro žáky zábavné antropologické praktikum, kde zároveň využijí i další dovednosti a znalosti (např. mikroskopování, práce s lupou, práce s anatomickým atlasem). Úloha je variabilní a lze jí dodat hodně podob stejně jako jí přizpůsobit věku žáků. RNDr. Vanda Janštová Asistent Katedry učitelství a didaktiky biologie UK PřF, kde garantuje a zajišťuje výuku předmětů Pozorování a pokus suborganismálni I a II. Na této katedře vede magisterské diplomové práce. Zkušenosti s výukou biologie má jako středoškolský vyučující tohoto předmětu na Arcibiskupském gymnáziu. Jako lektor ekologických výukových programů také působila ve sdružení Tereza. Metody buněčné a molekulární
12
biologie si osvojila v laboratořích prof. Jana Tachezyho (katedra parazitologie UK PřF) a prof. Julia Lukeše (parazitologický ústav AVČR, České Budějovice), kde vypracovávala svoji diplomovou práci a dále pod vedením doc. Jana Černého (katedra buněčné biologie UK PřF). Bc. Tomáš Pinkr Pracovník Katedry učitelství a didaktiky biologie PřF UK a zároveň student magisterského oboru Antropologie a genetika člověka na PřF UK, kde vypracovává diplomovou práci na téma "Biologické charakteristiky jedinců z barokní fáze pohřebiště Sv. Benedikta v Praze - srovnání mužů a žen z jednočetných a vícečetných pohřbů". Na PřF UK vyučuje v kurzech První pomoc ve škole a První pomoc simulace, stejně jako v certifikovaném kurzu Zdravotník zotavovacích akcí. Je držitelem certifikátu Zdravotnický instruktor a členem dobrovolného záchranářského sboru v Žatci. Mimo to má rozsáhlé zkušenosti s prací s mládeží z různých typů letních táborů a zotavovacích akcí.
Čtvrtek 14. listopadu 2013 Cesta od laboratorního stolu do lékárny: synergie úsilí, peněz a štěstí Než si pacient vyzvedne léky v lékárně, či mu je lékař naordinuje, musí někdo aktivní látku vymyslet, připravit a otestovat. Nové léky vznikají v rukou chemiků, a to se značným předstihem před jejich používáním. Na našem ústavu byly připraveny desetitisíce nových látek s cílem použít je jako léky. A jen patnáct z nich se opravdu léky stalo. První překážkou je příroda. Látka buď není aktivní na příslušného původce nemoci, nebo vadí některé jiné vlastnosti látky, například špatná rozpustnost, nízká stabilita, vysoká toxicita apod. Pokud látka projde touto první fází zkoušek, je potřeba ji otestovat na organizmech, nejdříve na laboratorních zvířatech, později na pacientech. Ale to už musí být látka ochráněna, většinou patentem, a protože další fáze testů jsou značně drahé, je nezbytné předat další vývoj látky těm subjektům, které na to mají, tj. farmaceutickému průmyslu. A to se povede jen tehdy, když vznikající lék slibuje slušný zisk. Farmaceutické firmy mají zájem jen o látky, které mohou léčit významné choroby rozšířené i v bohatých státech, a lék doposud není či nová látka má výrazně lepší vlastnosti. Testy na lidech se pak provádějí podle velice přesných postupů, nejméně ve třech fázích. Tyto testy jsou nesmírně drahé, dlouhé a riskantní. Počet testovaných pacientů jde do tisíců, celé klinické testy trvají 6-8 let, a stojí stovky milionů dolarů. I to limituje zájem farmaceutických firem. Navíc každý negativní test znamená konec nadějného projektu. Celý postup vyžaduje velkou dávku štěstí, při hledání látek, při hledání partnerů z oblasti farmaceutických firem i při celém průběhu testování a uznávání léků. Historie úspěchu léků z laboratoře prof. Holého je toho důkazem. 20 let vývoje, 800 milionů dolarů a celá řada kritických situací, kdy vývoj léků byl téměř zastaven, poslouží jako příklad. RNDr. Zdeněk Havlas, DrSc. RNDr. Zdeněk Havlas, DrSc. vystudoval chemii na Přírodovědecké fakultě University Karlovy v Praze. Zabývá se teoretickou a kvantovou chemií. Je členem Učené společnosti ČR. Od roku 1975 pracuje v Ústavu organické chemie a bio-chemie AV ČR, v. v. i. v letech 2002 – 2012 na pozici ředitele. Mezi oblast jeho vědeckého zájmu spadá kvantová a výpočetní chemie, struktura a dynamika molekulových a biomolekulových systémů, vodíková a nepravá vodíková vazba, relativistické efekty v organických systémech, excitované stavy. Vznik a vývoj života na Zemi Začneme nerudovsky otázkou Kam s ní? – tj. ukážeme si, jaké je místo historicity (dějinnosti) v současné biologii; zrekapitulujeme si odvěkou snahu biologů definovat život a s tím související otázku, odkud a jak se život vzal; vysvětlíme si, jakou transformací tyto otázky prošly po Darwinovi; zavadíme (konvenčně) o jména jako Oparin, Miller, Urey, stejně jako o termíny sobecký gen, symbiogeneze či autonomní agent; a konečně si zafilosofujeme na téma vznik buňky (tedy např. zda byly první geny nebo metabolismus). Na konci přednášky by mělo být zřejmé především to, že naprosto nezáleží na principiální nemožnosti dobrat se skutečného průběhu nějaké singularity (neopakovatelné události), naopak: jde o to vypracovat co nejvíce věrohodných variant. Pak lze totiž doufat, že jedna z nich je ta – víceméně – „skutečná“. Mgr. Josef Lhotský Vystudoval teoretickou a evoluční biologii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze, kde v rámci téhož oboru
13
pokračuje v doktorském studiu. Zabývá se fenoménem symbiózy v souvislosti s evolucí, teorií symbiogeneze a dějinami evolučního myšlení. Souběžně s magisterským studiem absolvoval na PřF UK i dvouletý kurz CŽV „Mimořádné studium k získání pedagogické způsobilosti“. Přednáší kurzy Symbiotické interakce; Vybrané kapitoly symbiotického výzkumu (PřF UK, Praha); Uvedení do biologie (FSS MU, Brno) a spolupodílí se na kurzech Biologie čtená podruhé (PřF UK, Praha), Život, informace, jazyk a Evoluce života a jazyka (FF UP, Olomouc). Spolu s R. Šolcem přeložil do češtiny knihu Richarda Dawkinse Největší show pod Sluncem. Je autorem mnoha populárně-naučných článků v časopise Vesmír. Život v akvarijním filtru Akvária představují snadno dostupný zdroj pestré palety prvoků a mikroskopických bezobratlých, které je možné získat především z akvarijního filtru. Výhodou je, že jsou mikroorganismy v akváriích dostupné po celý rok. Zjednodušené obrázkové určovací klíče studentům usnadní orientaci v bohaté fauně, která akvarijní filtry osídluje. RNDr. Vanda Janštová Asistent Katedry učitelství a didaktiky biologie UK PřF, kde garantuje a zajišťuje výuku předmětů Pozorování a pokus suborganismálni I a II. Na této katedře vede magisterské diplomové práce. Zkušenosti s výukou biologie má jako středoškolský vyučující tohoto předmětu na Arcibiskupském gymnáziu. Jako lektor ekologických výukových programů také působila ve sdružení Tereza. Metody buněčné a molekulární biologie si osvojila v laboratořích prof. Jana Tachezyho (Katedra parazitologie UK PřF) a prof. Julia Lukeše (Parazitologický ústav AVČR, České Budějovice), kde vypracovávala svoji diplomovou práci a dále pod vedením doc. Jana Černého (Katedra buněčné biologie UK PřF). RNDr. Jan Mourek, Ph.D. Asistent Katedry učitelství a didaktiky biologie a externí pedagog Pedagogické fakulty UK v Praze. Garantuje výuku praktických cvičení a seminářů pro studenty učitelství biologie na PřF UK. Ve své vědeckopedagogické práci se zabývá tvorbou praktických úloh pro žáky SŠ zejména z oborů zoologických, které vystudoval na Katedře zoologie PřF UK. Zaměřuje se přitom zejména na biologii bezobratlých, půdní biologii a hydrobiologii.
Pátek 15. listopadu 2013 Co vše obnáší vědní obor jménem geologie, co nám vše může říci a jaký význam má pro každého z nás v současnosti? Jaké informace nám mohou poznatky z oboru geologie poskytnout? Proč „šutrologie“ není jen nudná věda o zaprášených kamenech ve vitrínách a šuplících, ale naopak se velmi významnou měrou dotýká života každého z nás? Proč je důležité vědět, po čem chodíme, jak se Země v geologické minulosti vyvíjela a v čem nám tyto znalosti pomáhají v současné době a pomohou odhadovat a porozumět chování zemských systémů i v budoucnosti. RNDr. Leona Chadimová, Ph.D. Vystudovala geologii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze a v Geologickém ústavu AV ČR, v. v. i. se věnuje sedimentologii vápencových hornin. Specializuje se zejména na výzkum složení vápenců pomocí petrofyzikálních metod jako jsou gamaspektrometrie a měření magnetických vlastností hornin, jejichž prostřednictvím lze poodhalit vývoj mořského prostředí v době jejich ukládání a jak se toto prostředí v geologické minulosti nebo na velké vzdálenosti měnilo. Parazitolog detektivem – rozplétání životních cyklů Parazitismus se jako fenomén vyvinul opakovaně a nezávisle v mnoha podobách a v téměř všech fylogenetických linií současných organismů. S parazitismem se setkáváme na všech úrovních organizace živé hmoty: od parazitické DNA až po sociální parazitismus mravenců. Přesto je však asi nejzajímavější parazitismus jednoho organismu na druhém, který většinou vede k vysoké specializaci na příslušného hostitele, k tzv. hostitelské specifitě. Právě tato specializace je příčinou obrovské biodiverzity parazitů a podle některých odhadů převyšuje dokonce počet parazitických druhů počet druhů hostitelských. Proto bychom mohli tuto planetu považovat za doménu parazitických organismů. doc. RNDr. Jan Votýpka, Ph.D. Je řádným docentem na Katedře parazitologie PřF UK, kde se zabývá jednak výukou a vedením
14
bakalářských a diplomových prací, jednak výzkumem v oblasti interakce parazit – vektor, role přenašečů krevních parazitů, krevní paraziti ptáků, struktura kinetoplastové DNA, fylogeneze kokcidií, manipulační hypotéza. Velmi intenzivně se také věnuje popularizaci vědy a vedl či vede celou řadu kurzů pro pedagogy a zdravotníky na téma parazitismus a parazitální nákazy. Odborná exkurze do arboreta a zimní zahrady SOŠ Třešť Účastníci exkurze areálu SOŠ a SOU Třešť navštíví arboretum a zimní zahradu. Oba tyto projekty byly spolufinancované Evropskou unií v rámci spolupráce s naší partnerskou v rakouském Langenlois. V rámci prohlídky si pedagogové biologie prohlédnou skleník, fóliovník, ovocný sad a dílny odborného výcviku. Na všech jmenovaných místech se žáci účastní praktického vyučování. Ing. Michal Antoň Pracuje na Střední odborné škole a středním odborném učilišti Třešť jako vedoucí učitel odborného výcviku v zahradnických oborech. Působí zde dva roky. Pracovní náplň je administrativní a technické zajištění praktické výuky u zahradnických oborů. Vystudoval Mendelovu zemědělskou a lesnickou univerzitu v Brně, obor Agroekologie.
Anotace fyziky Úterý 19. listopadu 2013 Olympiáda, středoškolská odborná činnost PÉČE O ŽÁKY STŘEDNÍCH ŠKOL TALENTOVANÉ PRO FYZIKU Cílem příspěvku je ukázat, jaké možnosti existují při práci se žáky se specifickými potřebami v České republice a jak jich mohou využít učitelé na středních a základních školách. Vystoupení má část obecnější, informativní, a část konkrétní, která bude doplněna odkazy na internetové informační zdroje. Doba trvání 4 hodiny. Formy práce s fyzikálními talenty a možnosti jejich využívání na běžné střední škole Mezinárodní soutěže, kterých se čeští studenti mohou zúčastnit a také skutečně účastní, doplněný o přehled úspěchů v přírodovědných soutěžích Několik zajímavých problémů, které by měly zlepšit vztah žáků k fyzice a zlepšit jejich postoj k výuce fyziky, konkrétní ukázky s řešením Malá výstavka materiálů publikovaných na stránkách www.cental.uhk.cz, http://fyzikalniolympiada.cz, popř. vydaných vydavatelstvím MAFY Hradec Králové prof. RNDr. Ivo Volf, CSc. Vystudoval na Vysoké škole pedagogické v Praze Fakultu přírodních věd učitelství pro střední školy, obor matematika – fyzika, ukončil 1960. Titul RNDr. získal na MFF Univerzity Karlovy v Praze (1973) z teorie vyučování fyzice. V roce 1992 se habilitoval v oboru teorie vyučování fyzice na Pedagogické fakultě Masarykovy univerzity v Brně a profesorem teorie vyučování všeobecně vzdělávacích předmětů se zaměřením na teorii vyučování fyzice byl inaugurován v roce 2000, profesorem jmenován prezidentem Slovenské republiky v roce 2000. V letech 1992 až 2010 pracoval jako vedoucí Katedry fyziky Univerzity Hradec Králové, v letech 1966 – 1993 byl členem Ústřední komise Fyzikální olympiády, od roku 1993 je předsedou Ústřední komise Fyzikální olympiády České republiky. Zaměstnán byl na střední škole od roku 1960 – 1969, od roku 1968 byl nejprve odborným asistentem, potom docentem a profesorem na Katedře fyziky Pedagogické fakulty, později Vysoké školy Pedagogické a nakonec Univerzity Hradec Králové. Zabýval se základními problémy vyučování fyziky, přípravou učitelů fyziky a dalším vzděláváním učitelů. Napsal několik učebnic fyziky, asi 50 popularizačních textů pro žáky základních a středních škol. Velkou pozornost věnoval po celý život procesu řešení fyzikálních úloh a práci s mládeží talentovanou pro fyziku. V poslední době se věnuje mezipředmětovým vztahům,
15
matematickému a fyzikálnímu modelování dějů a jevů, včetně sportovních činností a dějů zařazovaných do biomechaniky. Za svou popularizační činnost a práci s talentovanou mládeží obdržel medaili Akademie věd České republiky a medaili ministra školství, mládeže a tělovýchovy.
Středa 20. listopadu 2013 Jaderná fúze, tokamak Compass a týmová práce v této oblasti Hodinová dotace 2 vyučovací hodiny První část kurzu je věnována obecně jaderné fúzi jako fyzikálnímu procesu a jejímu výzkumu na tokamaku Compass. Pozornost není věnována jen objasnění fyzikální podstaty jako takové, ale i možnostem, jak dané téma zprostředkovat žákům a studentům různého věku. Účastníci mají možnost získat autenticky zprostředkované informace, co dělá tým přednášející odbornice, který má za úkol postavit "teploměr" schopný změřit teploty o hodnotách několik milionů stupňů Celsia, tedy teploty v podstatě vyšší, než jsou na Slunci. RNDr. Petra Bílková, Ph.D. Vystudovala Matematicko-fyzikální fakultu Univerzity Karlovy v Praze a od roku 2007 pracuje v Ústavu fyziky plazmatu Akademie věd České republiky. Je vedoucím týmu, který se zabývá výzkumem jaderné fúze na tokamaku Compass. Od roku 2001 absolvovala mnoho prestižních zahraničních pobytů a je řešitelem několika grantů GAČR. Rozvoj poznávacích operací při provádění fyzikálních experimentů Fyzikální experimenty prováděné ve výuce mohou být jedním ze zdrojů, který motivuje studenty k dalšímu zájmu o fyziku a který může pomoci k rozvoji jejich nadání. Na několika reálně provedených experimentech bude ukázáno, jak je možné se nad fyzikálním pokusem ve výuce zamýšlet, které poznávací operace mohou být v daných případech podpořeny. Prostor bude dále věnován vzájemné výměně zkušeností účastníků s danou problematikou, analýze fyzikálních experimentů, jejich přípravě, zařazování do výuky a dalším souvisejícím didaktickým aspektům. RNDr. Vojtěch Žák, Ph.D.
Viz níže Podpora nadaných a motivovaných studentů pomocí fyzikálních úloh Nadané a motivované studenty je možné podporovat při běžné výuce nebo domácí přípravě také zcela tradičně – vhodnými fyzikálními úlohami. Každý účastník obdrží sbírku úloh, jejímž autorem je lektor kurzu. Ve sbírce je množství úloh vhodných k systematické podpoře nadaných a motivovaných studentů. S touto sbírkou se během kurzu podrobně seznámí a budou s ní moci efektivně pracovat také ve své výuce. Účastníci budou dále seznámeni s taxonomií učebních úloh podle náročnosti poznávacích operací, která umožňuje vytipování vhodných fyzikálních problémů pro zmíněné studenty. Prostor bude v neposlední řadě věnován výměně zkušeností s danou problematikou mezi účastníky, analýze úloh, jejich tvorbě a dalším didaktickým aspektům. RNDr. Vojtěch Žák, Ph.D. – garant kurzu Vystudoval učitelství matematiky a fyziky na Matematicko-fyzikální fakultě Univerzity Karlovy (MFF UK, 2003) a obhájil disertační práci v oblasti didaktiky fyziky (2006). Několik let vyučoval matematiku a fyziku na gymnáziích a od roku 2007 je odborným asistentem na MFF UK. Zabývá se nejen reálnou výukou fyziky na základních, středních a vysokých školách, ale také teorií a metodologií didaktiky fyziky. Jeho specifickým odborným zájmem je zkoumání kvality výuky fyziky a propojování výuky fyziky s didaktikou fyziky jakožto vědeckým oborem a s pedagogickými disciplínami. Spolupracuje s dalšími institucemi (Filozofická fakulta UK, Pedagogická fakulta UK, Akademie věd ČR, Česká školní inspekce, POD STROMEM, s. r. o.). Publikuje v odborných periodikách, účastní se mezinárodních konferencí a je zapojen do několika projektů (včetně mezinárodních).
Čtvrtek 21. listopadu 2013 16
Až se ucho utrhne - o únavě materiálu a jiných patáliích Může se hliník unavit i jinak, než cestou do Humpolce? Jak a proč vznikají trhliny v materiálech? Proč mají letadla kulatá okénka? Co o únavě materiálu věděla už vaše babička, a jaké metody používáme dnes?
Ing. Jan Klusák, Ph.D. Jan Klusák vystudoval Fakultu strojního inženýrství na VUT v Brně. Na VUT a ve spolupráci s Ústavem fyziky materiálů AV ČR v Brně dokončil i své doktorské studium týkající se podmínek vzniku trhlin v ostrých vrubech. Na ÚFM působí dodnes. Věnuje se problematice materiálových věd, především únavě materiálů a lomové mechanice. Prostě tomu, jak, kdy a proč vznikají trhliny v materiálech. Prezentuje v rámci dnů otevřených dveří na Ústavu fyziky materiálů. Účastnil se popularizační soutěže FameLab, kterou v národním kole vyhrál. Pořádá popularizační přednášky pro školy a veřejnost.
Digitální měřicí systémy a hlasovací zařízení ve výuce fyziky Cílem kurzu je seznámit účastníky s využitím hlasovacích zařízení a s velmi efektivní vyučovací metodou Peer Instruction. Při výuce touto metodou se studenti učí spolupráci ve skupině, vysvětlují si látku navzájem (Peer Instruction v překladu znamená vzájemné učení vrstevníků) a získávají díky tomu hlubší porozumění látce. V průběhu kurzu si účastníci vyzkouší roli studentů při práci v metodě Peer Instruction a naučí se ovládat hlasovací zařízení využitelná ve výuce. Mgr. Jakub Jermář Vystudoval učitelství matematiky a fyziky na Matematicko-fyzikální fakultě Univerzity Karlovy (MFF UK, 2005) a v současné době pokračuje v doktorském studijním programu „Didaktika fyziky a obecné otázky fyziky“. Zabývá se zejména počítačem podporovanou výukou fyziky a dalších přírodních věd a využitím reálných experimentů ve školní výuce. Ve společnosti Edufor s. r. o. se věnuje podpoře využití školního experimentálního systému Vernier. Je šéfredaktorem časopisu FyzWeb (ISSN 1803-4179, http://www.fyzweb.cz/) a je členem národního řídícího výboru evropského projektu na podporu přírodovědného vzdělávání Science on Stage. Ve volném čase se zabývá zážitkovou pedagogikou v rámci Hnutí Brontosaurus (HVLT, OHB). Mgr. Petr Kácovský Vystudoval Matematicko-fyzikální fakultu, obor učitelství fyziky – matematiky pro střední školy. Doktorské studium absolvoval tamtéž, obor didaktika fyziky a obecné otázky fyziky. Podílel se na tvorbě úloh pro výzkum TIMSS a pro výzkum PISA a pro elektronickou sbírku řešených úloh. Od roku 2009 je vedoucím na Soustředění mladých matematiků a fyziků. Ve společnosti Edufor působí jako lektor systému Vernier ve výuce. Experimentování ve fyzice se systémem Vernier Připomeneme si, proč je dobré do výuky zařazovat počítačem podporované experimenty a jaké mají klady a zápory oproti experimentování bez počítačů či dataloggerů. V druhé části pak budou připravena experimentální stanoviště, na nichž si účastníci budou moci měření se systémem Vernier vyzkoušet na konkrétních experimentech. Účastníkům bude rovněž nabídnuta možnost zapůjčit si zdarma do školy minisadu Vernier Go!Temp, aby si část experimentů mohli například hned v září vyzkoušet i se svými žáky přímo ve výuce. Mgr. Jakub Jermář
Viz výše Mgr. Petr Kácovský
Viz výše
Pátek 22. listopadu 2013 Geonika aneb 30 let akademického výzkumu na severní Moravě Co je to geonika? Jedná se o poměrně nový vědní obor, studující procesy vyvolané lidskou činností v zemské kůře a jejich vliv na okolní prostředí. Čím se tento obor liší od ostatních geověd? Jakými oblastmi výzkumu se Ústav geoniky zabývá a jak předává informace o výsledcích svého výzkumu odborné i laické veřejnosti? Odpovědi na tyto a další otázky se dozvíte na přednášce.
17
Ing. Pavel Konečný, Dr. Vystudoval obor geologie ložisek na Fakultě hornicko-geologické, VŠB, disertační práci obhájil v roce 1998 v oboru geologické inženýrství tamtéž. Od roku 1992 působí v Ústavu geoniky AV ČR jako výzkumný pracovník, v roce 2011 byl zvolen předsedou Odborového svazu pracovníků vědy a výzkumu. Ve své práci se zaměřuje na studium fyzikálních vlastností hornin v laboratorních podmínkách, měření pevnostních, přetvárných a filtračních vlastností hornin za jednoosého a trojosého stavu napjatosti a výzkum sádrovců. Je členem České herpetologické společnosti a Mezinárodní společnosti pro mechaniku hornin. Meteorologický výzkum Přednáška představí meteorologický výzkum Ústavu fyziky atmosféry AV ČR a krátce se zaměří na ostatní výzkumná pracoviště v České republice i v zahraničí. Oddělení meteorologie Ústavu fyziky atmosféry AVČR se zabývá mnoha zajímavými aspekty současné meteorologie od studia přízemní vrstvy atmosféry, přes chemické a fyzikální vlastnosti mlh až po výzkum atmosférických srážek. Přednáška shrne hlavní témata výzkumu Oddělení meteorologie a detailněji přiblíží studium předpovědi silných konvektivních srážek. Tyto srážky jsou obtížně předpověditelné současnými předpovědními metodami a zároveň můžou vést k nebezpečným jevům, jako jsou např. bleskové povodně. Naše oddělení zároveň provozuje dvě observatoře, a to v Kopistech u Mostu a na Milešovce. Přednáška přiblíží historii a současnost meteorologických pozorování na observatoři Milešovka. RNDr. Petr Zacharov, Ph.D. Vystudoval Matematicko-fyzikální fakultu Univerzity Karlovy a je zaměstnancem Oddělení meteorologie Ústavu fyziky atmosféry AVČR. Zabývá se výzkumem předpovědi silných konvektivních srážek a to jak pomocí asimilace naměřených radarových dat do numerických modelů předpovědi počasí, tak i vyhodnocením nejistoty předpovědi silných srážek pomocí ensemblového modelování. Dále se zabývá moderními metodami verifikace předpovědí srážek z numerických modelů předpovědi počasí. Jaké bude počasí aneb základy fyziky atmosféry Ačkoliv nás atmosféra a její změny, tedy počasí, provází doslova na každém kroku, je nejen meteorologii a klimatologii, ale i fyzice atmosféry jako takové, věnováno na středních školách zpravidla jen minimální množství času. Během kurzu bude účastníkům podán přehled základních principů fungování atmosféry (vznik a vývoj tlakových níží a výší, atmosférické fronty, tryskové proudění) s ohledem na projevy počasí. Stručně bude popsán princip moderních objektivních předpovědí počasí včetně diskuze kvality předpovědí a největších problémů na tomto poli, se kterými se meteorologie potýká. Mgr. Michal Žák, Ph.D. Vystudoval obor fyzika, zaměření meteorologie a klimatologie na Matematicko-fyzikální fakultě Univerzity Karlovy (MFF UK, 2001) a obhájil disertační práci v oboru meteorologie (2006). Od roku 2006 je odborným asistentem na MFF UK. Částečně (od roku 2001) působí také v Českém hydrometeorologickém ústavu, v odboru klimatologie. V rámci své vědecké činnosti se zabývá jednak synoptickou meteorologií a synoptickou interpretací výstupů numerických předpovědních modelů, dále studiem klimatu města a regionální klimatologií České republiky. Publikuje v odborných periodikách, účastní se mezinárodních konferencí a mezinárodních projektů. Od roku 2005 je též externím spolupracovníkem redakce počasí v ČT.
verze 26. září 2013
18
19
