Fyzika aktivně, aktuálně a s aplikacemi
Projekt OP Praha - Adaptabilita: Přírodní vědy a matematika na středních školách v Praze aktivně, aktuálně a s aplikacemi
Údaje o projektu
Období realizace: | 1. 4. 2010 - 30. 9. 2012 |
Zadavatel: | Magistrát hl. m. Prahy |
Příjemce: | Přírodovědecká fakulta UK, Matematicko-fyzikální fakulta UK |
Řešitel za KDF: | doc. RNDr. Leoš Dvořák, CSc. |
Spoluřešitelé za KDF: | Doc. RNDr. Zdeněk Drozd, Ph.D., RNDr. Irena Dvořáková, Ph.D., Mgr. Věra Koudelková, RNDr. Zdeněk Šabatka, RNDr. Peter Žilavý, Ph.D. |
V rámci projektu byly vytvořeny výukové materiály z předmětů: biologie, chemie, fyzika, geografie, geologie, matematika. V každém předmětu byly vybrány čtyři vzdělávací moduly. Všechny vzniklé materiály jsou určeny učitelům středních škol, pro pražské učitele jsou k dispozici zdarma v tištěné podobě.
Další informace o projektu jsou k dispozici na webových stránkách projektu.
Fyzika v projektu
Ve fyzice se projekt soustředil na čtyři vzájemně provázané oblasti z tematického okruhu "Elektromagnetické jevy, světlo". Těmto čtyřem oblastem odpovídaly vzdělávací moduly projektu:
- Náboje, proudy a elektrické obvody
- Střídavé proudy
- Polovodiče a jejich aplikace
- Elektromagnetické záření
V každém modulu byly vyvinuty sady experimentů - ať už inovací pokusů, které se již dříve osvědčily ve výuce a přípravě budoucích učitelů fyziky, ověřením a rozšířením experimentů s profesionálními výukovými pomůckami a aparaturami, nebo vývojem zcela nových experimentů nebo jednoduchých pomůcek. K pokusům byly vytvořeny pracovní listy pro žáky a materiály pro učitele s metodickými poznámkami a komentáři k realizaci pokusů.
Jednotlivé sady pokusů a příslušné materiály byly pilotovány v kurzech pro učitele realizovaných převážně v Interaktivní fyzikální laboratoři na MFF UK. Osvědčily se přitom intenzivní kurzy trvající 4 vyučovací hodiny, v nichž učitelé prakticky prováděli příslušné pokusy s využitím pracovních listů. Následně učitelé zapojení do projektu využívali části jednotlivých modulů ve své výuce.
Na základě vyvinutých a pilotovaných pokusů a materiálů vznikly čtyři příručky, jedna za každý výukový modul. Doplňuje je pátá publikace, jejímž cílem je poskytnout obecnější informace týkající se moderních přístupů k výuce fyziky, zejména se zdůrazněním aktivních a badatelských metod. Každá příručka je doplněna CD s pracovními listy, ukázkami měření či dalšími doplňujícími materiály. Příručky jsou pro učitele zapojené do projektu k dispozici v tištěné podobě, pro ostatní zájemce jsou k dispozici ke stažení.
Materály ke stažení
- Náboje, proudy a elektrické obvody - text příručky
- Materiály na CD
- Střídavé proudy - text příručky
- Materiály na CD
- Polovodiče a jejich aplikace - text příručky
- Materiály na CD
- Elektromagnetické záření - text příručky
- Materiály na CD
- Fyzika aktivně, aktuálně a s aplikacemi - text příručky
- Materiály na CD
Náboje, proudy a elektrické obvody: Příručka obsahuje 36 pokusů z oblasti elektrostatiky (od jednoduchých pokusů s plastovými brčky po měření pole nabité koule a deskového kondenzátoru) a elektrických obvodů (od jednoduchých zapojení bez použití vodičů k sériovému a paralelnímu zapojení, Ohmovu zákonu a měření malých proudů).
Střídavé proudy: Text příručky je rozdělen na dvě základní části. V části nazvané "Zkoumáme střídavé veličiny" lze najít jednak seznámení se základními funkcemi osciloskopu, a jednak zkoumání jedné v praxi ostře sledované veličiny - elektrického výkonu. Druhá část, "Střídavé proudy kolem nás" je věnována hlavně fungování a bezpečnosti elektrických rozvodů v domácnosti.
Polovodiče a jejich aplikace: Příručka seznamuje s vlastostmi a chováním polovodičů především prakticky. Východiskem jsou pokusy s LED, následují měření vlastností usměrňovacích i dalších typů diod včetně námětů na jednoduchá zapojení. Další velká část je věnována bipolárním tranzistorům a některým zapojením s nimi. Další kapitoly ilustrují chování fotorezistorů, termistorů, tyristorů, Hallových sond, atd.
Elektromagnetické záření: Příručka se do velké míry věnuje pokusům a měřením, které pro učitele a žáky nabízí Interaktivní fyzikální laboratoř, i když záběr příručky je samozřejmě širší. Mezi popsanými pokusy jsou například: měření rychlosti světla, pokusy s mikrovlnným zářením, měření spekter světla, experimenty s UV a IR zářením, atd.
Fyzika aktivně, aktuálně a s aplikacemi: Publikace začíná seznámením s přístupy označovanými jako konstruktivismus, poté se dotýká známého, ale leckdy zatracovaného pojmu "kompetence". V další části je popsán obecnější pohled na problematiku pokusů ve výuce fyziky a příklad "víceúrovňového" využití jednoho typu pokusu. Další část příručky pak ukazuje, jak lze testovat konceptuální pochopení a co si pod tímto pojmem představit. Po příkladu, jak lze propojovat náměty ze čtyř výše uvedených příruček pak publikaci zakončuje přehled zdrojů, v nichž lze získat další náměty a návody pro pokusy i obecně pro aktivní práci se žáky.