Gymnaziální fyzika Aleš Trojánek

Proč učit fyziku (na gymnáziu) (či zda vůbec učit fyziku) Součást všeobecného vzdělání a kultury vůbec Praktické hledisko (jak některé věci „fungují“) Příprava k pomaturitnímu studiu (zejména na univerzitě) … První dva důvody se týkají všech žáků, tj. i budoucích politiků, novinářů, umělců, právníků apod.

Jak učit fyziku Obsah a rozsah (prochází vývojem,…), jaká je minimální dotace pro všechny, záleží na počtu hodin?,… jaká je minimální dotace pro všechny, záleží na počtu hodin?,… Formy a podání (zajímavé a přístupné,…) (zajímavé a přístupné,…) Učebnice (přitažlivé,..) …

Příklady poznatků, které by si měl každý (nebo skoro každý) žák odnést z gymnaziálního fyzikálního vzdělávání porozumět pojmu aritmetický průměr znát jiné závislosti než lineární vědět, že nemůže fungovat perpetuum mobile ani 1., ani 2. druhu neděsit se při vyslovení slova jaderný kriticky posuzovat nestandardní lékařské postupy …

O čem by se mohlo ve fyzice vykládat Řada nových aktuálních témat: kosmologická tematika kvantová teleportace, kvantová kryptografie, kvantové počítání,… zpomalování a zastavování světla, nanotechnologie nové diagnostické metody (PET, NMR,…)

Jaderná magnetická rezonance (NMR) Ve vnějším mag. poli B (viz obr.) má proton (atomu vodíku v kapce vody) spinový mag. dipólový moment μ z souhl. nebo nesouhl. orient. vůči B Střídavým elmag. polem může dojít k překlopení spinu hf = 2 μ z B (NMR) hf = 2 μ z B (NMR) B stálé mag. pole B 1 malé lokální pole hf = 2 μ z (B + B 1 ) hf = 2 μ z (B + B 1 )

Protony v lidských tkáních jsou obklopeny různým magnetickým prostředím. Příslušná část těla je umístěna do vnějšího magnetického pole, lokální rozdíly se při zpracování počítačem zobrazí….Žádné jaderné záření! NMR tvoří základ analytické metody (spektrum jaderné magnetické rezonance), na principu NMR je založena i zobrazovací technika- NMR tomografie

PET (pozitronová emisní tomografie) V molekule O 2, H 2 O jádro kyslíku jádro kyslíku p → n + e + + ν p → n + e + + ν → + e + + ν → + e + + ν e + + e - → γ + γ e + + e - → γ + γ (anihilace) (anihilace) detekce fotonů Fyzikálně bohaté téma Kde se berou označené atomy? (cyklotron) …

Hodinové dotace fyziky 1. r. 1. r. 2. r. 2. r. 3. r. 3. r. 4. r. 4. r. ∑ Hum. větev Např. rok

Hodinové dotace fyziky,… 1. r. 1. r. 2. r. 2. r. 3. r. 3. r. 4. r. 4. r. ∑ min ∑ min RVP GV Člověk a přír. (5 před.) P P V V GVM (2) 2 (2)10(12) Minimum: poslední řádek (?),věc fyziků, učitelů fyziky a přípravy učitelů fyziky!

Dva citáty nakonec (1.) Mnozí lidé dnes tráví svůj volný čas cestováním. Má-li si člověk se zájmem prohlížet pamětihodnosti města, musí na to být připraven, např. tak, že zná historii. Nejvyššího uspokojení dosahuje ten, kdo samostatně nachází souvislosti a smysl viděného a porovnává je s historií jiných zemí nebo se současností. Aby člověk dosahoval plného uspokojení, musí k tomu být veden a musí to odpovídat jeho tvůrčím schopnostem. Mnozí lidé dnes tráví svůj volný čas cestováním. Má-li si člověk se zájmem prohlížet pamětihodnosti města, musí na to být připraven, např. tak, že zná historii. Nejvyššího uspokojení dosahuje ten, kdo samostatně nachází souvislosti a smysl viděného a porovnává je s historií jiných zemí nebo se současností. Aby člověk dosahoval plného uspokojení, musí k tomu být veden a musí to odpovídat jeho tvůrčím schopnostem.

Dva citáty nakonec (1.) P. L. Kapica (1970) P. L. Kapica (1970) Cílem vzdělání tedy je nejenom poskytovat člověku všestranné znalosti potřebné Cílem vzdělání tedy je nejenom poskytovat člověku všestranné znalosti potřebné k tomu, aby se stal plnocenným občanem, ale také v rozvíjení samostatnosti myšlení, nutného pro rozvoj tvůrčího chápání světa, který člověka obklopuje. k tomu, aby se stal plnocenným občanem, ale také v rozvíjení samostatnosti myšlení, nutného pro rozvoj tvůrčího chápání světa, který člověka obklopuje.

Dva citáty nakonec (2.) Před dvěma lety jsem četl v LN článek, ve kterém jeden biolog s velkým doktorátem pronesl výrok: „Je mi 50 let a celý život jsem nepotřeboval k ničemu diskriminant kvadratické rovnice“. Když to říkají někteří herci nebo zpěváci, tak bych to snad pochopil. Je to sice poněkud zvláštní, sdělovat třináctiletým dívkám, že jejich idol měl pětku z matematiky, ale budiž. Výrok z úst biologa je závažnější. Já bych také mohl říci, že je mi 50 let a v životě jsem k ničemu nepotřebovat trepku, nezmara a krásnoočko zelené. l Před dvěma lety jsem četl v LN článek, ve kterém jeden biolog s velkým doktorátem pronesl výrok: „Je mi 50 let a celý život jsem nepotřeboval k ničemu diskriminant kvadratické rovnice“. Když to říkají někteří herci nebo zpěváci, tak bych to snad pochopil. Je to sice poněkud zvláštní, sdělovat třináctiletým dívkám, že jejich idol měl pětku z matematiky, ale budiž. Výrok z úst biologa je závažnější. Já bych také mohl říci, že je mi 50 let a v životě jsem k ničemu nepotřebovat trepku, nezmara a krásnoočko zelené. l

Dva citáty nakonec (2.) Dva citáty nakonec (2.) Až bude nařízeno, že ve škole budeme učit žáky pouze to, co lze okamžitě uplatnit v praktickém životě, tak nechci být učitelem. \Mám dojem, že v diskuzích o všeobecném vzdělání se začíná nadměrně užívat ekonomické terminologie. Domnívám se, že hlavním cílem vzdělání nemůže být uplatnění na trhu. Primárním cílem výuky matematiky je vychovat svobodného člověka, kterému vzdělání umožní prožít kvalitnější život. D. Hrubý (2004) Až bude nařízeno, že ve škole budeme učit žáky pouze to, co lze okamžitě uplatnit v praktickém životě, tak nechci být učitelem. \Mám dojem, že v diskuzích o všeobecném vzdělání se začíná nadměrně užívat ekonomické terminologie. Domnívám se, že hlavním cílem vzdělání nemůže být uplatnění na trhu. Primárním cílem výuky matematiky je vychovat svobodného člověka, kterému vzdělání umožní prožít kvalitnější život. D. Hrubý (2004)

ŠVP na GVM Budeme se (snad) „specializovat“ na kvalitní všeobecné vzdělání všech studentů ve všech oborech na kvalitní všeobecné vzdělání všech studentů ve všech oborech

Systematická usilovná práce přinese ovoce