FC1825 Počítače ve fyzice

Pedagogická fakulta
podzim 2023
Rozsah
0/0/2. 8 hodin. 3 kr. Ukončení: k.
Vyučující
PhDr. Jan Válek, Ph.D. (přednášející)
Garance
PhDr. Jan Válek, Ph.D.
Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Kontaktní osoba: Jana Jachymiáková
Dodavatelské pracoviště: Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Předpoklady
FC1021 Mechanika s experimenty
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.

Předmět si smí zapsat nejvýše 10 stud.
Momentální stav registrace a zápisu: zapsáno: 0/10, pouze zareg.: 0/10
Mateřské obory/plány
předmět má 6 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Vzdělávacími cíli předmětu jsou základní vědomosti o jednoduchých fyzikálních modelech a simulacích na PC a jejich interpretace, dále pak základní dovednosti aplikace využití počítačů a internetu při studiu fyziky a přípravě výukových podkladů. Náplní je tvorba vlastní fyzikálních aplikací a využití internetu provádění pokusů podporovaných počítačem a využití volně dostupných programů pro modelování fyzikálních dějů. Mezi hlavní vzdělávací obsahy patří pojmy jako modelování, simulace, podpůrné programu pro řízení vzdělávacího procesu. Student si tak zvýší kompetence v oblasti moderních výpočetních a numerických balíků.
Vědomosti: model; modelování; simulace
Dovednosti: vytvářet fyzikální model; upravovat již existující modely; orientovat se v nabídce on-line aplikací zařaditelných do vzdělávacího procesu
Postoje: akceptovat význam fyzikálního modelu děje v přírodních vědách, ve vzdělání a výchově
Výstupy z učení
Po absolvování předmětu by měl student vědět a umět:
- aplikovat fyzikální modely v učitelské praxi
- zapojení počítačů do "aktivních" demonstrací fyzikálních jevů
- sestavit/vytvořit výukovou oporu na adekvátní úrovni
- zhodnotit správnost používaných programů a opor v pedagogické praxi.
Osnova
  • 1.-2. Online aplikace SymPy
  • 3.-4. Online aplikace Jupyter Notebook
  • 5.-7. Modelování fyzikální jevů
  • 8. Online aplikace myPhysicsLab Simulations
  • 9. Využití tabulkových kalkulátorů pro fyzikální výpočty
  • 10. Overleaf; Rastrová a vektorová grafika
  • 11. Wolfram|Alpha
  • 12. Řízení projektu: MindMan, SmartDraw, Ganttovy diagramy
Literatura
    povinná literatura
  • ŠEDIVÝ, Přemysl. Modelování fyzikálních dějů numerickými metodami : Studijní text pro řešitele FO č. 38. Hradec Králové. 2010. 40 s.
  • VÁLEK, Jan. Modelování jevů z mechaniky ve školské fyzice. 1., elektronické vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2023. Odborné a technické vzdělávání, číslo svazku 4. ISBN 978-80-280-0439-2. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.5817/CZ.MUNI.M280-0439-2023. Čítárna Munispace info
    doporučená literatura
  • VÁLEK, Jan. GlowScript - Modelování dějů z mechaniky ve školské fyzice. 2018. URL info
    neurčeno
  • KLIMEK, Jaromír. Využití modelovacího systému FAMULUS k řízení jednoduchých experimentů. Edited by František Šťastný. 1996, 68 l. info
  • ŠŤASTNÝ, František. Systém Famulus 3.5. Computer Echo : Časopis pro manažery, podnikatele a experty. Praha: CompAlmanach, 1993, roč. 1993, č. 4, s. 43. ISSN 0862-870X. info
Výukové metody
Aktivní účast na výuce, samostatné plnění průběžných úkolů
Metody hodnocení
Prezenční studium:
Seminář/cvičení je hodnocen z průběžných úkolů a mini-výstupu s vlastní prezentací úkolů. Termín odevzdání úkolů je vždy neděle posledního výukového týdne v semestru.
V semináři/cvičení jsou povoleny 3 absence.
Kolokvium: Absolvování závěrečného kolokvia podle osnovy předmětu s odkazem na školskou praxi.

Kombinované studium:
Seminář/cvičení je hodnocen z průběžných úkolů a mini-výstupu s vlastní prezentací úkolů. Termín odevzdání úkolů je vždy neděle posledního výukového týdne v semestru.
Kolokvium: Absolvování závěrečného kolokvia podle osnovy předmětu s odkazem na školskou praxi.

CŽV studium:
Seminář/cvičení je hodnocen z průběžných úkolů a mini-výstupu s vlastní prezentací úkolů. Termín odevzdání úkolů je vždy neděle posledního výukového týdne v semestru.
Kolokvium: Absolvování závěrečného kolokvia podle osnovy předmětu s odkazem na školskou praxi.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2024.