FC2029 Aplikovaná fyzika pro učitele

Pedagogická fakulta
podzim 2024
Rozsah
2/0/0. 8 hodin. 4 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
Mgr. Jan Čech, Ph.D. (přednášející)
doc. RNDr. Petr Sládek, CSc. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Petr Sládek, CSc.
Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Kontaktní osoba: Jana Jachymiáková
Dodavatelské pracoviště: Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Předpoklady
FC2026 Měřící technika pro výuku fyziky
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.
Mateřské obory/plány
předmět má 7 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Cílem předmětu je prohloubení kurzu fyziky se zaměřením na vzdělávání. Kurz poskytne rozšíření znalostí nezbytných pro správné pochopení a výklad jevů využívaných v každodenním životě a orientaci ve fyzikální vědě a výzkumu.
Vědomosti: Základní porozumění aplikacím fyziky. Vazba na technologie využívané v každodenní praxi.
Dovednosti: Dokázat identifikovat původ vybraných fyzikálních jevů a vyložit chování materiálů a diagnostických metod v praktických aplikacích. Uvědomovat si fyzikální podstatu dějů a vlastností látek kolem nás.
Postoje: Uvědomění si hlubokých vztahů mezi základními fyzikálními zákony, strukturou hmoty a jejich důležitosti pro moderní civilizaci.
Výstupy z učení
Po absolvování předmětu by studující měli vědět a umět: Prohloubením znalostí základních pojmů a zákonů fyziky ve vztahu ke stavbě hmoty a vybraných vlastností jimi determinovaných
identifikovat základní zákonitosti jevů, dějů a aplikací souvisejících s vlastnostmi materiálů a jejich využitím pro materiálové inženýrství a zdroje energie,
užít tyto znalosti ve školské praxi k výkladu/poukázání na důležitost aplikované fyziky ve vztahu k praktickým aplikacím důležitým pro moderní společnost.
Osnova
  • Struktura přednášek a praktických příkladů je uspořádána do 3 tematických celků, které poukazují na význam užité fyziky ve světě kolem nás, resp. technických aplikacích. Jednotlivé bloky pak obsahují dílčí témata rozšiřující a prohlubující znalosti nezbytné pro uvědomění si zásadního významu aplikovaného výzkumu pro technologie i výzvy současné společnosti.
  • Blok 1: Materiály a jejich vlastnosti
  • Funkční materiály, kompozitní materiály Význam povrchových vlastností materiálů, zušlechťování materiálů Příprava a charakterizace tenkých vrstev Tenké vrstvy v aplikační praxi: optické, mechanické, elektrické Nanomateriály: vlastnosti, příležitosti a hrozby
  • Blok 2: Základy energetiky
  • Jaderná energetika: štěpné a fúzní zdroje energie, aktuální trendy Obnovitelné zdroje energie: fotovoltaika, větrné elektrárny OZE a problematika ukládání/transportu energie: baterie, zelený vodík, infrastruktura
  • Blok 3: Vybrané kapitoly z aplikační praxe
  • Moderní světelné zdroje: polovodičové, plazmatické (LED/LASER, výbojky) Magnetika a supravodiče: doprava, energetika, diagnostické přístroje (např. v lékařství) Výzvy fyziky v souvislosti s klimatickou změnou: modelování, adaptace, resilience
Literatura
    povinná literatura
  • SMIL, Vaclav. Energie : průvodce pro začátečníky. Translated by Pavel Kaas. Vydání první. Praha: Kniha Zlin, 2018, 274 stran. ISBN 9788074736346. info
    doporučená literatura
  • MORNSTEIN, Vojtěch, Vladan BERNARD, Marek DOSTÁL, Ivo HRAZDIRA, Erik STAFFA, Jaromír ŠRÁMEK a Daniel VLK. Lékařská fyzika a biofyzika. 2. dotisk 1. Brno: Masarykova univerzita, 2023, 339 s. ISBN 978-80-210-8984-6. info
  • ARCHER, David. Global warming : understanding the forecast. 2nd ed. Hoboken, N.J.: John Wiley & Sons, 2012, vii, 203. ISBN 9780470943410. info
  • SVOBODA, Miroslav, Vladislav NAVRÁTIL a Jiří ŠTENBERK. Fyzika pevných látek : pro učitelské studium. 1. vyd. Praha: Universita Karlova, 1986, 423 s. info
    neurčeno
  • SMIL, Vaclav. Jak se vyrábí dnešní svět: materiály a dematerializace. Translated by Jana Kočičková. 1. vydání. Brno: BizBooks, 2017, 356 stran. ISBN 9788026506737. info
  • ODEHNAL, Milan. Supravodivost a jiné kvantové jevy. Praha: Academia, 1992. ISBN 80-200-0225-1. info
Výukové metody
přednáška doplněná základními aplikačními příklady
Metody hodnocení
Ústní zkouška formou strukturovaného výkladu vylosovaného tématu z probíraných tematických celků
Informace učitele
Systematický přehled vědní disciplíny naleznete např. na portálu HyperPhysics: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/index.html
Pro studenty na zahraniční stáži (ERASMUS aj.): Požadavky ke splnění předmětu budou individuálně nastaveny v kontextu absolvovaných předmětů na zahraniční stáži a také v souladu s cíli a výstupy z učení daného studijního programu.
Studijní opora
https://is.muni.cz/auth/el/ped/podzim2024/FC2029/index.qwarp
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2023.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/ped/podzim2024/FC2029