F8642 Didaktika fyziky 2

Přírodovědecká fakulta
jaro 2015
Rozsah
2/1. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.
Vyučující
Mgr. Tomáš Nečas, Ph.D. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Zdeněk Bochníček, Dr.
Ústav fyziky a technologií plazmatu – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Mgr. Tomáš Nečas, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav fyziky a technologií plazmatu – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu
Předmět je volným pokračováním předmětu Didaktika fyziky 1. Nabízí didakticko-metodický výklad jednotlivých kapitol středoškolské fyziky s podrobnějším rozborem vybraných partií. Zaměřuje se jak na základní, tak na rozšiřující učivo, "povinné" experimenty a metodiku řešení úloh. Diskutuje varianty hodinových dotací pro jednotlivé oddíly fyziky a konkrétní náplň některých vyučovacích hodin se zařazením experimentů a příkladů.
Na konci tohoto kurzu by student měl: porozumět a být schopen vysvětlit organizaci středoškolského kurzu fyziky; provést a vysvětlit didakticko-metodický rozbor jednotlivých kapitol středoškolské fyziky.
Osnova
  • 1. Kinematika a dynamika hmotného bodu (poloha; pohyb, rychlost, zrychlení; Newtonovy pohybové zákony, hybnost).
  • 2. Mechanická práce a mechanická energie (zákon přeměny a zachování mechanické energie; mechanika tuhého tělesa; moment síly; moment setrvačnosti).
  • 3. Mechanika kapalin a plynů (Archimédův zákon; rovnice kontinuity; Bernoulliova rovnice).
  • 4. Základy molekulové fyziky (Brownův pohyb; mikroskopická interpretace tlaku plynu; stavová rovnice ideálního plynu; děje v plynech; molekulová stavba kapalin a pevných látek; skupenské přeměny).
  • 5. Silová pole a pohyby v nich (gravitační pole, Newtonův gravitační zákon; elektrostatické pole, Coulombův zákon).
  • 6. Mechanické kmitání a vlnění (harmonický pohyb; rovnice postupného vlnění v řadě bodů; interference vlnění; Huygensův princip).
  • 7. Elektrický proud v látkách (pevné látky - kovy, Ohmův zákon, Kirchhoffovy zákony; polovodiče; kapaliny, Faradayovy zákony; plyny).
  • 8. Stacionární magnetické pole (magnetická pole vodičů s proudem; Ampérův zákon; nabitá částice v magnetickém poli).
  • 9. Nestacionární magnetické pole (elektromagnetická indukce, Faradayův zákon; střídavé napětí, obvody střídavého proudu).
  • 10. Elektromagnetické kmitání a vlnění (oscilační obvod; elektromagnetická vlna; použití).
  • 11. Optika (paprsková optika, optická zobrazení; vlnové vlastnosti světla, interference, ohyb, polarizace; kvantové vlastnosti záření, fotoelektrický jev).
  • 12. Základy atomové fyziky (elektronový obal, vodíkové spektrum; jádro, jaderná energie a její využití).
  • 13. Základy astrofyziky (charakteristiky hvězd; stavba nitra hvězd, vývojová stadia; struktura vesmíru, sluneční soustava).
Literatura
  • Fyzika pro gymnázia, 8 dílů. Praha: Prometheus, 1993 - 1997 (a další vydání).
  • Vachek, Jaroslav, a kol. Fyzika pro I. ročník gymnázií. Praha: SPN, 1984 (a další vydání).
  • Svoboda, Emanuel, a kol. Fyzika pro II. ročník gymnázií. Praha: SPN,1985 (a další vydání).
  • Lepil, Oldřich, a kol. Fyzika pro III. ročník gymnázií. Praha: SPN, 1986 (a další vydání).
  • Pišút, Ján, a kol. Fyzika pro IV. ročník gymnázií. Praha: SPN, 1987 (a další vydání).
  • Doplňky k učivu fyziky pro I.- IV. ročník gymnasia. Praha: SPN, 1973 - 1974.
  • Bartuška, Karel. Sbírky řešených úloh z fyziky pro střední školy I - IV. Praha: Prometheus 1997 - 1999.
  • Svoboda, Emanuel. Přehled středoškolské fyziky. Praha: Prometheus, 1999.
  • Knižnice Škola mladých fyziků. Praha: SPN.
  • Ročenky Fyzikální olympiáda, roč. 1 - 32. Praha: SPN.
Výukové metody
Výuka: přednáška s možností diskuse, cvičení - fyzikálně-pedagogický rozbor příslušné tematiky + diskuse náplně konkrétních vyučovacích hodin.
Metody hodnocení
Kolokvium se zkládá ze dvou částí: písemná a ústní.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.