Výuka kvantové fyziky na střední škole
| Název práce v češtině: | Výuka kvantové fyziky na střední škole |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Teaching Quantum Physics on a High School Level |
| Klíčová slova: | kvantová fyzika|výuka|aktivní učení|střední škola|miskoncepce |
| Klíčová slova anglicky: | quantum physics|teaching|active learning|upper secondary school|misconceptions |
| Akademický rok vypsání: | 2022/2023 |
| Typ práce: | disertační práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra didaktiky fyziky (32-KDF) |
| Vedoucí / školitel: | RNDr. Zdeňka Koupilová, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 05.10.2022 |
| Datum zadání: | 05.10.2022 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 05.10.2022 |
| Konzultanti: | RNDr. Petr Kácovský, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| Provést rešerši týkající se:
1. žákovských miskoncepcí a studijních obtíží v oblasti základních principů kvantové fyziky a obecně problémů týkajících se jejich pochopení kvantové fyziky, 2. současných přístupů, možností a názorů na výuku základních principů kvantové fyziky na středoškolské, případně základoškolské úrovni (zaměřit se zejména na současné aktivity hledající zcela nové pojetí výuky tohoto tématu v rámci mezinárodních projektů QEdu, QuantumFlagship), 3. možností výkladu soudobých kvantových technologií na SŠ úrovni. Na základě rešerše navrhnout vhodná témata a způsob jejich výkladu, který by byl přístupný pro žáky středních škol a zároveň je dostatečně seznámil se základními myšlenkami a principy kvantové fyziky i s aplikacemi vybraných kvantových technologií, které se objevují a budou stále častěji objevovat i v běžném životě. K těmto tématům vytvořit vhodné materiály a případně i pomůcky (zejména vytipovat vhodné aplety a vizualizace), pomocí kterých by bylo možné navrženou výuku realizovat. Případně navrhnout i náplň vhodného kurzu DVVP pro učitele, který by je s uvedenými tématy a jejich výukou seznámil do větší hloubky. Materiály nechat posoudit experty a pilotovat na cílové skupině; finální verze publikovat tak, aby byly k dispozici pro všechny zájemce. Průběžně prezentovat výsledky formou příspěvků na českých i mezinárodních konferencích o fyzikálním vzdělávání a také článků v časopisech. |
| Seznam odborné literatury |
| BELL J., Waters S.: Doing Your Research Project: A Guide For First-Time Researchers. OUP 2005 (ev. další vydání)
NAMBU, Yoichiro a John NAMBU. What is quantum mechanics?: a physics adventure. 2nd ed. Cambridge: Language Research Foundation, 2009 PRUTCHI, David a Shanni R. PRUTCHI. Exploring quantum physics through hands-on project. Hoboken: Wiley, a John Wiley & Sons, 2012 RAYMER, Michael G. Quantum physics: what everyone needs to know. New York: Oxford University Press, 2017 HOBSON, Art. Tales of the quantum: understanding physics' most fundamental theory. New York: Oxford University Press, 2017 JORDAN, Thomas F. Quantum mechanics in simple matrix form. Mineola: Dover Publications, 1986 BES, Daniel R. Quantum mechanics: a modern and concise introductory course. Berlin: Springer, 2004 VIRGO, Wilton L. Quantum mechanics in everyday life. 2nd edition. Cambridge, MA: Rhodium, 2014 JAEGER, Lars. The second quantum revolution: from entanglement to quantum computing and other super-technologies. Cham: Springer, 2018 a další učebnice a populární publikace o základech kvantové fyziky a kvantových technologií Webové stránky a interní materiály projektů Quantum Flagship a QWorld Články v časopisech Phys.Rev.ST-PER, Am.J.Phys., Eur.J.Phys., Phys.Educ. a dalších, práce a studie dostupné na PER-Central apod. |