Moderní optické technologie ve fyzikálním vzdělávání
| Thesis title in Czech: | Moderní optické technologie ve fyzikálním vzdělávání |
|---|---|
| Thesis title in English: | Modern optical technologies in physics tuition |
| Academic year of topic announcement: | 2014/2015 |
| Thesis type: | dissertation |
| Thesis language: | čeština |
| Department: | Department of Physics Education (32-KDF) |
| Supervisor: | doc. RNDr. Zdeněk Drozd, Ph.D. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 07.10.2015 |
| Date of assignment: | 07.10.2015 |
| Confirmed by Study dept. on: | 07.10.2015 |
| Guidelines |
| 1. Zmapovat současný stav zařazení učiva optiky do výuky fyziky na základních a středních školách v ČR.
2. Získat orientační přehled o zařazení učiva optiky do výuky fyziky v zahraničí (na stupni odpovídajícím naší ZŠ a SŠ). 3. Zjistit, jak jsou zařazeny pokusy z optiky v českých science centrech (iQlandia, iQpark, Techmánia), popřípadě v obdobných zahraničních zařízeních. 4. Navrhnout metodiku využití experimentů z optiky do vzdělávání na pomezí fyziky a techniky (moderní zdroje světla, lasery, holografie). 5. Vyvinout sadu optických experimentů pro výuku fyziky na ZŠ, SŠ a případně pro vhodné formy mimoškolního vzdělávání (interaktivní science centra) 6. Zmapovat typické miskoncepce v oblasti optiky a jejich výskyt ve výuce optiky na středních a základních školách. Navrhnout postupy, které by mohly vést k potlačení těchto miskoncepcí. |
| References |
| 1. Minnaert M.: The nature of Light and colour in the open air. Dover Publications, Inc., 2009.
2. Schröder G.: Technická optika. SNTL, Praha 1981. 3. Hewitt P.: Conceptual Physics. Addison Wesley 2002. 4. Aulas F., Dupré J.P., Gilbert A.M., Leban P., Lebeaume J:: Erstaunliche Experimente. Bechtermünz Verlag, 1997. 5. Turek I.: Ako věci vidíme. EDIS, Žilina 2015. 6. Články v Am.J.Phys, Eur.J..Phys., TPT, Physics Education, sbornících GIREP popř.jiné podle zadání školitele. |
| Preliminary scope of work |
| Optika je při výuce fyziky na gymnáziích poněkud zanedbávanou disciplínou. Je to přitom velmi důležité a prakticky upotřebitelné téma. Moderní optické technologie dnes tvoří důležitou součást našeho života. Ve školní fyzice bývá optika omezena na základy geometrické a vlnové optiky. Moderním technologiím, např. nízkopříkonové osvětlovací technice, laserům, holografii apod. není věnována téměř žádná pozornost. Školní fyzika tedy nezachytila moderní trendy v této oblasti, za jejíž dílčí součást byla udělena i Nobelova cena za fyziku pro rok 2014.
Úkolem doktoranda bude nejprve zmapovat dostupnou knižní a časopiseckou literaturu týkající se optiky a jejich moderních aplikací – svou náročností přístupnou středoškolským studentům. Totéž provede s materiály dostupnými na internetu. Zmapuje také experimenty a exponáty, které nabízejí tzv. interaktivní centra u nás, popřípadě v zahraničí (u nás je to např. iQpark v Liberci, nebo Techmánie v Plzni). Zvláštní pozornost přitom bude věnována novým osvětlovacím technologiím, laserům a holografii. V další části práce se bude doktorand věnovat návrhu vlastních experimentů, a vytvoří vlastní výukové a metodické materiály, které zaplní některé mezery v tématu optika ve středoškolské výuce. Tyto materiály se mohou týkat i mimoškolních forem vzdělávání mládeže. V rámci výzkumné práce se doktorand zaměří na miskoncepce ve výuce optiky. |