Jste zde

Výlet do reálné vědecké práce ve fyzice (VYDRA)

„Výlet do reálné vědecké práce ve fyzice“ (VYDRA) 2018

VYDRA je série aktivit zaměřených na rozvoj badatelských schopností nadaných studentů středních škol. Chceme studentům ukázat, že reálná fyzika obnáší řadu rozmanitých a tvůrčích činností – formulací řešeného (nejen fyzikálního) problému počínaje, a prezentací výsledků odborné i laické veřejnosti konče.

Cílem aktivity je připravit těmto studentům půdu pro to, aby si mohli práci fyzika sami úspěšně vyzkoušet. Akce se v tomto směru nesnaží duplikovat aktivity jako Středoškolská odborná činnost (SOČ), Turnaj mladých fyziků (TMF) nebo Otevřená věda, které vynikajícím způsobem podporují již rozjetou badatelskou činnost studentů. Snahou je poskytnout studentům informace o tom, jakými způsoby je možné přistupovat k řešení otevřených badatelských úloh (bez předem známého postupu, jak problém uchopit), na co se při jejich řešení zaměřit a s čím je nutné při jejich řešení počítat.

Plánované kurzy mají za cíl studenty motivovat, aby se naučili k řešení přistupovat aktivně, aby se sami snažili formulovat problémy a hledat postupy řešení, a aby neváhali klást si otázky a diskutovat se svými spolužáky a vedoucími. Naučit se dosadit do vzorečku nakonec dokáže téměř každý – ale pochopit, jakou fyziku ten vzoreček vyjadřuje, a umět si klást otázky posouvající hranici jeho pochopení vyžaduje nesmírné úsilí. Cílem je i studentům přiblížit moderní fyziku, a naznačit, jak důležité jsou potom výsledky výzkumu pro celou naši společnost.

Nosným tématem letošního ročníku bude interference a difrakce elektromagnetických vln. Na pracovištích Fyzikálního ústavu AV ČR (terahertzová spektroskopie, infračervená spektroskopie, a rentgenová difrakce) demonstrujeme, jak se interferenční a difrakční jevy projevují v různých částech elektromagnetického spektra. Současně ukážeme, jak lze tyto jevy využít ke studiu pevných látek – zjistíme rozmístění atomů, charakterizujeme vazby mezi atomy, a uvidíme transport náboje. Pro vyhodnocení vlastních měření na terahertzovém spektrometru, infračerveném fourierovském spektrometru, a rentgenovském difraktometru využijeme i složitější matematický aparát jako je Fourierova transformace. Vše ale bude diskutováno s ohledem na znalosti a schopnosti účastníků a obecně bude důraz kladen na individuální přístup a rozvoj. Po absolvování semináře by měli být studenti schopni vlastního návrhu získání dat (teoretického nebo experimentálního) a uchopení otevřených výzkumných problémů na podobné úrovni jako u probraných vědeckých metod.

Část kurzů věnujeme probrání a procvičení přístupů ke zpracování změřených dat. Kromě modelových dat budou jako podklady sloužit i měření, která účastníci provedou na terahertzovém spektrometru, infračerveném fourierovském spektrometru, a rentgenovském difraktometru. Pokusíme se také provést interpretaci získaných dat. Všechny tyto činnosti budou završeny přípravou posteru a jeho prezentací – vše pod vedením zkušených instruktorů.

Doplňující přednášky si vezmou jako námět témata úloh Turnaje mladých fyziků (TMF) – jedná se o vynikající příklady badatelských úloh přímo určených pro studenty středních škol. Zároveň studenti mohou řešení těchto úloh po skončení projektu dále rozvíjet, například přímo formou účasti v TMF, nebo vyhotovením práce SOČ na téma úlohy nebo příbuzné téma. Jedná se o problémy mimořádně náročné, proto plný potenciál skrytý v těchto úlohách pomohou studentům odhalit akademičtí pracovníci. Zároveň se zaměříme na prohloubení dovedností v experimentální fyzice, a na využití numerických metod.

Kurz je určen pro studenty všeobecných středních škol a vyšších ročníků víceletých gymnázií (nedoporučujeme studentům 1. ročníku čtyřletých gymnázií nebo ekvivalentnímu ročníku u víceletých studijních oborů). Cílovou skupinou jsou studenti s hlubokým zájmem o fyziku, kteří mají předpoklady k práci na vlastním badatelském projektu.

Kurzy se budou konat na různých pracovištích v Praze v dobré dostupnosti městské hromadné dopravy: ve Fyzikálním ústavu AV ČR (FZÚ; Na Slovance 2), na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské (FJFI; Břehová 7 nebo Trojanova 13), a na Matematicko-fyzikální fakultě UK (MFF; Ke Karlovu 3/5 nebo V Holešovičkách 2). Proběhnou celkem tři setkání. Účastníkům kurzu bude zajištěno stravování, a hrazena doprava i noclehy (strahovské koleje nebo hostel Ládví).

VYDRA je financovaná v rámci Programu státní podpory práce s dětmi a mládeží pro NNO, prostřednictvím Jednoty českých matematiků a fyziků. Akce je též podporována Fyzikálním ústavem AV ČR, v.v.i., a Fakultou jadernou a fyzikálně inženýrskou ČVUT, a Matematicko-fyzikální fakultou UK.

Kontakt

Mgr. Hynek Němec, Ph.D.
Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i.
Na Slovance 2
182 21 Praha 8
E-mail: nemec     @     fzu.cz
Tel. 266 052 953
www: https://jcmf.cz/node/1281

Harmonogram

  • Do 4. října 2018 je termín pro zaslání přihlášek; do 5. října 2018 budou uchazeči informováni o přijetí/nepřijetí na kurzy
  • V případě volných míst proběhne druhé kolo přihlášek (bude otevřené do 11. října a uchazeči budou informováni o přijetí/nepřijetí na kurzy do 12. října)
  • Setkání budou probíhat ve dnech 17.–18./19. října, 5.–6. listopadu, a 18.–19. listopadu.

Přihláška

Přihláška ke stažení: ve formátu DOC a PDF. Upozornění: Přihláška vystavená na těchto stránkách obsahovala chybná data 2. a 3. soustředění: správná data jsou 5. – 6. listopadu, a 18. – 19. listopadu. Za chybu se tímto omlouvám.

Předběžný program

DatumNáplň kurzu
St 17. října
10:00 – 18:00
FJFI – Břehová 7
Úvod do experimentální fyziky, zpracování fyzikálních měření – přednášky a procvičení (stanovování odchylek, fitování dat, tvorba grafů).
Čt 18. října
8:00 – 17:00
JČMF – Žitná 25
Přednášky o elektromagnetickém záření – kmitání, vlnění, interference, difrakce; ukázky ve viditelném spektru. Fourierova transformace.
Pá 19. října
9:30 – 16:45
FJFI – Trojanova 13
Volitelná akce: Úvodní soustředění Turnaje mladých fyziků (TMF), pořádané FJFI: přednášky k úlohám TMF, praktické ukázky, jak úlohy řešit, jak prezentovat, jak obhajovat, jak hodnotit práci druhých, ukázka fyzikálního souboje
  
Po 5. listopadu
9:50 – 18:00
FZÚ – Na Slovance 2
Přednášky k rentgenové difrakci a k fourierovské infračervené spektroskopii. Odpoledne po skupinkách experimenty: terahertzová spektroskpie, fourierovská infračervená spektroskopie, rentgenová difrakce.
Út 6. listopadu
8:30 – 15:30
FZÚ – Na Slovance 2
Úvod do fyziky pevných látek; zpracování a interpretace ponděleních měření. Odpoledne přednášky a ukázky věnované analýze zvuku.
  
Ne 18. listopadu
10:00 – 19:00
MFF
Dokončování prezentací. Rozšiřování měkkých dovedností.
Po 19. listopadu
8:00 – 14:00
FZÚ – Na Slovance 2
Rozbor úloh TMF. Ukázky řešení minulých ročníků. Prezentace posterů účastníků, závěrečné diskuse výsledků.

 

 


VYDRA 2017

Druhého ročníku se zúčastnilo celkem 15 studentů z 12 různých škol. V sérii dvou 2-denních a jednoho 3-denního soustředění jsme probrali následující témeta:

VYDRA 2017 byla financovaná v rámci Programu státní podpory práce s dětmi a mládeží pro NNO, prostřednictvím Jednoty českých matematiků a fyziků. Na organizaci akce se rovněž podíleli Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT, které patří vřelý dík za bezplatné poskytnutí fyzikálního praktika, dále Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i. a Matematicko-fyzikální fakulta UK.

Ukázky posterů připravených účastníky kurzu

                   

Fotogalerie

Autoři: David Wagenknecht, Hynek Němec

Práce v praktiku (21. října 2017, FJFI)

         

Exkurze (tokamak Compass, Štefánikova hvězdárna, procházka po Praze)

              

Prezentace posterů (8. listopadu 2017, MFF UK)

                   

Přednášky a úvodní soustředění TMF (FJFI)

         

 

 


VYDRA 2016

Pilotního ročníku se zúčastnilo celkem 17 studentů ze 7 různých škol. V sérii čtyř 1-denních a jednoho 2-denního soustředění jsme probrali následující témeta:

  • Přednášky o řešení badatelských úloh, zpracování dat a o prezentaci vědeckých výsledků
  • Vlastní práce v praktiku na FJFI, zpracování změřených dat a komunikace výsledků završená prezentací vlastního vědeckého posteru
  • Numerické řešení diferenciálních rovnic, ilustrace chaotického systému
  • Rozbor úloh Turnaje mladých fyziků
  • Exkurze v laboratoři terahertzové spektroskopie a na tokamaku Golem.

VYDRA 2016 byla financovaná v rámci Programu státní podpory práce s dětmi a mládeží pro NNO, prostřednictvím Jednoty českých matematiků a fyziků. Na organizaci akce se rovněž podíleli Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT, které patří vřelý dík za bezplatné poskytnutí fyzikálního praktika, dále Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i. a Matematicko-fyzikální fakulta UK.

Náhledy posterů připravených účastníky kurzu

                                  

Fotogalerie

Autoři: David Wagenknecht, Hynek Němec

Práce v praktiku (10. října 2016, FJFI)

                        

Prezentace posterů (8. listopadu 2016, MFF UK)

                   

Přednášky (21. listopadu 2016, FJFI)

    

Kontakt

Mgr. Hynek Němec, Ph.D.
Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i.
Na Slovance 2
182 21 Praha 8
E-mail: nemec     @     fzu.cz
Tel. 266 052 953
www: https://jcmf.cz/node/1281

X
Secure Login

This login is SSL protected

.mojeid.cz