Moduł E Rozwój energetyki
Moduł F Dźwięk i obraz
Legenda:
Moduł E Rozwój energetyki
POKAZ Skąd się bierze prąd?
Celem pokazu jest zaznajomienie uczniów z mechanizmami działania różnych rodzajów źródeł prądu elektrycznego, poznanie zjawisk towarzyszących przepływowi prądu elektrycznego w różnych ośrodkach: metalach, cieczach oraz gazach, zwrócenie szczególnej uwagi na bezpieczeństwo oraz kontrolę sprawności i ekonomicznego korzystania z urządzeń elektrycznych.
Przykładowe zagadnienia, które zostaną zademonstrowane i/lub do których demonstracji zaproszeni zostaną uczniowie:
LABORATORIA RACHUNKOWO-OBLICZENIOWE Mat-mistrzostwa drużynowe
Cel tych zajęć jest rozbudzanie i rozwój zainteresowań matematycznych, wprowadzanie w świat matematyki, wdrożenie do posługiwania się zdobytą wiedzą i umiejętnościami, uczenie współpracy w grupie oraz współzawodnictwa, wyzwolenie aktywności logicznego i nieszablonowego myślenia. Uczniowie zostaną podzieleni na kilkuosobowe zespoły, przed którymi zostaną postawione proste acz ciekawe zadania wymagające od uczestników w głównej mierze kreatywnego, logicznego myślenia, spostrzegawczości oraz współdziałania w grupie. Po rozwiązaniu problemu drużyny zaprezentują tok rozumowania i metodę dojścia do rozwiązania. Zadania zostaną tak skonstruowane, by możliwe było znalezienie rozwiązania postępując różnymi ścieżkami istotne będzie wskazanie wachlarza możliwości prowadzących do uzyskania poprawnego wyniku.
LABORATORIA KOMPUTEROWE Młodzi inżynierowie 1
Celem tych zajęć jest zaznajomienie uczniów z możliwościami, jakie daje symulowanie zjawisk, procesów fizycznych i zdarzeń na komputerze. Uczniowie przekonują się że nawet pozornie prosty program z zaimplementowaną fizyką jest w stanie znakomicie ilustrować procesy fizyczne i może być pomocny w przewidywaniu przebiegu zjawisk w świecie realnym, mino pewnego uproszczenia przebiegu tych zjawisk. Modelowanie zjawisk i zdarzeń zostanie oparte o darmowe oprogramowanie edukacyjne Algodoo produkcji algoryx.
WARSZTATY DOŚWIADCZALNO-LABORATORYJNE MOJE laboratorium doświadczeń
Celem warsztatów doświadczalnych jest umożliwienie uczniom praktycznego, samodzielnego wykonanie doświadczeń fizycznych, ćwiczenie konstruktywnego myślenia, wnioskowanie i interpretowanie wyników. Uczniowie skorzystają z wybranych zestawów doświadczalnych dostępnych na pracowniach studenckich Instytutu Fizyki UMCS: pracowni Mechaniki (M), optyki (O), jądrowej (J) oraz elektryczności (E). Zestawy doświadczalne dostosowane do poziomu wiedzy i umiejętności uczniów, przy asyście prowadzących zajęcia pozwolą im samodzielnie wykonać doświadczenia. Na każdej z wymienionych pracowni uczniowie zostaną podzieleni na 2-osobowe drużyny. Każda z grup otrzyma za zadanie wykonanie doświadczenia, a następnie zaprezentowanie uzyskanych wyników pomiarów. Wśród proponowanych do wykonania doświadczeń znajdą się m.in.: wyznaczenie okresu drgań wahadła matematycznego i sprężynowego, pomiar prędkości dźwięku w powietrzu, wyznaczenie napięcia powierzchniowego wody, pomiar wielkości/grubości małych przedmiotów za pomocą mikroskopu, otrzymywanie ostrych obrazów w soczewkach, wyznaczanie ogniskowej soczewki, wyznaczenie tła promieniowania naturalnego, pomiar natężenia promieniowania pochodzącego od przedmiotów codziennego użytku, symulacja reakcji rozszczepienia jądrowego (uczniowie będą mieli kontakt wyłącznie z naturalnymi źródłami promieniotwórczymi i w trakcie zajęć stale pozostaną pod nadzorem Inspektora Ochrony Radiologicznej), budowa prostych obwodów elektrycznych, wyznaczenie oporu opornika, pomiar siły elektromotorycznej baterii, i in.
WYKŁAD POPULARNONAUKOWY Z POGADANKĄ Energetyka jądrowa
Celem wykładu jest przedstawienie zjawiska promieniotwórczości w kontekście powszechności jego występowania oraz w nawiązaniu do procesu pozyskiwania energii z elektrowni jądrowych. Promieniowanie jądrowe wzbudza powszechnie niepokój i obawę o zdrowie oraz bezpieczeństwo. Jest zwykle kojarzone z elektrowniami jądrowymi, awariami urządzeń jądrowych czy też nawet z bronią jądrową. Tymczasem izotopy promieniotwórcze występują naturalnie w środowisku. Możemy je znaleźć w skałach, glebie ale także w naszym codziennym pożywieniu czy też w czystej pitnej wodzie. Są one również obecne w powietrzu, którym oddychamy. Organizm ludzki przez tysiące lat przyzwyczaił się do życia w obecności promieniowania jądrowego. Podczas wykładu zostanie przedstawione zjawisko promieniotwórczości. Odpowiemy na pytanie czym różni się promieniowanie alfa, beta i gamma. Pokażemy jaki jest aktualny poziom promieniowania w Polsce oraz w Lublinie. Zademonstrujemy obecność izotopów promieniotwórczych w różnych przedmiotach powszechnego użytku. Izotopy promieniotwórcze stanowią również źródło energii elektrownie jądrowe od wielu lat dostarczają energii na świecie, a ponieważ wiele mówi się o planach budowy takiej elektrowni w Polsce, fragment wykładu zostanie poświęcony przedstawieniu budowy i zasady działania elektrowni jądrowej. Uczniowie powinni kształtować swoją opinię na temat energetyki jądrowej w oparciu o fakty i wiedzę.
ZWIEDZANIE MUZEUM FIZYKI UMCS Historia odkryć i postępu
Zadaniem zajęć jest uświadomienie uczniom natury postępu nauki i techniki w kontekście ewolucji odkryć zjawisk fizycznych. Muzeum Fizyki UMCS dysponuje kilkudziesięcioma interaktywnymi eksponatami fizycznymi. Uczniowie będą wykonywali wybrane doświadczenia pod okiem opiekunów. Opiekunowie będą wyjaśniali i komentowali obserwowane efekty nawiązując do historii przełomowych odkryć naukowych, które przyczyniły się do rozwoju naszego społeczeństwa. Istotnym aspektem postępu technologicznego jest bowiem znajdowanie zastosowań dla odkryć, również tych z grupy tzw. badań podstawowych.
Moduł F Dźwięk i obraz
POKAZ Na własne uszy
Celem tych zajęć jest zaznajomienie uczniów z mechanizmem generowania dźwięków i odbierania ich zmysłami. Przykładowe zagadnienia, które zostaną zademonstrowane i/lub do których demonstracji zaproszeni zostaną uczniowie:
LABORATORIA RACHUNKOWO-OBLICZENIOWE FI jak film i fizyka
Celem zajęć jest zapoznanie młodzieży z podstawowymi właściwościami fal dźwiękowych i świetlnych oraz wybranymi zjawiskami akustycznymi i optycznymi oraz ich wykorzystaniem do rozwiązywania prostych problemów w technice, medycynie i w życiu codziennym Treścią zajęć przeprowadzanych w kilkuosobowych grupach będzie rozwiązywanie na drodze prostych obliczeń praktycznych problemów związanych z falami dźwiękowymi i ultradźwiękowymi, a także z falami świetlnymi. Rozwiązywanie zadań poprzedzone będzie krótkim wstępem/przypomnieniem/dyskusją właściwości i wybranych, ważnych zwłaszcza z praktycznego punktu widzenia, podstawowych zjawisk akustycznych i optycznych. Po rozwiązaniu zadań uczniowie będą wyciągali w oparciu o uzyskane wyniki wnioski dotyczące możliwości wykorzystania zjawisk akustycznych i optycznych w różnych dziedzinach technik. Ćwiczenia rachunkowe będą wyrabiały u uczniów umiejętność kreatywnego podejścia do rozwiązywania problemów oraz przekonywały ich do znaczenia matematyki w opisie natury zjawisk fizycznych.
LABORATORIA KOMPUTEROWE Młodzi inżynierowie 1
Celem tych zajęć jest zaznajomienie uczniów z możliwościami, jakie daje symulowanie zjawisk, procesów fizycznych i zdarzeń na komputerze. Uczniowie przekonują się że nawet pozornie prosty program z zaimplementowaną fizyką jest w stanie znakomicie ilustrować procesy fizyczne i może być pomocny w przewidywaniu przebiegu zjawisk w świecie realnym, mino pewnego uproszczenia przebiegu tych zjawisk. Modelowanie zjawisk i zdarzeń zostanie oparte o darmowe oprogramowanie edukacyjne Algodoo produkcji algoryx.
WARSZTATY DOŚWIADCZALNO-LABORATORYJNE MOJE laboratorium doświadczeń
Celem warsztatów doświadczalnych jest umożliwienie uczniom praktycznego, samodzielnego wykonanie doświadczeń fizycznych, ćwiczenie konstruktywnego myślenia, wnioskowanie i interpretowanie wyników. Uczniowie skorzystają z wybranych zestawów doświadczalnych dostępnych na pracowniach studenckich Instytutu Fizyki UMCS: pracowni Mechaniki (M), optyki (O), jądrowej (J) oraz elektryczności (E). Zestawy doświadczalne dostosowane do poziomu wiedzy i umiejętności uczniów, przy asyście prowadzących zajęcia pozwolą im samodzielnie wykonać doświadczenia. Na każdej z wymienionych pracowni uczniowie zostaną podzieleni na 2-osobowe drużyny. Każda z grup otrzyma za zadanie wykonanie doświadczenia, a następnie zaprezentowanie uzyskanych wyników pomiarów. Wśród proponowanych do wykonania doświadczeń znajdą się m.in.: wyznaczenie okresu drgań wahadła matematycznego i sprężynowego, pomiar prędkości dźwięku w powietrzu, wyznaczenie napięcia powierzchniowego wody, pomiar wielkości/grubości małych przedmiotów za pomocą mikroskopu, otrzymywanie ostrych obrazów w soczewkach, wyznaczanie ogniskowej soczewki, wyznaczenie tła promieniowania naturalnego, pomiar natężenia promieniowania pochodzącego od przedmiotów codziennego użytku, symulacja reakcji rozszczepienia jądrowego (uczniowie będą mieli kontakt wyłącznie z naturalnymi źródłami promieniotwórczymi i w trakcie zajęć stale pozostaną pod nadzorem Inspektora Ochrony Radiologicznej), budowa prostych obwodów elektrycznych, wyznaczenie oporu opornika, pomiar siły elektromotorycznej baterii, i in.
WYKŁAD POPULARNONAUKOWY Z POGADANKĄ Pozytonowy detektyw
Wykład ma na celu pokazanie uczniom w jaki sposób wiedza podstawowa staje się użyteczna od odkrycia poprzez badania do zastosowań. Pozyton będący antycząstką elektronu może zostać użyty jako unikalny próbnik materii. Wykorzystanie antymaterii do badań materii pozwala wnioskować o jej strukturze na poziomie pojedynczych molekuł. Pozytony są również stosowane w diagnostyce medycznej (pozytonowa tomografia emisyjna, PET). Wykład w sposób przystępny przedstawi zagadnienie fizyki najlżejszych cząstek elementarnych i ich wykorzystania w badaniach podstawowych oraz w zastosowaniu do diagnostyki medycznej. Fragment wykładu poświęcony będzie projektowaniu i konstrukcji najnowocześniejszego tomografu pozytonowego (J-PET), w którego budowę zaangażowani są pracownicy IF UMCS.
ZWIEDZANIE PRACOWNI NAUKOWYCH FIZYKI UMCS Rynek pracy dla fizyka
Celem zajęć jest wskazanie uczniom potencjalnej ścieżki kariery zawodowej i prezentacja pracowni studenckich jako środka zdobycia wiedzy i doświadczenia. W Instytucie Fizyki UMCS staraniami pracowników oraz nakładem finansowym uzyskanym w ramach wcześniej realizowanych projektów powstało kilka pracowni studenckich wyposażonych w najnowocześniejszy sprzęt laboratoryjny. Aktualnie studenci mają możliwość zdobycia doświadczenia (zawodowego) niezbędnego w poszukiwaniach pracy zgodnie z wykształceniem na aktualnym rynku pracy, również legitymując się tytułem inżyniera. Uczniowie zostaną zaproszeni na krótkie wycieczki m.in. do Pracowni Fizyki Medycznej, Pracowni Optometrii, czy Pracowni Mikroskopii Elektronowej. Krótkie demonstracje pozwolą zapoznać się uczniom z urządzeniami medycznymi, nowoczesną pracownią diagnostyki chorób oka czy nowoczesnymi mikroskopami elektronowymi. W ramach zajęć przedstawiane zostaną wybrane metody stosowane w diagnostyce i terapii medycznej: elektrokardiografia, ultrasonografia, pozytonowa tomografia emisyjna, scyntygrafia, dozymetria kliniczna w medycynie nuklearnej i teleradioterapii. Uważamy za niezwykle istotne wskazanie uczniom, że podjęcie kształcenia na kierunkach ścisłych otwiera horyzonty karier zawodowych daleko szerzej niż wynika to z ogólnie przyjętych przekonań (m.in., że absolwenci kierunków matematyki i fizyki znajdują zatrudnienie głównie jako nauczyciele). Zajęcia takie mają za zadanie jednoczesne wskazanie, że uczelnia może zapewnić im wykształcenie również praktyczne na wysokim poziomie
