Věda nezačíná dosazením do vzorečku. Učí středoškoláky Hynek Němec

Začínal v Turnaji mladých fyziků jako účastník, ale postupně přešel z pozice účastníka do role hodnotícího a nyní se Hynek Němec podílí i na organizaci celé akce. Nadané středoškolské studenty učí, že věda nezačíná dosazením do vzorečku a nekončí vyřešením fyzikálního problému. Velký podíl na úspěchu vědce má i formulace fyzikálního problému, ale zejména finální prezentace výsledků odborné i laické veřejnosti. To platí i pro Turnaj mladých fyziků, který je jeho další srdcovou záležitostí stejně jako jeho vědecká činnost na Fyzikálním ústavu.

„V rámci kurzů Výlet do reálné vědecké práce ve fyzice (VYDRA) připravujeme pro studenty přednášky o zpracování dat, tvorbě grafů, probíráme pokročilý matematický aparát, a ve vysokoškolském fyzikálním praktiku necháváme účastníky samostatně pracovat s měřícími aparaturami. Uvědomí si tak například, kolik času a úsilí je nutné na přípravu podkladů a i na samotnou prezentaci. Nemohou předpokládat, že poster připraví za deset minut,“ vysvětluje Němec.

Koncept kurzů VYDRA studenty motivuje k hledání aktivních řešení a postupů a neumožňuje jim automatické dosazování veličin do vzorečků. V loňském ročníku pracovali studenti ve Fyzikálním ústavu v laboratoři terahertzové spektroskopie a věnovali se i infračervené spektroskopii. „Naše pracoviště jsou vysoce specializovaná a studenti mohou pracovat pouze pod dozorem, proto v příštích ročnících budeme více využívat aparatury vysokoškolských praktik,“ vysvětluje Němec plány do budoucna. Výsledky naměřených dat z praktik prezentují studenti formou posterů před ostatními účastníky turnaje a letos poprvé byli v auditoriu také zástupci pedagogů z gymnázia Christiana Dopplera.

Na střední školy míří i další obdobná aktivita Hynka Němce. Fyzikální ústav je jeho prostřednictvím spoluřešitelem v projektu Erasmus+ DIBALI (Development of Inquiry Based Learning via IYPT) zaměřeného na pomoc pedagogům při vytváření a rozvíjení badatelsky orientované výuky fyziky. Zdrojem inspirace jsou pro fyzikáře úlohy z celorepublikové soutěže Turnaje mladých fyziků.

„Ve třídě fyzika baví třeba čtyři studenty, ale pedagog se musí přizpůsobit většině,“ říká Němec a pokračuje: „Nadané studenty je potřeba podchytit a poskytnout jim prostor pro další rozvoj, čehož si jsou fyzikáři vědomi a ti nejlepší z nich posílají své studenty na stáže, soutěže a další aktivity.“

První pracovní setkání týmů s porotci a soutěžícími z předcházejících ročníků turnaje jsme uskutečnili ve chvíli, kdy účastníci už pracovali na sedmnácti zadaných úlohách. „Zjišťovali jsme, jak lze vylepšit práci týmů a jak nejlépe podpořit účastníky soutěže i jejich pedagogy. Kromě toho jsme se týmům snažili poskytnout zpětnou vazbu v momentě, kdy už mají jasnou představu, co řešení úloh Turnaje obnáší,“ vysvětluje Němec. Většina úloh nutí žáky volit kreativní přístup – jako u tvorby co možná nejmenšího zařízení, které zabrání rozbití vajíčka při pádu ze dvou metrů. „Předpokládá se zapojení všech dostupných prostředků k řešení úlohy, od návrhu a sestavení měřícího zařízení až po teoretický popis pozorovaných jevů nebo počítačové simulace“, dodává.

Zahřívacího setkání se před vlastními regionálními soutěžemi zúčastnilo 30 studentů ze šesti soutěžních týmů doprovázených fyzikáři. Jejich postřehy a návrhy nyní organizátoři zpracovávají a vylepšují systém soutěže, který simuluje pro středoškolské studenty reálné postupy vědeckého bádání. Soutěž je unikátní tím, že při ní studenti svoje řešení prezentují a v diskusi rozebírají řešení soupeřů; hodnocena je nejen úroveň řešení, ale i kvalita prezentace a diskuse.

Vítěz soutěže do níž se ročně zapojuje více jak 12 středních škol reprezentuje Českou republiku v mezinárodní soutěži. V roce 2018 se českému týmu podařilo v konkurenci 32 mezinárodních družstev získat stříbrnou medaili.

Výlet do reálné vědecké práce ve fyzice (VYDRA) zaštiťuje Jednota českých matematiků a fyziků a na přípravě kurzů se kromě Fyzikálního ústavu podílí Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT stejně jako Matematicko-fyzikální fakultu Univerzity Karlovy a je spolufinancována v rámci Programu státní podpory práce s dětmi a mládeží pro NNO, prostřednictvím Jednoty českých matematiků a fyziků.

Soutěž Turnaj mladých fyziků svým konceptem odráží nejmodernější trendy ve vzdělávání. Studenti se díky ní učí vědecky pracovat v týmech – od sestavení hypotézy po její realizaci a prezentaci a pedagogové se seznamují s možnostmi badatelsky orientované výuky. V organizačním výboru jsou zastoupeny pracovníci akademických a univerzitních institucí zabývajících se fyzikálním výzkumem napříč celou republikou.