Témata bakalářských prací vypsaná v roce 2023

Renata Holubová

• Termografie
  • Cílem je krátkodobé a dlouhodobé sledování vybraných fenoménů pomocí termokamery. Lze využít mezipředmětových vztahů (děje fyzikální, chemické, biologické). Budou analyzovány možnosti využití termokamery ve výuce přírodovědných předmětů.

Tereza Hrouzková

• Analýza zahraničních učebnic fyziky
  • Rešeršní a komparativní práce zabývající se porovnáváním tuzemských soudobých učebnic a dalších obdobných zdrojů se zahraničními. Studium případných odlišných přístupů v rámci objasňování nového učiva, porovnávání tuzemských a zahraničních kurikul. Případná experimentální aplikace zjištěného odlišného zahraničního přístupu v rámci pedagogické praxe nebo učitelského působení. Vhodné pro studenty s dobrou znalostí cizích jazyků.
• Mezioborové vyučování prostřednictvím tandemové výuky (fyzika-geografie/historie/chemie aj.)
  • Rešeršní a praktická práce zaměřená na podporu mezioborových vazeb na střední/základní škole prostřednictvím tandemové výuky. Student navrhne, vytvoří a zpracuje metodiky k vyučovacím celkům, které budou realizovány formou tandemové výuky, s přihlédnutím k současným trendům výuky. Navržené lekce by měly být aplikovány na škole (například v rámci pedagogických praxí) včetně reflexe a vyhodnocení.
• Únikové hry ve výuce fyziky
  • Rešeršní a praktická práce zaměřená na podporu motivace, podnikavosti a badatelského přístupu ve výuce fyziky na základních a středních školách pomocí únikových her a online únikových her. Předpokládá se, že student navrhne a vytvoří hry včetně metodických listů a dalších podpůrných materiálů na různé tematické celky v různých úrovních. Následně vybrané hry aplikuje a vyhodnotí při pedagogické praxi. Vytvořené materiály budou zpracovány na volně přístupném webu.
• Výlety za fyzikou
  • Rešeršní, a především praktická práce zaměřená na možnosti nejen školních výletů spojených s fyzikou. Součástí práce je přehled vybraných míst v ČR vhodných pro exkurzi či jiné aktivity spojených s fyzikálním vzděláváním. Student se v rámci teoretické části seznámí také s problematikou školních exkurzí a potřebnou legislativou. Cílem praktické části je zpracovat materiály k vybraným místům (teoretické zpracování problematiky týkající se daného výletu, pracovní listy, metodické listy pro učitele, materiály sloužící k upevnění nabytých znalostí,), ale také hry s fyzikálním zaměřením. Výhodou aprobace fyzika-geografie.
• Využití 3D tisku ve výuce fyziky
  • Rešeršní, a především praktická práce zaměřená na možnosti využití 3D tisku na tuzemských základních a středních školách. Součástí práce je vlastní tisk 3D objektů na dostupné tiskárně fa Prusa Research, které by nalezly uplatnění jako nové učební pomůcky, science hračky či náhradní díly ve smyslu alternativy pro nedostupné nebo finančně nákladné pomůcky („low cost“ řešení). Předpokládá se kompletní zpracování portfolia v bezplatném software pro 3D grafiku, příprava kódu pro 3D tiskárnu, samotný tisk a návrh možností pro sdílení zdrojových dat. Efektivnost využití vytvořených výstupů je možné prakticky ověřit na škole, například v rámci pedagogické praxe.

Lukáš Richterek

• Lincolnova trubice
  • Cílem práce je sestrojení pomůcky k demonstraci stojatého zvukového vlnění pomocí soustavy reproduktorů a LED (Lincoln, J., 2019. The Lincoln’s Tube: A new apparatus for demonstrating sound standing waves. The Physics Teacher, 58(1), 74–75. https://doi.org/10.1119/1.5141985).
  • Experimentální práce
• Vnořovací (embedding) diagramy v programu Geogebra.
  • Cílem práce je sestrojení sady vnořovacích diagramů pro vybrané řezy statických prostoročasů v obecné teorii relativity (Schwarzchildovo řešení, kosmická struna) jako pomůcky k výuce základů obecné teorie relativity.
  • Teoretická rešeršní práce
• Modelování kosmologických modelů v programu Geogebra
  • Cílem práce je sestrojení modelů časového vývoje homogenních a izotropních kosmologických modelů v programu Geogebra.
  • Teoretická rešeršní práce
• Rozšířená realita ve výuce fyziky
  • Cílem je vytvořit přehled aktuálních možností využití rozšířené reality (augmented reality) ve výuce fyziky.
  • Teoretická rešeršní práce
• Vzdělávací materiály k tématu olomouckého orloje
  • Cílem je vytvořit vzdělávací materiály pro práci s žáky k návštěvě olomouckého orloje s vysvětlením astronomických jevů, které znázorňuje, údajů, jež z něho lze vyčíst i opravou chyb, které aktuální podoba má .
  • Rešeršní práce s výstupem ve formě použitelných materiálů.

Jan Říha

• Využití Eye trackingu pro analýzu řešení fyzikálních testových úloh
• Experimentální realizace Buquoyovy úlohy

Jana Slezáková

• Projektové vyučování a jeho implementace ve výuce přírodovědných předmětů
  • vymezení pojmu projektové vyučování, historický pohled na vývoj pojmu projektová výuka, současné problémy projektové výuky, učitel a žák v projektové výuce, pozitiva a negativa;
  • integrace průřezových témat v projektové výuce na ZŠ a SŠ;
  • konkrétní náměty na realizaci projektové výuky, výběr vhodných témat v daném aprobačním předmětu.
• Využití online nástrojů ve výuce přírodovědných předmětů
  • výukové metody, historický vývoj, další formy vzdělávání a jejich zařazení ve výuce na ZŠ a SŠ, pozitiva, negativa, současná výuka, RVP ZV, RVP G
  • příklady webových (případně mobilních) aplikací a jejich využití ve výuce, tvorba výukových materiálů s využitím online nástrojů v daném aprobačním předmětu.
• Model responzivní výuky a jeho implementace v hodinách matematiky
  • přínos responzivní výuky vpřírodovědných předmětech;
  • model výuky v 21. století – trendy, možnosti;
  • tvorba modelových výukových materiálů pro učitele s využitím responzivní výuky;
  • přínos responzivní výuky v přírodovědných předmětech.
• Hodnocení práce učitele vedením školy v ČR a ve vybrané zemi EU. Jak se pozná dobrý učitel?
  • pojem hodnocení a sebehodnocení práce učitele, typy hodnocení, současná legislativa, analýza;
  • kompetence učitele, učitelská způsobilost a učitelský standard, srovnání kompetencí českého učitele a učitele vybrané země EU;
  • dostupné nástroje hodnocení učitele vedením školy, jejich srovnání, výhody, nevýhody, další náměty.

David Smrčka

• Srovnání studijních programů učitelství fyziky na tuzemských a evropských univerzitách
  • Jedná se o rešeršní práci, v jejímž rámci student/ka prostuduje strukturu studijních programů učitelství fyziky pro bakalářské i navazující studium nabízených na vybraných univerzitách v ČR a v zahraniční. Následně provede srovnání mezi studijními programy v rámci ČR a dále mezi ČR a zahraničními univerzitami. Tato práce by měla posloužit jako podkladový materiál pro možné budoucí úpravy v akreditaci studijních programů učitelství fyziky.
  • Teoretická rešeršní práce

Témata diplomových prací vypsaná v roce 2023

Renata Holubová

• Fyzika s vysokorychlostní kamerou
  • Záznam vybraných experimentů pomocí vysokorychlostní kamery. Budou vytvořeny ukázkové vyučovací hodiny s využitím těchto záznamů. Je možné využít mezipředmětových vztahů (experimenty přesahující rámec fyziky).
• Stavebnice ve výuce fyziky
  • Příprava podkladů pro využití různých druhů stavebnic,  dostupných na našem trhu, ve výuce fyziky.

Tereza Hrouzková

• Analýza zahraničních učebnic fyziky
  • Rešeršní a komparativní práce zabývající se porovnáváním tuzemských soudobých učebnic a dalších obdobných zdrojů se zahraničními. Studium případných odlišných přístupů v rámci objasňování nového učiva, porovnávání tuzemských a zahraničních kurikul. Případná experimentální aplikace zjištěného odlišného zahraničního přístupu v rámci pedagogické praxe nebo učitelského působení. Vhodné pro studenty s dobrou znalostí cizích jazyků.
• Mezioborové vyučování prostřednictvím tandemové výuky (fyzika-geografie/historie/chemie aj.)
  • Rešeršní a praktická práce zaměřená na podporu mezioborových vazeb na střední/základní škole prostřednictvím tandemové výuky. Student navrhne, vytvoří a zpracuje metodiky k vyučovacím celkům, které budou realizovány formou tandemové výuky, s přihlédnutím k současným trendům výuky. Navržené lekce by měly být aplikovány na škole (například v rámci pedagogických praxí) včetně reflexe a vyhodnocení.
• Únikové hry ve výuce fyziky
  • Rešeršní a praktická práce zaměřená na podporu motivace, podnikavosti a badatelského přístupu ve výuce fyziky na základních a středních školách pomocí únikových her a online únikových her. Předpokládá se, že student navrhne a vytvoří hry včetně metodických listů a dalších podpůrných materiálů na různé tematické celky v různých úrovních. Následně vybrané hry aplikuje a vyhodnotí při pedagogické praxi. Vytvořené materiály budou zpracovány na volně přístupném webu.
• Výlety za fyzikou
  • Rešeršní, a především praktická práce zaměřená na možnosti nejen školních výletů spojených s fyzikou. Součástí práce je přehled vybraných míst v ČR vhodných pro exkurzi či jiné aktivity spojených s fyzikálním vzděláváním. Student se v rámci teoretické části seznámí také s problematikou školních exkurzí a potřebnou legislativou. Cílem praktické části je zpracovat materiály k vybraným místům (teoretické zpracování problematiky týkající se daného výletu, pracovní listy, metodické listy pro učitele, materiály sloužící k upevnění nabytých znalostí,), ale také hry s fyzikálním zaměřením. Výhodou aprobace fyzika-geografie.
• Využití 3D tisku ve výuce fyziky
  • Rešeršní, a především praktická práce zaměřená na možnosti využití 3D tisku na tuzemských základních a středních školách. Součástí práce je vlastní tisk 3D objektů na dostupné tiskárně fa Prusa Research, které by nalezly uplatnění jako nové učební pomůcky, science hračky či náhradní díly ve smyslu alternativy pro nedostupné nebo finančně nákladné pomůcky („low cost“ řešení). Předpokládá se kompletní zpracování portfolia v bezplatném software pro 3D grafiku, příprava kódu pro 3D tiskárnu, samotný tisk a návrh možností pro sdílení zdrojových dat. Efektivnost využití vytvořených výstupů je možné prakticky ověřit na škole, například v rámci pedagogické praxe.

Roman Kubínek

• Elektronový mikroskop, jako prostředek integrované výuky fyziky
  • Student se seznámí s konstrukcí standardního elektronového mikroskopu, popíše jeho základní části, zvládne popis interakce primárního elektronového svazku se vzorkem a na jejím základě tvorbu jednotlivých kontrastů (obrazových dat, …) pro charakterizaci vzorku.
    Hlavním úkolem bude, integrovat poznatky středoškolské fyziky, případně „mírně“ nad standard SŠ fyziky, které jsou spojené s elektronovým mikroskopem.
    Součástí diplomové práce budou výsledky s tématem související experimentální práce s využitím SEM Vega, který je v laboratoři nanotechnologií KEF PřF UP.
• Zobrazovací metody v medicíně, jako prostředek integrované výuky fyziky
  • Student se seznámí s fyzikálními principy zobrazovacích metod, používaných v medicíně – sonografií, výpočetní tomografií (CT), zobrazením magnetickou rezonancí (MRI) a pozitronovou emisní tomografií (PET). Cílem práce bude, integrovat poznatky středoškolské fyziky, případně poznatky nad její rámec, které jsou spojené se základním fyzikálním principem těchto zobrazovacích metod.

Lukáš Richterek

• Brehmovy a Loedelovy prostoročasové diagramy
  • Cílem práce je vytvoření sady prostoročasových diagramů pro základní efekty a paradoxy speciální teorie relativity (dolatace času, kontrakce délek, paradox dvojčat apod.)
  • Teoretická rešeršní práce s vlastním výstupem v podobě prostoročasových diagramů
• Modelování fyzikálních dějů v prostředí Easy Java Simulations nebo GeoGebra
  • Cílem práce je soubor dynamických modelů pro výuku fyziky na SŠ popř. základní vysokoškolský kurz v prostředí Easy Java Simulations nebo GeoGebra.
  • Teoretická práce s počítačovým modelováním
• Modelování pohybu částic a světelných paprsků v okolí Hartleho červí díry
  • Cílem práce je modelovat pohyb částic a fotonů v okolí Hartleho červí díry (Hartle, J. B., 2003. Gravity: An Introduction to Einstein’s General Relativity. Addison Wesley.) ve vhodném programu (GNU Octave, Python apod.)
  • Teoretická práce s počítačovým modelováním
• Prvky Science Studies ve výuce fyziky na SŠ
  • Cílem práce je zmapovat možnosti zařazení prvků science studies do výuky na SŠ (tj. se zaměřením na procesy utváření vědeckého poznání a roli vědy v jejím společenském kontextu). Výstupem by měl být návrh podpůrných materiálů ve formě pracovních listů, jež budou využívat těchto prvků pro vybraná témata ve výuce fyziky na úrovni SŠ. Materiály by měly být prakticky evaluovány při práci s žáky v hodině nebo výběrovém semináři.
  • Teoretická rešeršní práce s výstupem do výuky
  • Konzultant: Mgr. Lukáš Zámečník Hadwiger, Ph.D. (FF UPOL)
• Rozšířená realita ve výuce fyziky
  • Cílem je vytvořit přehled aktuálních možností využití rozšířené reality (augmented reality) ve výuce fyziky.
  • Teoretická rešeršní práce s vlastním modelováním pro mobilní zařízení
• Školní pokusy s Arduinem (Micro:bitem)
  • Cílem práce je návrh jednoduchých měření použitelných pro výuku fyziky s mikropočítačem Arduino/Micro:bit a dostupnými senzory. Výstupem by měla být sada úloh s návody a pracovními listy včetně zpracování naměřených dat. Navazuje na předchozí práci s podobným tématem.
  • Experimentální práce
• Úlohy z moderní fyziky ve Fyzikální olympiádě
  • Cílem práce je sestavit sbírku řešených úloh z moderní fyziky (např. fyzika mikrosvěta, teorie relativity) z celostátních kol a mezinárodní FO použitelnou k přípravě studentů na soutěž. Úlohy by měly být řazeny tematicky a podle obtížnosti. Doporučuje se zpracování závěrečné zprávy systémem TeX/LaTeX.
  • Teoretická práce
• Vytvoření hry z historie fyziky
  • Cílem práce je vytvoření hry typu Phystory zaměřenou na dějiny fyziky (popř. pouze na dějiny fyziky v našich zemích).
  • Teoretická rešeršní práce s praktickým výstupem v podobě hry
• Využití eye-trackingu při sledování řešení úloh s odečítáním grafů
  • Cílem práce je pomocí eye-trackingu sledovat strategie řešení úloh vyžadujících odečítání z grafů.
  • Práce s pedagogickým výzkumem s využitím technologie eye-trackingu

Jan Říha

• Experimentální realizace a teoretický popis Buquoyovy úlohy
• Využití eye-trackingu ke studiu vizuální interpretace operátoru gradient u studentů fyzikálních oborů.
• Využití eye-trackingu ke studiu vizuální interpretace operátoru rotace u studentů fyzikálních oborů

Jana Slezáková

• Sebehodnocení žáka jako důležitý prvek vyučovacího procesu přírodovědných předmětů
  • pojem hodnocení, sebehodnocení žáka, historický vývoj, funkce sebehodnocení, sebehodnocení a RVP;
  • klíčové kompetence a rozvoj žákova sebehodnocení, tvorba sebehodnotících nástrojů ve výuce přírodovědných předmětů ve vztahu ke klíčovým kompetencím, realizace výzkumu a následná analýza na vybrané ZŠ/SŠ.
• Didaktické hry s prvky geometrie ve výuce matematiky a fyziky
  • pojem hra, didaktická hra, teorie her, hra jako nástroj tvořivého vyučování;
  • didaktická hra a kurikulární dokumenty, hry geometrické, matematické a fyzikální;
  • tvorba souboru vlastních didaktických her s prvky geometrie ve výuce matematiky a fyziky na ZŠ/SŠ, které mohou posloužit vyučujícím matematiky a fyziky při startovacích aktivitách v rámci výuky.
• Gradované úlohy bez výpočtu s využitím online nástrojů ve výuce na ZŠ a SŠ
  • úlohy bez výpočtu ve výuce matematiky a fyziky, řešitelské strategie;
  • tvorba vlastních gradovaných úloh a jejich využití ve výuce matematiky a fyziky na ZŠ/SŠ.
• Digitální kompetence ve výuce přírodovědných předmětů
  • digitální kompetence ve výuce v 21. století;
  • tvorba vlastní metodiky a výukových materiálů pro učitele na ZŠ/SŠ;
  • dotazníkové šetření.

Návrh témat doktorských prací pro obor didaktika fyziky

• Transformace výukových strategií z pohledu vzdělávání generace Y
  Transformation of educational strategies from the point of view of generation Y
  školitel RNDr. Renata Holubová, CSc.
• Dynamika proudění tekutin – úvodní výukový celek k problematice nelineární dynamiky (příprava, ověření, evaulace materiálů pro výuku na SŠ)
  Dynamics of flowing of liquids – introductory educational unit to the field of nonlinear dynamics
  školitel doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc.
• Historický experiment ve výuce na ZŠ a SŠ (s možností využití expozic v přírodovědném muzeu a science centrech)
  Historical experiment in teaching of physics at basic school
  školitel doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc.
• Konceptuální testové úlohy ve fyzice střední školy a úvodním kurzu fyziky na VŠ
  Conceptual test problems in secondary school physics and in an introductory university physics course
  školitel doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc.
• Mezipředmětové vazby fyziky a chemie na středních školách
  Interdisciplinary relations between physics and chemistry in secondary school education
  školitel doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc.
• Začlenění kapitol moderní fyziky do výuky na střední škole
  Incorporation of modern physics to the lessons in secondary school
  školitel doc. RNDr. Libor Machala, Ph.D.
• Fyzikální vzdělávání na středních školách v EU. Srovnávací studie.
  Physics education at upper secondary schools in EU. Comparative study.
  školitel prof. RNDr. Danuše Nezvalová, CSc.
• Intuice a učení fyziky
  Intuition and learning of physics
  školitel prof. RNDr. Tomáš Opatrný, Dr.
• Soutěže s fyzikální tematikou pro talentované středoškoláky
  Competition in physics for talented secondary school students
  školitel prof. RNDr. Tomáš Opatrný, Dr.
• Vytváření a chápání termodynamických pojmů u žáků a studentů
  Formation and understanding of terms of thermadynamics by students
  prof. RNDr. Tomáš Opatrný, Dr.

Didaktika fyziky a pedagogika

• Elearningové prostředí Moodle katedry experimentální fyziky.
• Elearningové prostředí Moodle UP provázaný se STAGem.
• Elearningové prostředí Moodle připravené v rámci projektu ESF „Zvyšování kvality vzdělávání učitelů přírodovědných předmětů“ (didaktika, SZZ).
• Publikace připravené v rámci projektu ESF „Zvyšování kvality vzdělávání učitelů přírodovědných předmětů“:
  • Lepil, O.: Teorie a praxe tvorby výukových materiálů. UP Olomouc 2010, 98 s., 3,2 MB.
  • Nezvalová, D.: Inovace v přírodovědném vzdělávání . UP Olomouc 2010, 68 s., 800 kB.
  • Hýblová, R.: Školská legislativa. UP Olomouc 2010, 72 s., 860 kB.
  • Bílek, M., Jeřábek, O.: Teorie a praxe tvorby didaktických testů. UP Olomouc 2010, 92 s., 1,4 MB.
  • Nezvalová, D.: Assessing Science for Understanding . UP Olomouc 2010, 80 s., 890 kB.
• Publikace připravené v rámci projektu ESF „Modulární přístup v počátečním vzdělávání učitelů přírodovědných předmětů pro střední školy“.
  • Bílek M., Rychtera J. a Slabý A.: Integrovaná výuka přírodovědných předmětů. UP Olomouc 2008, 48 s., 344 kB.
  • Bílek M., Rychtera J. a Slabý A.: Konstruktivismus ve výuce přírodovědných předmětů. UP Olomouc 2008, 32 s., 428 kB.
  • Nezvalová D. a kol.: Kompetence a standardy v počáteční přípravě učitele přírodovědných předmětů (biologie, fyziky, chemie) a matematiky pro střední školy. UP Olomouc 2007, 66 s., 2,2 MB.
  • Nezvalová D.: Moduly pro profesní přípravu učitele přírodovědných předmětů a matematiky. UP Olomouc 2008, 370 s., 290 kB.
  • Nezvalová D.: Pedagogická praxe v počáteční přípravě učitele přírodovědných předmětů a matematiky. UP Olomouc 2007, 70 s., 381 kB.
  • Nezvalová D. a kol.: Počáteční vzdělávání učitelů přírodovědných předmětů a matematiky. UP Olomouc 2007, 126 s., 457 kB.
  • Pokorná G.: Projekty – jejich tvorba a řízení. UP Olomouc 2008, 54 s., 397 kB.
  • Richterek L.: Filozofické problémy přírodních věd. UP Olomouc 2008, 156 s., 6,2 MB.
• Výukové materiály projektu MathScience o využití softwaru Mathematica v přírodních vědách a ekonomii“.
• Příručka pro začínající učitele fyziky – výstup projektu „Výzkum netradičních forem spolupráce středních škol s blízkými základními, středními i vysokými školami, se složkami místní samosprávy, firmami a dalšími subjekty“.
• Na pomoc pedagogické praxi (publikace projektu „Učit se učit PřF MU v Brně“)
• Analytická didaktika Jana Amose Komenského

Fyzika

• Holubová, R.: Mechanika (soubor ke stažení; 2,4 MB)
  • Lepil, O.: Mechanické kmitání a vlnění (soubor ke stažení; 4,1 MB)
• Holubová, R.: Molekulová fyzika a termodynamika (soubor ke stažení; 3,8 MB)
• Kubínek, R.: Elektřina a magnetismus (soubor ke stažení; 8,9 MB)
• Vyšín, I.; Říha, J.: Optika
  • PDF soubor ke stažení; 12 MB
  • DOCX soubor ke stažení; 167 MB
• Procházka, V.: Atomová a jaderná fyzika (soubor ke stažení; 483 kB)
• Richterek, L: Teorie relativity a astronomie (soubor ke stažení; 28 MB)
• Procházka, V.: Fyzika pevných látek (soubor ke stažení; 2,6 MB)
• Didaktika fyziky
  • Holubová, R.: Didaktika fyziky (soubor ke stažení; 1,7 MB)
  • Lepil, O.: Didaktika fyziky – vybrané kapitoly (soubor ke stažení; 981 kB)
• Látal, F.: Školní pokusy ve vyučování fyzice
  • (soubor ke stažení (barevná verze); 5,5 MB)
  • (soubor ke stažení (černobílá verze); 5,6 MB)
• Opatrný, T., Vyšín, I., Richterek, L., Říha, J.: Základy moderní fyziky (soubor ke stažení; 3,3 MB)
• Holubová, R.: Integrovaný kurz fyziky (soubor ke stažení; 2 MB)