Studijní program P4F12 Didaktika fyziky a obecné otázky fyziky

Oborová rada

Aktuální složení rady je na adrese http://mff.cuni.cz/phd/or/p4f12 .

Spolupracující ústavy

– Astronomický ústav AV ČR, v.v.i.
Fričova 298, 251 65 Ondřejov
http://www.asu.cas.cz/

Vypsaná témata

Jsou k nahlédnutí v SIS na adrese http://mff.cuni.cz/phd/temata/p4f12 .

Poskytovaná výuka

Seznam požadavků ke státní doktorské zkoušce

Zkouška se skládá ze tří částí I. Širší základ, II. Partie fyziky související s tématem dizertační práce, III. Specializace.

I. Širší základ
1. Zákony zachování ve fyzice, rovnice kontinuity. 2. Prostor a čas, inerciální a neinerciální systémy, speciálně relativistická kinematika a dynamika. 3. Energie, hybnost a moment hybnosti v různých oblastech fyziky. 4. Popis dynamiky různých systémů (pohybové rovnice, variační formulace fyzikálních zákonů, rovnice pole). 5. Oscilátor v klasické i kvantové fyzice. 6. Základy klasické elektrodynamiky (budování teorie z experimentů i deduktivní vyvození z Maxwellových rovnic). 7. Potenciály a jejich význam ve fyzice. 8. Vlnění (mechanické i elektromagnetické, vlastnosti, šíření, buzení). 9. Interakce elektromagnetickeho záření s hmotou (na klasické i kvantové úrovni). 10. Zákony specifické pro mikrosvět (kvantový popis, základní představy jaderné a částicové fyziky, aplikace). 11. Základní principy a aplikace termodynamického a statistického popisu. 12. Makroskopické vlastnosti látek a jejich mikroskopický výklad. 13. Měření fyzikálních veličin (veličiny a jejich jednotky, metody měření, základní fyzikální konstanty a jejich měření). 14. Fyzikální podstata jevů z běžného života a technické praxe (schopnost teorií vysvětlit pozorované jevy, aplikace výsledků fyziky). 15. Meze platnosti fyzikálních teorií (vztah klasické, kvantové a relativistické fyziky, další příklady typu elektrostatika — elektrodynamika).

Předpokládá se obecný přehled fyziky v duchu Feynmanova kursu. K tomu patří vysvětlení souvislosti základních fyzikálních zákonitostí a jejich důsledků s experimentálními výsledky a aplikacemi. Důraz je kladen i na schopnost vyložit dané téma také elementárnějšími prostředky.

II. Partie fyziky související s tématem dizertační práce
Vzhledem k šíři tématiky prací spadajících do daného oboru stanoví Rada doktorského studijního oboru požadavky pro každého uchazeče individuálně. V této části zkoušky musí uchazeč prokázat hlubší fyzikální vhled do zvolené části fyziky související s tématem jeho dizertační práce.

III. Specializace
Ve specializaci si uchazeč vybírá v návaznosti na téma disertační práce jedno ze zaměření oboru: a) didaktika fyziky, b) filozofie a metodologie fyziky, c) historie fyziky. Uchazeč musí prokázat celkový přehled v dané oblasti, umět vysvětlit její východiska, základní pojmy a jejich souvislosti (včetně vazby na jednotlivé obory fyziky), metodologii příslušných výzkumů a nejdůležitější výsledky. V návaznosti na konkrétnější zaměření dizertační práce může oborová rada požadavky z oblasti specializace upravit pro každého uchazeče individuálně.

Uchazeč musí prokázat celkový přehled v dané oblasti, umět vysvětlit její východiska, základní pojmy a jejich souvislosti (včetně vazby na jednotlivé obory fyziky), metody práce, nejdůležitější výsledky. V případě didaktiky fyziky i jejich aplikace ve vzdělávání, např. stanovování cílů výuky, volba metod výuky, metody řešení úloh, didaktické funkce experimentu a hodnocení výsledků výuky.

Rozsah je dán níže uvedenou literaturou. V návaznosti na konkrétnější zaměření dizertační práce může oborová rada požadavky z oblasti specializace upravit pro každého uchazeče individuálně.

Doporučená literatura

–Anděl, J.: Statistické metody. Matfyzpress, Praha, 2003.

–Bell, J.: Doing your research project: a guide for first-time researchers in education, health and social science. Maidenhead: Open University Press, 2005.

–Bennett, J.: Teaching and learning science: a guide to recent research and its applications. Continuum, London, 2003.

–Bertrand, Y.: Soudobé teorie vzdělávání. Český překlad Portál, Praha, 1998.

–Brdička, M., Hladík, A.: Teoretická mechanika. Academia, Praha, 1987.

–Denzin, N. K.,lincoln, Y. S. (Eds.): The SAGE handbook of qualitative research. Thousand Oaks: SAGE Publications, Inc., 2005.

–Dvořák, L., Kekule, M., Žák, V.: Didaktika fyziky včera, dnes a zítra. In I. Stuchlíková & T. Janík (Eds.), Oborové didaktiky: vývoj – stav – perspektivy (pp. 123–157).Brno: Masarykova univerzita, 2015.

–Fenclová, J.: Úvod do teorie a metodologie didaktiky fyziky. SPN, Praha, 1982.

–Feynman, R. P. a kol.: Feynmanovy přednášky z fyziky 1–3. Český překlad Fragment, Havlíčkův Brod, 2000–2002.

–Fraser, J. B., McRobbie, C. J., Sands, M.: Second international handbook of science education. ,Dordrecht: Springer, 2012.

–Gavora, P.: Úvod do pedagogického výzkumu. Paido, Brno, 2000.

–Gilbert J.: Science education: major themes in education. Routledge, Vol. 1-4. 2006.

–Hendl, J.: Přehled statistických metod zpracování dat. Praha: Portál, 1999.

–Hendl, J.: Kvalitativní pedagogický výzkum. . In J. Průcha (Ed.), Pedagogická encyklopedie (819–823).Praha: Portál, 2009.

–Chráska, M.: Didaktické testy. Paido, Brno, 1999.

–Chráska, M.: Metody pedagogického výzkumu. Základy kvantitativního výzkumu. Grada, Praha, 2007.

–Chráska, M.: Kvantitativní pedagogický výzkum. In J. Průcha (Ed.), Pedagogická encyklopedie (819–823).Praha: Portál, 2009.

–Chvál, M., Straková, J., Procházková, I.: Hodnocení výsledků vzdělávání didaktickými testy. Česká školní inspekce.Praha, 2015.

–Janík, T. a kol.: Kvalita (ve) vzdělávání: obsahově zaměřený přístup ke zkoumání a zlepšování výuky. Brno, Masarykova univerzita, 2013.

–Kašpar, E. (Ed.): Didaktika fyziky - obecné otázky. Praha, SPN 1978.

–Korthagen, F. A. J., Kessels, J., Koster, B., Lagerwerf, B., & Wubbels, T.: ). Linking practice and theory: The pedagogy of realistic teacher education. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, 2001.

–Kuhn, T. S.: Struktura vědeckých revolucí. OIKOYMENH, Praha, 1997.

–Kvasnica, J.: Teorie elektromagnetického pole. Academia, Praha, 1985.

–Mawwell, J. A.: Qualitative research design: an interactive approach. .Los Angeles: SAGE Publications, Inc., 2013.

–Musilová, J. (Ed.): Fyzikální vzdělávání [Monotematické číslo]. Československý časopis pro fyziku, 62(5–6) 2012.

–Popper, K.: Logika vědeckého zkoumání. OIKOYMENH, Praha, 1998.

–Průcha, J. (Ed.): Pedagogická encyklopedie. Portál, Praha, 2011.

–Skála, L.: Úvod do kvantové mechaniky. Praha: Karolinum 1999.

–Stuchlíková, I., Janík, T. (Eds.): Oborové didaktiky: vývoj – stav – perspektivy. Brno: Masarykova univerzita, 2015.

–Švaříček, R, Šeďová K. (Eds.): Kvalitativní výzkum v pedagogických vědách. Praha: Portál, 2007.

–Teddlie, C., Tahakkori, A.: Foundations of mixed methods research. .Los Angeles: SAGE Publications, Inc., 2009.

–Yin, R. K.: Case study research: design and methods. . .Thousand Oaks: SAGE Publications, Inc., 2003.

–Zajac, R., Pišút, J., Šebesta, J.: Historické pramene súčasnej fyziky 2. Univerzita Komenského, Bratislava, 1997.

–Zajac, R., Šebesta, J.: Historické pramene súčasnej fyziky 1. Alfa, Bratislava, 1990.

–Žák, V.: Kvalita fyzikálního vzdělávání v rukou učitele. Karolinum, Praha, 2018.