Učebnice

Stáhněte si demoverzi

Průvodce světem nanočástic je učební pomůcka pro střední školy do hodin chemie. Lze jí také použít pro rozšíření povědomí o nanočásticích pro širší veřejnost. Skládá se ze 2 částí: učebnice Průvodce světem nanočástic a online materiálů.

 

 

 

 

Studium nanočástic není v současné době zařazeno do rámcového vzdělávacího plánu, případně do školních vzdělávacích plánů. Tento stav nastal z jednoho prostého důvodu – není podle čeho učit. Vzhledem k tomu, že téma nanočástic a nanotechnologií je v dnešní době velmi často skloňované je téměř tristní nevědomost středoškolského žactva, případně široké veřejnosti v tomto oboru. Většina materiálů o nanočásticích je v cizích jazycích a v češtině neexistuje žádný ucelený přehled o nanočásticích. Z těchto důvodů, a protože jsme se již dva roky zabývali odbornými pracemi na téma nanočástic, jsme se rozhodli, že tyto naše poznatky zjednodušíme a rozšíříme do této učební sady.

Zařazení do výuky

Kniha Průvodce světem nanočástic je sepsána především jako učební pomůcka pro žáky víceletých gymnázií během posledních čtyř let studia, během tzv. vyššího gymnázia. Obsah této publikace se dá zařadit jako součást výuky chemie podle Rámcového vzdělávacího programu, který je schválen MŠMT.

Téma nanočástic by se podle tohoto programu dalo přiřadit do výuky chemie a to během probírání látky spadající do oblasti anorganické chemie. Zde nalezneme část, která se věnuje d- a f- prvkům a jejich sloučeninám. Mezi d- prvky se řadí jak zlato, tak stříbro. Právě nanočásticemi těchto kovů se tato publikace z valné části zabývá. Nanočástice sice nejsou v pravém slova smyslu sloučeninou, ale jedná se o velice častou a důležitou formu, v níž lze zmiňované prvky nalézt. I z tohoto důvodu by se nanočástice měly v rámci tohoto tématu vyučovat.

Kromě klasické výuky chemie najde tato publikace uplatnění také na chemických seminářích, které školy pro své studenty otevírají. Seminář může být buď konkrétně zaměřen přímo na téma nanočástic a nanotechnologií, nebo může pouze rozšiřovat všeobecnou výuku předmětu. Knihu lze použít v obou případech, neboť vyučující si může díky přehlednému zpracování zvolit, na jakou část by se rád zaměřil a není omezen předchozími kapitolami.

V neposlední řadě může učitel využít bonusové materiály, především pak videa znázorňující některé ze syntéz nanočástic. Tato videa lze použít buď jako návod pro vytvoření laboratorního cvičení, nebo jej alespoň nahradit tím, že se celé video během výuky rozebere.

 

Učebnice

Učebnice je rozdělena na šest přehledně členěných kapitol, které jsou dále členěny na podkapitoly. Učebnice je ve formátu B5, protože se nám zdálo, že je to nejpříjemnější velikost pro práci s učebnicí. Kniha má 70 stran, a to včetně obsahu a zdrojů.

Kapitoly

Základní kapitoly jsou tyto:

  1. Historie
  2. Základní informace
  3. Způsoby příprav nanočástic
  4. Fyziologické účinky
  5. Pozorování nanočástic
  6. Průmyslové využití nanočástic

Historie

V kapitole Historie je chronologicky popsán vývoj využití nanočástic od starověku až k moderním poznatkům.

Základní informace

V této kapitole jsou popsány základní informace o nanočásticích. Můžeme zde nalézt, jak jsou velké, jaké mohou mít barvy, jaké mohou mít tvary nebo například některé charakteristické vlastnosti nanočástic.

Způsoby příprav nanočástic

V této kapitole se nachází popis několika typů příprav především stříbrných a zlatých nanočástic. Jedná se jak o přípravy průmyslové, tak o přípravy ryze laboratorní.

Fyziologické účinky

V kapitole Fyziologické účinky můžeme najít účinky nanočástic při průchodu lidskou pokožkou, případně uvnitř těla. Nacházejí se zde také jejich bakteriocidní a toxické účinky.

Pozorování nanočástic

V této kapitole jsou popsány základní typy pozorování nanočástic od pozorování pouhým okem, přes použití elektronového mikroskopu po užití infračervené spektroskopie. Jsou zde také popsány výhody jednotlivých metod a co nimi lze pozorovat.

Průmyslové využití nanočástic

V poslední kapitole naší učebnice je popsáno velké množství průmyslového využití nanočástic. Tato kapitola je rozdělena na využití zlatých nanočástic, využití stříbrných nanočástic a využití ostatních nanočástic.

Ostatní

Dále se v knize nachází úvod, obsah, slovník pojmů, zdroje, závěr a poděkování.

Struktura kapitol

Kapitoly jsou členěny na tři části: úvod ve kterém se čtenář seznámí s tématy dané kapitoly, samotný obsah kapitoly a závěr neboli shrnutí nejdůležitějších věcí z kapitoly.

Struktura stránek

 

Na každé stránce se nachází několik základních prvků: číslo stránky, obrázky s popisky, samotný text kapitoly, zajímavá okénka a vysvětlivky důležitých pojmů.

Zajímavá okénka

Zajímavá okénka se týkají nějaké věci na dané stránce a nemusí se bezprostředně týkat tématu nanočástic.

Tato okénka slouží k obohacení informací a ozvláštnění celé učebnice.

 

Vysvětlivky důležitých pojmů

V zápatí každé stránky se nachází vysvětlené pojmy z té konkrétní stránky. Jedná se o pojmy, které se nám zdály složité, že by jim čtenář nemusel rozumět. Tyto pojmy jsou v průběhu textu zvýrazněny kurzívou. Všechny pojmy uvedené v těchto vysvětlivkách jsou také shrnuty a abecedně seřazeny ve slovníčku na konci knihy.

 

 

 

Otázky na procvičení

Na konci každé kapitoly se nacházejí otázky na procvičení.  Týkají se tématu této kapitoly a slouží k procvičení a osvěžení celé kapitoly. Na konci knihy se taktéž nacházejí odpovědi na tyto otázky.

 

 

Online materiály

Na disku se nacházejí tři důležité části naší sady. Jedná se o videa ze syntéz některých nanočástic, výukové prezentace a pracovní listy. V současné době pracujeme na grafickém rozhraní tohoto disku, aby se uživatel lépe a přehledněji dostal k obsahu a nejednalo by se pouze o složku souborů.

 Videa ze syntéz nanočástic

Jedná se o tři videa natočená z našich pokusů na Vysoké škole chemicko-technologické. Videa mohou sloužit jako návod nebo inspirace k laboratorním pracím na školách. Všechna videa jsou námi namluvena a pro školy bez možnosti zvuku jsou opatřena titulky. Ke všem pokusům jsou vypracovány laboratorní protokoly s návodem, aby se daly pokusy vytvářet na školách.

Výukové prezentace

Náš učební set obsahuje tři výukové prezentace. Jedná se o prezentace – Obecné informace, Syntézy nanočástic a Využití nanočástic. Prezentace mají sloužit jako učební pomůcka a podpora pro učitele při vykládání látky nanočástic. Mají za cíl udělat vyučování efektivnější a interaktivnější. Prezentace mohou sloužit také pro studenty jako pomůcka pro lepší pochopení učiva.

 

Pracovní listy

 

V rámci učebnice se nachází několik pracovních listů zaměřených na procvičení dané látky. Pracovní listy jsou rozděleny do jednotlivých okruhů podle základních kapitol knihy. Snažili jsme se, aby byly pracovní listy pro studenty co nejzajímavější a nejzábavnější.

Mezi pracovními listy se také nacházejí nevyplněné laboratorní protokoly, které mají sloužit k laboratorním pokusům.