Jak motivovat studenty ke studiu přírodovědných oborů? Dejte jim problém, ať jej řeší.

Otázka, proč jsou dnes přírodovědné a technické obory nepopulární mezi žáky a studenty, trápí poměrně značný počet subjektů, asi nejvíce vysoké školy a firmy čekající na své studenty a zaměstnance. A přitom řešení není nijak složité. V ÚFCH JH jsme vsadili na osvědčenou a letitou zkušenost: člověk je tvor hravý, tvořivý a především zvídavý. Probudíte-li ve studentech v pravý čas zvědavost, za chvíli si nevšimnou, že řeší „svůj“ problém. V chemii a fyzice je to tedy o experimentech, které se bohužel z výuky, nesmyslně často přecházející do „virtuální reality“, jaksi vytratily. Vraťme experimenty do výuky a výsledky se pomalu dostaví.

Naše týmy vědců a studentů dlouhodobě pracují s modelem, který získaly řešením projektu s názvem „Tři nástroje akademického pracoviště jako odpověď na otázku, jak účinně zapojit mladou generaci do vědy a výzkumu: informace – stáž ve vědeckém týmu – prezentace výsledků“ (MŠMT NPV II-lidské zdroje r. č. 2E08038, 2008–2009; www.jh-inst.cas.cz/3nastroje). V projektu jsme navrhli a ověřili metodiku, kterou nyní, téměř 10 let, úspěšně využíváme v praxi, tj. ve vzdělávacím procesu, do kterého jsou zapojeni hlavně studenti středních škol, žáci základních škol a dnes významně i předškoláci škol mateřských. Tento projekt má dlouhodobou udržitelnost a s omezenými prostředky (cca 200 tisíc Kč ročně) pracuje s tisíci účastníky (v roce 2015 našich 78 vzdělávacích a popularizačních programů navštívilo rekordních 11 915 návštěvníků).

Spektrum programů pro střední školy je bohaté a zahrnuje: workshopy, praktika v laboratořích, stáže a praxe, přednášky, exkurze, letní týdenní NANOškolu a přírodovědně a technicky zaměřené výstavy.

Fyzikálně-chemické workshopy

zahrnují tři úlohy v trvání 90 minut. Experimentální úlohy jsou navrženy a vyzkoušeny pro maximálně 30 žáků rozdělených do tří skupin, takže všichni postupně absolvují všechny úlohy. Program je doplněn o třicetiminutovou exkurzi do nanocentra, kde se žáci seznámí s moderní laboratoří a jejím výzkumem. Chemické úlohy žáci absolvují v bezpečnostních pomůckách, které jim k úloze zapůjčíme (plášť, brýle/štít, jednorázové rukavice).

Praktika v laboratořích

jsou určena pro třídu studentů výběrových seminářů, žáky 3. a 4. ročníků či septim a oktáv. Studenti, rozděleni do skupin, absolvují během dopoledne různá praktika v laboratořích pod vedením zkušeného vědce a jsou přítomni při ukázkách měření s F-CH přístroji a moderními technikami: např: mikroskopie AFM a STM; hmotnostní spektrometrie, laserová spektroskopie, mikroskopie řádkovacím elektronovým mikroskopem; fotoelektronová spektroskopie.

Přednášky a exkurze

Vědci ÚFCH JH nabízí 15–20 různých popularizačních přednášek na zajímavá moderní fyzikálně-chemická témata. Návštěvu pracoviště spojenou s přednesením přednášek doplňujeme exkurzemi do laboratoří ústavu. Studenti tak získají ucelený obrázek o určitém oboru jak z přednášky, tak potom z exkurzí.

Stáže a praxe

Talentovaní žáci z různých škol z Prahy, ale i z celé České republiky dojíždějí na své individuální stáže či praxe ve vědeckých týmech. Pod vedením lektora/vědce absolvují stáž, kterou většinou uzavírají ročníkovou prací, maturitní prací či soutěžním SOČ projektem.

Letní NANOškola

Pro vybrané talentované středoškoláky se zájmem o přírodní vědy ze škol, se kterými úzce a dlouhodobě spolupracujeme, ústav pořádá jedenkrát ročně, v srpnu, letní školu na téma nanomateriály a nanotechnologie. Počet studentů bývá do 20. Celodenní program studenti absolvují v týmech. Týden vědcem na zkoušku zahrnuje přednášky, praktická měření v laboratořích, exkurze, workshopy a závěrečnou prezentaci studentského týmu.

PEXED (Popularization EXperimental EDucation)

Velkou pozornost věnujeme výběru témat experimentálních úloh, pomůcek a přípravě výukových materiálů, ať již v podobě pracovních listů (workshopy, výstavy), či manuálů k praktickým měřením. Studenti pracují s moderním laboratorním vybavením, pomůckami a přístroji.

Aktivity pořádané v rámci projektu jsou zaměřené i na středoškolské pedagogy, popř. pedagogy základních škol. Pracujeme s nimi ve speciálních seminářích, je pro ně určena letní škola pedagogů, naše výukové metodiky a podporujeme je v jejich úsilí dostat experimenty do výuky jak běžných hodin, tak specializovaných praktik a seminářů. S některými školami spolupracujeme i formou přípravy a posléze i řešení společných vzdělávacích projektů (OPVK aj.).

Na realizaci programů se střídavě podílí téměř padesátka vědců a VŠ studentů a tento dynamický tým sjednocuje jednak společná filosofie, jak vzdělávat prostřednictvím experimentování, tak i logo PEXED, které nosí na svých tričkách, když vyučují.