Úlohy a účast v FO

1. ÚLOHY A ÚČAST V FO V MINULÉM DESETILETÍ Lukáš Richterek, Jan Říha, Jan Čuda, Lubomír Dvořák, Tereza Šlitrová/Chasáková, Jana Michalcová a Markéta Ospálková, Moderní trendy v přípravě učitelů fyziky 10 Jak se za 20 let změnila výuka fyziky? (Srní 30. 4. 2023)

2. Obsah příspěvku 1 O soutěži 2 Z historie FO 3 Výsledky BP a DP 4 Některé vybrané úlohy http://fyzikalniolympiada.cz https://www.facebook.com/fyzikalniolympiada 2 / 70

3. Představení soutěže http://fyzikalniolympiada.cz/co-je-fo MŠMT České republiky spolu s JČMF pořádají ve školním roce 2022/2023 již 64. ročník soutěže fyzikální olympiáda (FO). Soutěží FO vás chceme získat pro hlubší studium fyziky a technických oborů a zároveň vám dát příležitost k tomu, abyste mohli ukázat, jaké jsou vaše vědomosti z fyziky a jak je dovedete používat při řešení úloh i v praxi. Cílem soutěže je vyhledávat pro naši společnost budoucí odborníky ve fyzice a v technických vědách, neboť v souvislosti s neustálým vývojem vědy a techniky je těchto odborníků stále více zapotřebí, ale počet hodin výuky i počet zájemců o fyziku se snižuje. kategorie A–D (SŠ) a E–F a G (Archimediáda) ZŠ a víceletá G =⇒ od 7. třídy ZŠ/sekundy do maturitního ročníku doc. RNDr. Jan Kříž, PhD. předseda ÚK od roku 2015 RNDr. Jan Thomas První české gymnázium KV 3 / 70

4. FO v době (post)covidové 64. ročník (MO 72. ročník) http://fyzikalniolympiada.cz RNDr. Jan Prachař 4 / 70

5. IPhO 1. ročník 1967 Varšavě: Československo, Maďarsko, Polsko, Bulharsko, Rumunsko prof. RNDr. Rostislav Košťál, prof. dr. Rezsö/ Rudolf Kunfálvi (HU), prof. dr. Czeslaw Ścislowsky (PL) 1969 Brno (3. r.), 1977 HK (10. r.), v letech 1973, 1980 a 2020 neproběhla 2018 (49. ročník, Lisabon): 396 studentů, 87 států, z EU ne Malta a Irsko; bez vstupního víza Pákistán, Sýrie a Nepál oficiální stránky https://www.ipho-new.org, IPhO Problems and Solutions: https://physprob.com Kříž, J., Čáp, I., Studnička, F., & Konrád, Ľ. (2018): Pět bronzových a jedna stříbrná medaile ze 49. Mezinárodní fyzikální olympiády v Portugalsku. Čs. čas. fyz., 68(5), 329–333. Volf, I.; Vybíral, B. (2011): Čtyřicet let mezinárodní fyzikální olympiády. PMFA 56 (1), s. 64–73. Dostupné z: https://dml.cz/handle/10338.dmlcz/141988. 5 / 70

6. IPhO: česká stopa Polma, R. (2018): Geneze: Cesta na Mezinárodní fyzikální olympiádu. Hradec Králové: ÚKFO. Polma, R. (2018): 50 let Mezinárodní fyzikální olympiády (1967–2017). MFI 27 (2), s. 134–138. Dostupné z: http://www.mfi.upol.cz/index.php/mfi/article/view/394. 6 / 70

7. 10–17/7/2023: https://ipho2023.jp/en/

8. Z historie FO Věstník MŠK 919 k 1. listopadu 1959, kategorie A–C ve školním roce 1957/1958 pobočka JČMF v Olomouci fyzikální soutěž pro žáky středních škol v kraji, v následujícím školním roce v Olomouci, v Praze a v Brně (572 soutěžících) 1. ÚV FO: předseda prof. RNDr. Bedřich Havelka, DrSc. (Olomouc), místopředsedkyně RNDr. Marta Chytilová, CSc. (Praha), jednatelé prof. RNDr. Miroslav Laitoch, CSc. a prof. RNDr. Ing. Jaroslav Pospíšil, DrSc. (oba Olomouc). celostátní soustředění: poprvé 1962 v Krkonoších, 1997–dodnes r. 1997 na chatě Táňa v Peci p. Sněžkou (30 účastníků, Mgr. Jan Houštěk) 1963/64: „náborová“ kategorie D pro 9. ročník ZŠ, ÚVFO do Prahy 1966/67 (8. ročník): předseda ÚVFO prof. RNDr. Rostislav Košťál (do 18. ročníku), zrod IPhO, 1971/72 kategorie E 1977/78 (19. ročník): ÚVFO do Bratislavy (Ivan Náter) „zlaté období“: 70.–80. léta 20. století, v 28. ročníku (1986/87) 9 339 středoškoláků a 20 945 žáků ZŠ, v 29. ročníku (1987/88) 9 846 SŠ, 22 487 ZŠ (67,8 % z ČR ≈ 15 250); ve 2. kole 4138 SŠ a 8000 ZŠ od roku 1967 knižnice Škola mladých fyziků: 25 svazků + 29 ročenek 1959/60 do 1987/88, konec roku 1993 s SPN (3 500–10 000 výtisků) 1986–1989: centra v Nitře a HK, kategorie F pro 7. ročníky – Archimédiáda (Václav Koubek a Ivo Volf, od 29. ročníku 1987/88), později se rozdělila na F a G (se znovuzavedením 9. ročníků) prof. RNDr. Ivo Volf, CSc. (1938–2014) předseda ÚK (1993–2014) prof. Ing. Bohumil Vybíral, CSc. (*1937) 8 / 70

9. Z historie FO 61 studijních textů: http://fyzikalniolympiada.cz/studijni-texty Volf, I., Kluvanec, D. (1999): Čtyřicet let fyzikální olympiády [on-line]. Dostupné z: http://fyzikalniolympiada.cz/dokumenty/40letFO.pdf. Vybíral, B. (2005): Rostislav Košťál (1905–1980) [on-line]. Dostupné z: http://fyzikalniolympiada.cz/dokumenty/kostal.pdf. Volf, I. & Kluiber, Z. (eds.) (2009): 50 let Fyzikální olympiády. Padesát let péče o talenty. Hradec Králové: MAFY. prof. RNDr. Rostislav Košťál (1905–1980) RNDr. Přemysl Šedivý (1936–2014) 9 / 70

13. Praha/Liblice 26. 2. – 1. 3. 2009 ministr Mgr. Ondřej Liška

14. Doporučení pro řešitele Zdají se vám úlohy obtížné? Neza- pomeňte na známou pravdu: čím více si nakreslíte obrázků, čím ví- ce se v pokusech či představách přiblížíte situaci, o níž se v úlo- ze jedná, čím více uděláte příprav- ných činností, tím snadněji se po- tom dostanete k výsledku. prof. RNDr. Ivo Volf, CSc. (1938–2014) Pečlivě si prostudujte text úlohy a snažte se pochopit všechny jeho části. Označte fyzikální veličiny tak, jak jste zvyklí z výuky fyziky, hodnoty si zpravidla hned převeďte do mezinárodní soustavy jednotek. Nakreslete si situační náčrtek, pomůže to často rychleji se orientovat v daném problému. Úlohu řešte nejprve obecně, nedosazujte pokud možno hned číselné hodnoty. Tak dostanete závěrečný vztah, kde na levé straně máte hledanou veličinu a napravo veličiny, jejichž hodnoty znáte z textu úlohy nebo je umíte zjistit. Dosaďte do vztahu místo hodnot veličin pouze jejich jednotky a proveďte tzv. jednotkovou kontrolu. Vyjde-li správná jednotka výsledku, máte velkou naději, že daný vztah je správný. Dosaďte hodnoty veličin a známé konstanty. Hledaný výsledek zapište s přijatelným zaokrouhlením – neopisujte jen výsledek z kalkulátoru. Nezapomeňte provést diskusi řešení s ohledem na dané hodnoty veličin. Stanovte odpověď na otázku danou textem problému. Někdy jde jen o číselnou hodnotu hledané veličiny, jindy je získaný výsledek předpokladem pro vyslovení slovní odpovědi. Svoboda, E. &; Kolářová, R. (2006): Didaktika fyziky základnı́ a střednı́ školy: vybrané kapitoly. Praha: Karolinum. Volf, I. (1998): Metodika řešenı́ úloh ve výuce fyziky na základnı́ škole. Hradec Králové: MAFY. 14 / 70

15. Vybraná kritéria kvality úloh (nejen pro IPhO) Fyzikální porozumění je pro řešení důležitější než matematické výpočty Soutěžící může získávat dílčí body Hodnocena kreativita soutěžících Řešením úlohy získává soutěžící fyzikální vhled (FO nejen soutěž) Každý z účastníků olympiády by měl být schopen získat alespoň 1 bod Úloha popisuje reálnou situaci Úloha by měla odpovídat učebnicovým úlohám Kříž, J. (2014): Mezinárodní soutěže pro talentované žáky – jejich soutěžící a úlohy. Habilitační práce. Hradec Králové: UHK. Volf, I. (2009): Jak jsme vybírali úlohy pro Fyzikální olympiádu dříve a jaké možnosti pro tvorbu úloh existují dnes? In: 50 let Fyzikální olympiády. Padesát let péče o talenty. Hradec Králové: MAFY, s. 93–98. 15 / 70

16. Bakalářské a diplomové práce fo.upol.cz/dokumenty.html 16 / 70

18. Celostátní kola 18 / 70

19. Celostátní kola 19 / 70

20. Celostátní kola z celkových 68 početních úloh nevyhovuje naším kritériím 11 (16 %) FO47A3-3 (Periodické dobíjení kondenzátoru), FO48A3-3 (Nabíječka) (P ≈ 20 %) Kromě FO47A3-E experimentální úlohy vyhovují (P ≈ 87 %, r = 0,27) 20 / 70

21. 21 / 70

22. 22 / 70

23. 12 okresů za 17 let ani jeden řešitel (Bruntál, Most, Prachatice, Písek, Tachov + sousedící s Prahou) 23 / 70

24. 24 / 70

25. 25 / 70

26. Témata úloh v kategoriích A a B 26 / 70

30. A2: za 24 let 27 úloh ELMAG, 11 (41 %) splňuje všechny tři podmínky, 8 ve dvou a 8 jen v jedné B2: 31 úloh ELMAG, 9 příkladů (29 %) všechny tři, 6 ve dvou, 15 pv jedné a 1 ani v jedné 30 / 70

31. Krajská kola kategorie C FO53C2-2, FO54C2-2, FO58C2-2 a FO59C2-4: vysoká obtı́žnost a velký výskyt nenormovaných odpovědı́ (9 %) největšı́ obtı́že při řešenı́ úloh z dynamiky a mechaniky tuhého tělesa 31 / 70

32. Krajská kola kategorie D 32 / 70

33. Krajská kola kategorie D Z celkového počtu 50 úloh bylo 15 (30 %) pro žáky obtı́žných 33 / 70

36. Krajská kola kategorie D: účast v krajích 63. ročník: 60 64: ročník: 34 36 / 70

39. Okresní kola kategorií E a F 39 / 70

40. Okresní kola kategorií E a F 4/77 ≈ 5.2 % 40 / 70

45. Okresní kola kategorií E a F: účast v krajích 63. ročník: 33/28 64: ročník: 43/58 63. ročník: 3/1? 64: ročník: 17/3? 45 / 70

46. Okresní kola kategorií E a F: účast v krajích 63. ročník: 41/55 64: ročník: 62/36 63. ročník: 55/0? 64: ročník: 17/0? 46 / 70

47. Okresní kola kategorií E a F: účast v krajích 63. ročník: E 179, F 133 (< 179) 64: ročník: E 276, F 206 (< 276) neúplné!!! 47 / 70

48. Analýza KK vybraných ročníků (KV, OL, Pha ) 48 / 70

49. Analýza KK vybraných ročníků (KV, OL, Pha ) Michalcová J. (2020): Analýza vlastnostı́ souboru úloh vybraných ročnı́ků Fyzikálnı́ olympiády. Bakalářská práce. Olomouc: UP. 49 / 70

50. Přehledy o účasti 50 / 70

51. Přehledy o účasti Zdroj: http://fo.upol.cz 51 / 70

52. Přehledy o účasti 52 / 70

53. Úlohy pro kategorie E, F a G spotřeba úloh: školní kolo: A–D 4 × 7, E+F 12, G 5 ( ∑ = 45) okresní kolo: E–F 4 × 7 = 8 + kategorie G krajská kola: A–E 5 × 4 = 20 celostátní kolo A: 4 + 1 = 5 ∑ minimálně 78 úloh/rok, E–G 29 úloh + OKG Tematické okruhy: různorodost ŠVP =⇒ školní kolo E a F společná sada, vyšší kola (okresní, krajská) jednotné zadání: kategorie F: mechanika (pohyby, síly, práce, výkon, energie, páka, kladka); tlak v kapalinách a plynech, Archimédův zákon; optika (jen geometrická řešení, odraz a lom); kategorie E: + termika (výměna tepla, teplo a práce, změny skupenství); elektřina (stejnosměrný proud, obvody, práce a výkon elektrického proudu, spojování rezistorů). 53 / 70

56. On-line OK (18. 3. 2021) 56 / 70

57. Práce s velkými čísly a účinnost (%) 57 / 70

58. Práce s velkými čísly a účinnost (%) 58 / 70

59. Geometrie [P = 72 %] 59 / 70

60. Vyjadřování neznámé z rovnic [P = 50 %] FO57E3-3: Ochlazení džusu ledem Za horkého letního dne dostala Hanka chuť na osvěžující studený džus. Krabici s džusem ovšem zapomněla dát do chladničky, musela proto použít kousek ledu. Do sklenice nejprve nalila 2,0 dl džusu o teplotě 19 ◦C. a) Určete hmotnost ledu o teplotě 0 ◦C, který musí Hanka do sklenice vhodit, aby teplota klesla na 0 ◦C. b) Určete hmotnost ledu o teplotě 0 ◦C, který musí do sklenice vhodit, aby teplota klesla o 1 ◦C. c) Určete konečnou teplotu džusu, jestliže do něj Hanka vhodí kostku ledu o objemu 4,0 cm3. Předpokládejte, že tepelná výměna probíhá pouze mezi džusem, vodou a ledem. Měrná tepelná kapacita vody a džusu je 4 200 J/(kg·◦C), měrné skupenské teplo tání ledu 334 kJ/kg, hustota vody a džusu 1 000 kg/m3, hustota ledu 920 kg/m3. 60 / 70

61. Vyjadřování neznámé z rovnic [P = 50 %] c) Džus při ochlazení odevzdá teplo, díky němuž led o objemu VL = 4,0 cm3 = 0,000 004 m3 roztaje a teplota vzniklé vody se zvýší na hledanou konečnou hodnotu t4. Platí rovnice m1c (t1 − t4) = ϱLVLlt + ϱLVLc (t4 − t0) . Z rovnice vyjádříme t4 = m1ct1 − ϱLVLlt (m1 + ϱLVL) c = = 0,2 kg · 4 200 J/(kg·◦C) · 19 ◦C − 920 kg/m3 · 0,000 004 m3 · 334 000 J/kg ( 0,2 kg + 920 kg/m3 · 0,000 004 m3 ) · 4 200 J/(kg·◦C) . = . = 17 ◦ C. 4 body 61 / 70

62. Práce s grafy 62 / 70

63. Práce s grafy 63 / 70

64. Práce s grafy t s 5 10 15 20 1000 2000 3000 4000 5000 s km 0 Pavel Agáta Mirek 64 / 70

65. Práce s grafy 2. auto 1. auto 0 3 6 9 12 15 18 21 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 t/min s km 1. tunel 2. tunel 65 / 70

66. Práce s grafy B 0 200 400 600 800 1000 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 t s s m A A D B,D setkánı́ 66 / 70

67. Velmi obtížná úloha [P = 21 %] 67 / 70

68. Velmi obtížná úloha [P = 21 %] 68 / 70

70. Lukáš Richterek lukas.richterek@upol.cz Katedra experimentální fyziky PřF UP 17. listopadu 1192/12, CZ-771 46 Olomouc Email: lukas.richterek@upol.cz http://muj.optol.cz/~richterek/ https://www.slideshare.net/lrichterek/ 70 / 70

Úlohy a účast v FO

Úlohy a účast v FO

Recomendados

Más contenido relacionado

Más de Lukáš Richterek

Más de Lukáš Richterek(10)

Úlohy a účast v FO