Bádateľsky orientované vyučovanie matematiky a informatiky na stredných školách

E-kniha

Ondrej Hutník

Pojem integrálu je jedným z najvýznamnejších pojmov v matematike vôbec. V naj- primitívnejšej podobe ho používali už starí Gréci pri tvorbe euklidovskej geometrie. No až po Descartovom diele o analytickej geometrii z roku 1637 mohli matematici začať považovať integrál za predmet analýzy. Descartova práca pripravila podmienky pre objav infinitezimálneho počtu Leibnizom a Newtonom okolo roku 1665. V tom čase vznikol veľký spor o prvenstvo tohto objavu, čo rozdelilo učencov Nemecka a Anglicka do dvoch bojujúcich táborov, z ktorých každý fandil svojmu favoritovi. Dnes vieme, že Newtonova práca o fluxiách a fluentoch bola o niečo skoršia, ale Leibnizovo označenie a prístup sa v matematickom svete ujali viac a symboly R a d sa používajú dodnes. Stručný prierez históriou integrálu bude uvedený v Kapitole 1.

Dnes existuje celá hromada skrípt, učebníc, či kníh venovaných výkladu pojmu integrál. Preto pred prvú otázku, či napísať ďalší text o tejto problematike, je postavený každý potenciálny autor. Nás ku kladnej odpovedi na túto otázku doviedla požiadavka študentov nájsť v určitej ucelenej podobe prednášanú problematiku časti zimného semestra druhého ročníka. Druhou motiváciou je trochu odlišný prístup k problematike. Ak si totiž uvedomíme, ktoré metódy sa zvyčajne používajú pri riešení úloh a zís- kavaní rutiny z určitého integrálu, ide hlavne o Newtonovu-Leibnizovu formulu a častokrát na výpočet určitého (Riemannovho) integrálu pomocou definície nezostáva veľa času. Preto sme zaradili pojednanie o Newtonovom integráli v Kapitole 2, ktorý reflektuje túto skutočnosť a má priamy súvis s neurčitým integrálom, ktorého rôznym metódam výpočtu sa venuje relatívne veľa pozornosti v predchádzajúcom semestri. Až za tým v Kapitole 3 vybudujeme teóriu Riemannovho integrálu, uvedieme kritériá jeho existencie, triedy integrovateľných funkcií, základné vlastnosti a nakoniec vzťah s Newtonovým integrálom. Otázky prevažne geometrických aplikácií riešime v Kapitole 4 a v poslednej kapitole sa venujeme rozšíreniu Riemannovho integrálu pre neohraničené funkcie a neohraničené intervaly.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Dušan Barabas - Alena Labunová

Tieto učebné texty sa snažia podať základné informácie o biogeografických problémoch z pohľadu geografického t. j. pohľadu orientujúceho sa predovšetkým na aspekt priestorovej diferenciácie biosféry. Základom rozčlenenia biosféry bol jej historický vývoj, počas ktorého sa formovali jednotlivé taxóny a spoločenstvá. Historický vývoj biosféry neprebiehal v stabilných konštantných podmienkach, ale prebiehal v neustále sa meniacich podmienkach spôsobených polohou našej planéty v rámci slnečnej sústavy, respektíve polohou zemskej osi voči ekliptike, a tiež polohou slnečnej sústavy v rámci galaxie. Všetky zmeny polohy Zeme spolu so zmenami polohy kontinentov (drift), klímy, vytvárali predpoklad pre priestorové rozšírenie biosféry. Historický vývoj biosféry, rôzne pohľady, hierarchická úroveň diferenciácie, príčiny diferenciácie sú zakomponované v predkladanom učebnom texte, ktorého cieľom je načrtnúť základne princípy tohto rozčlenenia. Cieľom je tiež poukázať na niektoré odlišnosti v chápaní terminológie, ako aj poukázať na niektoré základne vzťahy fungujúce v systéme krajiny v tom najširšom slova zmysle. Časť venovaná ekologickým princípom fungovania a formovania sa systému krajiny v zmysle MIČIANA a ZATKALÍKA (1984) načrtáva problémy chápania termínu ekosystém a geosystém. Z toho dôvodu sú v predloženom texte zaradené kapitoly, ktoré sa snažia vysvetliť chápanie a prístup k niektorým základným pojmom.

Učebné texty sú určené pre študentov jednoodborového, medziodborového a rozširujúceho štúdia, ako základný učebný materiál. Rozšírením poznatkov tohto študijného materiálu o ďalšie poznatky, ktoré sú detailnejšie rozpracované v literatúre zhrnutej v zozname literatúry tohto učebného textu, získajú absolventi komplexný pohľad na problémy biogeografie.

Autori

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Natália Raschmanová - Ľubomír Kováč

Učebný text sumarizuje základné poznatky o fungovaní pôdneho ekosystému so zameraním na pôdne prvoky a dominantné skupiny pôdnych živočíchov. Charakteristika jednotlivých skupín pôdnych živočíchov zahrňuje základnú morfológiu, ekológiu, rozšírenie, populačnú dynamiku a ich význam v pôdnom ekosystéme. Cieľom textu je získanie základnej predstavy o rozmanitosti a interakciách pôdnej fauny s pôdnym prostredím. Zaoberá sa ekologickou klasifikáciou pôdnej fauny na základe veľkosti tela, prítomnosti v pôde počas životného cyklu, potravnej preferencie a podľa lokomócie. Poukazuje na dôležité morfologické a ekofyziologické adaptácie pôdnej fauny na fyzikálne a chemické faktory prostredia. Text tiež podáva prehľad základných metód pri zberu pôdnych živočíchov v teréne a ich extrakcie z pôdnych vzoriek v laboratórnych podmienkach. Informuje ďalej o spôsobe taxonomickej identifikácie a ekologickom vyhodnotení spoločenstiev pôdnej fauny. Pojednáva o pôdnej faune rôznych typov ekosystémov. Poukazuje na odlišnosti spoločenstiev pôdnych živočíchov, ktoré obývajú trávnaté a lesné habitaty a poľnohospodársky využívané pôdy. Tento učebný materiál je určený študentom biologických študijných programov.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

Matúš Harminc

Učebný text je určený poslucháčom medziodborového štúdia v kombinácii s matematikou, jednoodborového štúdia matematiky ako aj rozširujúceho štúdia matematiky. Je zameraný na základné poznatky o deliteľnosti celých čísel, kongruenciách a aritmetických funkciách.

Autor

E-kniha

Ladislav Janovec

Razantný rozvoj výpočtovej techniky spolu s pokrokom v oblasti výpočtovej chémie umožnil "bežnému užívateľovi" využiť teoretické princípy kvantovej chémie pri objasnení chemických fenoménov.

Výpočtová chémia ako taká je samostatný vedný odbor, ktorý si okrem akademických vedomosti vyžaduje aj potrebné softwarové zručnosti umožňujúce naplno využiť potenciál teoretických metód. Cieľom vysokoškolského učebného textu „Praktikum z molekulového modelingu“ je dopomôcť k povestnému prvému kroku na poli výpočtovej chémie a k nových možnostiam s tým spojenými.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Jana Shepa (ed.)

Zborník abstraktov z prvého ročníka medzinárodnej konferencie Autumn electrochemical meeting je zložený z príspevkov účastníkov tejto študentskej konferencie.

Konferencia pozostávala z jednej pozvanej prednášky a šiestich študentských prednášok. Posolstvom tohto stretnutia je vytvorenie dialógu medzi študentmi elektrochémie a vzájomné vymieňanie si poznatkov. Všetky príspevky sú odborne spracované a inšpiratívne.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Katarína Štrofeková

Cell Biophysics II je podrobný učebný text pre jednosemestrálny kurz na III. stupni vysokoškolského vzdelania. Kurz zahŕňa základné princípy a mechanizmy bunkovej fyziológie a biofyziky so zreteľom na:

• Všeobecné vedomosti o funkcii bunky, včítane bunkovej membrány, cytoplazmy a jadra, vo fyziologických a patologických podmienkach.
• Detailné porozumenie mechanizmov na molekulárnej a subcelulárnej úrovni, ktoré sa podieľajú na funkciách bunky.
• Oboznámenie sa s patológiami bunky, ktoré sú príčinou špecifických príznakov určitých ochorení a ich symptómov.
• Schopnosti aplikovať naučené princípy pre riešenie nových problémov (analýza a syntéza).

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Ľubomír Šnajder - Ján Guniš

V publikácii sú uvedené priebežné výsledky kvalitatívneho pedagogického výskumu zameraného na tvorbu a evalváciu úloh z programovania. Výskum autori realizujú od roku 2005 v rámci programátorskej súťaže PALMA junior. Publikáciu tvoria tri kapitoly: Informatické súťaže na Slovensku, Úlohy v školskej informatike, Vybrané úlohy súťaže PALMA junior. V prvej kapitole je uvedený prehľad informatických súťaži na Slovensku pre žiakov základných a stredných škôl. V druhej kapitole je rozpracovaná problematika učebných úloh – ich komponentov, zamerania, typov formulácií, tvorby systémov úloh. Tretia kapitola obsahuje zadania a komentované autorské riešenia súťažných úloh reprezentujúcich zameranie súťaže na programovanie, algoritmy a matematiku. Pri každej úlohe je uvedená analýza žiackych riešení zameraná na spôsoby myslenia a typické miskoncepcie žiakov, súbory prípravných a rozširujúcich úloh. Publikácia je určená didaktikom informatiky, autorom úloh programátorských súťaží a učiteľom informatiky. 

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Zuzana Vargová - Miroslav Almáši (eds.)

Zborník abstraktov z 3. konferencie Pokroky v anorganickej chémii (Levoča 17. - 21. júna 2018)

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Marián Kireš - Renáta Orosová a kol.

Vysokoškolská učebnica je určená študentom učiteľstva a cvičným učiteľom ako pomôcka pri rozvoji pedagogických zručností budúcich učiteľov, absolventov UPJŠ v Košiciach. Spracovaný súbor vyučovacích metód a stratégií spolu s námetmi na metodiky a ukážkami metodík má napomôcť sa snažíme o stotožnenie študentov (stotožneniu budúcich učiteľov) s inovatívnymi stratégiami a metódami vyučovania. Ako problematická sa v rámci realizácie pedagogických praxí študentov javí aj nedostatočná vo všetkých zabezpečovaných vyučovacích predmetoch (učiteľských aprobáciách).

Vytvárame podporu pre súčinnosť medzi inovatívnosťou vysokoškolskej prípravy a praxou študenta v cvičnej škole ako aj jasne definovaný dopyt na cvičného učiteľa, koordinácia pôsobenia. Ponúkame koordináciu v pôsobení na budúceho učiteľa a cielenejší rozvoj jeho profesijných kompetencií počas všetkých druhov praxí.

Cviční učitelia Cvičným učiteľom ponúkame prakticky orientovaný materiál a nabádame ich k tvorbe pozitívnej pracovnej klímy študenta učiteľstva počas pedagogických praxí a vytváraniu priestoru pre aplikáciu rôznych inovatívnych stratégií a metód vyučovania, ktoré študent učiteľstva už teoreticky ovláda.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Katarína Cechlárová - Eva Pitoňáková (eds.)

Zborník abstraktov príspevkov účastníkov Študentskej vedeckej konferencie PF UPJŠ v Košiciach, ktorá sa konala 26. apríla 2017.

Už po piaty raz vychádza zborník zo Študentskej vedeckej konferencie (ŠVK) na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach. Teší nás, že ŠVK je pevnou súčasťou života fakulty a výkladnou skriňou kvality poskytovaného vzdelávania. V roku 2017 sa ŠVK konala v rámci tradičných Prírodovedeckých dní dňa 26. apríla 2017. Vystúpilo na nej 105 študentov Prírodovedeckej fakulty. Príspevky boli zaradené do 15 sekcií, ktoré navyše dopĺňala otvorená súťaž v programovaní, do ktorej sa zapojilo 17 študentov a finále súťaže IHRA, v ktorej súťažilo 27 tímov z celého Slovenska.

Abstrakty príspevkov prezentované v tomto zborníku dokumentujú, že na PF UPJŠ získavajú študenti poznatky a vedomosti zo svojho odboru nielen teoretickým štúdiom jednotlivých disciplín, ale aj aktívnym zapojením sa do riešenia čiastkových vedeckých problémov, ktoré sú súčasťou výskumných zámerov na ústavoch PF UPJŠ. Abstrakty príspevkov predstavujú svojim spôsobom aj prehľad o vedeckej aktivite na fakulte, ktorý, veríme, bude zaujímavý aj pre širšiu verejnosť.

doc. RNDr. Gabriel Semanišin, PhD.
dekan fakulty

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Dušan Barabas a kol.

Predkladaný text je výsledným produktom práce v rámci projektu „Tanuljunk egymástól!/Učme sa jeden od druhého!“ Projekt vznikol na základe dlhoročných kontaktov pracovníkov Centra regionálnych výskumov Maďarskej akadémie vied a Ústavu geografie Prírodovedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach ako prirodzená snaha o rozširovanie vzájomnej spolupráce. Prvým krokom bola spolupráca v rámci projektov Intereg II, do ktorej sa zapojil široký okruh pracovísk tak akademického, ako aj mimo akademického prostredia. Tento prvý pokus nebol úspešný z dôvodu administratívnych chýb. Z toho dôvodu bol po vzájomnej dohode s Maďarskou stranou pripravený a vypracovaný projekt HUSK/0801/1.6.1/0003 „Tanuljunk egymástól!/Učme sa jeden od druhého!“, ktorý bol schválený a spolufinancovaný Európskym fondom regionálneho rozvoja v rámci Programu cezhraničnej spolupráce Maďarská republika - Slovenský republika 2007 - 2013.

Konkrétny cieľ projektu zahŕňal usporiadanie niekoľkých stretnutí, kde slovenskí a maďarskí odborníci v oblasti geografie prezentovali svoj výskum a myšlienky. Zároveň sa podujali dodať materiál reprezentujúci ich prácu. V rámci šiestich stretnutí sa počas prvej etapy projektu stretlo 30 výskumníkov zo Slovenska a 30 výskumníkov z Maďarska, ktorí predstavili výsledky svojej práce a dodali záverečné výstupy v rozsahu 1 autorského hárku.

Stretnutia neboli samoúčelné. Vznikol rámec pre kooptovanie vedeckých tímov, ktoré by mohli aj v budúcnosti naďalej spolupracovať. Táto kooperácia určite prispeje nielen ku konkrétnym osobným kontaktom, ale bude aj základom pre tvorivú vedu na oboch stranách hranice. Projekt trvajúci jeden rok priniesol vedecký zborník, v ktorom sú predstavené niektoré špecifické problémy z geografie Maďarska a Slovenska. Ich predstavenie poslúži k porovnaniu teoreticko-metodologických východísk použitých pri riešení podobných problematík, prípadne umožní porovnať efektívnosť a výpovednú hodnotu dosiahnutých výsledkov. V zborníku sú publikované aj texty, ktoré nemajú tematicky zodpovedajúci náprotivok. Sú však inšpiráciou pre výskumníkov z opačnej strany. Predložený materiál si taktiež kladie ambíciu slúžiť ako doplnkový študijný text pre slovenských a maďarských vysokoškolákov, ako aj odbornú a laickú verejnosť.

Veríme, že vďaka realizovanému projektu a jeho výstupu vo forme vedeckého zborníka sa nám podarí stierať existujúce hranice a byť bližšie jeden k druhému.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Andrej Mock

Stavba živočíšneho tela je mimoriadne pestrá, každý druh ma svoje osobité morfologické znaky, ktoré si nesie ako svedectvo dlhodobého vývoja a príslušnosti k vývojovej línii. Zároveň je telo dlhodobo testované prírodnými podmienkami a výsledkom sú jedinečné adaptácie na prostredie a spôsob života. Napriek tejto obdivuhodnej pestrosti – ktorá zahŕňa recentné i fosílne živočíchy a ktorú ešte zďaleka nemáme zmapovanú – prináša vzájomné porovnávanie častí tela poznatky, ktoré môžeme zovšeobecniť, hlavné stavebné princípy a akési „mantinely“, v rámci ktorých sa pestrosť fenotypov realizuje.

Porovnávacia morfológia dnes využíva najnovší metodický materiál a poznatky z iných vedných odborov, od genetiky, molekulovej biológie a experimentálnej embryológie, cez progresívne zobrazovacie metódy (napr. elektrónovú mikroskopiu, počítačovú mikrotomografiu) a možnosti následného softvérového spracovania obrazového materiálu (meranie, farbenie a pod.) až po pohľad fyziky, chémie, statiky a geometrie na štruktúry (až po nanoštruktúry) živého tela. Detailné poznanie historických a súčasných podmienok na Zemi je dôležitým interpretačným kontextom pri štúdiu morfológie živočíchov. Poznatky nahromadené po stáročiach bádania sú dnes prekvapivo rýchlo dopĺňané o nové a často sú následne tradičné poznatky nanovo reinterpretované. Napokon, a to je nemenej dôležité, sa pri štúdiu morfológie živočíchov (a človeka) dozvedáme prekvapivé poznatky aj o nás samých.

Autor predloženého učebného textu mal ambíciu v zjednodušenej podobe uviesť čitateľa, predovšetkým študenta biologických odborov, do dynamickej a fascinujúcej vednej disciplíny, akou súčasná porovnávacia morfológia je.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Jozef Kováčik

Tieto „Návody na cvičenia“ prezentujú stručný prehľad bežne používaných metodík i progresívne metodiky napr. s použitím kvapalinovej chromatografie a fluorescenčného mikroskopu. Jednotlivé úlohy sa selektovali na základe výskumného zamerania Katedry botaniky PF UPJŠ v Košiciach z hľadiska „stresovej fyziológie“. Niektoré úlohy je tiež možné využiť v rámci predmetu „Ekológia rastlín“. Ako modelová rastlina pre jednotlivé úlohy sa typicky používa rumanček kamilkový z dôvodu dlhoročnej histórie jeho výskumu na Katedre botaniky PF UPJŠ a jeho nenáročnosti na kultiváciu v laboratórnych podmienkach. Jednotlivé kapitoly prezentujú aj stručný význam sledovaných parametrov, princíp stanovenia a metabolizmus (vznik alebo odbúravanie) s cieľom naznačiť ich vzájomný kontext, keďže stanovenie individuálneho parametra nemôže poskytnúť všeobecnejšiu výpoveď o celkových príčinách a dopadoch pozorovanej zmeny (ale naopak, môže poskytnúť predpoklad pre preverenie hypotézy na úrovni iných parametrov...). Pre hlbšie štúdium jednotlivých problematík existuje dostatok kvalitných zahraničných monografií a prehľadových (tzv. „review“) článkov. 

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Renáta Oriňáková (ed.)

Zborník abstraktov

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Jozef Strečka

Over the past fifteen years, the course on ’Exactly Solvable Models in Statistical Physics’ has become an indispensable ground of the study programme ’Theoretical Physics’ at Faculty of Science of Pavol Jozef ˇSaf´arik University in Koˇsice. At first, the course based on the first edition of this textbook was intended for undergraduate students only, however, I have later prepared follow-up course taught at a postgraduate level on demand of several ambitious students who wished to continue in studying this exciting research field. It is already more than decade when our students enrolled in the study programme ’Theoretical Physics’ graduate from ’Introduction to Exactly Solvable Models in Statistical Physics’ at a master level and ’Exactly Solvable Models in Statistical Physics’ at a postgraduate level. Of course, it was necessary somehow to rearrange topics for the courses of undergraduate and postgraduate students. More specifically, a few more challenging topics concerned with exact solutions of 2D Ising model (chapter 3) were moved to a more advanced course intended for the postgraduate students, while an introductory course intended for the undergraduate students was contrarily supplemented with a few new topics requiring the second edition of this textbook. The second edition of this textbook thus contains a completely new chapter 4 devoted to the exact solution of the Ising model on the Bethe lattice using the method of exact recursion relations, while the chapter 5 was supplemented by exact results for ground state of a few frustrated Heisenberg spin models using the variational method. It is my hope that the next edition of this textbook will come soon and it will involve all topics specifically taught within the postgraduate course as well. 

Stiahnite si e-knihu zadarmo  (pdf)