MASARYKOVA UNIVERZITA. Měření radonu na ZŠ

Transkript

1 MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA Katedra chemie, fyziky a odborného vzdělávání Měření radonu na ZŠ Diplomová práce Vedoucí diplomové práce Prof. RNDr. Vladislav Navrátil, CSc. Autor diplomové práce Bc. Pavla Rousová Brno 2017

2 Měření radonu na ZŠ Bc. Pavla Rousová ANOTACE Diplomová práce pojednává o radonové problematice a její výuce na ZŠ. Skládá se ze tří částí. V první části, která je teoretická, poskytuje základní informace o radonu a jeho dceřiných produktech. Druhá část je didaktická. Představuje projekt, ve kterém žáci základní školy měří koncentraci radonu ve vzduchu, stanovují rozpadovou křivku a poločas rozpadu, ověřují účinnost větrání na snížení koncentrace radonu ve vzduchu a vyhledávají v radonových mapách. Všechna měření jsou provedena pomocí přístroje LLM 500, který je pro didaktické účely vhodný. Poslední část je výzkumná. Na základě rozdaných dotazníků je určeno, jak je veřejnost obeznámena s radonovou problematikou a zda je vhodné se jí ve školství věnovat. Klíčová slova: radioaktivita, radon, didaktika fyziky, přístroj LLM 500, projektová výuka, dotazník ANNOTATION The thesis is about radon problematics and its teaching on primary schools. It consists from three parts. In the first part, which is theoretical, it provides basic information about radon and its subsidiary products. Second part is didactical. It presents a project, in which primary school pupils measure concentration of radon in the air, determine decay curve and half-life, prove the efficiency of ventilation on the concentration of radon in the air and search in the radon maps. All measurements are realized by LLM 500 device, which is suitable for didactical purposes.the last part is exploratory. Public s familiarity with the problematic is determined by a questionnaires and suitability of radon teaching is considered. Keywords: radioactivity, radon, didactics of physics, LLM 500 device, project teaching, questionnaire

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci zpracovala samostatně a použila jen prameny uvedené v seznamu literatury v souladu s Disciplinárním řádem pro studenty Pedagogické fakulty Masarykovy univerzity a se zákonem č. 121/2000 Sb., o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o změně některých zákonů (autorský zákon), ve znění pozdějších předpisů. V Brně dne Bc. Pavla Rousová

4 Poděkování Touto cestou chci poděkovat především svému vedoucímu práce prof. RNDr. Vladislavu Navrátilovi, CSc. za zapůjčení přístroje. Můj dík patří také učiteli fyziky ZŠ Úvoz za umožnění měření radonu a žákům 9. ročníku, kteří se projektu zúčastnili.

5 Obsah 1. Úvod Radioaktivita Radioaktivita v ČR Radon Zdravotní rizika Veličiny a jednotky Legislativa Radonové lázně Jáchymov Měření radonu Měření radonu ve školách Radon ve školách aktuálně Radon v geologickém podloží Radon v budovách Protiradonová opatření Didaktika fyziky Metody vyučování fyzice Pokus ve vyučování fyziky Příprava na vyučovací hodinu fyziky Klasifikace a vymezování výukových cílů RVP ZV Mezipředmětové vztahy Učebnice Didaktická vybavenost učebnic Porovnání učebnic Projekt Měření radonu na ZŠ Projektová výuka Popis projektu Příprava projektu Scénář projektové výuky Vzor pracovních listů Přístroj LLM Průběh projektu Hodnocení projektu Alternativní projekty Výzkum... 68

6 7.1 Výzkumné metody Dotazník Sběr a získávání dat Výsledky výzkumu Závěr Použitá literatura Seznam obrázků v textu Seznam příloh... 82

7 1. Úvod Cílem této práce je seznámit žáky s problematikou radonu pomocí projektu Měření radonu. V tématu radioaktivity a záření je velmi málo experimentů, které by byly vhodné do školy a byly by pro žáky přínosem a oživením výuky. Proto jsem se rozhodla vytvořit projekt Měření radonu na ZŠ. K měření radonu na základní škole byl využit velmi přesný a pro didaktické účely vhodný přístroj Living Level Monitor 500. Přístroj mi byl zapůjčen z katedry chemie, fyziky a odborného vyučování Pedagogické fakulty Masarykovy univerzity. V projektu si žáci vyzkouší měření s přístrojem LLM 500 a výsledky měření zapíší společně s dalšími informacemi do informačních plakátů. Plakáty budou následně sloužit jako zdroj informací o radonové problematice pro ostatní žáky. Teoretická část by měla sloužit pro učitele, kteří by chtěli s žáky probírat radonovou problematiku a hledají zdroj důležitých a zajímavých informací na jednom místě. V didaktické části je ukázáno, že tento projekt rozvíjí spoustu žákových kompetencí a slouží k propojení přírodovědných předmětů. Jsou zde uvedeny i alternativní projekty, které by stálo za to s žáky vyzkoušet. O větší informovanost nejen veřejnosti, ale i žáků a jejich učitelů se také snaží Radonový program ČR. Projekt Měření radonu na ZŠ podporuje snažení Radonového programu ČR o zvyšování informovanosti žáků základních škol i jejich učitelů. S vydáním nového Atomového zákona, který vešel v platnost a rozšiřuje povinnosti spojené s radonem bych byla ráda, kdyby žáci alespoň věděli, co to radon je, jak se dostává do objektů a jaké způsobuje nebezpečí. V porovnání učebnic základních škol, které je součástí práce, jsem zjistila, že je o radonu v učebnicích zmíněno minimálně. Nakonec jsem provedla výzkum, který má ukázat, jak je veřejnost informovaná o radonové problematice. Také se z výzkumu dozvíte, zda je veřejnost pro, zavést výuku o radonové problematice na základní školu.

8 2. Radioaktivita Radioaktivita. Slovo, které budí hrůzu. Většina lidí si pod ním představí zdraví škodlivé, neviditelné záření. Se symbolem radioaktivity se často setkáváme na plakátech aktivistů, kteří bojují proti jaderným elektrárnám. Avšak o radioaktivitě platí stejné úsloví jako o ohni. Dobrý sluha, ale zlý pán. (Rauner, 2007, s. 75) Radioaktivitu objevil v roce 1896 francouzský fyzik Antoine Henri Becquerel. Zjistil, že uranová ruda zvaná smolinec, pocházející z českého Jáchymova, vyzařuje neviditelné záření. Když položil kus smolince na fotografickou desku zabalenou v černém papíře a pak ji vyvolal, zjistil, že deska je ozářena a dokonce mohl rozeznat obrys přiloženého smolince. Radioaktivní záření vychází z atomových jader a svědčí o tom, že je v těchto jádrech utajena obrovská energie. Manželé Marie a Pierre Curieovi porovnali záření čistého uranu se zářením vycházejícím ze smolince a usoudili, že ve smolinci musí být obsažen ještě nějaký další prvek. Chemickým odizolováním zjistili, že jsou to silně radioaktivní prvky polonium a radium. (Kolářová, 2000, s. 128) Definice radioaktivity v učebnicích na ZŠ Kolářová (2000): Radioaktivita je vyzařování jaderného záření nestabilními jádry atomů. Macháček (2000): Přirozená radioaktivita vzniká většinou rozpadem atomových jader, která jsou v půdě. Jáchim, Tesař (2000): Děj, při kterém se izotop určitého prvku mění na izotop jiného prvku, se nazývá radioaktivita. Rauner (2007): Radioaktivita je samovolná přeměna atomových jader. 2.1 Radioaktivita v ČR Hornické povolání je fyzicky namáhavá profese, navíc se horníci při své práci v důlním prostředí každodenně setkávají s možností úrazů a komplexem škodlivých látek. Proto vyžadují mimořádná opatření k ochraně svého zdraví. Především v uranových dolech se k těmto nebezpečím přidává navíc radioaktivní záření z přírodních zářičů, kterými jsou uran, radium a thorium. Nejvíce se hygienici obávají radioaktivního plynu radon, který vzniká přeměnou radia přítomného nejen v uranových rudách, ale také

9 v důlních radioaktivních vodách. Biologické účinky ionizujícího záření se měří v jednotkách označovaných jako sieverty. Jednorázová dávka 100 sievertů způsobuje u lidí okamžitou smrt. Odolnější proti ionizujícímu záření jsou například štíři, netopýři nebo jiní primitivní živočichové. První obětí rentgenového záření byl technik, zaměstnaný při výrobě rentgenových lamp. Ten si z neznalosti ověřoval kvalitu výrobků tím, že si rentgenovými paprsky prosvěcoval vlastní ruku. Dostal rakovinu kůže, na kterou později zemřel. Báňský úřad v Karlových Varech stanovoval nejvyšší přípustnou koncentraci radonu v důlním ovzduší v jáchymovských dolech. Tato koncentrace byla až do roku 1957 cca Bq/m 3 což bylo nedostatečné a v porovnání s mezinárodními zvyklostmi i neúnosné. Proto v roce 1957 byla snížena výnosem Ústředního báňského úřadu v Praze na cca 350 Bq/m 3 což byl opravdu velký skok a těmto hodnotám vyhovovala pouze čtvrtina jáchymovských pracovišť. Zdraví by mělo být pro horníky na prvním místě. Ne vždy tomu tak však bylo a je. Horníci se velmi nelibě smiřují s přeřazováním z důlních pracovišť na povrchovou práci, která je méně placená, ale není tak nebezpečná. K přeřazení dochází po odpracování určitého počtu směn (cca 2100), aby se vyloučila možnost profesního onemocnění. Peníze jsou jim přednější, než vlastní zdraví. Často se stávalo, že horníci byli neinformovaní o nebezpečí radioaktivního záření. Ještě před objevením radia si staří jáchymovští havíři například při bolestech hlavy a kloubů přikládali na tělo sáčky s uranovou rudou, a počátkem 20. století se dokonce u nás prodávala radioaktivní čokoláda. Z inzerce v Praktickém lékaři lze vyčíst, že ještě v roce 1932 vyráběly u nás firmy Medica a Radiumchema Kolín radioaktivní vody, určené k pití. V odborné literatuře je často uváděn případ dělnic, které natíraly radioaktivními fosforeskujícími barvami ciferníky a ručičky oblíbených svítících hodinek. Měly zvyk zašpičaťovat si štěteček sliněním mezi rty. Část spolykaných radioaktivních slin se jim dlouhodobě ukládal v kostech a po mnoha letech se u nich objevili kostní nádory. Věhlasný český lékař a zakladatel české rentgenologie a radiologie Rudolf Jedlička koupil v roce 1921 z vlastních prostředků za Kč 42 miligramů jáchymovského radia pro své experimenty. Bohužel, jeho pokusy s rentgenovým zářením jej připravily o několik prstů. (Lepka, 2003, s )

10 3. Radon Chemický prvek radon je radioaktivní plyn. Vzniká postupnou radioaktivní přeměnou uranu. Radon značíme Rn a jeho protonové číslo je 86. Relativní atomová hmotnost radonu je 222. Radon řadíme do vzácných plynů a s hustotou 9,73 kg.m -3 je nejtěžším plynným prvkem na Zemi. Radon se jako ostatní vzácné plyny vyznačuje značnou chemickou netečností, je bezbarvý, bez chuti a zápachu a právě v tom tkví jeho nebezpečí. Přítomnost vysoké koncentrace radonu zjistíme pouze měřením. Radon byl objeven roku 1900 F. E. Dornem při zkoumání radioaktivního rozpadu radia. Nejdříve byl tento nový plyn nazývaný emanace, později niton a nakonec byl přijat oficiální název radon. Avšak radon, i když ne pod tímto názvem, byl znám už dříve. Poprvé se o radonu začalo mluvit společně s tzv. hornickou nemocí. Horníci v krušnohorských stříbrných dolech v Jáchymově a ve Schneebergu narazili na tzv. černou žílu, kterou pojmenovali Černá smrt. V 19. století byla tato nemoc diagnostikována jako rakovina plic. V roce 1952 bylo zjištěno, že příčinou rakoviny plic u horníků bylo vdechování krátkodobých produktů přeměny radonu. Roku 1956 ve Švédsku bylo zjištěno, že radonové riziko se netýká pouze horníků, ale že se radon vyskytuje i v budovách. 3.1 Zdravotní rizika U horníků v uranových dolech, kteří pracovali v prostředí s vysokými koncentracemi radonu, byl zjištěn vyšší výskyt rakoviny plic. Bylo prokázáno, že příčinou bylo ozáření dýchacích cest produkty přeměny radonu. Radon se v České Republice, kvůli geologickému složení, vyskytuje prakticky všude. V Evropské unii jsme jednou ze zemí s nejvyšším radonovým rizikem. Avšak nebezpečné nejsou ani tak samotné izotopy radonu, ale jeho produkty rozpadu. Radon se po 3,8 dnech rozpadne na dceřiné produkty přeměny neboli tzv. krátkodobé přeměnové produkty radonu. Jsou to na rozdíl od radonu atomy pevných látek 218 Po (polonium), 214 Pb (olovo), 214 Bi (bismut) a 214 Po (polonium). Po svém vzniku se váží na jakékoli částice nebo povrchy jako jsou aerosoly, stěny nebo nábytek. Takto vázané produkty přeměny se zachycují v dýchacím ústrojí a volně se přeměňují. Při své radioaktivní přeměně emitují částice alfa a dochází tak k silnému ozáření. Alfa záření

11 s doletem jen několik desítek mikrometrů zasahuje výhradně epitelovou výstelku dýchacích cest, včetně kmenových buněk. Dochází k velmi husté ionizaci tkáně, což může vést k poškození bazálních buněk a k následné mutaci, která vede ke vzniku rakoviny. (Jiránek, 2001) Skladba průměrného ročního efektivního dávkového ekvivalentu ozáření obyvatelstva (ze zprávy vědeckého výboru OSN pro účinky atomového ozáření), kde 3mSv je 100% je: ozáření z radonu 47% ozáření ze zdravotnictví 20,2% ozáření ze Země 13,8% ozáření z kosmu 12% ozáření z tělesných tkání 6,7% ozáření z jiných zdrojů 0,2% ozáření profesní 0,067% ozáření z jaderné energetiky 0,033% A právě radon vdechujeme po celý svůj život. Avšak záleží na koncentraci radonu v budovách, kde trávíme většinu času. Radon ale není pouze nebezpečný. Ve správném množství může být naopak zdravý. Důkazem jsou radonové lázně Jáchymov, kde se k léčení využívá právě radon. 3.2 Veličiny a jednotky V dozimetrii najdeme veličiny a jednotky v novelizovaném vydání ČSN Veličiny a jednotky v atomové a jaderné fyzice a v ochraně před zářením. Účinky ionizujícího záření se měří v sievertech - Sv. Setkáme se především s hodnotami msv. S radonem přímo souvisí veličina OAR neboli objemová aktivita radonu. Ta nám udává koncentraci radonu ve vzduchu (příp. vodě nebo pevných látkách). Jednotkou objemové aktivity radonu je becquerel na m 3 Bq/m 3 (Bq/l, Bq/kg). Další veličinou, která nás bude zajímat je EOAR neboli ekvivalentní objemová radioaktivita radonu. Ta vyjadřuje souhrnně objemové aktivity krátkodobých produktů přeměny radonu. Koncentrace radonu je zhruba 2,5 krát vyšší než koncentrace produktů přeměny radonu. EOAR můžeme vyjádřit jako 0,4 x OAR.

12 V dozimetrii je také důležitou veličinou aktivita, která charakterizuje počet radioaktivních přeměn za jednotku času. Jednotkou aktivity je becquerel (Bq). Vypočítá se A = λ. N, kde λ je rozpadová konstanta daného prvku a N je počet atomů v daném množství radionuklidů, při aktivitě A. Můžeme se setkat s veličinou poločas přeměny, která nám udává čas, za který se přemění polovina atomů určitého prvku. Základní jednotka, kterou musíme znát je již zmíněný becquerel (Bq), který je jednotkou aktivity. 1 Bq znamená jednu radioaktivní přeměnu za jednu sekundu. 3.3 Legislativa Geologické podloží České republiky je z více než z dvou třetin tvořeno metamorfovanými a magmatickými horninami s vyššími koncentracemi uranu a následně i radonu. Z toho vyplývá, že radonu pocházejícímu z geologického podloží a odtud pronikajícímu do objektů je nutno věnovat zvýšenou pozornost. Průměrná objemová aktivita radonu v České republice je 118 Bq/m 3 a to je jedna z nevyšších hodnot v Evropě. V České republice momentálně zapracovává příslušné předpisy a stanovuje požadavky na zajišťování radiační ochrany VYHLÁŠKA ze dne 14. prosince 2016 O RADIAČNÍ OCHRANĚ A ZABEZPEČENÍ RADIONUKLIDOVÉHO ZDROJE č.422/2016 Sb. a příslušné přepisy Evropského společenství pro atomovou energii zapracovává ATOMOVÝ ZÁKON č.263/2016 Sb. NOVÝ ze dne 14. července 2016 vcházející v účinnost od Stát uvolňuje na provedení protiradonových opatření ve stávajících objektech určité finanční prostředky, podmínky na přidělení dotace od státu uvádí VYHLÁŠKA O PODMÍNKÁCH POSKYTNUTÍ DOTACE ZE STÁTNÍHO ROZPOČTU V NĚKTERÝCH EXPOZIČNÍCH SITUACÍCH č.362/2016 Sb. a VYHLÁŠKA MINISTERSTVA FINANCÍ č.464/2016 Sb. O POSTUPU PŘI POSKYTOVÁNÍ DOTACE. V České republice probíhá Radonový program ČR 2010 až 2019.

13 Úkoly radonového programu: 1. zlepšení informovanosti 1.1 příprava informačních materiálů pro informování veřejnosti profesních skupin ovlivňujících přímo či nepřímo množství radonu v objektech (projektanti, stavaři, zdravotničtí pracovníci, učitelé) 1.2 koordinace celostátní informační kampaně 1.3 vedení internetových stránek 1.4 zapojení KÚ a OÚ do řešení problému 2. protiradonová prevence 2.1 nastavit prostředí tak, aby nové stavby byly proti pronikání radonu účinně chráněny stanovit legislativu (vyhláška 307/2002, bohužel vypadlo povinné měření při kolaudaci) stanovit stavební normy (ČSN , bohužel není závazná) zajistit jednotné dodržování legislativy 2.2 nedopustit, aby při rekonstrukcích docházelo ke zhoršování stavu problém zateplování, snižování ventilace (dnes velmi aktuální problém) 2.3 pokusit se doměřit další MŠ v oblastech s vysokým radonovým rizikem 2.4 rozšířit měření na ZŠ 3. usměrňování stávajícího ozáření z radonu 3.1 reprezentativní šetření cca 70 tisíc objektů nad směrnou hodnotou (400 Bq/m 3 ) 3.3 cíl vyhledat a ozdravit 3.4 vyhledávání a ozdravování objektů od roku 1990 spolupráce SÚJB, SÚRO, krajské úřady měření zdarma, přednostně v oblastech s vyšším rizikem databáze s výsledky měření ve více než objektech, včetně měření v předškolních zařízeních a školách pro objekty s vyššími výsledky je poskytována státní dotace, většinou kryje náklady na opatření (u školských zařízení od překročení 400 Bq/m 3 v místnostech s pobytem dětí) 4. odborná vědecko-technická podpora realizace

14 Jaké změny přinesl ZÁKON č. 263/2016 Sb. Atomový zákon ze dne 14. července 2016, platný od a účinný od , uvedu v následujících odstavcích. Přeškrtnutá slova jsou ta, která už nový zákon neobsahuje, a změny (novinky) v zákoně jsou podtrženy. Prevence pronikání radonu do stavby 6 odst. 4 SAZ ( starý AZ ) 98 odst. 1 NAZ ( nový AZ ) Ten, kdo navrhuje umístění stavby s obytnými nebo pobytovými místnostmi, je povinen zajistit stanovení radonového indexu pozemku a výsledky předložit stavebnímu úřadu. (1) Každý, kdo navrhuje umístění nové stavby nebo přístavby s obytnými nebo pobytovými místnostmi, je povinen zajistit stanovení radonového indexu pozemku. 6 odst. 4 SAZ 98 odst. 2 NAZ Ten, kdo ohlašuje nebo žádá o povolení provedení stavebních úprav pro změnu v užívání části stavby, která bude nově obsahovat obytné nebo pobytové místnosti, anebo oznamuje změnu v užívání stavby, která bude nově obsahovat obytné nebo pobytové místnosti, je povinen zajistit měření úrovně objemové aktivity radonu a výsledky předložit stavebnímu úřadu nebo autorizovanému inspektorovi. (2) Každý, kdo ohlašuje nebo žádá o povolení provedení změny dokončené stavby, která bude nově obsahovat obytné nebo pobytové místnosti, nebo žádá o změnu v užívání stavby, která bude nově obsahovat obytné nebo pobytové místnosti, nebo takovou změnu oznamuje, je povinen zajistit měření úrovně objemové aktivity radonu ve stávající stavbě. 6 odst. 4 SAZ 98 odst. 3 NAZ Pokud se taková stavba umísťuje nebo provádí na pozemku s vyšším než nízkým radonovým indexem, musí být stavba preventivně chráněna proti pronikání radonu z geologického podloží. Stanovení radonového indexu pozemku se nemusí provádět v tom případě, bude-li stavba umístěna v terénu tak, že všechny její obvodové konstrukce budou od podloží odděleny vzduchovou vrstvou, kterou může volně proudit vzduch. (3) Stanovení radonového indexu pozemku se nemusí provádět, bude-li stavba umístěna v terénu tak, že všechny její obvodové konstrukce budou od podloží odděleny

15 vzduchovou vrstvou, kterou může volně proudit vzduch, nebo pokud je projektováno preventivní protiradonové opatření založené na odvětrání radonu z podloží mimo objekt. Ochrana před přírodním ozářením ve stavbě NAZ SH - směrná hodnota referenční úroveň (RÚ) 300 Bq/m3 MH - mezní hodnota roční průměr OAR 3000 Bq/m3 Hodnota OAR ve vzduchu při jejímž překročení je vlastník budovy s obytnou nebo pobytovou místností povinen provést opatření, která snižují míru ozáření. 6 odst. 5 SAZ 99 odst. 1 NAZ Povinnost vlastníka budovy informovat nájemce o překročení SH nebo MH a o provedených zásazích. NAZ Vlastník budovy s obytnou nebo pobytovou místností, v níž bylo zjištěno překročení referenční úrovně, je povinen usilovat o to, aby ozáření fyzických osob ve stavbě bylo tak nízké, jakého lze rozumně dosáhnout při uvážení všech hospodářských a společenských hledisek. 6 odst. 5 SAZ 99 odst. 2 a 3 NAZ Povinnosti vlastníka budovy sloužící škole (školskému zařízení), resp. zajišťující sociální a zdravotní potřeby měřit OAR a to při uvedení do provozu a vždy po provedení změn dokončené stavby, které by mohly OAR ovlivnit (izolace od podloží, zateplení). provést opatření při překročení RÚ na úroveň tak nízkou, jaké lze rozumně dosáhnout při zohlednění všech hospodářských a společenských hledisek (tzn. optimalizované). 6 odst. 5 SAZ 99 odst. 4 NAZ Stavební úřad může při překročení mezní hodnoty nařídit provedení stavebních úprav, jeli to ve veřejném zájmu.

16 Vlastník budovy s obytnými nebo pobytovými místnostmi, ve které bylo zjištěno překročení stanovené hodnoty ročního průměru objemové aktivity radonu ve vzduchu, je povinen provést opatření, která snižují míru ozáření. Správní delikty přestupky Vlastníkem objektu je fyzická osoba pokud je zjištěno překročení RÚ nebo RoP OAR a vlastník: neplní povinnost usilovat o snížení OAR, neplní povinnost provedení POO, nezajistí měření OAR po uvedení do provozu nebo změnách v dokončené stavbě, neprovede POO při překročení RÚ hrozí mu pokuta Kč. Vlastníkem objektu je právnická osoba nebo podnikající fyzická osoba pokud je zjištěno překročení RÚ nebo ROP OAR a vlastník: nezajistí stanovení RIP, neplní povinnost usilovat o snížení OAR, neplní povinnost provedení POO, nezajistí měření OAR po uvedení do provozu nebo změnách v dokončené stavbě, neprovede POO při překročení RÚ hrozí vlastníkovi stavby pokuta Kč a osobě navrhující umístění stavby Kč. Poskytování dotací v některých expozičních situacích Dotaci lze poskytnout vlastníkovi: stavby pro trvalé bydlení, povolení k výstavbě vydáno před měření ve všech pobytových místnostech, průměrná hodnota 222Rn je vyšší než 1000 Bq/m3, budovy školského zařízení (děti do 18 let) v některé z místností v době pobytu dětí více jak 300 Bq/m3 budovy pro zdravotní a sociální služby - v některé z místností v době pobytu osob více jak 1000 Bq/m3 veřejného vodovodu při překročení nejvyšší přípustné hodnoty (MH) stanovené vyhláškou č. 422/2016 Sb. Závěry POVINNOST preventivní ochrany proti radonu i pro stavby na pozemku s nízkým RIP (radonovým indexem pozemku)

17 POVINNOST měření Rn ve stanovených veřejných budovách provedení optimalizovaných opatření při překročení referenční úrovně provedení opatření, která snižují míru ozáření při překročení stanovené hodnoty ročního průměru objemové aktivity radonu ve vzduchu SANKCE za specifikované správní delikty TERMINOLOGIE SH a MH referenční úroveň, roční průměr OAR a nejvyšší přípustná hodnota (voda) ZMĚNA NĚKTERÝCH HODNOT PZIZ (přírodních zdrojů ionizujícího záření) SH 400/200 Bq/m3 RÚ 300 Bq/m3 MH 4000 Bq/m3 RoP OAR 3000 Bq/m3 SH 50 Bq/l 100 Bq/l Dotační kritéria domy, školy, školská zařízení Bq/m3 objekty zabezpečující sociální a zdravotní služby Bq/m3 (Sbírka zákonu č. 263/2016, 2016) VYHLÁŠKA O RADIAČNÍ OCHRANĚ A ZABEZPEČENÍ RADIONUKLIDOVÉHO ZDROJE č.422/2016 Sb. 97 Ochrana fyzické osoby před přírodním ozářením ve stavbě [K 66 odst. 6 písm. a) a b) a 99 odst. 5 atomového zákona] (1) Referenční úroveň pro přírodní ozáření uvnitř budovy s obytnou nebo pobytovou místností je a) 300 Bq/m3 pro objemovou aktivitu radonu ve vnitřním ovzduší obytné nebo pobytové místnosti; tato hodnota se vztahuje na průměrnou hodnotu při výměně vzduchu obvyklé při uží vání, nebo

18 b) 1 µsv/h pro maximální příkon prostorového dávkového ekvivalentu v obytné nebo pobytové místnosti ve výšce 1 m nad podlahou a vzdálenosti 0,5 m od stěny. (2) Hodnota ročního průměru objemové aktivity radonu ve vzduchu, při jejímž překročení je vlastník budovy s obytnou nebo pobytovou místností povinen provést opatření, která snižují míru ozáření, je Bq/m3. (3) Při překročení referenční úrovně podle odstavce 1 musí vlastník budovy posoudit účelnost opatření spočívajících zejména v a) úpravě způsobu užívání budovy, včetně úpravy ventilace, nebo b) provedení stavebních nebo technologických ozdravných opatření. (Sbírka zákonů č. 422/2016, 2016) 3.4 Radonové lázně Jáchymov Radon na naše zdraví nepůsobí pouze negativně. Důkazem jsou léčebné lázně Jáchymov a.s., které jsou jedinečné a odlišné od ostatních lázní tím, že využívají přírodních léčivých zdrojů. Pokud se koupeme v radonové vodě, je povrch těla vystaven jakési energetické sprše radonových alfa-částic. Alfa-částice spouští řetězec fyziologických reakcí. Nemusíme se bát, protože průnik radonu do krevního oběhu je při 20 minutové koupeli zanedbatelný. Vstřebaná energie zničí škodlivé oxidativní stresory a stimuluje regeneraci tkání. Mezi oxidativní stresory patří volné radikály z chemikálií, z průmyslově zpracovaných potravin a životního prostředí. Při koupeli se zvyšuje tvorba hormonů, včetně protizánětlivých, protibolestivých i pohlavních. Po těchto radonových koupelích dochází ke zlepšení funkcí kloubů, svalstva, šlach, cév i nervů, a to až na půl roku. U chronicky nemocných se sníží spotřeba analgetik a jiných léčiv. Živočichové i lidé se při svém vývoji neustále dostávají více či méně do styku s ionizujícím zářením proto je náš organismus do určité míry odolný proti ionizujícímu záření. Neměli bychom věřit výhradně médiím, která šíří o ionizujícím záření pouze negativní informace. Většina lidí si pod léčbou pomocí ionizujícího záření představí pouze léčbu rakoviny. Je však zbytečné mít obavy ze zdravotních rizik při radonových koupelích, protože je vždy přítomná lékařská kontrola.

19 Léčebné lázně Jáchymov a.s. obdrželi Certifikát Státního úřadu, který je opravňuje k provádění této léčby a zaručuje dodržení absolutní bezpečnosti jak pacienta, tak zaměstnanců. Na plnění předepsaných předpisů dohlíží dozimetrická laboratoř, která je součástí komplexu. V laboratoři se pravidelně a důkladně sleduje a kontroluje obsah radonu ve vodě i vzduchu. Proč právě Jáchymov? Důvodem je dodnes funkční důl Svornost, který vznikl roku 1518 a je tak nejstarším dolem v Česku. V hloubce 500 m pod zemí, se nalézají prameny radonové vody: pramen Curie vydatnost 30 l/min teplota 29 C obsah radonu 5 kbq/l pramen C1 vydatnost 30 l/min teplota 29 C obsah radonu 11 kbq/l pramen Běhounek vydatnost 300 l/min teplota 36 C obsah radonu 10 kbq/l pramen Agricola vydatnost 10 l/min teplota 29 C obsah radonu 20 kbq/l V průběhu 16. století byl důl Svornost využíván pro těžbu stříbra. Od poloviny 19. stol. se stala hlavním těženým nerostem uranová ruda smolinec. Již na začátku 20. století bylo zjištěno, že některé v podzemí zastižené prameny důlní vody vykazují vysoký obsah radonu a že působí příznivě na léčení různých nemocí či poranění. Na základě toho došlo v roce 1906 k založení prvních radonových lázní (dvě vany v domě čp. 282), přičemž pro koupele byla využívána voda z tzv. Štěpových pramenů na patře Daniel u jámy Rovnost. (Bláha, n.d.) 3.5 Měření radonu Měření koncentrace radonu se provádí v půdním vzduchu, v ovzduší budovy, ve vodě nebo v pevných látkách. Informace a kontakty (i na soukromé firmy a subjekty s povolením k měření radonu) k možnostem měření radonu lze nalézt zejména na stránkách Státního úřadu pro jadernou bezpečnost. Na těchto stránkách je nabízeno bezplatné informativní měření radonu v bytech včetně podrobných kontaktů na příslušné pracovníky i na krajských úřadech. Měření se provádí zejména v budovách po rekonstrukci, spojené se zateplením a výměnou oken, případně pokud se taková rekonstrukce plánuje. Pokud se chystáte

20 stavět rodinný dům či jinou budovu, kde budou pobytové a obytné místnosti, plyne z Atomového zákona povinnost nechat si stanovit ještě před zahájením stavby tzv. Radonový index stavebního pozemku. Radonový index stavebního pozemku se zjišťuje přímo na stavební parcele podle přesně stanoveného postupu, při němž se určuje koncentrace radonu v podloží a propustnost podloží pro plyny. Vzorek půdního plynu je z půdy odebírán z hloubky 80 cm pod povrchem. Hloubka je volena tak, aby se přiblížila základům objektu a aby byl odstraněn vliv klimatických jevů při povrchu půdy (teplotní změny, vlhkost, vítr apod.). Vzorek půdního plynu se nasaje dutou tyčí do scintilační komory. Komora má stěny potaženy speciální látkou, která při dopadu částic alfa (vyzařované uranem při přeměně na radium a na radon), vydává světelné záblesky. Ty jsou registrovány citlivými fotonásobiči a kalibračními rovnicemi je pak množství záblesků přepočteno na objemovou aktivitu radonu v půdním plynu. Tato veličina se udává v kbq.m -3. Hodnota např. 20 kbq.m -3 znamená, že během jedné sekundy dojde v krychlovém metru půdního plynu ke radioaktivním přeměnám. Na každé měřené ploše je odebráno 15 vzorků půdního plynu, aby se podařilo snížit vliv nehomogenity a lokální rozdílné propustnosti půdy. Objemová aktivita radonu a propustnost jsou řídícími veličinami pro stanovení kategorie radonového indexu na stavebním pozemku. Díky složení zemské kůry se u nás najde řada míst, kde je v podloží přítomna vysoká koncentrace radonu, takže se zvyšuje pravděpodobnost postavení objektu s vysokou koncentrací radonu v místnostech. Průměrnou míru aktivity (výskytu) radonu v různém jednotkách geologického podloží znázorňují mapy radonového indexu dříve označované, jako mapy radonového rizika viz Příloha A. Mapy jsou vytvořeny na základě výsledků měření objemové aktivity radonu (OAR), které probíhaly dlouhodobě ( ) v bytech České republiky. Při měření byly použity metody integrální stopové dozimetrie (roční interval měření). Do roku 2002 probíhalo měření pomocí fólie uchycené v umělohmotném rámečku v místnosti tzv. detektory ve volném prostoru. Ty stanovily ekvivalentní objemovou aktivitu radonu (EOAR). Od roku 2002 se využívaly pasivní detektory s fólií Kodak LR-115 v difusní komůrce tzv. detektory RAMARN, které stanovují objemovou aktivitu radonu (OAR). Mapy radonového indexu mají pouze orientační charakter. Nemůžeme podle nich

21 stanovit radonové riziko na konkrétním pozemku nebo v konkrétních objektech. (Radon v ČR, n.d.) Obr. 1 Stopový dozimetr RAMARN 3.6 Měření radonu ve školách Děti tráví velkou část dne v mateřských školách nebo základních školách, proto je důležité pro správný rozvoj dětí, aby toto prostředí bylo zdravé. Ovzduší ve školních prostorách musí být pravidelně sledováno. Koncentrace radonu se měří v pobytových místnostech a provádí se opakovaně, aby se kontrolovaly změny, které mohly nastat a ovlivnit koncentraci radonu. Od posledního proměřování koncentrace radonu ve školských zařízeních již uplynula řada let a mohlo dojít ke změnám, které koncentraci radonu ovlivnily. Proto se provádí další měření v rámci Radonového programu, které je bezplatné a neomezuje provoz. Měření probíhá tak, že se na začátku školního roku předají detektory RamaRn učitelům, kteří je podle návodu umístí, viz Příloha B. Na dně měřící komory (tzv. detektoru RamaRn) je umístěn stopový detektor, který měří průměrnou roční koncentraci radonu v ovzduší místnosti. Na konci školního roku se měření ukončí a detektory se odešlou na adresu státního ústavu radiační ochrany. Výsledky jsou předány společně s případnými návrhy na možná opatření, tedy pokud se zjistí vyšší koncentrace radonu, avšak z tohoto měření neplynou žádné povinnosti.

22 3.6.1 Radon ve školách aktuálně Největší problémy s radonem mají ve školách v Pardubicích a v Chomutově. V některých chomutovských základních školách byl v roce 2016 naměřen vysoký výskyt radonu. V rámci měření bylo zjištěno překročení doporučení hranice ve třech třídách v přízemí jednoho pavilonu základní školy a v tělocvičně (naměřené zvýšené hodnoty byly v rozmezí Bq/m 3 ). Dále byly překročeny v jedné učebně v Základní škole speciální a Mateřské škole. Měření prováděl Státní ústav radiační ochrany (SÚRO), který tuto službu nabízí školám zdarma v rámci státního programu. Ze strany SÚRO bylo v uvedených třídách doporučeno jediné opatření a to důkladné vyvětrání tříd ráno před příchodem žáků. Ve dvou třídách se nebude do přeměření učit. Radon se nyní bude měřit i v dalších chomutovských školách. Kdyby i následné proměření ukázalo překročení norem, jsme jako město připraveni udělat protiradonová opatření, uvedl náměstek primátora Marian Bystroň. Nové stavby už mají povinnou ochranu proti radonu. (Dušek, 2016) Statutární město Pardubice ve spolupráci se Státním ústavem radiační ochrany se v roce 2016 zaměřilo na ty objekty, u kterých byla již v roce 2011 naměřena zvýšená koncentrace radonu a od roku 2011 u nich bylo provedeno zateplení či jiné stavební úpravy. Pardubice mají v rozpočtu na rok 2017 schváleny finanční prostředky na protiradonová opatření, která budou instalována na MŠ Brožíkova, MŠ Rumunská a MŠ Pospíšilovo náměstí. Celkem se jedná o částku ve výši 300 tisíc korun, o jejím navýšení vedení města jedná. Jedno zařízení firmy Tesla přitom vyjde na zhruba 120 tisíc korun bez DPH. Školky, u kterých bude objemová aktivita radonu pod limitem, pak budou označeny speciálním logem s nápisem Školka bez radonu. V mateřských školách Brožíkova, Rumunská a Pospíšilovo náměstí jsme zjistili střední radonový index pozemku, u MŠ Odborářů přitom dosáhly naměřené hodnoty středního až vysokého indexu, což bylo příčinou vysoké koncentrace radonu v budovách. Proto jsme se rozhodli nainstalovat zde vzduchotechniku, která napomáhá radon odvětrat, provedeno bylo také dodatečné utěsnění instalačních prostupů mezi prvním nadzemním podlažím a kolektorem, včetně odizolování poklopů u vstupů do kolektoru, podotýká Jiří Hušek z pardubického magistrátu. (Pardubice, 2017)

23 Reakce žáků: Možná, až půjdu večer spát, tak mi budou svítit ruce, ale tak, to snad bude dobrý. Já vím, že to nějak ten plyn je nebezpečný, že můžeme dostat tu rakovinu kvůli tomu. Nepřijde mi, že bych něco cítila na sobě, je mi fajn. (Myslíková, 2016) Žáci si z toho buď dělali legraci, nebo nejsou dostatečně obeznámeni s radonovou problematikou, proto by bylo dobré jim o ní něco říci. 3.7 Radon v geologickém podloží Radon Rn-222 vzniká radioaktivní přeměnou uranu U-238. Koncentrace uranu v jednotlivých typech hornin se velmi liší. Obecně lze říci, že nižší koncentrace uranu jsou v usazených, sedimentárních horninách než v horninách přeměněných, metamorfovaných tlakem a teplotou během dlouhé geologické historie jejich vzniku. Nejvyšší koncentrace uranu jsou obvyklé ve vyvřelých, magmatických horninách, jako jsou např. žuly, protože byly obohaceny uranem primárně již v době svého vzniku. Sedimentární horniny, které vznikají usazením starších metamorfovaných a magmatických hornin jsou však tvořeny minerály z těchto hornin pocházejících a proto nelze vyloučit, že při jejich vzniku došlo k lokálnímu nahromadění minerálů s vyšším obsahem uranu. S tím souvisejí také hodnoty objemové aktivity radonu v těchto typech hornin. Uran je v horninách přítomen v samostatných uranových minerálech nebo v tzv. horninotvorných minerálech, které běžně tvoří základní hmotu hornin a zemin (např. slídy v žulách). Záleží na tom, jak jsou zrna minerálů v hornině uspořádána. Čím je hornina jemnozrnnější, tím vzrůstá celkový povrch zrn, z něhož může být radon přeměnou z uranu uvolňován do mezivrstevních prostor a mikrotrhlin v hornině. Odtud radon postupuje do rozvětralých částí horniny směrem k povrchu do svrchních půdních horizontů. Radon se v horninovém prostředí může šířit difúzí (na velmi krátkou vzdálenost) nebo konvekcí (na delší vzdálenost) v zeminách a půdách. Tento proces migrace radonu je závislý na propustnosti půd a zemin i na tlakových a teplotních změnách v půdě. Pokud je půda dobře propustná (např. štěrkovitá nebo písčitá), migraci radonu nejsou kladeny překážky a může snadno pronikat k povrchu a odtud do objektů. Pokud je půda hlinitá až jílovitá, radon je zadržován v blízkosti svého vzniku v hlubších horizontech půdy. Mohlo by nás

24 napadnout, že to je ideální, když je radon utěsněn hluboko pod jílovitou půdou. Avšak půdní profil obvykle není homogenní a sestává z více vrstev s rozdílnou propustností. Pokud je svrchní partie půdy nepropustná a hlubší horizonty jsou propustnější, radon se může pod ní hromadit a migrovat nikoliv směrem k povrchu, jak bychom předpokládali, ale do stran a uvolňuje se teprve v místech s nižší propustností svrchního horizontu. Když základy budovaného objektu proniknou svrchní nepropustnou vrstvou a základová deska je založena v dobře propustných horninách, může celý objekt působit jako ventil, kterým uniká radon z hlubšího podloží. Pokud zjistíme vysoký radonový index v geologickém podloží, neznamená to, že v objektu na něm postaveném, změříme vysoké hodnoty objemové aktivity radonu. Velmi záleží na stavebně-technickém stavu objektu. (Barnet, n.d.) V Příloze A se nachází mapa radonového indexu ČR, která je jak už jsem zmínila vytvořena na základě výsledků měření a geologická mapa ČR. Pokud si mapy dobře prohlédnete, můžete si všimnout, že oblasti vysokého radonového indexu odpovídají hlubinným vyvřelým horninám, jako jsou např. žuly, které obsahují vysokou koncentraci uranu. Měření nám potvrdilo, že v těchto horninách je opravdu vyšší koncentrace uranu. 3.8 Radon v budovách Hlavním zdrojem radonu v objektech je podloží, ve kterém mohou být vysoké koncentrace radonu. Protože ve vytápěné budově vzniká u podlah sklepa a přízemí mírný podtlak, je radon "nasáván" z podloží různými prasklinami a netěsnostmi. Proto zpravidla nejvyšší koncentrace radonu je u místností sousedících s podložím. Menší význam na uvolňování radonu má podzemní voda přiváděná do budov. Nemusíme mít strach, protože v podzemních zdrojích pitné vody pro hromadné zásobování obyvatelstva jsou prováděna měření koncentrace radonu. Pokud by byla zjištěna vyšší koncentrace radonu, prošla by voda odradonováním. Dále může být zdrojem radonu v budově stavební materiál. Avšak stavební materiály jsou v současnosti systematicky sledovány z hlediska radioaktivity, případy jejich použití z minulosti jsou známy, a proto je pravděpodobnost přítomnosti radonu z nich podstatně menší než z geologického podloží.

25 Koncentrace radonu v budovách není pořád stejná. Mění se ve dne v noci a při různých ročních období. Záleží na změnách větrání a na meteorologických vlivech. Chránit se proti vysoké koncentraci radonu v budově můžeme pomocí protiradonových opatření Protiradonová opatření Je-li naměřena podstatně vyšší hodnota koncentrace radonu v ovzduší objektu, je zpravidla třeba provést stavební úpravy. Stát uvolňuje na provedení protiradonových opatření ve stávajících objektech určité finanční prostředky. Je-li v domě zjištěna průměrná koncentrace radonu převyšující směrnou hodnotu 1000 Bq/m 3, můžete požádat prostřednictvím krajského úřadu o příspěvek na protiradonová opatření. Byla vypracována již řada typů protiradonových opatření. Protiradonová opatření můžeme rozdělit na aktivní a pasivní. Mezi aktivní protiradonová opatření patří např. ventilátory. Aktivní opatření nezasahují tolik do konstrukce, dají se regulovat a rychle nainstalovat. Nevýhodou aktivních opatření je omezená životnost, vyšší provozní náklady a nutnost pravidelné údržby. Mezi pasivní opatření patří např. izolace. Izolace je na rozdíl od ventilace bezúdržbová a výhodou je i její dlouhá životnost a žádné provozní náklady. Nevýhodou je větší zásah do konstrukce, pokud se nedostane pod stěny, je její účinnost nejistá. Opatření proti pronikání radonu z podloží budova na pilířích, betonová deska, hydroizolace, sanace trhlin. Opatření pro podloží úprava základové půdy, výměna základové půdy, provětrávání vzduchopropustné vrstvy pod budovou, opatření snižující/zvyšující tlak v půdě pod budovou. Uvnitř budov můžeme snižovat koncentraci buď přirozenou ventilací, mezi niž patří nejjednodušší opatření a to otevření okna. Toto opatření je regulovatelné, ale pouze dočasné. Po uzavření oken se koncentrace začne zase zvyšovat. Dále do přirozené ventilace patří průduchy a šachty. Nevhodné opatření pro snižování koncentrace je pomocí štěrbin a spár. Je totiž neregulovatelné a nespolehlivé. Pokud nechceme používat přirozenou ventilaci, můžeme zvolit nucenou ventilaci. Musíme však počítat s vysokými investičními náklady, ale nízkými provozními náklady. (Neznal, 2009)

26 4. Didaktika fyziky Vyučovací předměty na všech typech škol mají přispívat k rozvíjení osobnosti žáka. Každý předmět přispívá jinak, nás však zajímá, jak přispívá fyzika. Vyučování fyzice přispívá k rozvoji svým specifickým způsobem zejména tím, že u žáků rozvíjí fyzikální myšlení a intelektuální i manuální dovednosti, které mohou uplatnit v dalším životě všichni, tj. i ti, kteří se dále fyzikou zabývat nebudou. Mezi nejvýznamnější dovednosti patří: přemýšlet o přírodních jevech a lidské činnosti z hlediska hledání souvislostí mezi nimi, informace získané (z experimentu či pozorování fyzikálních dějů hodnotit z hlediska příčin a následků nebo jejich významu pro řešení určité situace, měřit fyzikální veličiny potřebné i v běžném životě, např. délku, objem, teplotu, čas, elektrický proud, elektrické napětí, sílu apod. a naměřené veličiny efektivně a ekonomicky zpracovat, nahlížet na fyziku jako na součást kultury vůbec (význam fyzikálních objevů pro lidstvo v minulosti, přítomnosti i v budoucnosti), nahlížet na fyziku jako základní přírodní vědu, která má interdisciplinární význam a na vyučování fyzice jako proces, který má mezipředmětový charakter. (Janás, 1996, s. 15) Pokud žákům umožníme řešit problémy, musíme je umět zadat. Řešení problému probíhá následovně: 1. Navození problémové situace radon ve škole 2. Analýza problémové situace -> objevení a formulace problému je koncentrace radonu ve škole vyšší, než jsou směrné hodnoty? 3. Konstrukce, zdůvodnění a výběr hypotéz vymezení dílčích úloh a stanovení posloupnosti jejich řešení měření koncentrace radonu 4. Postupné řešení dílčích úloh, konfrontace výsledků s hypotézami, integrace výsledků dílčích úloh, ověření správnosti hypotézy porovnání výsledků 5. Ověření a zhodnocení výsledku řešení problému. závěr (Janás, 1996, s. 32)

27 4.1 Metody vyučování fyzice Pedagogika označuje slovem metoda (z řec. methodos cesta, způsob) záměrný postup nebo způsob uspořádání obsahu vyučování a učení, činnosti učitele a žáků, který směřuje k dosažení výchovně vzdělávacího cíle, a to v souhlase se zásadami organizace vyučování. (Kašpar, 1978, s. 67) Pro didaktiku fyziky je vhodné dělení podle povahy a struktury poznatků, příp. podle zdroje poznání na následující metody: a) metody slovního projevu Výklad aktivní je hlavně učitel, např. vyprávění, vysvětlování, objasňování, popis Přednáška žák je pasivní, vyžaduje značné myšlenkové úsilí žáka Rozhovor aktivní je žák i učitel, promyšlená stavba otázek Práce s knihou - dovednost žáků číst s porozuměním, práce s textem a samostatné vyhledávání S metodou výkladu se při tomto projektu setkáme hned na začátku, kdy žákům vysvětlujeme, co budou dělat. Následuje rozhovor, kdy se učitel ptá, zda se žák s pojmem radon již setkal a žák odpovídá. b) metody názorné Pozorování Předvádění spojeno se slovním výkladem Při popisu přístroje LLM 500 použijeme metody názorné, kdy žák pozoruje učitele, který předvádí přístroj LLM 500 a vysvětluje práci s ním. c) metody praktických prací Žáci pracují samostatně a učitel vykonává funkci poradce. Ve fyzice jsou nejdůležitější laboratorní úlohy (či laboratorní práce), řešení úloh, domácí pokusy a pozorování. (Janás, 1996, s. 31)

28 Žáci pracují samostatně na svých informačních plakátech a střídají se u přístroje LLM 500, s kterým pracují sami pod dozorem učitele. Vidíme, že je zde použito více metod, což nám hodinu fyziky oživí. 4.2 Pokus ve vyučování fyziky Pokus byl a i dnes zůstává hlavním a vedoucím prostředkem názornosti ve vyučování přírodovědným předmětům. Pozorování a pokusy pomáhají žákům získávat nejenom vědomosti, ale též dovednosti, a to jak intelektuální, tak manuální. V zájmu jednotného působení je třeba uplatňovat ve všech přírodovědných předmětech při provádění pokusů stejné zásady, zejména při teoretické i praktické přípravě, při vytváření návyků správného pozorování, při měření a zpracování naměřených údajů a při interpretaci pokusů. Přesnost nebo správnost měření závisí též na technické dokonalosti měřících přístrojů. Při provádění a vyhodnocování pokusů vedeme žáky ve všech předmětech k přesnosti, svědomitosti, zodpovědnosti a bezpečnosti práce. Nelze-li z vážných důvodů pokus předvést, pak je třeba jej alespoň popsat a výklad opírat o výsledky experimentu. Každý pokus ve vyučování je upravený fyzikální experiment s určitým záměrem, a to tak, aby sloužil učiteli jako prostředek řízení myšlenkových operací žáků a pronikání do logické stavby učiva. Význam pokusu ve vyučování fyzice 1. Je zdrojem poznatků o fyzikálních jevech a vlastnostech (fakta), ale též metod získávání poznatků. 2. Značně ulehčuje osvojení si učiva tím, že zvyšuje zájem žáků o fyziku a pomáhá utvářet konkrétní představy o konkrétní představy o konkrétních fyzikálních pojmech. 3. Má mít ve vyučování obdobnou funkci jako ve vědě získávání nových poznatků. Rozdíl však je v tom, že poznatky jsou nové jen pro žáka. 4. Přispívá k aktivizaci žáků, zejména když pokusy sami provádějí. 5. Napomáhá rozvoji fyzikálního myšlení, pozorovacích schopností a technických dovedností žáků.

29 Klasifikace pokusů ve školské fyzice a) podle logické povahy kvalitativní jen ukázky jevu, nikoliv měření veličin či vyvození zákona apod. kvantitativní při nichž vyhodnocujeme naměřené hodnoty veličin b) podle provedení reálné skutečně provedené myšlenkové modelové situace, příp. filmové zpracování jevů smyslům nepřístupných c) podle zaměření demonstrační frontální žákovské, skupinové žákovské, domácí žákovské laboratorní Každý pokus by měl začínat motivací, pokračuje provedením pokusu, pozorováním, zhodnocením a zobecněním. Demonstrační pokus Učitel předvádí žákům experiment. Žáci tak pasivně získávají nové vědomosti pozorováním průběhu pokusu. Vytváří si prvotní představu o probíraných jevech a získávají smyslové vjemy. + žáci věnují vyšší pozornost pouze jedinému objekt, umožňuje jim osvojit si určitý algoritmus + vzorně provedený demonstrační pokus je žákovi vzorem pro provádění laboratorních prací + stačí pouze jedna pomůcka (vhodné pro speciální a drahé pomůcky) nebo pokud by byl pro žáka nebezpečný - není zajištěna aktivita a pozornost všech žáků - chybí bezprostřední styk žáků s experimentálním materiálem

30 Žákovský pokus Žák bezprostředně poznává fyzikální jev, duševní i motorické činnosti žáka se vzájemně doplňují. Musí mít jasně stanovený cíl. Pomůcky volíme jednoduché a máme jich dostatek, žáky sledujeme a radíme jim, dbáme na to, aby se zapojili všichni žáci, hodnotíme práci jednotlivých skupin a především dbáme na jejich bezpečnost. + všichni žáci jsou aktivní a poznávají fyzikální jev + rozvíjí duševní a motorické schopnosti a dovednosti žáka - musíme mít dostatečný počet pomůcek - učitel musí všechny žáky sledovat a hlídat je Laboratorní úlohy Všechny skupiny (2-3) žáci pracují na stejné úloze. Rozvíjejí zručnost a schopnost pracovat s technicky dokonalejšími přístroji a zařízeními, štěpují prvky samostatnosti při experimentování. + žák se učí samostatnosti + rozvíjí zručnost žáka - musíme mít dostatečný počet přístrojů a zařízeních (Janás, 1996, s ) Při projektu Měření radonu na ZŠ budeme provádět kvantitativní pokus, protože žáci musí změřit veličiny a následně si je zapsat. Jedná se o reálný žákovský pokus, ve kterém budou všichni žáci aktivně zapojeni a měří koncentraci radonu a jeho dceřiných produktů. 4.3 Příprava na vyučovací hodinu fyziky Základním předpokladem úspěchu činnosti učitele ve třídě je důkladná příprava na vyučování, jejímž výchozím bodem je plán práce. Požadavky na přípravu 1. Důslednost a systematičnost při určování cíle, obsahu i metod vyučovací hodiny.

31 2. Opakování a upevňování učiva má být organickou součástí hodiny. 3. Nové učivo musí logický navazovat na učivo probrané v minulých hodinách. 4. Správná organizace vyučovacího procesu, tj. práce učitele i žáků v průběhu vyučovací hodiny včetně časové rozvahy. 5. Účelné a racionální využívání názorných a technických pomůcek. Struktura vyučovací hodiny základem úspěchu je aktivní zapojení všech žáků, čehož můžeme dosáhnout za pomoci: 1. Provádění demonstračních pokusů a rozhovor o příčinách pozorovaného jevu 2. Provádění frontálních pokusů a diskuse o příčinách pozorovaného jevu či o získaných výsledcích měření 3. Funkční grafická transformace prováděných pokusů 4. Řešení problémových úloh, zejména paradoxních 5. Netradiční způsoby výuky (skupinové vyučování, problémové vyučování) 6. Netradiční zadávání fyzikálních úloh. (Janás. 1996, s. 35, 38) Vlastní průběh vyučovací hodiny bezprostředně souvisí s úrovní přípravy učitele na vyučování. Důkladná příprava učitele tvoří předpoklad hlubokých a trvalých vědomostí, dovedností i návyků, které žáci ve vyučování získávají. Příprava učitele fyziky má v podstatě dvě složky teoretickou a praktickou a její výsledky jsou zachyceny v písemné přípravě, označené také jako plán vyučovací hodiny. Důkladná příprava na vyučování předpokládá, že se učitel nespokojí jen s prostudováním příslušného tématu v učebnici, ale že se seznámí s jeho věcným i metodickým zpracováním v další literatuře, ve vysokoškolských učebnicích a skriptech, v populárně naučné literatuře, atd. Hluboké studium obsahu tématu je nutné i proto, že učebnice vždy zahrnuje jen omezený výběr poznatků, jež jsou často z didaktických důvodů zjednodušené, definice pojmů nejsou vyčerpávající, téma je zpracováno neúplně atd. Učitel přemýšlí také výchovnou složku vyučování, která musí tvořit organickou složku výkladu. Z tohoto hlediska učitel zhodnotí obsah učiva a posoudí, které jeho části

32 a jakou formou využije k výchovnému působení na žáky. Bere v potaz, že každá třída je jiná a potřebuje učivo přizpůsobit. (Kašpar, 1978, s. 92) 4.4 Klasifikace a vymezování výukových cílů Cíl je obecně vzato stav, kterého má být dosaženo. Výukovým cílem označíme zamýšlenou změnu osobnosti studenta, které má být dosaženo výukou. Vzdělávací cíle kognitivní (poznávací), patří mezi ně především osvojování poznatků a intelektuálních dovedností (dovednost řešit typické a netypické úlohy) Výchovné cíle afektivní (postojové, emociální), které zahrnují osvojování postojů, vytváření hodnotové orientace aj. Výcvikové cíle psychomotorické, zahrnující osvojování psychomotorických dovedností (při činnostech vyžadujících nervo-svalovou koordinaci, např. psaní, rýsování, manipulace s předměty, ) Požadavky na stanovení cílů Konzistence vnitřní vazba cílů v cílové struktuře vyplývající z podřízenosti nižších cílů cílům vyšším Přiměřenost soulad požadavků s možnostmi, to znamená, že cíle mají být náročné, ale současně i splnitelné Jednoznačnost nepřipouští víceznačný výklad jeho smyslu jak různými učiteli, tak i studenty Kontrolovatelnost vlastnost cíle, zajišťující možnost zjistit, zda cíle bylo dosaženo, či nikoli Bloomova taxonoie výukových cílů 1. Znalost (zapamatování) definovat, doplnit, napsat, opakovat, pojmenovat, popsat, přiřadit, reprodukovat, seřadit vybrat, vysvětlit, určit 2. Porozumění dokázat, jinak formulovat, ilustrovat, interpretovat, objasnit, odhadnout, opravit, předložit, předvést, vyjádřit vlastními slovy, vyjádřit (jinou formou), vysvětlit, vypočítat, zkontrolovat, změřit

33 3. Aplikace aplikovat, demonstrovat, diskutovat, interpretovat údaje, načrtnout, navrhnout, plánovat, použít, prokázat, registrovat, řešit, uvést vztah mezi, uspořádat, vyčíslit, vyzkoušet. 4. Analýza analyzovat, provést rozbor, rozhodnout, rozlišit, rozčlenit, specifikovat. 5. Syntéza kategorizovat, klasifikovat, kombinovat, modifikovat, napsat sdělení (zprávu), navrhnout, organizovat, reorganizovat, shrnout, vyvodit obecné závěry. 6. Hodnotící posouzení argumentovat, obhájit, ocenit, oponovat, podpořit (názory), porovnat, posoudit, provést kritiku, prověřit, srovnat s normou, vybrat, uvést klady a zápory, zdůvodnit, zhodnotit. Chybné vymezování cílů 1. Příliš obecné vymezení cíle 2. Náhrada cílů tématy 3. Vymezení cílů připouštějící různé interpretace 4. Místo vymezení cílů popis činnosti učitele (Janás, 1996, s ) 4.5 RVP ZV Měření radonu zařazujeme do vzdělávací oblasti Člověk a příroda. Vzdělávací oblast Člověk a příroda poskytuje žákům prostředky a metody pro hlubší porozumění přírodním faktům a jejich zákonitostem. Pomáhá jim lépe se orientovat v běžném životě. Zvláště významné je rozvíjení dovedností soustavně, objektivně a spolehlivě pozorovat, experimentovat a měřit, vytvářet a ověřovat hypotézy o podstatě pozorovaných přírodních jevů, analyzovat výsledky tohoto ověřování a vyvozovat z nich závěry. A přesně tyto schopnosti a dovednosti si žáci osvojí při probírání problematiky radonu. Vzdělávacími obory, které patří do vzdělávací oblasti Člověk a příroda jsou Fyzika, Chemie, Přírodopis a Zeměpis. Všechny tyto obory téma radon propojuje. (Balada, 2006) V Příloze C jsou k nahlédnutí očekávané výstupy z RVP ZV z různých oborů, ve kterých najdeme projekt Měření radonu na ZŠ. Jak můžeme vidět, žáci využijí znalosti z matematiky a to násobení desetinných čísel, zakreslování grafů a orientace v tabulce. Ve fyzice si rozšíří učivo o radioaktivitě. V chemii využijí znalosti o prvcích a v zeměpise si žáci procvičí mapu České republiky.

34 Součástí RVP ZV jsou průřezová témata, která nám představují okruhy současných problémů světa, a proto se stávají významnou a nedílnou součástí základního vzdělávání. Žáci mají možnost uplatnit se individuálně a rozvíjí se žákova osobnost (postoje a hodnoty). Průřezová témata jsou povinná a škola je musí všechna zařadit do vzdělávání (na 1. i 2. stupni). Mezi průřezová témata patří: osobnostní a sociální výchova, výchova demokratického občana, výchova k myšlení v evropských a globálních souvislostech, multikulturní výchova, environmentální výchova a mediální výchova. Pokud budeme ve škole probírat téma radon, nabídneme tak žákům průřezová témata osobnostní a sociální výchova, výchova demokratického občana, environmentální výchova a mediální výchova. (Balada, 2006) 4.6 Mezipředmětové vztahy Dosavadní didaktické systémy jednotlivých předmětů jsou stále ještě poznamenány hromaděním znalostí v rámci jednoho předmětu. Žáci si tak nemohou ujasňovat vzájemné souvislosti poznatků a vědomě využívat poznatky z jednoho předmětu v předmětu druhém. Protože množství nových poznatků neustále narůstá a zvyšovat počty hodin jednotlivých předmětů nelze, je třeba hledat způsoby výhodnějšího využití daného počtu hodin. Jedním takovým způsobem je vědomé využívání mezipředmětových vztahů. V dnešní době se problematika mezipředmětových vztahů stala předmětem zvýšeného zájmu pedagogiky a předmětových didaktik v souvislosti s modernizačními snahami o zefektivnění a zkvalitnění vyučovacího procesu. Modernizace vyučování se má projevit zejména v přiblížení obsahu vyučování současnému stavu vědních oborů, v těsnějším spojení školy se životem. Jako didaktický prostředek mezipředmětové vztahy: a) usnadňují systematizaci poznatků b) napomáhají odstranit nežádoucí zdvojování učiva c) umožňují vytvářet dovednost syntézy i přenášení poznatků a pracovních metod z jednoho předmětu do druhého

35 d) pomáhají realizovat polytechnický princip ve vyučování e) umožňují vytvářet obecné představy o přírodě, společnosti a myšlení na základě dialektické jednoty učiva z různých předmětů a přispívají tak k formování vědeckého světového názoru žáků. Určujícím znakem přírodních věd v 18. století bylo odlišování nahromaděných vědeckých poznatků. V systému školního vzdělávání se to projevilo zavedením jednotlivých vyučovacích předmětů. Od druhé poloviny 20. století je charakteristickým znakem vývoje přírodních věd integrace, která vystupuje jako projev mezivědních vztahů. Oba procesy, diferenciaci a integraci, lze považovat za součást procesu vývoje věd, ve kterém má dnes vedoucí úlohu integrace. V současné době se stále zřetelněji ukazuje, že znalosti z jednotlivých přírodních věd nejsou izolované, ale prolínají se navzájem a často spolu souvisí. Čtení odborného textu, kreslení a čtení náčrtů, schémat a grafů je dovednost, kterou pomáhají vytvářet u žáků všechny přírodovědné předměty, matematika i pracovní vyučování. Schopnost samostatně a s porozuměním číst odborný text, především z učebnice, studovat obrázky, náčrty a schémata, je třeba rozvíjet postupně od začátku vyučování. Dovednost vyčlenit z přečteného textu podstatné informace a využívat jich, má mezipředmětový charakter a umožňuje žákům samostatně se vzdělávat. (Janás, 1985) Ve fyzice 6. ročníku základní školy se používají pojmy prvek a periodická soustava prvků, v chemii 7. ročníku chemický prvek a periodická soustava chemických prvků. Učivo o stavbě atomu se doplňuje uspořádáním prvků podle počtu protonů v atomovém jádru do periodické soustavy prvků. Do mezipředmětových vazeb zahrnujeme: Závislosti, které se týkají obsahu vyučování přírodovědným předmětům, označíme termínem obsahové vazby. Nelze je vytvořit, lze však objevit logické souvislosti mezi učivem spolu souvisejících předmětů a didakticky je využít. Jejich didaktické využití pomáhá žákům pochopit podstatu jevů, pojmů a zákonitostí, nutných k vytvoření celkové představy o světě, kladou však značné nároky na abstraktní myšlení. Vzájemné vazby příbuzných předmětů, které se týkají metod i forem vyučování a učení, označíme termínem metodické vazby. Můžeme k nim řadit stejné metody a metodické postupy používané v různých předmětech, vzájemné využívání poznatků

36 mezi jednotlivými vyučovacími předměty, způsoby utváření společných dovedností a návyků, formy spolupráce apod. Využívání poznatků a metod jednoho vyučovacího předmětu v druhém závisí do značné míry na časové návaznosti společného učiva na časových vazbách. Časové vazby je nutné začlenit do učebních osnov jednotlivých vyučovacích předmětů a respektovat je při vyučování. (Janás, 1985)

37 5. Učebnice Učebnice jsou stále jednou z nejpoužívanějších pomůcek ve vyučování. Výzkumy prokazují, že u nás, stejně jako v zahraničí, jsou učebnice zřejmě hlavním zdrojem, který učitelé používají pro plánování výuky. Masový rozvoj školních učebnic nastal postupně po Gutenbergově vynálezu knihtisku v 15. stolení. My, obyvatelé České Republiky, bychom měli být hrdí na to, že Jan Amos Komenský byl jedním ze zakladatelů teorie a tvorby moderních školních učebnic. Podle Komenského mají být učebnice psány srozumitelně a přístupně, tak aby jim žáci rozuměli i bez učitele, dále si přál, aby byly psány formou dialogickou. Tato forma je pro žáky snazší na porozumění a upevňuje vědění. Učebnice v pedagogice lze pojmout jako kutikulární projekt, jako zdroj obsahu vzdělávání pro žáky nebo jako didaktický prostředek pro učitele. Učebnice je jedním z edukačních konstruktů tzn., že je to nějaký model či scénář, s jehož pomocí společnost jistým způsobem reguluje edukační procesy v prostředí školy. Vymezuje podle představ vzdělávací politiky země, resp. podle představ tvůrců kurikula ty obsahy vzdělávání, jež mají být prezentovány vzdělávacím se subjektům. Učebnice jsou velmi vázány na ideologické a politické principy jednotlivých zemí a mohou být nástrojem národní propagandy. Učebnice jako didaktický prostředek pojem didaktické prostředky je vymezován jako vše co vede ke splnění výchovně vzdělávacích cílů. Jsou to tedy jednak prostředky nemateriální, jednak materiální (učební/vyučovací pomůcky). Schematické rozlišení textových materiálů didaktické texty ( textové materiály ) učebnice metodické příručky fyzikální příručky (pro žáky a učitele) (pro učitele) (tabulky, atd.)

38 Vymezujeme tři základní funkce učebnice 1. Prezentace učiva učebnice je především souborem informací, které musí prezentovat (překládat, nabízet) uživatelům a to různými formami (verbální, obrazovou, kombinovanou) 2. řízení učení a vyučování učebnice je současně didaktickým prostředkem, který řídí jednak žákovo učení (např. pomocí otázek, úkolů) jednak učitelovo vyučování (např. tím, že udává proporce učiva vhodné pro určitou časovou jednotu výuky) 3. funkce organizační (orientační): učebnice uživatele informuje o způsobech svého využívání (např. pomocí pokynů, rejstříku či obsahu.) Jestliže má učebnice plnit své účely, k nimž je předurčena musí autoři učebnic tyto funkce respektovat a mít na paměti žáky jako uživatele učebnice, aby učebnice vybavili potřebným aparátem. (Průcha, 2013, s ) 5.1 Didaktická vybavenost učebnic Hodnotíme její obsah v souladu s kurikulárními projekty (RVP, ). Poměrně méně se posuzuje, zda je učebnice účelně nasycená takovými vlastnostmi, jež by jí měly zajišťovat optimální využívání na straně žáků. Současné učebnice věnují velký prostor obrázkovým komponentům. U učebnic je také důležité věnovat se obtížnosti textu. I jednoduchý obsah může být napsán tak, že je pro žáky nudný, nezajímavý nebo nepochopitelný. Autoři učebnic většinou nedokážou odhadnout, co je přiměřená hustota odborné informace v textu určeném pro žáky určitého věku a přetěžují text vysokým počtem odborných či faktografických pojmů nebo obojím. I. Aparát prezentace učiva (A) verbální komponenty: (B) obrazové komponenty: - výkladový text prostý - umělecká ilustrace - shrnutí učiva k tématům - nauková ilustrace - doplňující texty (dokumentační (schematické kresby, náčrtky, materiál, citace z pramenů aj.) grafické modely aj.) - slovníčky pojmů, cizch slov aj. - fotografie

39 II. Aparát řídící učení - předmluva (úvod do předmětu, ročníku) - grafické symboly vyznačující - otázky a úkoly za lekcí určité části textu (poučky, úkoly, aj.) - explicitní vyjádření cílů učení - užití zvláštní barvy pro určité části textu - sebehodnocení výkonů žáků - užití zvláštního písma pro určité - odkazy na jiné zdroje informací atd. části textu atd. III. Aparát orientační - obsah učebnice - členění učebnice (na tematické celky, kapitoly, lekce, aj.) - marginálie (vnější okraj stránky, poznámky v textu) - rejstřík (věcný, jmenný, smíšený) (Průcha, 2013, s. 278, 279) 5.2 Porovnání učebnic V učebnicích jsem porovnávala téma radioaktivity a to v učebnicích pro 9. ročník a v případě učebnice Jáchim, Tesař pro 8. ročník. Radioaktivitu jsem vybrala jako téma nadřazené k problematice radonu. Zajímalo mě, zda se o radonu v učebnicích autoři zmiňují. Dále jsem chtěla zjistit, zda v tématu radioaktivita nabízí nějaké pokusy. Základní údaje porovnávaných učebnic: 1. RAUNER, Karel. Fyzika 9: učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Fraus, JÁCHIM, František a Jiří TESAŘ. Fyzika pro 9. ročník základní školy. Praha: SPN - pedagogické nakladatelství, MACHÁČEK, Martin. Fyzika 9: pro základní školy a víceletá gymnázia. 2. vyd. Praha: Prometheus, KOLÁŘOVÁ, Růžena. Fyzika pro 9. ročník základní školy. Praha: Prometheus, 2000.

40 Pro rozlišení učebnic budu dále v textu uvádět pouze jména autorů (Rauner; Jáchim, Tesař; Macháček; Kolářová) Tyto učebnice jsem si vybrala kvůli tomu, že se s nimi ve školách pracuje nejčastěji. Nejvíce jsem se setkala s učebnicí od Kolářové a v současné době nastupuje učebnice od nakladatelství Fraus od Raunera. Rauner Téma radioaktivity je obsažené v kapitole Atomy a záření od strany 75 v podkapitolách Radioaktivita, Využití radioaktivity a Ochrana před zářením. V učebnici je po straně vždy od shora dolů rámeček se zajímavostmi z běžného života. Jsou to například různé fotografie, obrázky a informace nad rámec základního vzdělání pro zvídavé děti. Úvodní text je psán modře, další text klasicky černě a důležité informace jsou tučně zvýrazněny. Symboly užívané v učebnici Brýle zamysli se; šipka zajímavost; vykřičník pozor; zkumavka pokus; domeček domácí úkol; pavučina souvislosti; kladivo v praxi; žárovka vysvětlení; krabice shrnutí; otazník otázky a úkoly (Rauner, 2007) V úvodu se žáci dovědí o historii radioaktivity, dále o radioaktivním záření alfa, beta, gama a jak toto záření vzniká. Text mi přijde pro žáky ZŠ až příliš podrobný a složitý. Učebnice obsahuje hodně fotografií a názorných obrázků. Na konci je shrnutí, ve kterém je stručně zapsáno, co si žáci mají zapamatovat. Za shrnutím jsou otázky a úkoly. V této kapitole není žádný pokus. K tomuto tématu patří i podkapitola využití radioaktivity. Popisuje se zde především určování stáří hornin a organických zbytků pomocí radioaktivních přeměn. V kapitole Ochrana před zářením je krátce zmíněno o radonu, ale spíš se zde píše o Černobylu a o dávkách ionizujícího záření. Rauner poukazuje na to, že jaderné elektrárny jsou z hlediska ozáření méně škodlivé než uhelné elektrárny. O radonu: Záření alfa sice nedoletí ve vzduchu dále než 5 cm a zdálo by se, že se proti němu nemusíme chránit. Nebezpečné je ale u radioaktivních plynů, které mohou být vdechnuty. Jedním z radioaktivních plynů je radon, který se může vyskytovat

41 v nebezpečných koncentracích nad ložisky uranu. a dále Ke zvýšení dávky může přispět i radon, který vzniká z uranových rud. (Rauner, 2007, s. 80) Jáchim, Tesař O radioaktivitě se píše ve čtvrté kapitole hned po elektřině a je poslední kapitolou. Podkapitola, o kterou se budeme zajímat, se nazývá 1.2 Radioaktivita. Jáchim, Tesař zařazují výuku radioaktivity do 8. ročníku. Učebnice není příliš barevná, jsou zde pouze symboly a na konci podkapitoly je část k zapamatování s odrážkami. Za touto částí se nachází modrý text s názvem Něco navíc. Ten je určen pro zvídavé žáky a je zde i něco málo z historie. V učebnici je dost textu, který není příliš členitý tak se v něm žák může ztrácet. O pokusu na toto téma zde není zmínka. Symboly užívané v učebnici: sova úloha vyžadující vaše vědomosti kalkulačka početní úloha přesýpací hodiny úloha na procvičení dovedností a odhadu otazník úlohy, které vás budou učit vyhledávat údaje nebo poznatky mimo učebnici domeček domácí pokus ruka zadání pokusů prováděných ve škole (Jáchim & Tesař, 2000) Historie není v úvodu, ale až v modrém textu na konci. Žáci se rovnou dozvědí, co je to pojem radioaktivita, přirozená radioaktivita, druhy záření, poločas přeměny a umělá radioaktivita. Jako jediná se tato učebnice nezmiňuje o ochraně před zářením. O radonu se zde zmiňují pouze v souvislosti s rozpadem radia. V této učebnici je toho o radonu nejméně. Učebnice obsahuje hodně textu, a to způsobuje špatnou orientaci. Macháček Můžeme se setkat se starším vydáním, které má dva díly. V tomto případě je téma Radioaktivita v první kapitole s názvem Atomové jádro. Pokud se setkáme s novějším vydáním, najdeme téma Radioaktivity v kapitole devět. Jinak se tyto učebnice neliší. Radioaktivita se nachází v podkapitole Radioaktivita a Radioaktivní záření a živá hmota. Navazuje na Jaderné reakce a následuje štěpení jádra. V modrých rámečcích jsou shrnuty

42 důležité informace pro žákův lepší přehled. Tato učebnice je celá v modro-černo-bílém provedení (i obrázky). I přesto, že je formátu A4 je pěkně rozčleněná. Pouze mi zde chybí něco pro nadané nebo zvídavé žáky. Na začátku není uvedena historie, ale je zde rovnou vysvětlena radioaktivita a uvedeny příklady. Podkapitola Jak se chráníme před škodlivým zářením, je velmi stručná. V této učebnici se o radonu zmiňují nejvíce. Je zde popsáno, jak se dostává do domu, jak negativně působí na zdraví i opatření ke snižování koncentrace radonu. Je zde i obrázek s pronikáním radonu do budovy. Nabízí zde možnost pokusu s radioaktivitou GAMABETA a krátce ho popisují. Tato učebnice je velmi stručná, ale i tak obsahuje všechny důležité a zajímavé informace. O radonu: Nejnebezpečnějším zdrojem radioaktivního záření, s kterým se lidé po celém světě setkávají, je přirozený radioaktivní plyn radon. Ten na mnoha místech pomalu uniká z půdy a dostává se i do domů. Poškozuje živé buňky především v plicích a v některých případech může i vyvolat rakovinu. Lékaři odhadují, že radon v domech je druhou nejčastější příčinou rakoviny plic tou první je kouření. Nejlepší ochranou proti radonu je často větrat v místnostech, kde pobýváme. (Macháček, 2000, s. 9) A v modrém rámečku s informacemi k zapamatování je napsáno Nebezpečný je radioaktivní plyn radon, který uniká ze země do domu. (Macháček, 2000, s. 9) Kolářová Téma radioaktivity se nachází v 8. kapitole s názvem Jaderná energie. I zde máme více podkapitol, ve kterých se mluví o radioaktivitě a to podkapitola Radioaktivita a Ochrana před zářením. Důležitá slova jsou zvýrazněny tučně. V modrých rámečcích je krátký životopis osobností spojených s tématem. Nejdříve je historie. Dále jsou žáci seznámeni s radioaktivitou, druhy záření, poločasem přeměny a o přirozené a umělé radioaktivitě. Na konci je žlutý rámeček se shrnutím důležitých informací, které si mají žáci zapamatovat. Za žlutým rámečkem je modrý rámeček s otázkami a úlohami. Stejně jako u Macháčka se zde nabízí možnost pokusu s GAMABETOU. Tato učebnice mi přijde pro žáky srozumitelnější a jednodušší než od Raunera. Obrázky jsou věcné a není jich přehršel, takže neodvádí pozornost od textu. V podkapitole Ochrana před zářením se objevuje i zmínka o radonu.

43 O radonu: Ozařují nás přírodní látky, nerosty, atmosféra, vdechovaný radon, dokonce jsme ozařováni radionuklidy v našem vlastním těle. A dále Přesto je třeba nevystavovat se záření zbytečně a omezit jeho vliv odstraňovat radon častým větráním místností, nepřehánět slunění, omezit rentgenová vyšetření. (Kolářová, 2000, s. 146) Shrnutí Každá z učebnic má své pro i proti. Všechny učebnice předkládají daný tematický celek poměrně přehledně a uceleně. Nechybí zde názorné obrázky a různé zajímavosti. Učebnice od Raunera je nejvíce barevná, ale může to odvádět pozornost od informací. Radonem se nejvíce zabývá Macháček. Kolářová a Macháček jako jediní nabízí možnost pokusu se soustavou GAMABETA. U Jáchima, Tesaře mi nevyhovuje zařazení tématu radioaktivity do 8. ročníku.

44 6. Projekt Měření radonu na ZŠ Pojmové schéma tematického celku Fyzika mikrosvěta ve školské fyzice Atom izotop nuklid Radionuklid radioaktivita poločas rozpadu Záření alfa, beta, gama Řetězová jaderná reakce jaderný reaktor jaderná elektrárna Jaderná syntéza termojaderná reakce Ochrana před zářením (Janás & Trna, 2005, s. 73) V projektu si žáci zopakují poznatky z fyziky a chemie o částicovém složení látky, připomenou si pojem atom, molekula, proton, neutron, nukleon, elektron, nukleonové číslo, protonové číslo, chemický prvek, izotop a nuklid Fyzika atomového jádra (jaderná fyzika) Strukturní pojmy této části tématu Modely jádra Radioaktivita Jaderná energetika vazebná energie jádra alfa, beta a gama záření radionuklidy Jaderné děje je často možné popsat pouze staticky. Příkladem je zákon radioaktivní přeměny: N(t) = N(0).e - λt, kde N(t) je počet jader daného radionuklidu v čase t, N(0) je počet jader v čase t = 0s, λ je přeměnová (rozpadová) konstanta, pro kterou platí λ = ln 2, T kde T je poločas přeměny (rozpadu), který je charakteristický pro každý radionuklid. (Janás & Trna, 2005, s. 80)

45 Poznatky jaderné fyziky se uplatňují v jaderné energetice a v různých aplikacích radionuklidů. Významné je působení jaderného záření na živé organismy, může být využito při stanovení diagnózy, při léčení nádorů, ale může též škodit. Proto je třeba věnovat pozornost ochraně zdraví a životního prostředí. 6.1 Projektová výuka Projektové vyučování je metoda, která žákům umožňuje dotýkat se reality, prožívat nové role, řešit problémy, propojovat a uplatňovat získané poznatky všech oborů při smysluplné a užitečné práci. (Tomková & Kašová & Dvořáková, 2009, s. 9) Cílem je produkt, který je dobře naplánovaný, organizovaný, užitečný a jeho řešení je logické a promyšlené. Žáky učí přemýšlet v souvislostech a systematický řešit daný úkol. Dává jim příležitost k samostatné práci a seberealizaci, což je motivuje. Musí zvládnout týmovou spolupráci a komunikaci při objevování nových poznatků. Výhodou je propojení oborů a témat a tak projektové vyučování splňuje požadavky na moderní a efektivní vzdělávání. Pedagog si rozvíjí svoji tvořivost a komplexnost vnímání učebních témat a lépe poznává žáky. V dnešní době se dbá na to, aby žáci byli schopni vyhledávat a zpracovávat poznatky a rozvíjí se schopnost samostatně se učit a zároveň chtít se učit. Žák při projektovém vyučování může využít i svých vlastních zkušeností, které získal mimo školu a chce se o ně podělit. Projektové vyučování zahrnuje teoretické i praktické činnosti, které směřují ke konečnému produktu. Jeho základními znaky jsou: odpovědnost za vlastní učení samostatné objevování poznatků žákovo úsilí o dosažení cíle (produktu) Projekt: motivace, mapování, třídění řešení produkt projektu reflexe Nejdůležitější podmínkou je vnitřní motivace žáka, jeho vlastní přijetí úkolu, touha vyřešit daný problém a dovršit projekt až do fáze konečného produktu. Učitel projekty plánuje, hledá témata, která jsou žákům blízká, promýšlí úkoly a snaží se po celou dobu udržovat žákův zájem. Téma projektu se vybírá tak, aby bylo ze života

46 a nenásilně spojovalo poznatky z různých oborů. Výsledný produkt dává práci smysl, motivuje žáka k činnosti a řídí její průběh. Co není projektovou výukou 1. tematická vycházka, výlet, exkurze, pěstitelské práce, a další podobné vyučování dochází sice k propojení teoretických poznatků s prací, ale jde spíše o naplnění zásady názornosti 2. samostatná práce, při které žáci individuálně nebo skupinově zpracovávají zadané téma s cílem referovat o něm učiteli a ostatním spolužákům žák získává potřebné kompetence pro projektové vyučování, ale produkt nepřekračuje sdělení referátu 3. plnění úkolů podle pracovního listu tato forma práce nemůže tvořit celý obsah projektu, může být pouze jednou z etap projektového vyučování Na projektovou přípravu musíme připravit nejen sebe, ale i žáky. Žáky postupně učíme samostatnosti, seberegulaci v učení, metodám práce s informacemi a sociálním dovednostem, především kooperaci a komunikaci. (Tomková & Kašová & Dvořáková, 2009) Rysy, které má projekt mít, dle J. Coufalové (2006): 1. Projekt vychází z potřeb (potřeba získávat nové zkušenosti, odpovědnosti za svou činnost,...) a zájmů dítěte. 2. Projekt vychází z konkrétní a aktuální situace, která se neomezuje jen na prostředí školy. 3. Projekt je interdisciplinární. 4. Projekt je především podnikem žáka. 5. Práce žáků v projektu přináší konkrétní produkt, tj. výstup, kterým se účastníci projektu prezentují. 6. Projekt se zpravidla uskutečňuje ve skupině (ale může být i projekt individuální). 7. Projekt umožňuje začlenění školy do života obce nebo širší veřejnosti. (Coufalová, 2006)

47 Je třeba: Změnit vztah učitele a žáka na vztah partnerský, na pomoc žákovi v učení Učit děti potřebným dovednostem, tj. např. pracovat samostatně s informacemi, literaturou a s cíli učení, plánovat a samostatně si své učení organizovat, nejen plnit úkoly stanovené učitelem Naučit děti učit se v souvislostech, jako je tomu v běžných životních situacích Otevírat školu a třídu dalším zdrojům učení (internet, ) (Coufalová, 2006) Projektivní výchova zabraňuje stereotypům, rutině a všednosti. Každý projekt je jedinečný, liší se osobností a přístupem žáků i tématem. V projektech se učitel dostává do velmi blízké komunikace se žáky, s okolím školy i s jinými institucemi. Pozitivní vlivy projektové výuky Dimenze žáka: - Projektová výuka umožňuje zapojení žáka dle jeho individuálních možností - Žák získává silnou motivaci k učení - Žák přebírá zodpovědnost za výsledek práce - Rozvíjí se samostatnost žáka - Žák se učí pracovat s různými informačními zdroji - Žák se učí řešit problémy - Žák konstruuje své poznání (konstruktivismus) - Žák využívá svých nabytých znalostí a dovedností, získává nové - Žák získává dovednost organizační, řídící, plánovací, hodnotící - Žák získává globální celkový pohled na řešený problém - Žák se učí spolupracovat - Žák rozvíjí své komunikativní schopnosti - Žák se učí vzájemnému respektu - Žák rozvíjí svou tvořivost, aktivitu a fantazii Dimenze učitele - Učitel se učí nové roli, roli poradce - Učitel se učí vnímat dítě jako celek, dochází ke změně v jeho myšlení o žácích - Učitel rozšiřuje svůj repertoár vyučovacích strategií

48 - Učitel užívá nových možností hodnocení a sebehodnocení - Učitel rozšiřuje své dovednosti organizační Negativa, obtíže projektové metody Dimenze žáka - Časová náročnost na řešení projektu - Žák není mnohdy vybaven potřebnými kompetencemi Dimenze učitele - Časová náročnost na přípravu projektu - Náročnost na hodnocení (Tomková & Kašová & Dvořáková, 2009) 6.2 Popis projektu Projekt je určený pro žáky 9. ročníku v jarních měsících, kdy se probírá radioaktivita. Žáci mají za úkol změřit radon pomocí přístroje LMM 500. Výsledky měření a další informace zapíší do informačního plakátu pro ostatní žáky. Vytvoříme pět skupin, kde každá skupina bude mít vlastní informační plakát. Na konci hodiny každá skupina popíše ostatním, co měli za úkol vyhledat, co se dozvěděli a také jaké hodnoty naměřili. Informační plakáty se následně vyvěsí v učebně fyziky nebo na chodbu, aby se o radonu mohli dozvědět i ostatní. Každý žák také dostane vlastní pracovní list, který jim bude sloužit jako pomoc při vyhledávání informací do informačního plakátu, pracovní listy si vyplní během měření a následně si je mohou nechat. Témata: 1. Měření radonu (ve třídě) 2. Měření radonu (různá místa) 3. Účinnost větrání na snižování koncentrace radonu 4. Rozpadová křivka 5. Radonové mapy ČR První skupina změří koncentraci radonu a jeho dceřiných produktů ve třídě pomocí didakticky vhodného přístroje LLM 500. Další úkoly této skupiny jsou vyhledat

49 směrné a limitní hodnoty koncentrace radonu a zjistit, jak je radon nebezpečný pro člověka. Tyto informace společně s tabulkou naměřených hodnot žáci zapíší do svého informačního plakátu. Druhá skupina má za úkol změřit radon na různých místech. Žáci si zapíší naměřené hodnoty koncentrace radonu a jeho dceřiných produktů ve třídě a následně změří koncentraci v šatnách. Šatny jsou zvoleny z důvodu toho, že jsou umístěny nejblíže k podloží a žáci tak mohou porovnávat, jak se liší koncentrace v šatnách a v učebně fyziky, která je ve čtvrtém patře. Po změření koncentrace radonu skupina pracuje na dalších úkolech, kterými je zjištění, kde je koncentrace radonu vyšší a popřípadě napsat proč tomu tak je. Dále mají žáci vyhledat na internetu, jak a kdo měří radon. Všechny tyto informace opět zapíší do svého informačního plakátu. Třetí skupina má za úkol prozkoumat, zda je větrání účinným opatřením ke snižování koncentrace radon a jeho dceřiných produktů ve třídě. Nejdříve si zapíšou hodnoty radonu ve třídě před vyvětráním, následně se 15 minut vyvětrá a pak žáci koncentraci změří opětovně. Dalším úkolem této skupiny je vyhledat opatření ke snižování koncentrace radonu, a jaké jsou jeho zdroje v budově. Následně všechno zapíší do informačních plakátů. Čtvrtá skupina má trochu jiný úkol než ostatní. Měření zabírá více času, protože žáci musí zapisovat počet rozpadů po dobu 18 minut. Ze získaných dat sestrojí graf závislosti počtu rozpadů na čase. Graf sestrojí na počítači, využijí funkce proložení grafu exponenciální funkcí, z její rovnice zjistí rozpadovou konstantu lambda. Pomocí ní vypočítají poločas rozpadu. Dále vyhledají rozpadovou řadu radonu a všechno zapíší do svého informačního plakátu. Poslední pátá skupina radon neměří. Pouze se podívají, jak koncentraci měří jiná skupina, aby jim neunikly zajímavé informace o přístroji LLM 500. Tato skupina se věnuje radonovým mapám ČR. Na internetu si vyhledají radonovou mapu ČR a podle ní vybarví mapu, kterou dostali v pracovním listě. Následně vyhledají radonovou mapu okolí školy, kde vyznačí, ve kterém radonovém indexu jejich škola leží. Dále zjistí na internetu, které podloží obsahuje nejvyšší koncentraci radonu a další zajímavosti o radonu, např. informace o radonových lázních Jáchymov. Všechny tyto úkoly zapíší na svůj informační plakát.

50 6.3 Příprava projektu Modelová příprava projektové výuky Téma: Měření radonu na ZŠ Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Fyzika Průřezová témata: osobnostní a sociální výchova, výchova demokratického občana, environmentální výchova a mediální výchova Integrace mezi vzdělávacími obory: chemie, matematika, zeměpis, výchova ke zdraví Kompetence: K učení vyhledává a třídí informace, uvádí je do souvislostí, porovnává, kriticky posuzuje Komunikativní žák formuluje a vyjadřuje své myšlenky, účinně se zapojuje do diskuze, vhodně argumentuje Řešení problému žák rozpozná a pochopí problém, promyslí a naplánuje způsob řešení Sociální a personální - účinně spolupracuje ve skupině, na základě ohleduplnosti a úcty při jednání s druhými lidmi přispívá k upevňování dobrých mezilidských vztahů, v případě potřeby poskytne pomoc Občanská rozhoduje se zodpovědně podle dané situace, respektuje požadavky na kvalitní životní prostředí, rozhoduje se v zájmu podpory a ochrany zdraví a trvale udržitelného rozvoje společnosti Pracovní používá bezpečné a účinné materiály, nástroje a vybavení, dodržuje vymezená pravidla, plní povinnosti a závazky, adaptuje se na změněné pracovní podmínky Hlavní cíle projektové výuky: Žák bude schopen změřit radon pomocí přístroje LLM 500. Žák bude schopen uvést zdroje radonu Žák bude schopen popsat prvek radonu. Žák bude schopen vyjádřit vlastními slovy účinky radonu na lidský organismus Dílčí cíle projektové výuky:

51 Žák bude schopen pracovat ve skupině. Žák bude schopen vyvodit závěry své práce. Místo realizace: učebna fyziky Časová dotace: dvě vyučovací hodiny (90 minut) Didaktické prostředky: přístroj LLM 500, prodlužovací zásuvka, přístup na internet PC, pět výkresů A3 Pojmy opěrné: prvek, vzácný plyn, mapa ČR, vytváření grafů Pojmy nové: radon, poločas přeměny, Becquerel Scénář projektové výuky Měření radonu na ZŠ FÁZE VÝUKY ÚLOHY METODA FORMA ČAS ÚVOD organizace motivace rozdělení do skupin přístroj LLM 500 vysvětlování vysvětlování frontální frontální 5 min 7 min HLAVNÍ ČÁST opakování známého dialog frontální 5 min expozice nového rozpadová křivka experiment skupinová 28 min učiva měření OAR a EOAR: ve třídě 7 min v šatnách 13 min účinnosti větrání 7 min fixace učiva tvorba plakátů informačních práce s pc, práce s učebnicí, práce skupinová Během měření s pracovními listy +5 min ZÁVĚR prezentace informační plakáty vyprávění, popis skupinová 10 min reflexe dotazník individuál. 3 min

52 6.4 Vzor pracovních listů 1. strana Pracovní list RADON vzácný radioaktivní plyn, bez barvy, chuti a zápachu vzniká postupnou radioaktivní přeměnou uranu označení 222 Rn, koncentraci měříme v Bq/m 3 (becquerel na m 3 ) Obr. 2 Radioaktivita proudí z podloží, vody, materiálu nejúčinnějším opatřením ke snížení koncentrace je větrání, avšak je pouze dočasné další informace: Obr. 3 Pronikání radonu do objektu nebezpečím pro nás jsou produkty rozpadu radonu (polonium, olovo a bismut) výrazně zvyšuje pravděpodobnost vzniku rakoviny plic (pokud jsme ve vysoké koncentraci po dlouhou dobu) Obr. 4 Vdechování radonu produkty rozpadu při radioaktivní přeměně emitují částice alfa, dochází tak k silnému ozáření ve správném množství je léčivý (radonové lázně Jáchymov) Objemová aktivita radonu (Bq/m 3 ) Směrná hodnota pro obsah radonu ve stávajících stavbách 400 Směrná hodnota pro obsah radonu v nových stavbách 200 Směrná hodnota pro obsah radonu ve veřejných budovách 400 Stanovené vyhláškou č. 307/2002 Sb. o radiační ochraně, v platném znění.

53 2. strana ÚKOLY Měření radonu (ve třídě) 1. Změř koncentraci radonu ve třídě pomocí přístroje LLM Zapiš výsledky do připravené tabulky 3. Vyhledej směrné a limitní hodnoty koncentrace radonu 4. Zjisti, jak je radon nebezpečný pro člověka 5. Zapiš a zakresli, co jsi zjistil, vyzdob svůj informační plakát Použité hodnoty: U...počet rozpadů v samotné disketě (counts) N...počet rozpadů za sekundu (counts per second) T...EOAR (ekvivalentní objemová aktivita radonu) OAR..objemová aktivita radonu EOAR = 0,4. OAR Učebna fyziky (4.patro) U = čas: N T OAR [cps] [Bq/m 3 ] [Bq/m 3 ] Střední hodnota Poznámky:

54 2. strana ÚKOLY měření radonu (různá místa) 1. Změř koncentraci radonu v šatnách pomocí přístroje LLM Zapiš výsledky do tabulky a porovnej s měřením ve třídě 3. Kde byla koncentrace radonu vyšší? 4. Vyhledej, jak a kdo měří radon 5. Zapiš a zakresli, vyzdob svůj informační plakát Použité hodnoty: U...počet rozpadů v samotné disketě (counts) N...počet rozpadů za sekundu (counts per second) T...EOAR (ekvivalentní objemová aktivita radonu) OAR..objemová aktivita radonu EOAR = 0,4. OAR Učebna fyziky (4.patro) U = Šatny U = čas: N [cps] T [Bq/m 3 ] OAR [Bq/m 3 ] čas: N [cps] T [Bq/m 3 ] OAR [Bq/m 3 ] Střední hodnota Střední hodnota Poznámky:

55 2. strana ÚKOLY účinnost větrání 1. Změř koncentraci radonu ve třídě pomocí přístroje LLM Zapiš výsledky do připravené tabulky 3. Bylo větrání účinné na snížení koncentrace radonu? 4. Vyhledej, jak jinak se snižuje koncentrace radonu a jaké jsou zdroje radonu 5. Zapiš a zakresli, co jsi zjistil, vyzdob svůj informační plakát Použité hodnoty: U...počet rozpadů v samotné disketě (counts) N...počet rozpadů za sekundu (counts per second) T...EOAR (ekvivalentní objemová aktivita radonu) OAR..objemová aktivita radonu EOAR = 0,4. OAR Učebna fyziky (4.patro) U = Po patnácti minutách větrání U = čas: N [cps] T [Bq/m 3 ] OAR [Bq/m 3 ] čas: N [cps] T [Bq/m 3 ] OAR [Bq/m 3 ] Střední hodnota Střední hodnota Poznámky:

56 2. strana ÚKOLY rozpadová křivka 1. Změř pomocí přístroje LLM 500 počet rozpadů na disketě a jeho úbytek 2. Zapiš postupně hodnoty rozpadů na disketě do připravené tabulky 3. Narýsuj graf a vypočítej poločas rozpadu 4. vyhledej rozpadovou řadu radonu 5. Zapiš a zakresli, co jsi zjistil, vyzdob svůj informační plakát Nápověda: Body v grafu závislosti počtu rozpadů na čase proložte exponenciálou. Z její rovnice zjistíme přeměnovou konstantu λ. Tento způsob vyplývá z obecného vztahu: λ t N = N 0 e Pomocí λ vypočítáme poločas rozpadu podle vztahu: T = ln 2 λ Použité hodnoty: B..počet rozpadů (counts-cts), za daný časový interval t [min] B [cts] t [min] B [cts] Poznámky:

57 2. strana ÚKOLY radonové mapy ČR 1. Vybarvi mapu ČR podle radonového indexu 2. Zjisti, které podloží obsahuje nejvyšší koncentraci radonu 3. Vytiskni radonovou mapu okolí školy 4. Vyhledej další zajímavosti o radonu (např. radonové lázně Jáchymov, ) 5. Zapiš a zakresli, co jsi zjistil, vyzdob svůj informační plakát Obr. 5 Slepá mapa krajů ČR s krajskými městy

58 6.5 Přístroj LLM 500 Přístroj LLM 500 (Level Living Monitor) je didakticky vhodný přístroj pro měření koncentrace radonu. Je vhodný pro okamžité a citlivé monitorování. Přístroj se skládá z počítače a nasávacího agregátu. Obě tyto části jsou přenosné. Počítač se skládá z detektoru, který obsahuje hliníkové okno a argon, který registruje impulsy. Mezi detektor a 0,1 mm silnou wolframovou folii se vkládá disketa. Disketa má uprostřed kruhový filtr o průměru 10 cm ze skleněných vláken tloušťky 0,35 mm, zadrží velmi malé částice. Dále počítač obsahuje čítač pulsů, elektronický hardware a software a čelní panel. Ten obsahuje spouštěcí tlačítko a dalších 16 tlačítek, otvor pro disketu a čtyřřádkový digitální displej a klíč. Klíč slouží k tomu, aby se zamezilo změnám v softwaru. Nasávací agregát je výkonný vysavač vzduchu. K vysavači je připojen mechanický průtokoměr s počitadlem objemu prošlého vzduchu. Vzduch se nasává přes výše popsanou disketu, která je vložena do držáku se sintrovanou kovovou podpěrou filtru upevněného na vysavači. Na disketě se zachytávají aerosoly a prachové částice. Provedená měření tímto přístrojem jsou pouze orientační, k celkovému posouzení by bylo vhodné provést dlouhodobé měření. Naopak jeho okamžité vyhodnocení výsledků by se mohlo hodit při výuce fyziky na základních školách. Přístroj LLM 500 má mnoho využití, mezi další patří například měření poločasu rozpadu čistých radioaktivních látek. + okamžité vyhodnocení výsledků + měří i malé koncentrace - vysoká hmotnost - vysoká cena - nutnost připojení k elektrické síti

59 Postup při měření EOAR ve vzduchu Nejdříve změříme aktivitu diskety, potom ji vložíme do držáku na nasávacím agregátu a necháme projít určité množství vzduchu, které odečteme na průtokoměru. Disketu poté vložíme do počítače a počkáme na vyhodnocení. 6.6 Průběh projektu Úvod Na začátku jsem se ptala žáků, kdo z nich ví, co je to radon. Nejdříve nikdo nevěděl, až později se odvážil jeden žák říct, že je to radioaktivní plyn. Po úvodním teoretickém povídání se žáci rozdělili do skupin. Každá skupina si vybrala z témat to, které je nejvíce zaujalo. Našla se i skupina, která nechtěla měřit, tato skupina vypracovávala téma Radonové mapy, ve kterém se neměřilo. Motivace Největší motivací pro žáky byl přístroj LLM 500. Nejvíce žáky překvapilo, jak byl tento přístroj drahý a hned k němu měli lepší přístup. Dalším překvapením pro ně bylo, že je to jediný přístroj v republice a je právě u nich ve třídě. Byla to pro ně čest pracovat s tímto přístrojem. Pořád se na něj vyptávali a zajímali se o něj. Další motivací bylo využití znalosti radonové problematiky v praxi. Bylo žákům potřeba vysvětlit, co to radon je, jaké účinky má na zdraví a odkud proudí. Tyto informace

60 jsou nejdůležitější, proto jsem jim je řekla já. Další zajímavé informace již vyhledávali sami. Řešení Měření probíhalo postupně s každou skupinou zvlášť. Žáci byli pouze tři, tak při měření pracovali všichni. Jeden dal disketu do vysavače, společně pak hlídali průtok vzduchu, viz foto. Druhý dal disketu do počítače a třetí zapisoval výsledky. Po prvním měření, které proběhlo ve třídě, se na tabuli zapsala tabulka s naměřenými hodnotami ve třídě. S další skupinou jsem šla měřit koncentraci radonu a jeho dceřiných produktů do šaten. Se zbytkem třídy zůstal ve třídě učitel, který by s nimi jinak měl hodinu. V šatně byla potřeba najít zásuvka a následně se mohlo začít měřit. Žáci hned začali diskutovat, jak to, že tam jsou hodnoty vyšší než ve třídě. Další skupina měřila rozpadovou křivku. Ze začátku je to bavilo, ale protože je toto měření delší než ostatních, ke konci již byli žáci trochu znudění. Poslední měření bylo po vyvětrání ve třídě. Bohužel jsem neohlídala uzavření oken před začátkem hodiny, takže celou dobu byla ve třídě otevřená okna, proto snížení koncentrace nebylo průkazné. Ale i přesto se žáci bavili měřením. Během měření ostatní skupiny vyhledávali informace k tématu ve svých pracovních listech a také na internetu. Některé informace je složité najít, proto byly vloženy do pracovního listu jako záchranná berlička. Žáci si museli samostatnou práci efektivně zorganizovat, rozdělit si role, spolupracovat, ale také sledovat vymezený čas a připravit materiál k vytvoření informačních plakátů. Při sledování samostatné práce jsem si všimla, že v každé skupině byl jeden žák, který psal, druhý který se staral

61 o ozdobení plakátu a třetí, který vyhledával. Bylo dobré, že skupinky nebyly příliš početné a tak se nikdo nenudil. Více fotografií z měření a z vytváření plakátů naleznete v příloze D. Produkt projektu Získané informace prezentovali žáci na svých informačních letácích. Každá skupina byla expertem na svoje téma. Museli ho zpracovat tak, aby bylo pro ostatní srozumitelné a užitečné. Plakáty nemohly být příliš obsáhlé a museli zaujmout. Každý svůj leták pojal jinak. Výsledné informační plakáty si můžete prohlédnout v příloze E.

62 Reflexe Měření s žáky mě velmi bavilo. Musela jsem se dobře připravit, protože měřit s žáky je něco jiného, než když provádím měření sama. Byla jsem ráda, že žáky tolik zaujal přístroj LLM 500 i radon. Bohužel je nezaujalo vytváření informačních plakátů. Dle mého názoru je to způsobeno tím, že žáci nejsou zvyklí na skupinovou a samostatnou práci. Měli problém s vyhledáváním a zapisováním důležitých informací do informačních plakátů. Nakonec se i přesto informační plakáty povedly. Mohla jsem také žáky více zatáhnout do problematiky v úvodním teoretickém povídání. Bohužel bylo málo času, což byla jedna z nevýhod. Naměřené hodnoty: hodnoty koncentrace radonu a jeho dceřiných produktů ve třídě byly nízké. Žáci z toho byli zklamaní, když zjistili, že by se škola mohla být po dobu výstavby protiradonových opatřeních uzavřena. Ve třídě byla naměřena objemová aktivita radonu 12 Bq/m 3. V šatně byla naměřena objemová aktivita radonu 22,5 Bq/m 3. Vyšší koncentrace je způsobena tím, že šatny jsou hned u podloží a jsou méně větrané. Překvapilo mě, že jeden žák dokázal přijít na tento závěr pouze z informací, které jsem jim na začátku řekla. Účinnost větrání se nepotvrdila, protože jsem zapomněla pohlídat, aby ve třídě byla zavřená okna. Koncentrace po patnácti minutách větrání byla stejná jako předtím. Při měření rozpadové křivky, jsme měli málo času, tak si žáci zapsali pouze 9 hodnot ve dvouminutových intervalech. 6.7 Hodnocení projektu Do hodnocení se maximálně zapojuje sám žák, hodnotí nejen výsledky, ale i průběh projektu, neboť byl sám jeho hlavním aktérem. Pro hodnocení jsem připravila dotazník. Cílem dotazníku bylo zjistit, zda by žáci zahrnuli měření radonu do výuky, zda se jim měření radonu líbilo a zda si žáci něco zapamatovali. Žáků bylo pouze 15, protože když probíhal tento projekt, byli deváté třídy na horách. Zbylí žáci se spojili do jedné třídy, ve které projekt probíhal. Žáci tak nezameškali hodinu a učitelé byli rádi, že nemusí vymýšlet program pro zbylé žáky.

63 Vzor dotazníku 1. Jsem: chlapec/dívka 2. Bavilo vás měření radonu? ano/nevím/ne 3. Myslíte si, že to bylo užitečné? ano/nevím/ne 4. Chtěli byste, aby se radonová problematika probírala ve škole? ano/nevím/ne 5. Setkali jste se někdy předtím s pojmem radon? ano/nevím/ne 6. Co se vám líbilo nejvíce? 7. Co se vám nelíbilo? 8. Co byste změnili v tomto projektu? 9. Co je to radon? 10. Škodí nám radon? Tabulka č. 1: Poměr chlapců a dívek ŠKOLA ROČNÍK POČET CHLAPCŮ POČET DÍVEK CELKEM ZŠ ÚVOZ Chlapců bylo třináct a dívky pouze dvě. Nevýhodou vysokého počtu chlapců je jejich nepečlivost při vypracovávání projektů. V tabulkách jsou uvedeny zkratky AH (absolutní hodnota) a RH (relativní hodnota), která nám udává, kolik procent daného znaku se vyskytuje v souboru. Tabulka č. : Odpovědi na otázku č. 1: Bavilo vás měření radonu? POČET ODPOVÍDAJÍCÍCH ODPOVĚĎ CHLAPCI N = 13 DÍVKY N = 2 AH RH AH RH ANO 7 54% 1 50% NE 1 8% - - NEVÍM 5 38% 1 50%

64 Polovině chlapců se projekt líbil, jeden přiznal, že se mu projekt nelíbil a pět odpovědělo, že neví. Žáci často odpovídali nevím, protože už nezbylo příliš času a tak chtěli vyplňování uspíšit. U dívek se jedné projekt líbil a jedna odpověděla nevím. Tabulka č. : Odpovědi na otázku č. 2: Myslíte si, že to bylo užitečné? POČET ODPOVÍDAJÍCÍCH ODPOVĚĎ CHLAPCI N = 13 DÍVKY N = 2 AH RH AH RH ANO 2 15% 1 50% NE 2 15% - - NEVÍM 9 70% 1 50% U této odpovědi převládala odpověď nevím. Ze zbylých odpovědí to bylo pro dva žáky užitečné a pro dva ne. U dívek se to jedné líbilo a druhá odpověděla opět nevím. Tabulka č. : Odpovědi na otázku č. 3: Chtěli byste, aby se radonová problematika probírala ve škole? POČET ODPOVÍDAJÍCÍCH ODPOVĚĎ CHLAPCI N = 13 DÍVKY N = 2 AH RH AH RH ANO 3 24% 1 50% NE 5 38% 1 50% NEVÍM 5 38% - - Jelikož už jsou tito žáci v devátém ročníku, je jim jedno, zda se bude tato problematika na základní škole probírat. Proto jich tolik odpovědělo nevím nebo ne.

65 Pouze čtyři (z toho jedna dívka) žáky zaujala problematika radonu natolik, že by chtěli, aby se o ní dozvěděli i další generace. Tabulka č. : Odpovědi na otázku č. 4: Setkali jste se někdy předtím s pojmem radon? POČET ODPOVÍDAJÍCÍCH ODPOVĚĎ CHLAPCI N = 13 DÍVKY N = 2 AH RH AH RH ANO 1 6% 1 50% NE 9 70% 1 50% NEVÍM 3 24% - - Zde je vidět, že žáci se předtím s pojmem radon nesetkali. Pouze jedna dívka a jeden chlapec. Žáky omlouvá, že v době měření ještě neměli probrané téma radioaktivity. Tabulka č. : Odpovědi na otázku č. 6: Co se vám líbilo nejvíce? Nic, měření (4x), radon, měření a dělání plakátu, nevím (6x), konec hodiny, náš obrázek Žákům se podle výsledků dotazníku nejvíce líbilo měření. Žákům se nejvíce líbilo měření a další výše uvedené činnosti. Celkově mě reakce na projekt potěšili. Tabulka č. : Odpovědi na otázku č. 7: Co se vám nelíbilo? Cesta do šaten, málo času, čekání, nic, plakát, nevím (7x), hodina, museli jsme pracovat, radon Z odpovědí jde vidět, že žáci nejsou zvyklí pracovat samostatně na projektech. Jednomu žákovi se nelíbila cesta do šaten, protože nesl těžký přístroj ze čtvrtého patra do šaten a následně zase zpátky. S odpovědí málo času souhlasím, je škoda, že ho nebylo více, aby se řeklo více zajímavostí. Tabulka č. : Odpovědi na otázku č. 8: Co byste změnili v tomto projektu?

66 Nic (4x), nevím (6x), asi nic, náplň projektu, 3x neodpověděli Pokud dáme stranou odpovědi nevím, tak většina žáků by nic neměnila. Pouze jeden by změnil náplň projektu. Tabulka č. : Odpovědi na otázku č. 9: Co je to radon? Radioaktivní plyn (3x); radioaktivní částice zdraví nebezpečná, plyn; plyn (2x); přírodní plyn; radioaktivní prvek; nevím (3x); rakovinotvorná věc, prvek; název; vzácný radioaktivní plyn, bez barvy, chuti a zápachu Z této odpovědi jsem zjistila, zda si žáci zapamatovali, co je to radon. Na začátku pouze dva žáci věděli co je to radon. Na konci projektu pouze tři žáci nevěděli co to radon je. Tabulka č. : Odpovědi na otázku č. 10: Škodí nám radon? Nevím (3x); ano (6x); asi; v určitém množství; jo (2x); ano, v určité míře; ano, plicím Dokonce si žáci zapamatovali, že jim radon škodí. Celkově jsem byla spokojená s tím, že si žáci většinu informací zapamatovali. Bohužel nevím, na jak dlouho. 6.8 Alternativní projekty 1. Vyšší časová dotace Pokud chceme udělat celý den jako projekt o radonu. Můžeme první hodinu věnovat povídání o radonu, kdy žáky seznámíme s radonovou problematikou a řekneme žákům všechny důležité a zajímavé informace. Žáci mohou nahlédnout do radonové mapy a vyhledat si na internetu, v jakém radonovém indexu leží jejich škola. Následně každou další vyučovací hodinu můžeme věnovat měření radonu ve třídě, ověřovat účinnost větrání, měřit radon na různých místech, měřit a následně zakreslit rozpadovou křivku. Výsledky všech měření si žáci zapisují a na konci dne můžeme vyvodit z naměřených hodnot závěr. Z měření vyplyne, jaké jsou koncentrace radonu a jeho dceřiných produktů ve škole, jak se liší koncentrace v nižším a vyšším podloží; žáci zjistí, že větrání je účinným opatřením pro snižování koncentrace radonu a vypočítají si poločas rozpadu prvků obsažených ve vzduchu. Pokud některé výsledky budou vybočovat

67 z předpokladu, můžeme se s žáky pobavit o tom, proč tomu tak je. Tento celodenní projekt můžeme různě obměňovat, záleží na nápaditosti učitelů. 2. Jiné měřicí přístroje Pokud škola nemá možnost zapůjčit si přístroj LLM 500, který je jediným v republice a vlastní ho katedra fyziky, chemie a odporného vzdělávání na Masarykově univerzitě může si zapůjčit stopový detektor od Státního ústavu radiační ochrany. Tento přístroj však není určený k okamžitému měření, proto musíme projekt přizpůsobit. 1. V rámci učiva o radioaktivitě žáci zhlédnou kreslený film o Marii Curie- Sklodowské z francouzského cyklu Vynálezy a vynálezci. Následně žáky rozdělíme do několika skupin s přidělenými úkoly zpracování informací na informační plakát s využitím internetu. Současně se naváže kontakt se Státním ústavem radiační ochrany (SÚRO) a požádá se o zapůjčení detektoru na měření radonu. Toto zapůjčení je bezplatné. Tyto detektory rozmístíme po škole na tři měsíce. Po uplynutí této doby je odešleme na vyhodnocení. Nakonec s žáky vyhodnotíme jednotlivé úkoly a seznámíme se s výsledky měření. 2. Jednu vyučovací hodinu se s žáky budeme bavit o radonové problematice a následně umístíme přístroj na měření radonu do učebny fyziky. Tam bude měřit po dobu tří měsíců. Následně se přístroj odešle zpět do Státního ústavu radiační ochrany, kde vyhodnotí výsledky a zašlou je do školy. Další hodinu se s žáky můžeme pobavit o výsledcích a žáci následně vypracují informační plakát pro ostatní žáky, který by je informoval o koncentraci radonu a jeho dceřiných produktech ve škole. V tomto případě však nemáme takové možnosti jako s přístrojem LLM 500. Můžeme pouze změřit průměrnou koncentraci radonu ve třídě. 3. atd. záleží na nápaditosti učitele Další možností je oba dva alternativní projekty zkombinovat, pokud nemáme přístroj, ale chceme celý den věnovat radonové problematice. Potom škola musí zapůjčit stopové dozimetry a s žáky je rozmístit, můžeme pozvat odborníky na tuto problematiku, aby nám o ní řekli něco navíc atd.

68 7. Výzkum V teoretické části byl blíže popsán radon a jeho dceřiné produkty rozpadu, o kterém by se žáci 9. ročníku měli dozvědět. V didaktické části, si žáci vyzkoušeli změřit koncentraci radonu a dceřiných produktů rozpadu a samostatně vyhledali další informace o radonu. V této třetí, poslední části, se nachází výsledky provedeného výzkumného šetření. Cílem diplomové práce bylo zjistit, jak je veřejnost obeznámena s radonovou problematikou, a zda by bylo užitečné radonovou problematiku vyučovat na základní škole. 7.1 Výzkumné metody Průcha (2006) rozděluje výzkumné metody na čtyři skupiny. První skupinou jsou metody historicko-srovnávací. Tyto metody plní základní úlohu při řešení cílů, obsahů a výchovy. Druhou skupinou jsou metody empirické, které jsou v přímém styku se zkoumaným objektem. Empirické metody mohou být přímé nebo nepřímé (studium výsledků pozorování pořízených jinými osobami). Mezi metody empirické patří pozorování, experiment, rozhovor, dotazník, didaktické testy a studium pedagogických dokumentů. Pozorování je cílevědomé a plánovité sledování pedagogického procesu v jeho přirozených podmínkách; předmětem pozorování může být jednotlivec nebo skupina. Experiment zkoumá záměrně navozené pedagogické jevy. Experiment, který se provádí ve třídě, pracovně, atd. se nazývá přirozený a experiment prováděný v laboratoři se nazývá laboratorní experiment (závisí na vybavenosti školy). Rozhovor může být řízený, volný, individuální nebo kolektivní. Důležitá je u něho důvěra. Dotazník nám umožňuje získat velký počet případů a staticky zpracovat výsledky. Nevýhodou u dotazníku může být věrohodnost odpovědí respondentů. Didaktické testy mají význam při zjišťování vzdělanostního rozvoje. Studium pedagogických dokumentů je významným zdrojem informací při dotazníkovém výzkumu. Mezi studijní dokumenty patří žákovské práce (výkresy, písemné práce, atd.), materiály odrážející učitelovu práci (plány, přípravy, deníky, atd.), doklady o činnosti školy jako celku (plány školy, učební řád, atd.).

69 Třetí skupinou jsou teoretické metody pedagogického výzkumu, kterými jsou analýza, syntéza, induktivní metoda, deduktivní metoda, modelování a formalizace. Analýza je proces myšlenkového nebo faktického rozkládání celku na části. Syntéza je poznání komplexních jevů prostřednictvím myšlenkového spojování. Induktivní metoda neboli indukce je úsudek, při kterém se postupuje od dílčího k obecnému. Deduktivní metoda neboli dedukce, při kterém postupujeme od všeobecného pravidla na jednotlivý případ. Modelování neboli reprodukce charakteristik určitého objektu na jiném objektu sestrojeném speciálně pro jejich výzkum. Formalizace je založena na posílení úlohy abstrakce, dochází k zobecňování formy procesů lišících se svým obsahem, od něhož abstrahujeme. Čtvrtou skupinou jsou metody vyhodnocovací. Je potřeba zvolit si buď kvantitativní, či kvalitativní výzkum, které si následně krátce charakterizujeme. Kvantitativní výzkum pracuje s číselnými údaji. Zjišťuje rozsah, množství a frekvenci vyskytujících se jevů. Tazatel se snaží být objektivní a snaží se vybírat respondenty tak, aby co nejlépe reprezentovali jistou populaci. Naopak kvalitativní výzkum uvádí zjištění ve slovní podobě. Nezáleží na množství odpovědí, ale na konkrétnosti. Tazatel bývá s respondenty tváří v tvář a snaží se o sblížení s respondenty a o proniknutí do situací. 7.2 Dotazník Dotazník náleží mezi kvantitativní výzkumné metody. Je to jeden z nejběžnějších nástrojů písemného kladení otázek a následného odpovídaní. Dotazník především slouží k získávání dat od velkého množství odpovídajících. Díky tomu můžeme získat velký počet informací v poměrně krátké době. Podle toho, jakým způsobem má respondent v určité položce dotazníku odpovědět, lze rozdělit položky na otevřené (nestrukturované) a uzavřené (strukturované). U otevřených položek respondent odpověď sám vytváří. Nevýhodou těchto položek je právě jejich volnost, která působí problémy při vyhodnocování. Výhodou je hlubší proniknutí ke sledovaným jevům a lépe postihují to, co si respondenti skutečně myslí. U položek uzavřených manipuluje respondent s odpověďmi již navrženými. Hlavní výhodou je jednodušší vyhodnocování odpovědí. Nevýhodou je násilné vtěsnávání odpovědí do připravených odpovědí. Dotazník musí splňovat požadavky na validitu (dotazník zjišťuje skutečně to, co má zjišťovat, tj. to, co

70 je výzkumným záměrem), reliabilitu (schopnost dotazníku zachycovat spolehlivě a přesně zkoumané jevy) a praktičnost. Požadavky na konstrukci dotazníku Položky musí být jasné a srozumitelné respektujeme komu je dotazník určen, formulujeme co nejstručněji Formulace položek musí být naprosto jednoznačná nepřipouští chápání více způsoby Pozor na formulaci položek typu proč neptat se na příčiny chování, ptáme se tak na příčiny určitých jevů Zjišťujeme pouze nezbytné údaje co nejkratší dotazník co zkoumá údaje, které nelze jinak zjistit Položky nesmí být sugestivní svojí formulací nesmí napovídat jak odpovědět Položky v dotazníku rozdělujeme na položky zjišťující fakta, položky zjišťující znalosti a vědomosti a na položky zjišťující mínění, postoje a motivy respondentů. Položky zjišťující fakta - nevyžadují velkou námahu při odpovídání proto jsou většinou zařazovány na začátek dotazníku, často jsou dichotomické (typ ano-ne) nebo otázky na demografické údaje (věk, pohlaví, zaměstnání, ) Položky zjišťující znalosti nebo vědomosti formulujeme opatrně, aby se respondent necítil kompromitován při neznalosti Položky zjišťující mínění, postoje a motivy musí být objektivní; různost názorů je přirozená a normální; možnost vědomého zkreslování své odpovědi (Průcha, 2013) 7.3 Sběr a získávání dat Dotazník byl distribuován jak v papírové tak v internetové podobě. Dotazník pro veřejnost je složen z uzavřených otázek s možností vlastní odpovědi. Abych se vyhnula nebezpečí, že neuvedu některou možnou odpověď, použila jsem nabídky jiná odpověď. Tuto nabídku volí respondent v případě, že mu nevyhovuje žádná z nabízených možností. Položky tohoto typu nazýváme položky polouzavřené.

71 7.4 Výsledky výzkumu Výsledky výzkumu jsou zaznamenány v diplomové práci pomocí tabulek a grafů, které jsou dále komentovány. Hodnoty jsou pouze absolutní, protože respondentů je 100, proto je relativní hodnota, která je uvedena v procentu stejná. Ve výsledku vznikly čtyři skupiny lidí. První skupinou jsou lidé, kteří se s radonem setkali a jsou pro zavedení radonové problematiky do škol. Druhou skupinou jsou lidé, kteří se s radonem setkali, ale jsou proti zavedení radonové problematiky do škol. Třetí skupinou jsou lidé, kteří se s radonem nesetkali a jsou pro zavedení radonové problematiky do škol. Čtvrtou skupinou jsou lidé, kteří se s radonem nesetkali a jsou proti zavedení radonové problematiky do škol. Odpovědi na otázku č. 1: Jste: Tabulka č. 1 Graf č. 1 Odpověď Počet respondentů muž 49 žena Na dotazník odpovědělo 49 mužů a 51 žen, to znamená, že obě pohlaví byly zastoupeny skoro stejným dílem. muž žena Odpovědi na otázku č. 2: Do které věkové kategorie patříte: Tabulka č. 2 Graf č. 2 Odpověď Počet respondentů 9 26 a méně a více a méně a více

72 Na dotazník odpovídali především respondenti ve věku 26 a méně a ve věku let. Obě tyto věkové skupiny byly počtem respondentů skoro vyrovnané. Nejméně odpovídali respondenti ve věku 55 a více let. Čtyřem z těchto respondentů byl rozdán dotazník v písemné formě, protože neměli přístup k internetu. Odpovědi na otázku č. 3: Setkali jste se někdy s pojmem radon? Tabulka č. 3 Graf č. 3 Odpověď Počet respondentů 2 7 Ano 91 Ne 7 Jiná 2 Jiná: dříve ne, až teď; když jsme stavěli dům 91 Ano Ne Jiná S pojmem radon se 91% respondentů setkalo. Tato hodnota mě překvapila. Nesetkalo se s radonem pouze sedm respondentů a dva odpověděli jinak. Odpovědi na otázku č. 4: Myslíte si, že by se mělo o radonové problematice vyučovat na ZŠ? Tabulka č. 4 Graf č. 4 Odpověď Počet respondentů 10 Ano 41 Ne nevím 32 jiná Ano Ne nevím jiná

73 Jiné: spíš seznámit danou problematikou aby děti věděli že této problém existuje, co může způsobit a se chránit; myslím, že stačí od střední školy a výš; Očekávala bych vysvětlení pojmu, abych mohla zaujatě pokračovat, nikoli zadávat pouze nevím ; zmínit v rámci všeobecných znalostí; myslím, že ve školství potřebujeme více pedagogů, kteří rozumí radonové problematice; neviem, čo je radónová problematika, asi nie; součástí výuky chemie; záleží na učitelích, ale mohli by se o tom zmínit; nevím, co přesně znamená radonová problematika; něco málo ano U této položky nezáleží na tom, zda jste se již s radonem setkali, ale zda chcete, aby se s ním setkali vaše děti. 41 respondentů by zavedlo výuku o radonové problematice, 17 nezavedlo a 32 neví, zda ji zavést. U této odpovědi se vyskytla nejvícekrát jiná odpověď. Odpovědi na otázku č. 5: Je pro žáky znalost radonové problematiky užitečná? Tabulka č. 5 Graf č. 5 Odpověď Počet respondentů 5 Ano 49 Ne Nevím 32 Jiná 5 14 Ano Ne Nevím Jiná Jiná: Ano, ale pouze tehdy, když jejich pedagog rozumí radonové problematice; možná, ale pouze na některých školách; ano, ale ne na úrovni ZŠ; pro některé jedince ano; základní informace. Je těžké odpovědět, pokud nevíme co to radon je, ale i tak si můžeme říci, že pokud to nevíme, bylo by dobré, aby to další generace věděli. Skoro polovina respondentů si myslí, že je to pro žáky užiteční, 14 respondentů si myslí, že to užitečné není a 32 respondentů neví, zda je to užitečné. V jiných odpovědích se objevily zajímavé názory, že je potřeba, aby radonové problematice rozuměl jejich pedagog.

74 Odpovědi na otázku č. 6: Hodily by se vám v životě vědomosti o radonové problematice? Tabulka č. 6 Graf č. 6 Odpověď Ano 48 Počet respondentů Ne 24 Nevím 24 Jiná 4 24 Ano Ne Nevím Jiná Jiná: nevím, protože nevím, co znamená radonová problematika; asi trochu jo; zatím ne; spíš ne 48 respondentům by se v životě vědomosti o radonové problematice hodily. To je skoro polovina oslovených. Zřejmě bydlí na podloží s vyšším radonovým indexem nebo staví rodinný dům. Odpovědi na otázku č. 7: Bavili jste se někdy s někým o radonové problematice? Tabulka č. 7 Graf č. 7 Odpověď Počet respondentů 1 Ano Ne 56 Jiná 1 Jiná: při stavění domu 56 Ano Ne Jiná Většina respondentů se o radonové problematice s nikým nebavila (58%).

75 Odpovědi na otázku č. 8: Měřila se u vás někdy koncentrace radonu a jeho dceřiných produktů? Tabulka č. 8 Graf č. 8 Odpověď Ano 30 Počet respondentů 6 30 Ne 64 Jiná 6 64 Ano Ne Jiná Jiná: při stavění domu; právě to řešíme, rekonstruujeme a zjišťujeme, co je všechno potřeba; možná aniž bych o tom věděla; nevím (3x) U většiny respondentů (68%) se měření neprovádělo. Zřejmě bydlí ve starší zástavbě a nemají potřebu si nechat radon měřit. Důležité je nechat si změřit radon při stavbě nového domu, nebo pokud jsme zateplovali. Odpovědi na otázku č. 9: Víte, jakou koncentraci radonu máte doma? Tabulka č. 9 Graf č. 9 Odpověď Počet respondentů 4 14 Ano 14 Ne 82 Jiná 4 82 Ano Ne Jiná Jiná: měřila se u sousedů, celkově Vysočina a Třebíčsko patří k oblastem s vyšším výskytem radonu; koncentrace se u nás měřila, ale hodnoty si už nepamatuji, ale vím, že jsou nízké; z paměti nevím, musela bych dohledat výsledky měření; 40 bekerelů

76 82% respondentů nezná koncentraci ve svém domě. To je předpokládaná odpověď, protože pamatovat si tyto hodnoty by bylo náročné. Důležité je, aby koncentrace znali ti, kteří jsou v možném nebezpečí. Odpovědi na otázku č. 10: Víte, ve kterém radonovém indexu se nachází váš dům? Tabulka č. 10 Graf č. 10 Odpověď Počet respondentů 1 13 Ano 13 Ne 86 Jiná 1 86 Ano Ne Jiná Jiná: z paměti nevím, musela bych dohledat výsledky měření Opět podobné procento respondentů (86%) neví, ve kterém radonovém indexu se nachází jejich dům. V tomto ohledu není veřejnost příliš informovaná. Odpovědi na otázku č. 11: Znáte směrné hodnoty koncentrace radonu v domě? Tabulka č. 11 Graf č. 11 Odpověď Ano 12 Počet respondentů 1 12 Ne 87 Jiná 1 Jiná: Z paměti nevím, ale vím kde hledat 87 Ano Ne Jiná

77 87% respondentů nezná směrné hodnoty koncentrace radonu v domě. Proto je potřeba veřejnost více informovat. Odpovědi na otázku č. 12: Viděli jste někdy radonovou mapu ČR? Tabulka č. 12 Graf č. 12 Odpověď Ano 31 Počet respondentů 2 31 Ne 67 Jiná 2 67 Ano Ne Jiná Jiná: snad ano; před stavbou domu jsem ji hledala Česká republika je díky svému podloží jednou ze zemí s nejvyššími hodnotami koncentrace radonu v podloží, proto by lidé měli vědět, jak vypadá radonová mapa ČR a případně si v ní nalézt své bydliště.

78 8. Závěr Mně osobně se nejvíce líbilo měření s žáky. Líbilo se mi, jak je zaujal přístroj LLM 500 a jak se na něj pořád vyptávali. Ukázalo mi to žáky v úplně jiném světle. Byla jsem jim tak nějak blíže, než když sedí v lavici a je běžná výuka. Líbilo se mi, jak se překřikovali při vymýšlení vzhledu svých plakátů a jak na sebe byli na konci pyšní, co všechno zvládli vytvořit. Chtěla bych, aby se ve školách více prováděly takovéto akce, u kterých žáci mohou pracovat ve skupinách na společném projektu. Dobré bylo, že chtěli sami zjistit, jaké jsou koncentrace radonu a dceřiných produktů ve škole, aby následně mohli všem vykládat, zda jsou v normě nebo ne. Stali se na okamžik odborníky na radon. Z výzkumu vychází, že většina lidí se s radonem setkala, ale někteří nevědí, zda je vhodné ji zavádět na základní škole a zda je znalost radonové problematiky důležitá. Kladně se na vyučování radonové problematiky dívali respondenti, kteří se s radonem již setkali nebo už s ním měli nějaké zkušenosti.

79 9. Použitá literatura Balada, J. (2006). Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání: s přílohou upravující vzdělávání žáků s lehkým mentálním postižením. Dotisk 1. vyd. V Praze: Výzkumný ústav pedagogický. ISBN Dostupné také z: Coufalová, J. (2006). Projektové vyučování pro první stupeň základní školy. Praha : Fortuna. ISBN Janás, J. (1996). Kapitoly z didaktiky fyziky. Brno: Masarykova univerzita Brno. ISBN Janás, J. (1985). Mezipředmětové vztahy a jejich uplatňování ve fyzice a chemii na základní škole. Brno: Univerzita J.E. Purkyně. Spisy pedagogické fakulty Univerzity J.E. Purkyně v Brně. Janás, J. a Trna, J. (2005). Konkrétní didaktika fyziky. II. Brno: Masarykova univerzita. ISBN Jáchim, F. a Tesař, J. (2000). Fyzika pro 9. ročník základní školy. Praha: SPN - pedagogické nakladatelství. ISBN Jiránek, M. (2001) Dům bez radonu. 1. vyd. Brno: ERA. ISBN Kašpar, E. (1978). Didaktika fyziky: obecné otázky. Praha: Státní pedagogické nakladatelství. Knižnice metodické literatury. Kolářová, R. (2000). Fyzika pro 9. ročník základní školy. Praha: Prometheus. Učebnice pro základní školy. ISBN Lepka, F. (2003). Český uran : neznámé hospodářské a politické souvislosti. Liberec: Knihy 555. Fakta a fámy. ISBN Dostupné také z:

80 Macháček, M. (2000). Fyzika 9: pro základní školy a víceletá gymnázia. 2. vyd. Praha: Prometheus. Učebnice pro základní školy. ISBN Neznal, Martin a Neznal Michal. (2009). Ochrana staveb proti radonu. 1. vyd. Praha: Grada. ISBN Průcha, J. (2013). Moderní pedagogika. 5., aktualiz. a dopl. vyd. Praha: Portál. ISBN Průcha, J. (2006). Přehled pedagogiky: úvod do studia oboru. 2., aktualiz. vyd. Praha: Portál. ISBN Dostupné také z: Rauner, K. (2007). Fyzika 9: učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Fraus. ISBN Tomková, A., Kašová J. a Dvořáková M. (2009). Učíme v projektech. Praha: Portál. ISBN Dostupné také z: Elektronické zdroje (2016). Sbírka zákonů č. 263/2016. Dostupné z (2016). Sbírka zákonů č. 422/2016. Dostupné z Bláha, E. Léčebné lázně Jáchymov. Dostupné z Radon v ČR. Dostupné z

81 Dušek, J. (2016). Chomutovský deník. Dostupné z (2017). Pardubice. Dostupné z Myslíková, R.(2016). Události. Dostupné z udalosti/ /obsah/ radon-ve-skolach Barnet, I. Radon a geologie. Dostupné z Seznam obrázků v textu Obr. 1. Stopový dozimetr RAMARN. Dostupné z Obr. 2. Radioaktivita. Dostupné z Obr. 3. Pronikání radonu do objektu. Dostupné z Obr. 4. Vdechování radonu. Dostupné z Obr. 5. Slepá mapa krajů ČR s krajskými městy. Dostupné z Obr. 6. Mapa radonového indexu. Dostupné z &x= &r=250000&s=0 Obr. 7. Geologická mapa ČR. Dostupné z

82 10. Seznam příloh Příloha A Příloha B Příloha C Příloha D Příloha E Mapa radonového indexu a geologická mapa ČR Metodika rozmisťování stopových detektorů radonu RVP ZV Fotografie z průběhu měření Fotografie informačních plakátů

83 Příloha A Obr. 6: Mapa radonového indexu podloží 1: Obr. 7: Přehledná geologická mapa ČR - geologická stavba ČR

84 Čtvrtohory Třetihory Druhohory Prvohory Starohory až prvohory Čtvrtohorní usazené horniny - hlíny, spraše, štěrky, písky Třetihorní usazené horniny - jíly, písky Třetihorní usazené horniny alpinsky zvrásněné - pískovce, břidlice Třetihorní sopečné (vulkanické) horniny - čediče, znělce, sopečné vyvrženiny Druhohorní usazené horniny - pískovce, opuky, jílovce Druhohorní usazené horniny alpinsky zvrásněné - pískovce, břidlice Usazené horniny mladších prvohor - permokarbonské pískovce, slepence a jílovce Prvohorní zvrásněné převážně usazené horniny - břidlice, droby, křemence, vápence Prvohorní zvrásněné a přeměněné horniny - fylity, svory Přeměněné horniny - svorové ruly, pararuly až migmatity Silně přeměněné horniny - ortoruly, granulity a pokročilé migmatity Starohory Přeměněné horniny - svorové ruly, pararuly až migmatity s vložkami vápenců, erlánů, kvarcitů, grafitu a amfibolitů Sopečné horniny částečně přeměněné - amfibolity, diabasy, melafyry, porfyry Žuly (hlubinné vyvřelé horniny) Hlubinné vyvřelé horniny žulového charakteru - granodiority až diority Hlubinné vyvřelé horniny - tmavé horniny žulového charakteru (tmavé granodiority), syenity Hlubinné vyvřelé horniny - diority a gabra Ultrabazické horniny Starohorní zvrásněné horniny - břidlice, fylity, svory, až pararuly Starohorní hlubinné vyvřelé horniny žulového charakteru - žuly, granodiority

85 Příloha B Metodika rozmisťování stopových detektorů radonu v rámci projektu Radonový program ČR 2010 až 2019 Akční plán Článek 1 Poskytování a evidence detektorů - Detektory jsou vyráběny, rozmisťovány a vyhodnocovány v rámci dotace SÚJB na Radonový program ČR. - Detektory vyrábí a vyhodnocuje SUJCHBO. - Distribuci detektorů, evidenci měření a zpracování dat včetně předání výsledků zajišťuje SÚRO. Článek 2 Pravidla bezplatného poskytování detektorů a) Bezplatné měření se provádí pouze pro účely stanovené v Radonovém programu ČR bod 3 Strategie usměrňování stávajícího ozáření z radonu, body A, E, F. b) Měření má pouze indikativní úlohu a jeho výsledky nelze použít pro hodnocení úrovně přírodního ozáření v objektu, např. pro prodej/koupi/kolaudaci apod. c) Bezplatné měření se provádí pouze v budovách určených k trvalému bydlení a v budovách ve veřejném zájmu. d) Pro indikativní měření se poskytují 2 stopové detektory na jeden byt, které se umisťují tak, aby reprezentovaly nejpravděpodobnější expozici osob (např. obývací pokoj, ložnice). V případě budov ve veřejném zájmu rozhoduje o počtu a rozmístění detektorů SÚRO. e) Bezplatné doměření objektu pro stanovení průměrné objemové aktivity radonu se provádí, pokud alespoň v jedné obytné místnosti nebo kuchyni bytu bylo zjištěno překročení objemové aktivity radonu 900 Bq/m3 nebo alespoň v jedné pobytové místnosti budovy ve veřejném zájmu bylo zjištěno překročení 400, resp Bq/m3 v souladu s vyhláškou č. 462/2005 Sb., 3. Výsledky slouží jako podklad pro žádost o poskytnutí státní dotace na provedení ozdravných opatření podle vyhlášky č. 461/2005 Sb. a vyhlášky č. 462/2005 Sb. f) V případě měření uvedených v Čl. 3, písm. a), f), g) rozhoduje o počtu a rozmístění detektorů SÚRO.

86 g) Měření je minimálně dvouměsíční. Aby nedošlo k podhodnocení výsledků, musí být průměrná teplota ve vnitřním ovzduší stavby vyšší než teplota ve vnějším ovzduší. Tato podmínka se pokládá za běžných klimatických podmínek za automaticky splněnou v časovém období od do , tj. detektory na dvouměsíční měření lze poskytnout od do Po zbytek roku se používá výhradně doba expozice 1 rok. h) Osoba, která je příjemcem bezplatného měření, je povinna poskytnout potřebné údaje o objektu (dle připraveného formuláře). i) Detektory je možné poskytnout občanům přímo nebo prostřednictvím orgánů samosprávy. Článek 3 Priority při poskytování detektorů V případě omezeného počtu detektorů se detektory poskytují podle následujících priorit: a) Občanům k proměření domů/bytů, kde se vyskytl karcinom plic (případně jiná závažná onemocnění), kdy je podezření na vysokou koncentraci radonu (tj. zejména v obcích na území se zvýšeným radonovým indexem) nebo kde byl použit stavební materiál se zvýšeným obsahem Ra-226 (např. z rynholeckého škvárobetonu, poříčského plynosilikátu, domy v Jáchymově apod.), b) na doměření budov podle Článku 2 písm. e), c) obci/kraji na základě obcí/krajem vypracovaného záměru v návaznosti na Radonový program ČR (jako motivační program), d) jako součást lokálních informačních a motivačních kampaní v rizikových oblastech vedených přímo SÚJB nebo SÚRO, e) občanům na základě jejich zájmu o měření, f) na zjištění kontroly účinnosti protiradonových opatření (ať provedených svépomocí nebo provedených na základě státní dotace), g) na stanovení dlouhodobé účinnosti prevence u nových budov, h) v dalších výše neuvedených případech, kdy je to zdůvodněno plněním úkolů Radonového programu ČR.

87 Příloha C Fyzika: Zeměpis:

88 Chemie: Matematika:

89 Příloha D

90

91 Příloha E

92