
Na naší katedře používáme STEAM jako způsob, jak znovu objevit radost z poznávání světa v jeho přirozené podobě.
STEAM přístup k výuce na KCH FP TUL
| Kód | Hlavní tematický okruh | Stručná charakteristika přesahu | Vazba na KRAAU | Opatření (co zavádíme) | Očekávaný výstup učení (OVU) | Důkazy učení |
|---|---|---|---|---|---|---|
| P7 | Interdisciplinární a STEAM přístupy | Propojování chemie s dalšími obory | 1.1 Odborové souvislosti • 1.2 Didaktika • 2.3 Motivace | STEAM projekty, mezioborová spolupráce | Integruje více oborů do výuky | Projekt, výukový modul |
STEAM je moderní vzdělávací koncept, který propojuje pět klíčových oblastí: Science (věda), Technology (technologie), Engineering (inženýrství), Arts (umění) a Mathematics (matematika).
Zatímco tradiční výuka často tyto obory odděluje do samostatných předmětů, STEAM je spojuje do jednoho celku. Písmeno „A“ zde hraje zásadní roli – umění a kreativita nejsou jen doplňkem, ale motorem inovací. Pomáhají nám na vědecké problémy nahlížet jinak, hledat estetická řešení a zapojit intuici tam, kde data nestačí.
Proč je to důležité?
Dnešní svět nevyžaduje pouze experty na úzké oblasti vědění, ale lidi, kteří dokážou propojovat souvislosti. STEAM učí studenty, že:
-
Věda bez fantazie je jen sbírka faktů.
-
Technologie bez estetiky postrádají lidský rozměr.
-
Matematika je v pozadí každého krásného vzoru v přírodě i umění.
Na naší katedře používáme STEAM jako způsob, jak znovu objevit radost z poznávání světa v jeho přirozené, nerozdělené podobě.
Svět je jen jeden
Často zapomínáme, že reálný svět je přirozeně integrovaný. Příroda kolem nás nefunguje v oddělených kapitolách učebnice chemie, fyziky nebo biologie.
-
Jednotlivé vědy zkoumají svět ze svého specifického úhlu pohledu, čímž nám sice dávají detailní vhled, ale zároveň svět nevyhnutelně „kouskují“.
-
Vzdělávání by mělo tento fakt reflektovat. Pokud chceme pochopit komplexní problémy dneška, nemůžeme se dívat jen jednou optikou.
STEAM přístup nám pomáhá tyto pohledy opět spojovat. Tam, kde chemik vidí oxidaci, umělec vidí vznikající patinu a matematik geometrickou strukturu krystalu. Na KCH učíme studenty vidět všechny tyto vrstvy současně.
Moderní vzdělávání vyžaduje víc než jen memorování faktů. Vyžaduje schopnost řešit problémy, kriticky myslet a inovovat. Propojením přírodovědných předmětů a matematiky s estetickým cítěním umění otevíráme studentům i veřejnosti dveře k hlubšímu pochopení světa kolem nás.
Věda nám dává nástroje, jak svět popsat. Umění nám dává způsob, jak jej prožít a sdílet.
Jak u nás vypadá STEAM
Mezi nejoblíbenější aktivity, které propojují chemické procesy s vizuální tvorbou, patří:
1. Kyanotypie (Modrotisk)
Stará fotografická technika, která využívá fotocitlivosti železnatých solí. Studenti se učí o redoxních reakcích a komplexní chemii, zatímco vytvářejí unikátní pruskou modří zbarvené obrazy pomocí slunečního světla.
2. Tisk z vodní hladiny (Ebrou)
Fyzikální chemie v praxi. Sledujeme povrchové napětí, viskozitu a interakce mezi barvou a médiem. Výsledkem jsou fascinující mramorované vzory, které jsou dokonalou vizualizací dynamiky kapalin.
3. Kontaktní otisky a přírodní pigmenty
Zkoumáme pH citlivost rostlinných barviv (např. anthokyanů) a využíváme je k tvorbě otisků. Je to ideální cesta, jak propojit biologii, chemii a klasické výtvarné techniky.
Co to přináší našim studentům?
-
Kontextualizaci znalostí: Matematika a chemie přestanou být abstraktními strašáky, když se stanou nástroji pro tvorbu něčeho krásného.
-
Rozvoj kreativity: Hledání nových estetických forem podněcuje k experimentování a odstraňuje strach z chyb.
-
Mezioborový přesah: Naši absolventi jsou připraveni učit moderně a atraktivně, což je klíčové pro motivaci budoucích generací žáků.
Obsah stránky
Všechny reálné objekty jsou komplexnější, než se zdá na první pohled

Cínové píšťaly
Píšťaly nejsou z čistého cínu, ale ze slitiny s olovem. Čistý cín při teplotách pod 13,2 °C mění svou krystalickou mřížku a rozpadá se na prach – tomuto jevu se říká „cínový mor“.
Dřevo jako konstrukční materiál
Dřevo je složený polymer (celulóza a lignin). Díky své buněčné struktuře skvěle tlumí určité frekvence a dodává zvuku „barvu“. Je to jeden z nejstarších konstrukčních materiálů v inženýrství.
Tvorba zvuku
Vzduch naráží na ostrou hranu (ret) píšťaly, kde vznikají turbulence. Ty rozkmitají vzduchový sloupec uvnitř píšťaly. Je to stejný princip jako u flétny nebo když fouknete na hrdlo lahve.
Uzavřené píšťaly
Pokud píšťalu nahoře uzavřeme (zazátkujeme), zní o celou oktávu níže než stejně dlouhá otevřená píšťala. Zvuk musí v uzavřeném prostoru urazit cestu tam a zpět.
Mechanická traktura
Mechanická traktura je systém táhel a pák. Musí být navržena tak, aby hráč prstem překonal tlak vzduchu v nástrojové skříni, ale zároveň měl v prstech cit. Jde o precizní mechanický převod signálu.
Ventilátor (schovaný ve skříni)
Varhany potřebují stabilní tlak vzduchu. Staré měchy fungovaly jako rezervoáry potenciální energie. Dnešní ventilátory musí vzduch dodávat bez turbulencí, aby se píšťaly nerozlaďovaly.
Rejstříková táhla
Rejstříky fungují jako "přepínače" (on/off). Různé kombinace rejstříků vytvářejí výslednou barvu zvuku – je to v podstatě raná forma aditivní syntézy, kterou dnes používají digitální syntezátory.
Jazýčkové píšťaly
Na rozdíl od flétnových píšťal zde zvuk tvoří kmitající kovový plíšek (jazýček). Proudící vzduch pod ním vytváří podtlak, který jazýček přitáhne a uzavře otvor – tento cyklus se opakuje tisíckrát za sekundu.
Kůže v měchu (za deskou)
Ventily a měchy využívají ovčí nebo hovězí kůži. Je to fascinující biologický materiál, který musí zůstat pružný a neprodyšný po desetiletí. Chemie činění (tříslovinami) zabraňuje rozkladu těchto proteinových struktur.
Délka píšťal
Délka píšťaly je v matematickém vztahu k frekvenci. Chceme-li zvuk o oktávu vyšší, musíme délku píšťaly zkrátit přesně na polovinu (poměr 2:1).
Prostor
Varhany nejsou kompletní bez místnosti, ve které stojí. Architektura určuje, jak dlouho se zvuk odráží. Dozvuk se typicky pohybuje od desetin po jednotky sekund.
Foto z výuky
Proč to funguje?
- Řešíme reálné problémy světa okolo nás
Studenti získávají znalosti jako nástroj k řešení problému, což zvyšuje jejich vnitřní motivaci.
- Umění přináší kreativitu
Složka Arts (umění/humanitní vědy) vnáší do přírodních věd kreativitu, designové myšlení a etiku. V chemii to znamená umět experiment nejen správně spočítat a provést (Science & Math), ale také ho vizualizovat, navrhnout funkční design aparatury (Engineering) a srozumitelně interpretovat výsledky pro veřejnost. Kreativita pomáhá studentům generovat neobvyklá řešení vědeckých problémů.
- Technologie je přirozený partner vědy i výuky
Moderní chemie se neobejde bez digitálních nástrojů. Naši studenti běžně propojují chemické pokusy s digitálními senzory, využívají 3D tisk pro tvorbu vlastních laboratorních pomůcek nebo modelují molekulární struktury v digitálním prostředí. Technologie nejsou samoúčelné, ale jsou akcelerátorem objevování.
- Rozvíjíme měkké dovednosti (4C)
Protože STEAM projekty často probíhají v týmech, přirozeně rozvíjejí klíčové kompetence pro 21. století:
-
-
Kritické myšlení (Critical Thinking) při vyhodnocování dat.
-
Komunikaci (Communication) při prezentaci výsledků.
-
Kolaboraci (Collaboration) v týmu při dělbě práce.
-
Kreativitu (Creativity) při hledání nových cest.
-





























