Zdolni z Pomorza

W ramach tego kursu prowadzone są w roku szkolnym 2020/2021 spotkania online uczestników kółka olimpijskiego z chemii z klas VII i VIII szkół podstawowych realizowanego w ramach projektu "Zdolni z Pomorza - Politechnika Gdańska".

Cel kursu:

Celem kursu jest zapoznanie uczniów z pojęciami takimi jak:

- pochodna funkcji,

- całka nieoznaczona i oznaczona,

- zastosowanie całki oznaczonej.

Opis kursu:

Omawiana na kursie tematyka pojawia się w różnych dziedzinach nauki.

Pochodna funkcji ma zastosowanie w różnych dziedzinach:

• w fizyce przedstawia szybkość zachodzących zmian,
• w ekonomii pochodną funkcji K(x) nazywamy funkcją kosztów krańcowych.

Całkowanie ma zastosowanie w:

• w rozwiązywaniu równań różniczkowych zwyczajnych i cząstkowych. W dzisiejszych czasach niemal każde najbardziej skomplikowane zagadnienie fizyczne można opisać za pomocą równań różniczkowych- zagadnienia związane z przepływem ciepła, mechaniką płynów, fizyka relatywistyczna, elektrodynamika i wiele innych zagadnień,
• w wyznaczaniu różnych zależności fizycznych jak funkcje opisujące położenie ciała s(t) przy założeniu że znamy funkcję opisującą prędkość ciała v(t), znając funkcję opisującą energię wyznaczyć moc, itp.

W trakcie kursu poznamy pojęcie pochodnej, wzory na jej obliczanie, a także programy i aplikacje, które pomagają nam liczyć, analizować i stosować pochodną funkcji. Następnie zastosujemy zdobyte umiejętności do rozwiązywania całek zarówno nieoznaczonych jak i oznaczonych.

Energia jest jednym z najważniejszych pojęć w fizyce. Jej przemiany są podstawą do omawiania szeregu zjawisk zarówno w ramach kursów szkolnych jak i specjalistycznych wykładów uniwersyteckich. Z pozoru wydaje się prostym pojęciem, ale czy tak jest naprawdę? W życiu codziennym spotkamy się w szeregiem różnych rodzajów energii oraz jej konwersji. Począwszy od energii kinetycznej czy potencjalnej, po energię oddziaływań elektrostatycznych czy tarcie. W ramach wykładu połączymy podstawową wiedzę fizyczną z podejściem inżynierskim do konwersji energii. Dowiemy się czemu energii nie można stworzyć, a tylko zamienić jedną jej formę w drugą. Ustalimy również co ma wspólnego omawiany na zajęciach szkolnych spadek swobodny ze współczesną energetyką.

W trakcie wykładu uczniowie zaznajomią się z podstawowymi pojęciami dotyczącymi energii oraz jej przemian. Na podstawie przykładów dowiedzą się związku pomiędzy fizyką a inżynierią.

Podczas ćwiczeń uczniowie będą mogli wykorzystać w zadaniach rachunkowych zdobytą w trakcie wykładu wiedzę na temat energii oraz jej rodzajów.

Na laboratorium uczniowie będą świadkami doświadczeń, będą mogli samodzielnie dokonać obliczeń oraz wspólnie z prowadzącym wykonać raport z przeprowadzonych badań. Doświadczenia zostaną tak dobrane, aby odpowiadać tematyce wykładu oraz ćwiczeń.

Celem kursu e-learningowego jest zapoznanie uczestników z podstawami programowania w języku C++ w zakresie tworzenia programów komputerowych.

Materiał przedstawiany na kursie będzie obejmował wprowadzenie do zagadnień programowania obiektowego w języku C++. Od uczniów wymagana jest podstawowa wiedza w zakresie obsługi komputerów oraz instalacji oprogramowania, w tym środowiska programistycznego. Mile widziane są wcześniejsze doświadczenia w zakresie programowania obiektowego lub rozwiązywania problemów matematycznych z zastosowaniem komputera.
Kurs w zakresie programowania w języku C++ będzie prowadzony od podstaw.

Uczeń zapozna się z fundamentalnymi elementami składni języka C++ i strukturą kodu, w tym z procedurami i funkcjami oraz śledzeniem przebiegu programu. Zdobędzie podstawowe umiejętności w zakresie implementacji i testowania algorytmów obsługi strumienia wejścia i wyjścia, obejmujących liczby stałe, zmienne, operatory arytmetyczne i wyrażenia logiczne. Pozna też jak tworzyć instrukcje warunkowe i pętle oraz jak zapisywać dane w postaci tablicy, obiektów i klas. Omówione zostaną również pojęcia takie jak wskaźniki i dziedziczenie.

Kompleksy towarzyszą każdemu z nas – nawet osobom najbardziej pogodnym. Mamy je we krwi. Dzięki związkom kompleksowym życie (jakie znamy) jest w ogóle możliwe…

Związki kompleksowe to połączenia metali i ich jonów z ligandami (którymi mogą być organiczne lub nieorganiczne cząsteczki lub jony) poprzez wiązania koordynacyjne. Wiązania takie powstają gdy wolna para elektronowa liganda jest uwspólniana z centrum metalicznym – atom metalu nie wnosi wkładu elektronowego do wiązania koordynacyjnego tak, jak miałoby to miejsce w przypadku wiązania kowalencyjnego.

Związki kompleksowe wykazują szereg niezwykłych właściwości. Część z nich stanowi doskonałe katalizatory różnych reakcji, dzięki czemu produkcja wielu ważnych przemysłowo związków chemicznych (w tym leków) jest dużo tańsza. Organizmy żywe również korzystają z katalitycznych właściwości związków kompleksowych, które stanowią miejsca aktywne enzymów. Metale przykoordynowane są również do metaloprotein pełniących funkcje magazynowe, transportowe, czy sygnałowe. Znamy doskonale hemoglobinę, w której znajduje się jon żelaza Fe²⁺, chlorofil z jonami magnezu Mg²⁺, czy witaminę B₁₂ z jonami kobaltu Co³⁺. Często związki kompleksowe silnie absorbują promieniowanie widzialne i dlatego posiadają intensywne barwy.

Kurs e-learningowy będzie miał na celu wprowadzenie w tematykę związków kompleksowych – począwszy od historii ich odkrycia, poprzez wybrane teorie ich budowy, aż po współczesne zastosowania.

W dniu spotkania akademickiego podczas wykładu poznamy historię rozwoju chemii koordynacyjnej. Skupimy się na geometrii i izomerii związków kompleksowych, które niejednokrotnie są bardziej różnorodne niż w przypadku związków organicznych.

Na ćwiczeniach dowiemy się, w jaki sposób dysocjują związki kompleksowe, oraz czym jest stała trwałości związku kompleksowego. Wykorzystamy tą wiedzę do rozwiązywania zadań rachunkowych.

Podczas laboratorium będziemy otrzymywać szereg związków kompleksowych. Będziemy obserwować ich powstawanie i rozkład pod wpływem różnych czynników, czemu towarzyszyć będą ciekawe efekty wizualne.

Spotkanie akademickie poświęcone będzie metodzie bezwyznacznikowej wyznaczania macierzy odwrotnej oraz metodzie Gaussa - Jordana do rozwiązywania układów równań liniowych.

W trakcie wykładu uczniowie dowiedzą się jak wyznaczyć rozwiązania układu równań liniowych metodą Gaussa – Jordana. Poznają tajniki działań na wierszach.

Podczas ćwiczeń będziemy rozwiązywać zadania związane z treściami podanymi na wykładzie. Przedstawimy i omówimy działania na macierzach blokowych.

Na laboratorium komputerowym uczniowie będą eksperymentalnie pogłębiać wiedzę z układów równań liniowych przy pomocy darmowego oprogramowania GeoGebra.