Dlouhodobý projekt v tvorbě matematických modelů v klimatologii
Studenti se seznámí s problematikou klimatoligie a vyjasní si základní pojmy tohoto oboru. Dále získají přístup k tvorbě matematických modelů v tomto relativně složitém oboru meteorologie. Budeme postupně sledovat (včetně historie) tři základní směry tvorby matematických modelů v klimatologii - modely založené na řešení parciálních diferenciálních rovnic, modely založené na statistické analýze velkého množství dat a konečně matematické modely z oblasti neuronových sítí. Samozřejmě, že pro studenty je problematika příliš komplikovaná a založená na znalostech, které zatím nemají, ale důležitý je aspekt způsobu použití matematiky v řešení stejného nebo podobného problému.
Problematika modelu založeném na statistické analýze velkého množství dat je řešena například ZDE.
Problematika neuronových sítí je uvedena v modelu publikovaném ZDE
Problematiku modelů založených na řešení parciálních diferenciálních rovnic najdete dostupnou ZDE
Obr. 6 - Ilustrativní obrázek, zdroj vlastní.
Dlouhodobý badatelský projekt - matematické modely v klimatologii
Metodický list pro dlouhodobý badatelský projekt - matematické modeli v klimatologii
|
Téma |
Matematické modeli v klimatologii |
|
|
Tematický celek |
||
|
Motivační rámec projektu |
Pochopit funkci zjednodušených matematických modelů v klimatologii |
|
|
Počet žáků |
10-15 |
|
|
Věk žáků |
>16 | |
|
Pomůcky |
Počítače, tablety, kalkulačky, poznámkové bloky, fotoaparáty, psací potřeby |
|
|
Vhodná místa realizace projektu |
Běžná učebna, počítačová učebna |
|
|
Cíle aktivit |
Žáci budou po absolvování projektu lépe chápat vazby pro tvorbu složitějších matematických modelů. |
|
|
Rozvíjené kompetence |
Spolupráce na složitém modelu, samostatnost, samovzdělávání, kompetence komunikativní. |
|
|
Předchozí znalosti |
Aktivita navazuje na všechny aktivity v části mezipředmětové vztahy. |
|
|
Mezipředmětové vztahy |
Ukazuje na vztahy mezi matematikou a předměty jako obecná fyzika, metrologie, geografie, sociální vědy. | |
|
Časový plán |
Fáze projektu |
Metody a formy, motivace |
|
1. -2. týden |
Specifikace a popis problematiky |
Výklad, diskuze |
|
2. - 8. týden |
Presentace základních druhů matematických modelů počasí používaných v České republice |
Presentace, výklad, diskuze |
|
9. - 11. týden |
Samostudium literatury ve skupinách |
Samostudium |
|
11. - 16. týden |
Presentace nastudovaných výsledků |
Výklad, diskuze |
|
16.- 20. týden |
Rozbor prezentací |
Výklad , diskuze |
|
20. - 24. týden |
Ukázka jednodušších modelů počasí na počítači s popisem omezení a s návodem, jak a proč je vylepšit. Výklad je zaměřen především na matematizaci problematiky. |
Výklad, program, diskuze |
|
Hodnocení |
Hodnocení studentů bude probíhat průběžně v průběhu projektu. | |
|
Návaznosti |
Na tento projekt navazuje exkurze do plzeňské pobočky ČHMÚ. |
|
|
|
||