Badatelsky pojatá teorie grafů na SŠ
Bakalářská práce nabízející motivační úlohy do teorie grafů, zpracované jako návrhy několika na sebe navazujících vyučovacích hodin na SŠ.
Myslíš si, že matematika je velmi praktická a důležitá věda a chceš to ukázat i studentům na střední škole? Hledáš témata, kde se matematika střetává se situacemi z běžného života? Bakalářská práce Matematika a volby jedno takové téma představuje.
Mária Chromiaková, absolventka Přírodovědecké fakulty MU se ve své bakalářské práci s názvem Matematika a volby věnovala tématice volebních systémů, jejich charakteristikám a tomu, jak lze tyto systémy hodnotit za použití matematického aparátu. Tato práce přináší nejen zajímavé informace o volbách, ale především ukazuje, jak se matematické postupy uplatňují v dalších oborech, které na první pohled zdánlivě s matematikou nemají nic společného. Informace v ní zpracované by mohly být zajímavé pro studenty středních škol, kteří v průběhu studia získají možnost aktivně se účastnit voleb, a mohly by také ukázat na praktičnost a využitelnost poznatků získaných v hodinách matematiky.
Bakalářská práce je rozdělena na dvě části. První část se věnuje různým volebním systémům a jejich charakteristice. Je v ní představeno 6 různých volebních systémů. Každý systém je podrobně popsán a na konkrétním příkladu je ukázáno, jakým způsobem se v tomto volebním systému určuje vítěz (popřípadě vítězové). Dále představuje nejprve 3 základní vlastnosti, které by měly spravedlivé volební systémy splňovat. Tyto vlastnosti popisuje také pomocí matematických definic a vět. Práce představuje také důkaz neexistence dokonale spravedlivého a ideálního volebního systému, tj. takového, kde by se volič rozhodoval srdcem a nemusel taktizovat. Toto tvrzení je dokázáno jak obecně, tak na konkrétních příkladech. V závěru této části práce jsou představeny ještě další 2 charakteristiky a opět jsou uvedeny věty, které o těchto vlastnostech platí pro libovolné volební systémy.
V druhé části práce se autorka věnovala Banzhafovu indexu, který vyjadřuje sílu voličova hlasu, tedy schopnost voliče ovlivnit výsledek voleb. Představila základní definici této charakteristiky a postup výpočtu, který vysvětlila na jednoduchém konkrétním případě. Dále uvedla 3 příklady skutečných existujících volebních systémů státních nebo mezinárodních orgánů a institucí a spočítala Banzhafův index pro jednotlivé strany či státy. Těmito 3 vybranými systémy byly rozhodovací systém Rady Evropské unie, volby do Národné rady Slovenskej republiky a volby do poslanecké sněmovny České republiky.
Bakalářská práce představuje fungování různých volebních systémů na konkrétních jednoduchých příkladech, které jsou snadno pochopitelné i pro středoškolské studenty. Principy určování vítěze různými způsoby a volebními systémy se opírá především o logiku a není k ní potřeba znalosti složitých matematických pojmů a operací. Po představení 6 zmiňovaných systémů by žáci měli být schopni pro konkrétní voličské preference rozhodnout o výsledku voleb za použití daného systému.
Banzhafův index úzce souvisí s tématem množin, protože matematická definice této charakteristiky se opírá o pojmy jako množina, průnik a počet prvků množiny. Dá se tak ukázat, jak takto zdánlivě teoretická část matematiky má praktické využití v reálném světě a že je matematika nepostradatelnou součástí také humanitně zaměřených oborů.
Celkově se jedná o zajímavé a pro studenty střední školy aktuální téma, na kterém se jednoduše dá představit aplikace matematických postupů a způsobů myšlení na jiné odvětví vědy. Poznatky této práce mohou rozšířit jak porozumění tématu volebních systémů a problematice jejich spravedlnosti, tak porozumění některým matematickým pojmům nebo způsobům uvažování a konstrukce matematických definic a vět.
Samotnou bakalářskou práci lze stáhnout ve formátu pdf na tomto odkaze:
V poslední části práce autorka popisuje volební systém do poslanecké sněmovny Parlamentu České republiky. Tento volební systém však prošel v roce 2021 novelizací. Aktuální informace o tomto volebním systému lze nalézt na tomto odkazu: