Pakolliset opinnot

Fysiikka luonnontieteenä (FY1)

Moduulissa opiskelija saa kuvan fysiikan kokeellisesta luonteesta ja tutustuu kvantitatiiviseen mallintamiseen. Keskeisenä näkökulmana on, miten uutta tietoa rakennetaan tekemällä havaintoja ja kokeita fysiikalle ominaisella tavalla. Moduuli kehittää yhteistyötaitoja ja luo perustaa monitieteiselle ja luovalle osaamiselle.

Yleiset tavoitteet

Moduulin tavoitteena on, että opiskelija
  • tutustuu fysiikkaan systemaattisena, kokeellisuuteen nojautuvana tieteenä
  • tutustuu aineen rakenteen ja maailmankaikkeuden mittasuhteisiin
  • tutustuu fysiikassa käytettäviin tiedonhankintamenetelmiin
  • osaa suunnitella ja toteuttaa yksinkertaisia luonnontieteellisiä kokeita
  • saa kokemuksia, jotka herättävät ja syventävät kiinnostusta fysiikkaa ja sen opiskelua kohtaan.

Keskeiset sisällöt

Keskeiset sisällöt
  • suure ja yksikkö sekä SI-järjestelmä
  • mittaaminen, tulosten kerääminen, niiden esittäminen graafisesti ja luotettavuuden arviointi
  • graafinen malli ja lineaarinen malli
  • yksinkertaisen kokeellisen tutkimuksen suunnitteleminen ja toteutus
Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: liikeilmiöt, tiheysmittaukset ja putoamiskiihtyvyys.

Laaja-alaisen osaamisen osa-alueet ovat:


Globaali- ja kulttuuriosaaminen
Osa-alueeseen liittyvät moduulin tavoitteet
• Opiskelija tutustuu fysiikkaan systemaattisena, kokeellisuuteen nojautuvana tieteenä.
• Opiskelija tutustuu aineen rakenteen ja maailmankaikkeuden mittasuhteisiin.

Fysiikalla on keskeinen merkitys tieteelliseen maailmankuvaan nojautuvan kulttuurin kehittymisessä. Moduulin aikana vahvistetaan opiskelijan taitoa hahmottaa, miten luonnontieteellinen maailmankuva rakentuu kokeellisuuden pohjalta ja millaisia kulttuurisia rakenteita tämä edellyttää. Yhtenä esimerkkinä tällaisesta rakenteesta on SI-järjestelmä eli kansainvälinen yksikköjärjestelmä.

Monitieteinen ja luova osaaminen
Osa-alueeseen liittyvät moduulin tavoitteet
• Opiskelija tutustuu fysiikassa käytettäviin tiedonhankintamenetelmiin.
• Opiskelija osaa suunnitella ja toteuttaa yksinkertaisia luonnontieteellisiä kokeita.

Mittaaminen sekä tulosten kerääminen ja esittäminen graafisesti tutustuttavat opiskelijan erilaisiin tiedonhankinnan ja -esittämisen tapoihin. Samalla opiskelija vahvistaa kykyään arvioida tiedon luotettavuutta.
Oman luonnontieteellisen kokeen suunnittelu harjoittaa luovuutta ja luo useita mahdollisuuksia monitieteiselle tutkimukselle. Tämä vahvistaa opiskelijan oppimaan oppimisen taitoja ja luo valmiuksia jatko-opintoihin.
Moduulin keskeiset sisällöt muodostavat yhtenäisen polun yksittäisten mittausten keräämisen harjoittelemisesta kokonaisen
luonnontieteellisen kokeen tuottamiseen. Moduulin aikana tulee näin ollen perehdyttyä luontevasti fysiikan kokeelliseen rakenteeseen kaikilla eri tasoilla.

Fysiikka, ympäristö ja yhteiskunta (FY2)

Moduulissa perehdytään siihen, miten energiaa tuotetaan, siirretään ja käytetään sekä mitä vaikutuksia näillä toiminnoilla on ympäristöön, yhteiskuntaan ja ihmisten hyvinvointiin. Keskeisenä näkökulmana on energian käsitteen ilmeneminen näissä yhteyksissä sekä se, miten energian käsite jäsentää ja täsmentää aiheesta käytävää keskustelua ja siihen liittyviä näkemyksiä.

Yleiset tavoitteet

Moduulin tavoitteena on, että opiskelija
  • perehtyy energiaan fysiikan keskeisenä käsitteenä
  • tuntee eri energialajeja ja energiantuotantotapoja
  • osaa vertailla eri energiantuotantotapoihin ja niiden ympäristövaikutuksiin liittyviä suuruusluokkia
  • saa valmiuksia osallistua ympäristöä ja teknologiaa koskevaan keskusteluun ja päätöksentekoon kestävän energiatalouden näkökulmasta.

Keskeiset sisällöt

Keskeiset sisällöt
  • energialajit, energian säilyminen ja muuntuminen
  • energian tuotanto, teho, hyötysuhde ja energian siirtäminen
  • energiantuotannon vaikutus ympäristöön ja ilmastonmuutokseen
Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: kemiallinen energia energialähteenä, kansallinen energiantuotanto ja -kulutus sekä energian käyttö kotitalouksissa.



Laaja-alaisen osaamisen osa-alueet ovat:

Yhteiskunnallinen osaaminen sekä eettisyys ja ympäristöosaaminen
Osa-alueisiin liittyvät moduulin tavoitteet
• Opiskelija tuntee eri energialajeja ja energiantuotantotapoja.
• Opiskelija osaa vertailla eri energiantuotantotapoihin ja niiden ympäristövaikutuksiin liittyviä suuruusluokkia.
• Opiskelija saa valmiuksia osallistua ympäristöä ja teknologiaa koskevaan keskusteluun ja päätöksentekoon kestävän energiatalouden näkökulmasta.

Moduulissa käsitellään energiantuotannon vaikutuksia ympäristöön ja ilmastonmuutokseen. Tämä auttaa opiskelijaa ymmärtämään, miksi ihmisen toiminta on sovitettava luonnonympäristöjen kantokykyyn sekä rajallisiin luonnonvaroihin ja niiden kestävään käyttöön. Ymmärryksen pohjalta opiskelija saa valmiuksia perustella kantaansa energiantuotantoa koskevassa yhteiskunnallisessa keskustelussa fysiikan avulla.
Moduulissa voidaan tutustua kansalliseen energiantuotantoon ja -kulutukseen sekä energian käyttöön kotitalouksissa.
Yhteiskunnallista keskustelua voi herättää myös siten, että opiskelija etsii ajankohtaisia artikkeleita energiantuotannosta, analysoi ja vertailee niiden sisältöä sekä esittää oman näkökulmansa asiasta.


Monitieteinen ja luova osaaminen
Osa-alueeseen liittyvät moduulin tavoitteet
• Opiskelija tuntee eri energialajeja ja energiantuotantotapoja.
• Opiskelija osaa vertailla eri energiantuotantotapoihin ja niiden ympäristövaikutuksiin liittyviä suuruusluokkia.

Ilmastonmuutokseen liittyvien ongelmien ratkaisu edellyttää monitieteistä ja luovaa ajattelua. Moduulissa opiskelija harjaantuu ottamaan huomioon monipuolisesti eri näkökulmia arvioidessaan ratkaisuja ongelmiin.
Energiantuotantoon ja ilmastonmuutokseen liittyvää tietoa hankitaan, tulkitaan ja tuotetaan esimerkiksi kirjoitettuna tekstinä, kuvina, videoina, taulukoina, kuvaajina ja kaavioina. Samalla opiskelija vahvistaa kykyään arvioida tiedon luotettavuutta (esim. YO K2020, T6).