Valtakunnalliset valinnaiset opinnot
FY3 Energia ja lämpö (2 op)
Moduulissa tutkitaan termodynaamisia systeemejä, energian siirtymistä systeemien välillä ja energian siirtymisen vaikutuksia. Keskeiset sisällöt liittyvät esimerkiksi energiantuotantoon, ilmastonmuutokseen ja rakentamiseen. Moduuli antaa valmiuksia osallistua ympäristöä ja teknologiaa koskevaan keskusteluun ja päätöksentekoon.
Tavoitteet
Moduulin tavoitteena on, että opiskelija
- syventää ymmärrystään energiasta fysiikan keskeisenä käsitteenä
- osaa tutkia aineen termodynaamiseen tilaan ja olomuodon muutoksiin liittyviä ilmiöitä
- osaa soveltaa termodynamiikan käsitteitä ja malleja energiantuotannon ratkaisujen tarkastelussa ja kestävän tulevaisuuden rakentamisessa
- tunnistaa energiatasapainon ja lämmönsiirtymisen merkityksen ilmastonmuutoksessa.
Keskeiset sisällöt
Keskeiset sisällöt
- voima vuorovaikutuksen voimakkuuden mittana
- mekaaninen työ
- termodynaaminen systeemi ja tilanmuuttujat
- lämpötila, paine ja hydrostaattinen paine
- energian säilyminen, sisäenergia, energian siirtyminen ja lämpömäärä
- aineen lämpeneminen ja jäähtyminen sekä olomuodon muutokset
- lämpölaajeneminen
- kaasujen tilanmuutokset ja ideaalikaasun tilanyhtälö
Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: energiantuotanto, rakentaminen ja energia kotona, ilmastonmuutos sekä lämpövoimakone.
Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeilla: absoluuttisen nollapisteen määrittäminen (ekstrapolointi), veden ominaishöyrystymislämmön määrittäminen ja Boylen lain todentaminen.
FY3 Energia ja lämpö (2 op), PAIKALLISET KIRJAUKSET
Tavoitteet ja keskeiset sisällöt
Opintojakson tavoitteet ja keskeiset sisällöt määritellään opetussuunnitelman valtakunnallisissa perusteissa.
Laaja-alaisen osaamisen tavoitteiden ja osa-alueiden toteutuminen opintojaksossa
Monitieteinen ja luova osaaminen (03) tulee esiin, kun opiskelija osaa tutkia aineen termodynaamiseen tilaan ja olomuodon muutoksiin liittyviä ilmiöitä. Opiskelija oppii myös soveltamaan termodynamiikan käsitteitä ja malleja energiatuotannon ratkaisujen ja kestävän kehityksen kannalta.
Eettisyys ja ympäristöosaaminen (05) vahvistuu, kun opiskelija osaa soveltaa termodynamiikan käsitteitä ja malleja energiatuotannon ratkaisujen tarkastelussa ja kestävän tulevaisuuden rakentamisessa. Opiskelija tutustuu tutkimustietoon ja käytänteisiin asian suhteen. Lisäksi opiskelija tunnistaa energiatasapainon ja lämmönsiirtymisen merkityksen ilmastonmuutoksessa.
Arviointi
Opintojaksossa arvioidaan opintojaksokohtaisten tavoitteiden ja keskeisten sisältöjen osaamista niin summatiivisesti kuin formatiivisestikin.
Summatiivisen arvioinnin tukena on mahdollisesti kurssikoe, monipuolinen näyttö ja käsitteellisten ja menetelmällisten taitojen havainnointi. Lisäksi arvioinnissa käytetään itse- ja vertaisarviointia.
Formatiivisessa arvioinnissa opiskelija saa ohjausta ja tukea oppimisprosessiin jatkuvasti opintojakson aikana ja voi näin kehittää osaamistaan.
Opintojakson tavoitteet ja keskeiset sisällöt määritellään opetussuunnitelman valtakunnallisissa perusteissa.
Laaja-alaisen osaamisen tavoitteiden ja osa-alueiden toteutuminen opintojaksossa
Monitieteinen ja luova osaaminen (03) tulee esiin, kun opiskelija osaa tutkia aineen termodynaamiseen tilaan ja olomuodon muutoksiin liittyviä ilmiöitä. Opiskelija oppii myös soveltamaan termodynamiikan käsitteitä ja malleja energiatuotannon ratkaisujen ja kestävän kehityksen kannalta.
Eettisyys ja ympäristöosaaminen (05) vahvistuu, kun opiskelija osaa soveltaa termodynamiikan käsitteitä ja malleja energiatuotannon ratkaisujen tarkastelussa ja kestävän tulevaisuuden rakentamisessa. Opiskelija tutustuu tutkimustietoon ja käytänteisiin asian suhteen. Lisäksi opiskelija tunnistaa energiatasapainon ja lämmönsiirtymisen merkityksen ilmastonmuutoksessa.
Arviointi
Opintojaksossa arvioidaan opintojaksokohtaisten tavoitteiden ja keskeisten sisältöjen osaamista niin summatiivisesti kuin formatiivisestikin.
Summatiivisen arvioinnin tukena on mahdollisesti kurssikoe, monipuolinen näyttö ja käsitteellisten ja menetelmällisten taitojen havainnointi. Lisäksi arvioinnissa käytetään itse- ja vertaisarviointia.
Formatiivisessa arvioinnissa opiskelija saa ohjausta ja tukea oppimisprosessiin jatkuvasti opintojakson aikana ja voi näin kehittää osaamistaan.
FY4 Voima ja liike (2 op)
Moduulissa tarkastellaan tasaista ja muuttuvaa liikettä. Moduulissa perehdytään voimaan olennaisena kappaleiden välisiä vuorovaikutuksia kuvaavana suureena ja siihen, miten Newtonin II lakia käytetään mallinnettaessa voiman vaikutusta liiketilan muutokseen. Energiaa ja liikemäärää tarkastellaan mekaniikan keskeisinä käsitteinä ja säilyvinä suureina.
Tavoitteet
Moduulin tavoitteena on, että opiskelija
- osaa tutkia kokeellisesti voimaan ja liikkeeseen liittyviä ilmiöitä
- osaa tuottaa ja analysoida graafisia esityksiä mittausaineistosta
- ymmärtää säilymislakien merkityksen fysiikassa
- tuntee voimaan ja liikkeeseen liittyviä turvallisuusnäkökohtia.
Keskeiset sisällöt
Keskeiset sisällöt
- tasainen ja tasaisesti kiihtyvä suoraviivainen liike
- kappaleiden vuorovaikutus ja voima sekä Newtonin lait
- voimien yhteisvaikutus, voimakuvio ja liikeyhtälö
- paino ja kitka
- liike-energia, potentiaalienergia ja mekaaninen energia
- mekaanisen energian säilyminen ja mekaniikan energiaperiaate
- liikemäärä, impulssi, liikemäärän säilyminen ja yksiulotteiset törmäykset
Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: vesi- ja tuulivoima, liikenne sekä urheilu.
Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeilla: putoamiskiihtyvyyden määrittäminen, kitkakertoimen määrittäminen ja kappaleeseen vaikuttavien voimien määrittäminen.
FY4 Voima ja liike (2 op), PAIKALLISET KIRJAUKSET
Tavoitteet ja keskeiset sisällöt
Opintojakson tavoitteet ja keskeiset sisällöt määritellään opetussuunnitelman valtakunnallisissa perusteissa.
Laaja-alaisen osaamisen tavoitteiden ja osa-alueiden toteutuminen moduulissa
Monitieteinen ja luova osaaminen (03) kehittyy, kun opiskelija tuottaa ja analysoi graafisia esityksiä mittausaineistoista. Tieto- ja viestintäteknologiaa käytetään hyväksi kokeellisten havaintojen keräämisessä, mittaustulosten käsittelyssä ja analysoimisessa.
Kinematiikan ja dynamiikan ilmiöitä tutkitaan usein ryhmätöinä, ja tulosten esittely harjaannuttaa esiintymistaitoa ja -varmuutta. Nämä vahvistavat vuorovaikutusosaamista (02).
Hyvinvointiosaamisen (01) kannalta vahvistuvat voimaan ja liikkeeseen liittyvät turvallisuusnäkökohdat esimerkiksi liikenteessä niin yksilön kuin yhteiskunnankin kannalta.
Arviointi
Opintojaksossa arvioidaan opintojaksokohtaisten tavoitteiden ja keskeisten sisältöjen osaamista niin summatiivisesti kuin formatiivisestikin.
Summatiivisen arvioinnin tukena on mahdollisesti kurssikoe, monipuolinen näyttö ja käsitteellisten ja menetelmällisten taitojen havainnointi. Lisäksi arvioinnissa käytetään itse- ja vertaisarviointia.
Formatiivisessa arvioinnissa opiskelija saa ohjausta ja tukea oppimisprosessiin jatkuvasti opintojakson aikana ja voi näin kehittää osaamistaan.
Opintojakson tavoitteet ja keskeiset sisällöt määritellään opetussuunnitelman valtakunnallisissa perusteissa.
Laaja-alaisen osaamisen tavoitteiden ja osa-alueiden toteutuminen moduulissa
Monitieteinen ja luova osaaminen (03) kehittyy, kun opiskelija tuottaa ja analysoi graafisia esityksiä mittausaineistoista. Tieto- ja viestintäteknologiaa käytetään hyväksi kokeellisten havaintojen keräämisessä, mittaustulosten käsittelyssä ja analysoimisessa.
Kinematiikan ja dynamiikan ilmiöitä tutkitaan usein ryhmätöinä, ja tulosten esittely harjaannuttaa esiintymistaitoa ja -varmuutta. Nämä vahvistavat vuorovaikutusosaamista (02).
Hyvinvointiosaamisen (01) kannalta vahvistuvat voimaan ja liikkeeseen liittyvät turvallisuusnäkökohdat esimerkiksi liikenteessä niin yksilön kuin yhteiskunnankin kannalta.
Arviointi
Opintojaksossa arvioidaan opintojaksokohtaisten tavoitteiden ja keskeisten sisältöjen osaamista niin summatiivisesti kuin formatiivisestikin.
Summatiivisen arvioinnin tukena on mahdollisesti kurssikoe, monipuolinen näyttö ja käsitteellisten ja menetelmällisten taitojen havainnointi. Lisäksi arvioinnissa käytetään itse- ja vertaisarviointia.
Formatiivisessa arvioinnissa opiskelija saa ohjausta ja tukea oppimisprosessiin jatkuvasti opintojakson aikana ja voi näin kehittää osaamistaan.
FY5 Jaksollinen liike ja aallot (2 op)
Moduulissa syvennetään edellisessä moduulissa omaksuttuja tietoja ja taitoja. Moduulissa perehdytään harmoniseen vuorovaikutukseen ja gravitaatiovuorovaikutukseen sekä niiden aiheuttamiin liikeilmiöihin. Moduulissa tutkitaan ja mallinnetaan ääntä ja ääni-ilmiöitä mekaanisina aaltoliikkeinä.
Tavoitteet
Moduulin tavoitteena on, että opiskelija
- osaa mallintaa planetaarista liikettä ympyräliikkeenä
- perehtyy värähtely- ja aaltoliikkeen perusteisiin tutkimalla mekaanista värähtelyä ja ääntä
- osaa kuvata jaksollista liikettä fysikaalisilla ja matemaattisilla käsitteillä
- osaa mallintaa mekaanista värähtelyä ja ääntä jaksollisena liikkeenä.
Keskeiset sisällöt
Keskeiset sisällöt
- momentti ja kappaleen kiertyminen
- tasapaino kiertymisen suhteen yksinkertaisissa tilanteissa
- tasainen ympyräliike ja normaalikiihtyvyys
- gravitaatiolaki ja planetaarinen liike
- jaksollinen liike, jaksonaika, taajuus ja amplitudi
- harmoninen voima ja värähtelyliike sekä harmonisen voiman potentiaalienergia
- mekaanisten aaltojen synty, eteneminen ja heijastuminen
- mekaanisten aaltojen diffraktio ja interferenssi sekä seisovat aallot
- ääni aaltoliikkeenä, äänen intensiteettitaso, äänen ominaisuudet ja eteneminen
Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: heiluri, soittimet, akustiikka ja äänentoisto, melun haittavaikutukset ja kuulon suojaaminen sekä ultraäänikuvaus.
Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeilla: heilurin heilahdusajan määrittäminen, äänen nopeuden määrittäminen ja äänen taajuusanalyysi.
FY5 Jaksollinen liike ja aallot (2 op), PAIKALLISET KIRJAUKSET
Tavoitteet ja keskeiset sisällöt
Opintojakson tavoitteet ja keskeiset sisällöt määritellään opetussuunnitelman valtakunnallisissa perusteissa.
Laaja-alaisen osaamisen tavoitteiden ja osa-alueiden toteutuminen moduulissa
Monitieteinen ja luova osaaminen (03) kehittyy tässä moduulissa, kun opiskelija oppii mallintamaan ja kuvaamaan erilaisia jaksollisia liikkeitä esim. planetaarista liikettä, värähtelyä tai ääntä.
Hyvinvointiosaamisen (01) osa-alueelta tarkastellaan äänen vaikutusta ihmiseen. Tutustutaan kuuloaistimukseen ja sen myötä myös kuulovaurioihin. Opiskelija omaksuu hyvinvointia tukevia tapoja kuunnella musiikkia ja ehkäistä melulle altistumista.
Arviointi
Opintojaksossa arvioidaan opintojaksokohtaisten tavoitteiden ja keskeisten sisältöjen osaamista niin summatiivisesti kuin formatiivisestikin.
Summatiivisen arvioinnin tukena on mahdollisesti kurssikoe, monipuolinen näyttö ja käsitteellisten ja menetelmällisten taitojen havainnointi. Lisäksi arvioinnissa käytetään itse- ja vertaisarviointia.
Formatiivisessa arvioinnissa opiskelija saa ohjausta ja tukea oppimisprosessiin jatkuvasti opintojakson aikana ja voi näin kehittää osaamistaan.
Opintojakson tavoitteet ja keskeiset sisällöt määritellään opetussuunnitelman valtakunnallisissa perusteissa.
Laaja-alaisen osaamisen tavoitteiden ja osa-alueiden toteutuminen moduulissa
Monitieteinen ja luova osaaminen (03) kehittyy tässä moduulissa, kun opiskelija oppii mallintamaan ja kuvaamaan erilaisia jaksollisia liikkeitä esim. planetaarista liikettä, värähtelyä tai ääntä.
Hyvinvointiosaamisen (01) osa-alueelta tarkastellaan äänen vaikutusta ihmiseen. Tutustutaan kuuloaistimukseen ja sen myötä myös kuulovaurioihin. Opiskelija omaksuu hyvinvointia tukevia tapoja kuunnella musiikkia ja ehkäistä melulle altistumista.
Arviointi
Opintojaksossa arvioidaan opintojaksokohtaisten tavoitteiden ja keskeisten sisältöjen osaamista niin summatiivisesti kuin formatiivisestikin.
Summatiivisen arvioinnin tukena on mahdollisesti kurssikoe, monipuolinen näyttö ja käsitteellisten ja menetelmällisten taitojen havainnointi. Lisäksi arvioinnissa käytetään itse- ja vertaisarviointia.
Formatiivisessa arvioinnissa opiskelija saa ohjausta ja tukea oppimisprosessiin jatkuvasti opintojakson aikana ja voi näin kehittää osaamistaan.
FY6 Sähkö (2 op)
Moduulissa perehdytään keskeisimpiin sähköistä vuorovaikutusta kuvaaviin malleihin sekä sähköenergian ja sähkötekniikan käsitteisiin. Opiskelija saa perustiedot yksinkertaisten virtapiirien suunnittelusta ja tutkimisesta. Moduulissa käsitellään myös sähköturvallisuutta ja tutustutaan sähkötekniikan sovelluksiin.
Tavoitteet
Moduulin tavoitteena on, että opiskelija
- osaa tutkia kokeellisesti sähköön liittyviä ilmiöitä ja tehdä sähköopin perusmittauksia
- osaa käyttää kentän ja potentiaalin käsitteitä sähkökentän kuvaamisessa
- tuntee sähkölaitteisiin ja sähköenergian siirtoon liittyviä turvallisuusnäkökohtia.
Keskeiset sisällöt
Keskeiset sisällöt
- jännite ja sähkövirta tasavirtapiireissä
- resistanssi ja Ohmin laki
- sähköteho ja Joulen laki
- vastusten kytkennät ja Kirchhoffin lait
- akut ja akun latauspiiri
- Coulombin laki ja homogeeninen sähkökenttä
- potentiaalienergia ja potentiaali homogeenisessa sähkökentässä
- kondensaattori ja kondensaattorin energia
- puolijohteet, diodi ja LED komponentteina virtapiirissä
- sähköturvallisuus: sulake, suojausluokitus ja läpilyöntilujuus
Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: yksinkertaiset sähkölaitteet, aurinkokenno tasajännitelähteenä ja sähköenergian varastoiminen.
Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeilla: mittauksia komponenttien toiminnasta virtapiirissä ja pariston sisäisen resistanssin kokeellinen määrittäminen.
FY6 Sähkö (2 op), PAIKALLISET KIRJAUKSET
Tavoitteet ja keskeiset sisällöt
Opintojakson tavoitteet ja keskeiset sisällöt määritellään opetussuunnitelman valtakunnallisissa perusteissa.
Laaja-alaisen osaamisen tavoitteiden ja osa-alueiden toteutuminen moduulissa
Tasavirtapiirien täysipainoinen opiskeleminen edellyttää kokeellisten töiden tekemistä ja ne suoritetaan usein ryhmässä. Tällöin vuorovaikutusosaamisen (02) taidot karttuvat opintojakson aikana luontevasti.
Opintojakson olennainen hyvinvointiosaamisen (01) osa-alue on sähköturvallisuus ja sen sisäistäminen. Opiskelija oppii ymmärtämään opintojakson aikana mitkä sähkötyöt voi tehdä itse ja mihin tarvitaan ammattilaista. Tämä turvaa niin opiskelijan kuin toistenkin hyvinvointia.
Arviointi
Opintojaksossa arvioidaan opintojaksokohtaisten tavoitteiden ja keskeisten sisältöjen osaamista niin summatiivisesti kuin formatiivisestikin.
Summatiivisen arvioinnin tukena on mahdollisesti kurssikoe, monipuolinen näyttö ja käsitteellisten ja menetelmällisten taitojen havainnointi. Lisäksi arvioinnissa käytetään itse- ja vertaisarviointia.
Formatiivisessa arvioinnissa opiskelija saa ohjausta ja tukea oppimisprosessiin jatkuvasti opintojakson aikana ja voi näin kehittää osaamistaan.
Opintojakson tavoitteet ja keskeiset sisällöt määritellään opetussuunnitelman valtakunnallisissa perusteissa.
Laaja-alaisen osaamisen tavoitteiden ja osa-alueiden toteutuminen moduulissa
Tasavirtapiirien täysipainoinen opiskeleminen edellyttää kokeellisten töiden tekemistä ja ne suoritetaan usein ryhmässä. Tällöin vuorovaikutusosaamisen (02) taidot karttuvat opintojakson aikana luontevasti.
Opintojakson olennainen hyvinvointiosaamisen (01) osa-alue on sähköturvallisuus ja sen sisäistäminen. Opiskelija oppii ymmärtämään opintojakson aikana mitkä sähkötyöt voi tehdä itse ja mihin tarvitaan ammattilaista. Tämä turvaa niin opiskelijan kuin toistenkin hyvinvointia.
Arviointi
Opintojaksossa arvioidaan opintojaksokohtaisten tavoitteiden ja keskeisten sisältöjen osaamista niin summatiivisesti kuin formatiivisestikin.
Summatiivisen arvioinnin tukena on mahdollisesti kurssikoe, monipuolinen näyttö ja käsitteellisten ja menetelmällisten taitojen havainnointi. Lisäksi arvioinnissa käytetään itse- ja vertaisarviointia.
Formatiivisessa arvioinnissa opiskelija saa ohjausta ja tukea oppimisprosessiin jatkuvasti opintojakson aikana ja voi näin kehittää osaamistaan.
FY7 Sähkömagnetismi ja valo (2 op)
Moduulissa perehdytään sähkömagnetismiin ilmiöalueena, jossa sähköiset ja magneettiset vuorovaikutukset esiintyvät rinnakkain. Moduulissa käsitellään ajasta riippuvia sähkömagneettisia ilmiöitä, joista keskeisin on sähkömagneettinen induktio. Moduulissa tarkastellaan myös sähkömagneettista säteilyä ja erityisesti sen tutuinta lajia, valoa. Sähkömagnetismiin perustuvien sovellusten tarkastelussa keskitytään niiden merkitykseen yhteiskunnan kehityksen mahdollistajana.
Tavoitteet
Moduulin tavoitteena on, että opiskelija
- ymmärtää induktioilmiön keskeisen merkityksen sähkömagnetismissa
- ymmärtää sähköenergian tuotannon ja siirron fysikaaliset perusteet ja merkityksen yhteiskunnan toiminnan kannalta
- tunnistaa sähkömagneettisen säteilyn lähteitä ja vaikutuksia
- ymmärtää valon sähkömagneettisena ilmiönä.
Keskeiset sisällöt
Keskeiset sisällöt
- ferromagnetismi ja magneettinen dipoli
- magneettinen vuorovaikutus ja magneettikenttä
- varatun hiukkasen liike homogeenisessa sähkö- ja magneettikentässä
- virtajohtimen magneettikenttä ja kahden virtajohtimen välinen voima
- sähkömagneettinen induktio, Lenzin laki ja pyörrevirrat
- generaattori, vaihtovirran synty, muuntaja ja energian siirto sähkövirran avulla
- sähkömagneettinen säteily ja sen spektri sekä mustan kappaleen säteilyn spektri
- valon heijastuminen, taittuminen ja kokonaisheijastuminen
- valon interferenssi ja diffraktio
- valon polarisaatio kvalitatiivisesti
Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: hiukkaskiihdytin, tuulivoima ja optinen tiedonsiirto.
Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeilla: magneettivuon tiheyden määritys käämin sisällä, valon heijastumisen ja taittumisen tutkiminen rajapinnassa sekä laserin aallonpituuden määrittäminen hilan avulla.
FY7 Sähkömagnetismi ja valo (2 op), PAIKALLISET KIRJAUKSET
Tavoitteet ja keskeiset sisällöt
Opintojakson tavoitteet ja keskeiset sisällöt määritellään opetussuunnitelman valtakunnallisissa perusteissa.
Laaja-alaisen osaamisen tavoitteiden ja osa-alueiden toteutuminen moduulissa
Yhteiskunnallinen osaaminen (04) vahvistuu samalla kun opiskelija oppii ymmärtämään sähköenergian tuotannon ja siirron fysikaaliset perusteet ja merkityksen yhteiskunnan toiminnan kannalta. Opiskelija kykenee ottamaan osaa ja kantaa yhteiskunnallisiin sähköenergian tuotantoon liittyviin kysymyksiin analysoimalla ja vertailemalla esimerkiksi sähköntuotantolajeja.
Osa sähkömagneettisesta säteilystä on ihmiselle vaarallista ja osa ei. Hyvinvointiosaamiseen (01) liittyen on keskeistä ymmärtää, millainen säteily on vaarallista. Tällöin opiskelija oppii toimimaan oman ja toisten hyvinvoinnin ja turvallisuuden hyväksi.
Arviointi
Opintojaksossa arvioidaan opintojaksokohtaisten tavoitteiden ja keskeisten sisältöjen osaamista niin summatiivisesti kuin formatiivisestikin.
Summatiivisen arvioinnin tukena on mahdollisesti kurssikoe, monipuolinen näyttö ja käsitteellisten ja menetelmällisten taitojen havainnointi. Lisäksi arvioinnissa käytetään itse- ja vertaisarviointia.
Formatiivisessa arvioinnissa opiskelija saa ohjausta ja tukea oppimisprosessiin jatkuvasti opintojakson aikana ja voi näin kehittää osaamistaan.
Opintojakson tavoitteet ja keskeiset sisällöt määritellään opetussuunnitelman valtakunnallisissa perusteissa.
Laaja-alaisen osaamisen tavoitteiden ja osa-alueiden toteutuminen moduulissa
Yhteiskunnallinen osaaminen (04) vahvistuu samalla kun opiskelija oppii ymmärtämään sähköenergian tuotannon ja siirron fysikaaliset perusteet ja merkityksen yhteiskunnan toiminnan kannalta. Opiskelija kykenee ottamaan osaa ja kantaa yhteiskunnallisiin sähköenergian tuotantoon liittyviin kysymyksiin analysoimalla ja vertailemalla esimerkiksi sähköntuotantolajeja.
Osa sähkömagneettisesta säteilystä on ihmiselle vaarallista ja osa ei. Hyvinvointiosaamiseen (01) liittyen on keskeistä ymmärtää, millainen säteily on vaarallista. Tällöin opiskelija oppii toimimaan oman ja toisten hyvinvoinnin ja turvallisuuden hyväksi.
Arviointi
Opintojaksossa arvioidaan opintojaksokohtaisten tavoitteiden ja keskeisten sisältöjen osaamista niin summatiivisesti kuin formatiivisestikin.
Summatiivisen arvioinnin tukena on mahdollisesti kurssikoe, monipuolinen näyttö ja käsitteellisten ja menetelmällisten taitojen havainnointi. Lisäksi arvioinnissa käytetään itse- ja vertaisarviointia.
Formatiivisessa arvioinnissa opiskelija saa ohjausta ja tukea oppimisprosessiin jatkuvasti opintojakson aikana ja voi näin kehittää osaamistaan.
FY8 Aine, säteily ja kvantittuminen (2 op)
Moduulissa perehdytään kvanttifysiikan käsitteelliseen ja teoreettiseen rakenteeseen sekä niiden kokeelliseen pohjaan. Keskeistä on aineen rakenne ja perusvuorovaikutukset sekä se, miten nämä vaikuttavat aineen ominaisuuksiin. Moduuli käsittelee kvanttifysiikan teknologisia sovelluksia sekä sitä, miten kvanttifysiikka ilmenee alkeishiukkastason ilmiöistä nanomittakaavaan ja aina kosmisen mittakaavan ilmiöihin saakka. Tarkastelun kohteena ovat myös erilaiset radioaktiiviseen hajoamiseen, ionisoivaan säteilyyn ja kvantittumiseen perustuvat teknologiat.
Tavoitteet
Moduulin tavoitteena on, että opiskelija
- tuntee ionisoivan säteilyn vaikutukset ja tutustuu säteilyn turvalliseen käyttöön
- tutustuu kvanttifysiikkaan perustuvaan maailmankuvaan alkeishiukkasfysiikasta kosmologiaan
- ymmärtää kvantittumiseen perustuvan teknologian merkityksen nyky-yhteiskunnassa.
Keskeiset sisällöt
Keskeiset sisällöt
- energian kvantittuminen aineen ja säteilyn vuorovaikutuksessa
- fotoni sähkömagneettisen säteilykentän kvanttina
- atomin rakenne, atomin elektronien kvanttitilat ja aaltomekaanisen atomimallin periaate
- kvantittumiseen perustuva teknologia: laser ja kvanttirakenteet
- atomiytimen rakenne ja muutokset, radioaktiivinen hajoaminen
- ydinreaktiot, massan ja energian ekvivalenssi, ytimen sidosenergia
- ydinvoima, fissio ja fuusio
- hajoamislaki
- ionisoivan säteilyn lajit ja biologiset vaikutukset sekä soveltaminen lääketieteessä ja teknologiassa
- hiukkasfysiikan standardimalli
- maailmankaikkeuden kehitys
Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: säteilyturvallisuus, säteilyn käyttö lääketieteessä, ilmastonmuutos ja kasvihuoneilmiö.
Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeilla: spektrin mittaaminen, spektrin muutoksen tarkastelu fluoresenssi-ilmiössä, mittaukset laser-diodeilla ja moduulin aihepiiriin liittyvät simulaatiot.
FY8 Aine, säteily ja kvantittuminen (2 op), PAIKALLISET KIRJAUKSET
Tavoitteet ja keskeiset sisällöt
Opintojakson tavoitteet ja keskeiset sisällöt määritellään opetussuunnitelman valtakunnallisissa perusteissa.
Opintojakson aikana voidaan aloittaa kertaaminen yo-kirjoituksiin ajan salliessa.
Laaja-alaisen osaamisen tavoitteiden ja osa-alueiden toteutuminen moduulissa
Oman ja toisten hyvinvoinnin kannalta on tärkeää ymmärtää ionisoivan säteilyn haittavaikutukset. Moduulissa tutustutaan siihen, miten ionisoivaa säteilyä käytetään lääketieteessä ja miten huolehditaan näissä tapauksissa potilaan ja henkilökunnan turvallisuudesta. Tämä vahvistaa hyvinvointiosaamista (01).
Yhteiskunnallinen osaaminen (04) ja eettisyys ja ympäristöosaaminen (05) vahvistuvat, kun opiskelija tutustuu kvantittumisen ja ionisoivan säteilyn merkitykseen yhteiskunnassa. Nämä tiedot ja taidot lisäävät kasvihuoneilmiön ymmärtämistä ja antavat opiskelijalle valmiuksia osallistua yhteiskunnalliseen keskusteluun ydinvoimasta ja radioaktiivisten lähteiden säteilystä fysiikan faktoihin perustuen.
Opintojaksossa opiskelija tutustuu kvanttifysiikkaan perustuvaan maailmankuvaan alkeishiukkasfysiikasta kosmologiaan ja ymmärtää kvantittumiseen perustuvan teknologian merkityksen nyky-yhteiskunnassa. Tämä antaa opiskelijalle käsityksen fysiikan tutkimukseen perustuvasta tieteellisestä maailmankuvasta globaalina kokonaisuutena. Tämä on globaali- ja kulttuuriosaamista (06).
Arviointi
Opintojaksossa arvioidaan opintojaksokohtaisten tavoitteiden ja keskeisten sisältöjen osaamista niin summatiivisesti kuin formatiivisestikin.
Summatiivisen arvioinnin tukena on mahdollisesti kurssikoe, monipuolinen näyttö ja käsitteellisten ja menetelmällisten taitojen havainnointi. Lisäksi arvioinnissa käytetään itse- ja vertaisarviointia. Opintojakson arvioinnin osana voidaan käyttää valtakunnallista preliminääri- tai vastaavaa koetta.
Formatiivisessa arvioinnissa opiskelija saa ohjausta ja tukea oppimisprosessiin jatkuvasti opintojakson aikana ja voi näin kehittää osaamistaan.
Opintojakson tavoitteet ja keskeiset sisällöt määritellään opetussuunnitelman valtakunnallisissa perusteissa.
Opintojakson aikana voidaan aloittaa kertaaminen yo-kirjoituksiin ajan salliessa.
Laaja-alaisen osaamisen tavoitteiden ja osa-alueiden toteutuminen moduulissa
Oman ja toisten hyvinvoinnin kannalta on tärkeää ymmärtää ionisoivan säteilyn haittavaikutukset. Moduulissa tutustutaan siihen, miten ionisoivaa säteilyä käytetään lääketieteessä ja miten huolehditaan näissä tapauksissa potilaan ja henkilökunnan turvallisuudesta. Tämä vahvistaa hyvinvointiosaamista (01).
Yhteiskunnallinen osaaminen (04) ja eettisyys ja ympäristöosaaminen (05) vahvistuvat, kun opiskelija tutustuu kvantittumisen ja ionisoivan säteilyn merkitykseen yhteiskunnassa. Nämä tiedot ja taidot lisäävät kasvihuoneilmiön ymmärtämistä ja antavat opiskelijalle valmiuksia osallistua yhteiskunnalliseen keskusteluun ydinvoimasta ja radioaktiivisten lähteiden säteilystä fysiikan faktoihin perustuen.
Opintojaksossa opiskelija tutustuu kvanttifysiikkaan perustuvaan maailmankuvaan alkeishiukkasfysiikasta kosmologiaan ja ymmärtää kvantittumiseen perustuvan teknologian merkityksen nyky-yhteiskunnassa. Tämä antaa opiskelijalle käsityksen fysiikan tutkimukseen perustuvasta tieteellisestä maailmankuvasta globaalina kokonaisuutena. Tämä on globaali- ja kulttuuriosaamista (06).
Arviointi
Opintojaksossa arvioidaan opintojaksokohtaisten tavoitteiden ja keskeisten sisältöjen osaamista niin summatiivisesti kuin formatiivisestikin.
Summatiivisen arvioinnin tukena on mahdollisesti kurssikoe, monipuolinen näyttö ja käsitteellisten ja menetelmällisten taitojen havainnointi. Lisäksi arvioinnissa käytetään itse- ja vertaisarviointia. Opintojakson arvioinnin osana voidaan käyttää valtakunnallista preliminääri- tai vastaavaa koetta.
Formatiivisessa arvioinnissa opiskelija saa ohjausta ja tukea oppimisprosessiin jatkuvasti opintojakson aikana ja voi näin kehittää osaamistaan.