Opintojakson kuvaus ja laaja-alaisen osaamisen tavoitteet

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

Opintojaksossa perehdytään myös siihen, miten energiaa tuotetaan, siirretään ja käytetään sekä mitä vaikutuksia näillä toiminnoilla on ympäristöön, yhteiskuntaan ja ihmisten hyvinvointiin. Tämä kehittää laaja-alaisista tavoitteista yhteiskunnallista osaamista ja hyvinvointiosaamista. Keskeisenä näkökulmana on energian käsitteen ilmeneminen näissä yhteyksissä sekä se, miten energian käsite jäsentää ja täsmentää aiheesta käytävää keskustelua ja siihen liittyviä näkemyksiä. 

Opintojakson 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.
• 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.  

Opintojakson 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
• energialajit, energian säilyminen jamuuntuminen
• energian tuotanto, teho, hyötysuhdeja energian siirtäminen
• energiantuotannon vaikutus ympäristöön ja ilmastonmuutokseen

Opintojakson keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa temaattisissa yhteyksissä: liikeilmiöt, tiheysmittaukset ja putoamiskiihtyvyys, kemiallinen energia energialähteenä, kansallinen energiantuotanto ja -kulutus sekä energian käyttö kotitalouksissa. Ympäristövaikutusten käsittelyssä voidaan vertailla esimerkiksi eri energiantuotantotapojen vaatimaa maankäyttöä, energiantuotantoon liittyviä kuljetuksia ja hiilidioksidipäästöjä. 

Mahdollisia työskentelytapoja opintojaksolla ovat energian tuotantoon liittyvät tiedonhakutehtävät, aineistojen analysointi ja ryhmätyöt.

Opintojakson arviointi

Arviointi kohdistuu fysiikan yleisten tavoitteiden saavuttamiseen opintojaksokohtaisia tavoitteita ja keskeisten sisältöjen hallintaa painottaen. Oppimisprosessin aikana annettu arviointi ja palaute tukevat opiskelijaa fysiikan osaamisensa tiedostamisessa ja kehittämisessä. Samalla opiskelija harjaantuu itsearviointiin.

Arviointi perustuu monipuoliseen näyttöön sekä opiskelijan käsitteellisten ja menetelmällisten tietojen ja taitojen havainnointiin. Fysiikan tietoja ja niiden soveltamista voidaan osoittaa eri tavoin, kuten selittämällä, graafisesti mallintamalla ja matemaattisia malleja käyttämällä. Erilaisten tuotosten lisäksi arvioidaan opiskelijan työskentelyä, esimerkiksi kysymysten muodostamista, ongelmanratkaisuprosessin kuvaamista ja tutkimisen taitoja. Arvioinnissa otetaan huomioon taito työskennellä kokeellisesti, hankkia tietoa ja soveltaa sitä.

Opintojakso arvioidaan numeroarvioinnilla asteikolla 4 – 10.