1.1 Kokeen rakenne ja tehtäviin vastaaminen
YO-kokeen rakenne
Fysiikan yo-koe koostuu kolmesta osiosta, joiden sisältö on taulukon mukainen.
| Osa | Tehtävien tyyppi | Max. pisteet | Vastauksia/ tehtäviä |
|---|---|---|---|
| OSA I | Automaattisesti korjattavia tehtäviä, kuten monivalintoja |
20 p. | 1/1 |
| OSA II | Tehtäviä kurssien keskeisistä sisällöistä | 60 p. | 4/7 |
| OSA III | Soveltavia kurssirajat ylittäviä tehtäviä | 40 p. | 2/3 |
OSA I
Osassa I voi olla erityyppisiä monivalintatehtäviä. Mukana voi olla myös avoimen vastauskentän tehtäviä, joihin kirjoitetaan lyhyehkö vastaus omin sanoin. Tehtävät kohdentuvat fysiikan kurssien keskeisiin aiheisiin tai ovat perusymmärrystä testaavia tehtäviä.
OSA II
Fysiikan valtakunnallisia syventäviä kursseja on kuusi. Osiossa 2 jokaiseen kurssiin on oma tehtävänsä. Koska osiossa on seitsemän tehtävää, on yhdestä kurssista kaksi tehtävää tai jokin tehtävä voi käsitellä aihepiiriä, kuten aalto-oppia, joka jakaantuu kahdelle syventävälle kurssille. Tehtävät ovat graafisia, laskennallisia ja selitystehtäviä.
OSA III
Osassa 3 on tehtäviä, jotka testaavat opittujen asioiden soveltamista. Tehtävissä hyödynnetään usein aineistoja, jotka voivat olla tieteellistä tekstiä, kuvaajia, mittausdataa tai kuvia. Tehtävien aiheet voivat olla myös lukiofysiikan ulkopuolelta, kuten vaikkapa tarkasteltaessa jonkin teknisen laitteen toimintaa. Tehtäviin pystyy kuitenkin vastaamaan lukion oppimäärän pohjalta aineistoja hyödyntäen. Osiossa 3 korostuvat aineiston tulkinnan taidot ja aineistosta löytyvän informaation yhdistäminen kursseilla opittuihin tietoihin. Tehtävissä voi olla vaativuudeltaan hyvin eritasoisia osia.
Aineistot
Sähköisessä ylioppilaskokeessa saatetaan tarjota laajojakin aineistoja tehtävien ratkaisun tueksi. Aineistot kannattaa avata omaan välilehteensä, jolloin voi sujuvasti vaihtaa aineistojen ja vastauskentän välillä. Mittausdata annetaan taulukkona useissa formaateissa ja se avataan datankäsittelyyn sopivassa ohjelmistossa, esim. Logger Pro:ssa. Datankäsittelyohjelmassa on osattava taulukkotiedoista piirtää kuvaaja.
Vastaustekniikka
Fysiikan ylioppilaskokeessa kokelaalta edellytetään, että vastauksissa käytetään fysiikan käsitteitä täsmällisesti ja että kielellinen ilmaisu ja esitystapa on fysiikan luonteen mukaista. Tämä tarkoittaa, että esimerkiksi liikkeen ilmiöitä perustellaan joko voiman tai energian käsitteitä käyttäen. Täysien pisteiden saavuttamiseen vaaditaan siis muutakin kuin vastaus.
Vastauksessa huomioitavia asioita
Vastauksen aloitus
Fysiikan ilmiö kuvaillaan tehtävässä sanallisesti, jos se ei ole itsestään selvää. Esimerkiksi vastauksessa mainitaan, että kappaleeseen vaikuttavien voimien summa on nolla, joten kappale on tasaisessa liikkeessä.
Matemaattiset tehtävät
Matemaattisissa tehtävissä käytetyt kaavat perustellaan ja johdetaan lähtien taulukkokirjoissa esitetyistä muodoista. Taulukkokirjoissa esiintyviä kaavojen johtamista ei tarvitse perustella, mutta kaavat nimetään.
Yleinen gravitaatiolaki
[[$G=\gamma \dfrac{m_1m_2}{r^2}$]]
Suureyhtälöiden käyttö
Ratkaistavalle suureelle johdetaan suureyhtälö. Lausekkeiden johtaminen tapahtuu suureiden tunnuksilla. Lukuarvot sijoitetaan suureiden tunnusten paikalla vasta lopputulosta ratkaistaessa.
Selitystehtävissä käytettyjen suureiden tunnusten merkitys perustellaan. Esimerkiksi yleinen gravitaatiolaki: [[$G=\gamma \frac{m_1m_2}{r^2}$]], missä [[$\gamma$]] on yleinen gravitaatiovakio, [[$m_1$]] ja [[$m_2$]] ovat vuorovaikuttavien kappaleiden massa ja [[$r$]] on kappaleiden välinen etäisyys.
Normaalin käytännön mukaista notaatiota ei tarvitse erikseen selittää laskennallisissa tehtävissä. Esimerkiksi "Tasaisesti kiihtyvässä liikkeessä loppunopeus on [[$ v=v_0+at $]]" on riittävä selitys kyseisen kaavan käytölle. Kun kaavaa höydynnetään tarvittavien suureiden selitys tehdään, kun niille annetaan lukuarvot vastausta laskettaessa.
[[$v_0=1,0 \ \mathrm{m/s}$]]
[[$a=2,5 \ \mathrm{m/s^2}$]]
[[$t=2,0 \ \mathrm{s}$]]
Jos ratkaisussa käytetään yhtään erikoisempia tunnuksia, selitetään niiden merkitys. Vastauksessa kiinnitetään huomiota myös yleiseen luettavuuteen. Kaavat kirjoitetaan omille riveilleen
Voimakuviot
Voimakuviota piirrettäessä selitetään, mitä milläkin suureen tunnuksen tarkoitetaan eli voimat nimetään voimakuvion yhteyteen.
Kuvakaappaukset
Vastauksia voidaan täydentää kuvakaappauksilla eri ohjelmistoista. Huolehdi, että olennaiset seikat erottuvat kaappauksesta rajauksen ja tarkkuuden puolesta. Esimerkiksi kuvaajien akseleiden suureet ovat riittävän suurellla fontilla ja kaikki teksti on helposti luettavaa vastauskentässä. Kuvakaappauksiin viitataan vastauksen tekstissä. Fysiikan kokeessa olennaisia kuvakaappauksia ovat esimerkiksi suureiden riippuvuutta ja sen analyysia esittävät graafit, voimakuviot sekä kaappaukset laskinohjelmistoista.
Suureiden arvojen ilmoittaminen
Laskennallisissa tehtävissä käytettävät suureiden arvot ilmoitetaan ennen lopputuloksen laskentaa. Suureiden lukuarvot ilmoitetaan aina yksiköineen. Suureiden arvot voidaan kirjata erillisenä listana tai sijoitettuna ratkaistuun kaavaan. Suureiden tunnukset ovat matemaattista fonttia ja kirjoitetaan kursiivilla. Suureiden yksiköt kirjoitetaan normaalilla fontilla.
Vastauksen ilmoittaminen
Vastaus ilmoitetaan oikealla tarkkuudella. Oikea tarkkuus määräytyy lähtöarvoista ja laskutoimituksista. Vastaus kannattaa merkitä tehtävään selvästi, vähintään antamalla se omalla rivillään.
Kuvaajatehtävät
Kuvaajien piirtämiseen liittyviä käytänteitä käsitellään luvussa Graafiset tehtävät.
Erityshuomioita selitystehtävien vastaustekniikkaan
Fysiikassa on tehtäviä, joissa ilmiö kuvaillaan sanallisesti. Tyypillinen kysymys on jonkin ilmiön selittäminen mahdollisesti kurssirajat ylittävällä tavalla. Vastauksessa on tärkeää fysiikan käsitteiden täsmällinen käyttö.- Kaikki ne suureet ja sovellavat lait nimetään, jotka ovat keskeisiä vastauksessa selitettävän ilmiön kannalta.
- Vastausta täsmennetään matemaattisilla lausekkeilla. Esimerkiksi suureiden välinen riippuvuus on mielekästä esittää matemaattisena lausekkeena.
- Vastauksen on oltava hyvää suomen kieltä. Kieliopillinen täsmällisyys on tärkeää, jotta päätelmät ja perustelut ovat loogisia.
- Ole huolellinen, että viittaus- ja syy-seuraussuhteet on kirjoitettu oikein päin. Esimerkiksi huolimattomasti saattaa tulla kirjoitettua "veden höyrystyminen vapauttaa energiaa" vaikka oikea toteamus on "veden höyrystyminen vaatii energiaa".
- Vastaukseen voidaan liittää kaavioita tai kuvia. Kannatta kuitenkin pohtia, onko kuva sen tuottamisen vaatiman ajan arvoinen.
Esimerkki 1 - Laskennallisen tehtävän pisteytys
Tutustu seuraavan laskennallisen tehtävän ratkaisuun. Mitä puutteita havaitset ja mistä ansioista antaisit pisteitä ratkaisussa? Tehtävän maksimipistemäärä on 5 p.
"Uimahyppääjä pudottautuu 10 metrin korkeudelta hyppytornista. Määritä hyppääjän nopeus hänen osuessaan veden pintaan."
Ratkaisu
[[$ mgh=\dfrac{1}{2}mv^2\\
v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\cdot 9,81\cdot10}= 14,007 \text{ m/s} $]]
Esimerkki 2 - Selitystehtävän pisteytys
Tutustu seuraavaan tehtävän ratkaisuun. Mitä puutteita havaitset ja kuinka paljon antaisit pisteitä ratkaisusta. Tehtävän maksimipistemäärä on 4 p.Varattujen kappaleiden vuorovaikutusta tutkittiin kuvan mukaisella koejärjestelyllä. Siinä kaksi samanlaista hopeoitua pingispalloa on ripustettu hyvin ohuen kuparilangan avulla roikkumaan eristekoukusta.Mitä voit sanoa pallojen varauksien merkeistä ja keskinäisestä suuruudesta?
(YO syksy 2020, osa kysymyksestä 3)
Vastaus:
"Molemmat pallot ovat varautuneet, joko negatiivisesti tai positiivisesti. Tämän seurauksena pallot hylkivät toisiaan. Pallojen keskinäinen suuruus on myös täysin sama."
Näytä pisteytys ja malliratkaisu