2. LÄMPÖ (FY2)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija • tuntee lämpöön liittyvät ilmiöt • tutkii aineen termodynaamiseen tilaan tai lämpöopin pääsääntöihin liittyviä ilmiöitä • saa valmiuksia osallistua ympäristöä ja teknologiaa koskevaan kriittiseen keskusteluun ja päätöksentekoon.

Keskeiset sisällöt

• kaasujen tilanmuutokset ja lämpölaajeneminen • paine, hydrostaattinen paine • kappaleiden lämpeneminen, jäähtyminen, olomuodon muutokset ja lämpöenergia • mekaaninen energia, työ, teho ja hyötysuhde • lämpöopin pääsäännöt, sisäenergia • energiavarat

Aihekokonaisuudet

Aktiivinen kansalaisuus ja yrittäjyys sekä hyvinvointi ja turvallisuus ilmenevät pakollisen kurssin tapaan oppilastöissä. Lisäksi keskustelujen kautta opiskelijaa ohjataan arvioimaan, mitkä yhteisölliset ja yhteiskunnalliset lämpötalouteen liittyvät toimintatavat tai rakenteelliset tekijät edistävät hyvinvointia ja turvallisuutta ja mitkä voivat ne vaarantaa. Samoin keskustellaan kuluttajan vaikuttamiskeinoista eri lämmitysmuotoja valittaessa ja siitä, miten näitä keinoja käytetään. Tähän voidaan käyttää myös ryhmätöitä.

Kestävä kehitys tulee esille mm. pohdittaessa lämpöopin kannalta, millainen on kestävä elämäntapa, luontoa pilaamaton ja ekotehokas tuotanto ja yhdyskunta, sosiaalista pääomaansa vahvistava yhteisö ja yhteiskunta sekä luontoperustastaan ylisukupolvisesti huolehtiva kulttuuri. Lisäksi opiskelija, tuntiessaan lämpöopin peruskäsitteet, osaa ja tahtoo toimia kestävän kehityksen puolesta omassa arjessaan, lukiolaisena, kuluttajana ja aktiivisena kansalaisena.

Teknologia ja yhteiskunta -aihekokonaisuutta käsitellään kaikissa kurssin sisältökohdissa joko läpäisyperiaatteella tai projektina. Lämpöopissa annetaan opiskelijalle valmiuksia, jotta hän ymmärtäisi ja osaisi arvioida ihmisen suhdetta nykyteknologiaan sekä osaisi arvioida teknologian vaikutuksia elämäntapaan, yhteiskuntaan ja luonnonympäristön tilaan. Lisäksi pyritään siihen, että opiskelija osaisi arvioida teknologian kehittämistä ohjaavia eettisiä, taloudellisia, hyvinvointi- ja tasa-arvonäkökohtia sekä osaisi ottaa perustellen kantaa teknologisiin vaihtoehtoihin.

3. AALLOT (FY3)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija • saa yleiskuvan luonnon jaksollisista ilmiöistä ja perehtyy niitä selittäviin keskeisiin periaatteisiin • perehtyy värähdys- ja aaltoliikkeen perusteisiin tutkimalla mekaanista värähtelyä, ääntä tai sähkömagneettisia aaltoja.

Keskeiset sisällöt

• harmoninen voima ja värähdysliike • aaltoliikkeen synty ja aaltojen eteneminen • aaltoliikkeen interferenssi, diffraktio ja polarisoituminen • heijastuminen, taittuminen ja kokonaisheijastuminen • valo, peilit ja linssit • ääni, melun terveysvaikutukset ja kovalta ääneltä suojautuminen

Aihekokonaisuudet

Pakollisen kurssin tapaan oppilastöiden kautta kurssilla painottuvat aktiivinen kansalaisuus ja yrittäjyys sekä hyvinvointi ja turvallisuus. Teknologia ja yhteiskunta on tämän kurssin keskeisin aihekokonaisuus. Se ilmenee perustutkimuksen valossa läpäisyperiaatteena koko kurssin ajan. Viestinnän aalto-opillisten perusteiden oppiminen liittyy viestintä- ja mediaosaaminen -kokonaisuuteen.

4. LIIKKEEN LAIT (FY4)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija • ymmärtää liikkeeseen liittyviä ilmiöitä ja käsittelee niitä selittäviä malleja • tutkii etenemisliikkeeseen liittyviä ilmiöitä kokeellisesti ja perehtyy niiden avulla Newtonin lakeihin • ymmärtää säilymislakien merkityksen fysiikassa.

Keskeiset sisällöt

• liikkeen mallit ja Newtonin lait • etä- ja kosketusvoimat, erityisesti liikettä vastustavat voimat, noste • liikemäärän säilyminen ja impulssiperiaate • liike- ja potentiaalienergia sekä työperiaate • värähdysliikkeen energia

Aihekokonaisuudet

Kurssin oppilastöissä painottuvat aktiivinen kansalaisuus ja yrittäjyys sekä hyvinvointi ja turvallisuus. Kulttuuri-identiteetti ja kulttuurien tuntemus -kokonaisuus ilmenee opittaessa liikkeen mallit ja Newtonin lait liikkuville kappaleille. Teknologia ja yhteiskunta -aihe voidaan toteuttaa projektina esim. rakentamalla yksinkertaisia koneita.

5. PYÖRIMINEN JA GRAVITAATIO (FY5)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija • syventää osaamistaan mekaniikassa sekä statiikkaan ja pyörimiseen liittyvien ilmiöiden laskennallista hallintaa • syventää tuntemustaan mekaniikan maailmankuvasta.

Keskeiset sisällöt

• momentti ja tasapaino pyörimisen suhteen • pyörimisliikkeen mallit, tasainen ja tasaisesti kiihtyvä pyörimisliike • pyörimisen liikeyhtälö • pyörimismäärän säilyminen • pyörimisliikkeen energia • ympyräliike ja ympyräliikkeen kiihtyvyys • gravitaatio ja gravitaation alainen liike • heittoliike ja planeettojen liike • satelliitit ja niiden käyttö

Aihekokonaisuudet

Kurssin oppilastöissä painottuvat aktiivinen kansalaisuus ja yrittäjyys sekä hyvinvointi ja turvallisuus. Kestävä kehitys näkyy pohdittaessa pyörimisliikkeeseen perustuvia energian tuotantotapoja. Tämä voidaan toteuttaa oppilasesitelminä. Kulttuuri-identiteetti ja kulttuurien tuntemus ilmenee opittaessa malli taivaankappaleiden liikkeelle. Aihe voidaan toteuttaa projektina. Teknologia ja yhteiskunta -aihekokonaisuus voidaan toteuttaa siten, että opiskelijat pitävät esitelmiä.

6. SÄHKÖ (FY6)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija • ymmärtää sähköön liittyviä peruskäsitteitä, tutustuu mittaustekniikkaan • osaa tehdä sähköopin perusmittauksia sekä rakentaa ja tutkia yksinkertaisia virtapiirejä.

Keskeiset sisällöt

• sähköpari, sähkövirran kulku metallijohteessa • jännitteen ja sähkövirran mittaaminen • Ohmin laki • Joulen laki • vastukset, vastusten kytkennät ja Kirchoffin lait • Coulombin laki, homogeeninen sähkökenttä ja aine sähkökentässä • kondensaattori, kytkennät ja energia • sähkövirran kulku puolijohteessa, esimerkkinä diodi

Aihekokonaisuudet

Kurssin oppilastöissä painottuvat aktiivinen kansalaisuus ja yrittäjyys sekä hyvinvointi ja turvallisuus. Kestävä kehitys sekä teknologia ja yhteiskunta ilmenevät opiskeltaessa uusiutumattomia tasavirtalähteitä ja niihin liittyviä ympäristöriskejä. Tällöin opiskelija saa valmiuksia toimia kestävän kehityksen puolesta. Aihe voidaan toteuttaa projektina.

7. SÄHKÖMAGNETISMI (FY7)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija • syventää tuntemustaan sähkömagnetismin ilmiöistä • perehtyy sähköturvallisuuteen • syventää tuntemustaan sähkömagneettisten ilmiöiden merkityksestä yhteiskunnassa.

Keskeiset sisällöt

• magneettinen voima, magneettikenttä ja aine magneettikentässä • varattu hiukkanen homogeenisessa sähkö- ja magneettikentässä • induktiolaki ja Lenzin laki • induktioilmiöitä - pyörrevirrat, generaattori ja itseinduktio • energian siirto sähkövirran avulla • tehollisen jännitteen ja sähkövirran mittaaminen sekä impedanssin taajuusriippuvuuden määrittäminen • värähtelypiiri ja antenni, sähkömagneettinen viestintä • sähköturvallisuus • energiateollisuus

Aihekokonaisuudet

Kurssin oppilastöissä painottuvat aktiivinen kansalaisuus ja yrittäjyys sekä hyvinvointi ja turvallisuus. Kestävä kehitys, teknologia ja yhteiskunta sekä hyvinvointi ja turvallisuus ilmenevät opiskeltaessa sähköenergian tuottamista ja sähkön käyttöön ja siirtoon liittyviä turvallisuustekijöitä. Tällöin opiskelija saa valmiuksia oimia kestävän kehityksen puolesta. Tällöin hän ymmärtää ja osaa arvioida ihmisen suhdetta nykyteknologiaan sekä osaa arvioida teknologian vaikutuksia elämäntapaan, yhteiskuntaan ja luonnonympäristön tilaan. Aihe voidaan toteuttaa projektina. Viestintä- ja mediaosaamisen kokonaisuuteen liittyviä peruskäsitteitä täydennetään sähkömagneettisen viestinnän käsitteillä. Tietoutta voidaan täydentää ryhmätyöllä.

8. AINE JA SÄTEILY (FY8)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija • tutustuu kvantittumiseen, dualismiin sekä aineen ja energian ekvivalenssiin aineen rakennetta ja rakenneosien dynamiikkaa hallitsevina periaatteina • syventää kokonaiskuvaa fysiikan kehityksestä ja sen pätevyysalueesta luonnonilmiöiden tulkitsijana.

Keskeiset sisällöt

• sähkömagneettinen säteily • röntgensäteily • mustan kappaleen säteily • valosähköilmiö • säteilyn hiukkasluonne ja hiukkasten aaltoluonne • atomimallit esimerkkinä Bohrin atomimalli • kvantittuminen, viivaspektri, atomin energiatilat ja energiatasokaavio • atomiytimen rakenne • radioaktiivisuus ja säteilyturvallisuus • massan ja energian ekvivalenssi • ydinreaktiot ja ydinenergia • aineen pienimmät osaset ja niiden luokittelu

Aihekokonaisuudet

Kurssiin liittyy vähemmän oppilastöitä kuin muihin fysiikan kursseihin. Mutta kurssin sisällöstä suurin osa kuuluu aihekokonaisuuksiin aktiivinen kansalaisuus ja yrittäjyys, hyvinvointi ja turvallisuus, kestävä kehitys sekä teknologia ja yhteiskunta. Esitelmiä, tutkielmia ja projekteja voidaan tehdä esim. seuraavista aiheista: sähkömagneettinen säteily, röntgensäteily, radioaktiivisuus ja säteilyturvallisuus, ydinreaktiot ja ydinenergia sekä aineen pienimmät osaset ja niiden luokittelu.

Viestintä- ja mediaosaamisen taitoja voidaan harjoitella esim. analysoimalla kurssin aihepiiriin liittyvää sanomalehtikirjoittelua.

KOULUKOHTAISET SYVENTÄVÄT KURSSIT

9. FYSIIKAN KOKONAISKUVA (FY9)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on ● kerrata ja syventää kursseissa FY1–FY8 opiskeltuja asioita ● koota erillisinä opiskeltuja asioita tietokokonaisuuksiksi ● auttaa opiskelijoita valmistautumaan fysiikan reaalikokeeseen ja jatko-opintojen pääsykokeisiin

Keskeiset sisällöt

● kurssien FY1–FY8 sisältöjen kertaaminen ja syventäminen ● erityistä huomiota kiinnitetään laskuvalmiuksien parantamiseen koko lukiofysiikan osalta ● kurssiin sisältyy myös kokeellisia töitä