5.9 Fysiikka

Paikalliset kirjaukset


5.9 Fysiikka

Arviointi

Pakolliset ja valtakunnalliset syventävät kurssit FY1- FY7 arvioidaan numeroin käyttäen asteikkoa 4-10. Kurssiarvosana määräytyy kurssikohtaisesti sovitulla tavalla. Paikalliset syventävät ja soveltavat kurssit arvioidaan suoritusmerkinnällä(S) tai hylätty(H).

Oppiaineen päättöarviointi
Oppiaineen arvosana määräytyy lähtökohtaisesti opiskelijan opiskelemien pakollisten ja opetussuunnitelman perusteissa määriteltyjen valtakunnallisten syventävien kurssien kurssiarvosanojen aritmeettisena keskiarvona. Paikalliset syventävät ja soveltavat kurssit sisältyvät oppiaineen päättöarvioinnin oppimäärään ja niiden suorittaminen voidaan huomioida lisänäyttönä oppimäärää arvioitaessa. Myös kurssiarvosanojen myönteinen kehitys voidaan katsoa vaikuttavan päättöarvosanaan.
Päättöarvosanaa voidaan näiden seikkojen perusteella korottaa yhdellä numerolla.

Suoritusjärjestys
Pakolliset ja valtakunnalliset syventävät kurssit suositellaan suoritettavaksi numerojärjestyksessä.
FY1 on suoritettava ennen muita kursseja. FY3 on suoritettava ennen kurssia FY6. FY4 on suoritettava ennen FY5 kurssia. FY5 on suoritettava ennen FY7 kurssia.

Itsenäinen suoritus
Fysiikan kursseja ei suositella pääsääntöisesti itsenäisesti suoritettavaksi. Opettaja voi kuitenkin tapauskohtaisesti arvioida, voiko kurssin suorittaa itsenäisesti. Jos opiskelija suorittaa kurssin itsenäisesti, hän on itse velvollinen huolehtimaan suoritustensa etenemisestä suorituksen alussa sovitun aikataulun mukaisesti. Opiskelijan tulee laatia opiskelusuunnitelma, josta näkyy, että hän on sisäistänyt kurssin tavoitteet ja ymmärtää vastuunsa suorittaessaan kurssia itsenäisesti. Opettaja ja opiskelija sopivat keskenään kurssiarviointiin vaikuttavista töistä. Itsenäisesti opiskellusta kurssista edellytetään hyväksyttyä arvosanaa.

Aihekokonaisuuksien korostuminen kursseilla

  • aktiivinen kansalaisuus, yrittäjyys ja työelämä: Fysiikan kursseilla kehitetään ryhmätyöskentelytaitoja ja tutustutaan fysiikan merkitykseen työelämän kannalta. Erityisesti FY1.
  • hyvinvointi ja turvallisuus: Fysiikan kursseilla tutustutaan arkielämän turvallisuuteen lähinnä sähköturvallisuuden, säteilyn ja liikennefysiikan näkökulmasta. FY3, FY4 ja FY6, FY7.
  • kestävä elämäntapa ja globaali vastuu: Fysiikan kursseilla kestävää elämäntapaa tarkastellaan lähinnä energiantuotannon ympäristövaikutusten kannalta. FY2, FY7.
  • kulttuurien tuntemus ja kansainvälisyys: Käydään kurssien yhteydessä läpi fysiikan historiallista kehittymistä. Lähinnä FY1.
  • monilukutaito ja mediat: Opitaan hankkimaan ja vertailemaan tietoja eri medioista. Tarkastellaan tietoja kriittisesti. Opitaan tulkitsemaan ja tuottamaan erilaisia matemaattisia ja luonnontieteellisiä esitysmuotoja, esim. graafisia esityksiä. FY1, FY5, FY6.
  • teknologia ja yhteiskunta: Kursseissa käytetään erilaisia teknisiä apuvälineitä. Analysoidaan erilaisten ohjelmistojen avulla mittaustuloksia. Opitaan ymmärtämään teknologian hyödyntämistä arjessa ja yhteiskunnassa. FY1 - FY7.

5.9 Fysiikka

Fysiikan opetus tukee opiskelijoiden luonnontieteellisen ajattelun sekä maailmankuvan kehittymistä osana monipuolista yleissivistystä. Opetus ohjaa opiskelijaa ymmärtämään fysiikan merkitystä jokapäiväisessä elämässä, ympäristössä, yhteiskunnassa ja teknologiassa. Opiskelijat kehittävät valmiuksiaan opiskella luonnontieteellisillä ja luonnontieteitä soveltavilla aloilla. Opetuksessa sovelletaan fysiikkaa monipuolisissa tilanteissa, mikä edistää myös opiskelijoiden koulutuksellista yhdenvertaisuutta ja tasa-arvoa. Opetus välittää kuvaa fysiikan merkityksestä kestävän tulevaisuuden rakentamisessa: fysiikkaa tarvitaan uusien teknologisten ratkaisujen kehittämisessä sekä ympäristön ja ihmisten hyvinvoinnin turvaamisessa. Opetus ohjaa opiskelijoita ottamaan vastuuta omasta toiminnastaan sekä ympäristöstä.

Fysiikan opetuksen tuella opiskelijan käsitykset fysiikan käsitteistä rakentuvat, ja opiskelija ymmärtää niitä kvalitatiivisella ja kvantitatiivisella tasolla. Opiskelijoiden aikaisemmat kokemukset, uudet havainnot ja näkökulmat muokkautuvat opiskelijoiden ja opettajien vuorovaikutuksessa johdonmukaiseksi kokonaisuudeksi kohti fysiikan teorioiden mukaista käsitystä ympäröivästä todellisuudesta. Opetus ohjaa luonnontieteille ominaiseen ajatteluun, tiedonhankintaan, tietojen käyttämiseen, ideointiin, vuorovaikutukseen sekä tiedon luotettavuuden ja merkityksen arviointiin. Tieto- ja viestintäteknologiaa käytetään muun muassa mallintamisen välineenä, tutkimusten tekemisessä ja tuotosten laatimisessa.

Fysiikan opetuksen lähtökohtana ovat ympäristöstä tehdyt havainnot. Kokeellisuus eri muodoissaan tukee käsitteiden omaksumista ja ymmärtämistä, tutkimisen taitojen oppimista ja luonnontieteiden luonteen hahmottamista. Opiskelijoiden oma kokeellinen työskentely kehittää työskentelyn ja yhteistyön taitoja, luovaa ja kriittistä ajattelua sekä innostaa opiskelijoita fysiikan opiskeluun. Opiskelun edetessä tutkimisen taidot kehittyvät sekä kokonaisvaltaisesti että kunkin kurssin keskeisten sisältöjen osalta. Kokeellisessa työskentelyssä toimitaan työturvallisuuslainsäädännön mukaisesti.

Opetuksen tavoitteet

Fysiikan opetuksen tavoitteena on, että opiskelija

  • saa ohjausta fysiikan osaamisensa tunnistamisessa, omien tavoitteiden asettamisessa, oppimishaasteiden kohtaamisessa ja fysiikan opiskelustrategioiden soveltamisessa

  • saa mahdollisuuksia perehtyä fysiikan soveltamiseen monipuolisissa tilanteissa, kuten luonnossa, elinkeinoelämässä, järjestöissä tai tiedeyhteisöissä

  • osaa muodostaa kysymyksiä tarkasteltavista ilmiöistä ja kehittää kysymyksiä edelleen tutkimusten, ongelmanratkaisun tai muun toiminnan lähtökohdiksi

  • osaa suunnitella ja toteuttaa kokeellisia tutkimuksia yhteistyössä muiden kanssa

  • osaa käsitellä, tulkita ja esittää tutkimusten tuloksia sekä arvioida niitä ja koko tutkimusprosessia

  • osaa muodostaa, tulkita ja arvioida erilaisia malleja sekä käyttää niitä ilmiöiden kuvaamiseen ja ennusteiden tekemiseen

  • osaa käyttää monipuolisia tietolähteitä ja arvioida niitä kriittisesti fysiikan tietojensa avulla

  • osaa ilmaista johtopäätöksiä ja näkökulmia fysiikalle ominaisilla tavoilla

  • jäsentää käsitystään luonnon rakenteista ja ilmiöistä fysiikan käsitteiden ja periaatteiden avulla

  • ymmärtää luonnontieteellisen tiedon luonnetta ja kehittymistä sekä tieteellisiä tapoja tuottaa tietoa

  • osaa arvioida fysiikan ja teknologian merkitystä yksilön ja yhteiskunnan kannalta.

Arviointi

Arviointi kohdistuu fysiikan yleisten tavoitteiden saavuttamiseen kurssikohtaisia tavoitteita ja keskeisiä sisältöjä painottaen. Oppimisprosessin aikana annettu arviointi ja palaute tukevat opiskelijaa kehittämään ja tiedostamaan fysiikan osaamistaan. Kurssin arvosanan antaminen perustuu monipuoliseen näyttöön ja 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 voidaan arvioida työskentelyn eri vaiheita, kuten kysymysten muodostamista, ongelmaratkaisuprosessin jäsennettyä kuvaamista ja tutkimisen taitoja.Arvioinnissa otetaan huomioon kokeellisen työskentelyn taidot sekä tiedon hankinnan ja käsittelyn taidot.

Pakollinen kurssi

1. Fysiikka luonnontieteenä (FY1)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • saa kokemuksia, jotka herättävät ja syventävät kiinnostusta fysiikkaa ja sen opiskelua kohtaan

  • ymmärtää, kuinka luonnontieteellinen tieto rakentuu kokeellisen toiminnan ja siihen kytkeytyvän mallintamisen kautta

  • osaa suunnitella ja toteuttaa yksinkertaisia luonnontieteellisiä kokeita

  • tutustuu aineen ja maailmankaikkeuden rakenteeseen liittyviin peruskäsitteisiin ja jäsentää käsitystään luonnon perusrakenteista

  • osaa käyttää ja soveltaa liikeilmiöiden käsitteitä jokapäiväisen elämän ilmiöissä

  • osaa käyttää tieto- ja viestintäteknologiaa opiskelun tukena.

Keskeiset sisällöt

  • fysiikan merkitys nykyaikana, jatko-opinnoissa ja työelämässä

  • tutustuminen perusvuorovaikutuksiin, maailmankaikkeuden rakenteisiin ja syntyyn sekä aineen rakenteeseen

  • voima liikkeen muutoksen aiheuttajana ja liikeilmiöt

  • tutkimukset ja mallintaminen fysikaalisen tiedon rakentumisessa

  • tulosten kerääminen, esittäminen graafisesti ja luotettavuuden arviointi

Valtakunnalliset syventävät kurssit

2. Lämpö (FY2)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • osaa käyttää ja soveltaa lämpöilmiöiden käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä

  • osaa tutkia aineen termodynaamiseen tilaan ja olomuodon muutoksiin liittyviä ilmiöitä

  • syventää ymmärrystään energiasta fysiikan keskeisenä käsitteenä

  • kehittää valmiuksia osallistua ympäristöä ja teknologiaa koskevaan päätöksentekoon.

Keskeiset sisällöt

  • fysiikan merkitys energiantuotannon ratkaisuissa ja kestävän tulevaisuuden rakentamisessa

  • lämpö ja lämpötila

  • kaasujen tilanmuutokset, lämpölaajeneminen ja paine

  • kappaleiden lämpeneminen, jäähtyminen, olomuodon muutokset ja lämpöenergia

  • mekaaninen työ, teho ja hyötysuhde

  • energian säilyminen lämpöopissa ja lämmön siirtymissuunta

  • tutkimuksen tai ongelmanratkaisun ideointia ja suunnittelua

3. Sähkö (FY3)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • osaa käyttää ja soveltaa sähköön liittyviä käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä

  • harjaantuu matemaattisessa mallintamisessa ja suureyhtälöiden käyttämisessä

  • osaa tutkia kokeellisesti sähköön liittyviä ilmiöitä ja osaa tehdä sähköopin perusmittauksia

  • osaa käyttää tieto- ja viestintäteknologiaa tutkimusten tekemisessä.

Keskeiset sisällöt

  • fysiikan ja teknologian merkitys jokapäiväisessä elämässä ja yhteiskunnassa

  • sähkövirta ja jännite sekä resistanssi ja Ohmin laki

  • yksinkertaiset tasavirtapiirit ja Kirchhoffin lait

  • sähköteho ja Joulen laki

  • kondensaattori, diodi ja LED komponentteina

  • sähköstaattinen vuorovaikutus, Coulombin laki ja sähkökenttä

  • sähköturvallisuus, kytkentöjen tekeminen ja virtapiirien tutkiminen

4. Voima ja liike (FY4)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • osaa käyttää ja soveltaa voiman ja liikkeen käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä

  • ymmärtää säilymislakien merkityksen fysiikassa

  • osaa tutkia kokeellisesti voimaan ja liikkeeseen liittyviä ilmiöitä

  • harjaantuu graafisten esitysten käyttämisessä ja tuottamisessa.

Keskeiset sisällöt

  • fysiikan merkitys yksilön ja yhteiskunnan turvallisuudelle

  • vuorovaikutus liikkeen muutoksen syynä, tasainen ja tasaisesti kiihtyvä suoraviivainen liike

  • Newtonin lait, voimakuvio ja voimien yhteisvaikutus

  • etä- ja kosketusvoimia: paino, kitka, noste ja kvalitatiivisesti väliaineen vastus

  • liikeyhtälö

  • momentti ja tasapaino pyörimisen suhteen yksinkertaisissa tilanteissa

  • liikemäärän säilymislaki, impulssiperiaate ja yksiulotteiset törmäykset

  • liike- ja potentiaalienergia sekä mekaanisen energian säilymislaki

  • mallien käyttäminen ja muodostaminen sekä niiden rajoitukset ja puutteet

5. Jaksollinen liike ja aallot (FY5)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • osaa käyttää ja soveltaa jaksollisen liikkeen ja aaltojen käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä

  • perehtyy värähdys- ja aaltoliikkeen perusteisiin tutkimalla mekaanista värähtelyä ja ääntä

  • osaa käyttää tieto- ja viestintäteknologiaa mallintamisen välineenä.

Keskeiset sisällöt

  • fysiikan merkitys lääketieteessä ja musiikissa

  • tasainen ympyräliike

  • gravitaatiovuorovaikutus

  • harmoninen voima ja värähdysliike

  • aaltoliikkeen synty ja aaltojen eteneminen

  • aaltoliikkeen heijastuminen, taittuminen, diffraktio, interferenssi ja seisovat aallot

  • ääni aaltoliikeilmiönä

  • mallien ja simulaatioiden suhde todellisuuteen

6. Sähkömagnetismi (FY6)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • osaa käyttää ja soveltaa sähkömagnetismiin ja valoon liittyviä käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä

  • osaa käyttää tieto- ja viestintäteknologiaa tuotosten muodostamisessa

  • harjaantuu ilmaisemaan itseään fysiikalle ominaisilla tavoilla ja analysoimaan eri tietolähteiden argumentointia.

Keskeiset sisällöt

  • fysiikan merkitys energia- ja viestintäteknologiassa

  • magnetismi, magneettinen vuorovaikutus ja magneettikenttä

  • varatun hiukkasen liike sähkö- ja magneettikentässä

  • sähkömagneettinen induktio, magneettivuo, induktiolaki ja Lenzin laki

  • generaattori, muuntaja, vaihtovirran synty ja energian siirto sähkövirran avulla

  • sähkömagneettisen säteilyn spektri, valon heijastuminen, taittuminen, interferenssi ja diffraktio

  • tutkimuksen tai ongelmanratkaisuprosessin jäsennetty kuvaaminen

7. Aine ja säteily (FY7)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • osaa käyttää ja soveltaa aineen ja säteilyn käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä

  • syventää kokonaiskuvaa fysiikasta aineen ja maailmankaikkeuden rakennetta selittävänä tieteenä.

Keskeiset sisällöt

  • näkökulmia fysiikan ja kosmologian kehittymiseen

  • energian kvantittuminen

  • sähkömagneettisen säteilyn kvantittuminen ja fotonit

  • aaltohiukkasdualismi

  • atomiytimen rakenne

  • ydinreaktiot, ydinenergia, ytimen sidosenergia sekä energian ja massan ekvivalenssi

  • radioaktiivisuus ja hajoamislaki

  • säteilyturvallisuus ja säteilyn hyötykäyttö

  • tiedonhankinta, esittäminen ja arviointi

Paikalliset soveltavat kurssit

8. Fysiikan kertauskurssi (FY8)

Tämän kurssin tavoite on kerrata lukion fysiikan oppimäärä. Lisäksi kurssi antaa valmiuksia osallistua fysiikan ylioppilaskirjoituksiin sekä jatko-opintojen pääsykokeisiin. Kurssi arvioidaan asteikolla S (hyväksytty)/H (hylätty).


9. Fysiikan projektikurssi (FY9)

Tämän kurssin aihe on hyvin vapaamuotoinen ja sen painopiste voi vaihtua opiskelijoiden kiinnostuksen ja paikallisten tarpeiden mukaan. Kokonaisuuden tuotos muotoutuu kurssin painopisteen, opiskelijoiden valinnan, mahdollisen ajankohtaisen teeman ja kiinnostuksen mukaan. Projektina voi olla esim. videon, elokuvan, tutkielman, pelin, performanssin, nettisivuston, käännöksen tai vaikkapa teemapäivän suunnittelu ja toteuttaminen joko yksin tai yhteistyössä muiden opiskelijoiden kanssa. Oppimisen välineenä voidaan käyttää tieto- ja viestintäteknologiaa, joten kurssin mahdollisuudet ovat hyvin laajat. Projektissa voidaan integroida mitä tahansa oppiaineita kuten vaikkapa reaaliaineita, äidinkieltä, muita kieliä sekä taito ja taideaineita. Kurssi arvioidaan asteikolla S (hyväksytty)/H (hylätty). Oppiminen osoitetaan projektin tuotoksella ja tarvittaessa esim. oppimispäiväkirjalla. Arviointi voi perustua myös itse- ja vertaisarviointiin sekä mahdolliseen opettajan/opettajien arviointiin. Kurssi lasketaan kuuluvaksi fysiikan oppimäärään, jos sen sisältö liittyy riittävästi oppiaineeseen ja sitä ei lasketa jonkin muun oppiaineen oppimäärään kuuluvaksi.