Fysiikka

Tervetuloa opiskelemaan fysiikkaa! Meillä fysiikan kursseilla panostetaan kokeelliseen työskentelyyn, jossa pääset itse omin käsin tekemään ja rakentamaan erilaisia koejärjestelyjä, muodostamaan saamistasi mittaustuloksista malleja ja tekemään ennusteita liittyen ympäristöösi. Kursseilla työskennellään pienryhmissä ajankohtaisten ongelmien parissa ja viikottain suoritetaan erilaisia kokeellisia töitä. Fysiikan opiskelu antaa sinulle paremman käsityksen ympäröiväistä kaikkeudesta, koska fysiikan tutkimusalue on koko todellisuus.

Kursseilla opit fysiikan merkityksestä jokapäiväisessä elämässä, ympäristössä, yhteiskunnassa ja tekniikassa. Kurssien aikana harjoitellaan ryhmissä työskentelyä, argumentointia, mallintamista, tietokoneavusteisten mittausjärjestelmien hyödyntämistä sekä kokeellista työskentelyä. Opinnoissa pääset kuulemaan vierailevien asiantuntijoiden esitelmiä, pääset vierailemaan eri tutkimuslaitoksiin sekä mahdollisesti pääset osalliseksi jotain ulkomaille suuntautuvaa tiedeleiriä. Fysiikka on kokeellinen ja eksakti luonnontiede, jolloin useasti myös matematiikan kursseilla opitut työvälineet saadaan sovellettua käytäntöön, jolloin fysiikan opiskelu tukee myös matemaattisen ajattelun kehittymistä. Fysiikan mallien avulla pystyt tekemään ennustuksia tulevasta sekä arvioida niiden oikeellisuutta.

Kursseilla on käytössä digitaalinen e-Opin fysiikan kirjasarja, joka sisältää autenttista mittausdataa sisältäviä tuntitehtäviä, simulaatioita, videoita sekä monipuolisia harjoituksia. Kurssiarviointi on monipuolista ja jatkuvaa, jolloin jokaisella on mahdollisuus näyttää omaa osaamistaan useassa eri asiassa ja usealla eri tavalla. Itsearviointitaitojen kehittyminen ja oppimaan oppiminen ovat myös yhtenä tavoitteena fysiikan opinnoissa. Tervetuloa kursseille!

Valtakunnallinen pakollinen kurssi

Fysiikan opetus tukee opiskelijoiden luonnontieteellisen ajattelun sekä maailmankuvan kehittymistä osana monipuolista yleissivistystä.

FY01 Fysiikka luonnontieteenä

Kurssin tavoitteena on, että

  • 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

FY02 Lämpö

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

FY03 Sähkö

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

FY04 Liike ja voima

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

FY05 Jaksolliset ilmiöt

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

FY06 Sähkömagnetismi

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

FY07 Aine ja säteily

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

FY08 Fysiikan kertauskurssi

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija jäsentää ja syventää aikaisempien fysiikan kurssien sisältöjä sekä muodostaa kokonaiskuvan lukion fysiikan oppimäärästä. Kurssi antaa valmiuksia osallistua fysiikan ylioppilaskirjoituksiin sekä luonnontieteen, tekniikan ja lääketieteen alan pääsykokeisiin. Lukion fysiikan kurssien FY01-FY07 keskeisenä sisältönä.

FY10 CERN-tiedekurssi

Yhteistyössä opetushallituksen ja Suomen CERN-verkoston kanssa järjestettävä hiukkasfysiikan syventävä kurssi. Kurssiin aikana toteutetaan tiedeleiri Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskus CERNissä (Sveitsi, Geneve) sekä vieraillaan Helsingin yliopiston ja Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksilla.