Fizika Pagrindinės fizikos sąvokos, dėsniai ir jų taikymas

Fizikos modulio „Pagrindinės fizikos sąvokos, dėsniai ir jų taikymas“ (toliau – Modulis) paskirtis – plėtoti ir gilinti per pradinio ir pagrindinio ugdymo gamtos mokslų ir fizikos pamokas įgytas žinias, supratimą, išugdytus gebėjimus, išnagrinėti mokymo(si) turinio temas, kurių mokiniai nesimokė mokydamiesi pagal 2008 m. bendrąsias programas ankstesniais mokymosi metais, ugdytis Programoje numatytas kompetencijas.

Mokydamiesi pagal Modulio programą mokiniai ugdysis kritinio ir kūrybinio mąstymo, problemų sprendimo gebėjimus, įgys žinių, kurios reikalingos įvairioms fizikos temoms nagrinėti III  ir IV gimnazijos klasėje.

Modulį rekomenduojama rinktis mokiniams, kurie pasirinko mokytis fizikos III ir IV gimnazijos klasėse, siekia gilesnio, išsamesnio fizikos dalyko išmanymo.

Modulio trukmė 34 pamokos. Modulis įgyvendinamas III gimnazijos klasėje.

Modulio programoje išskirtos tos pačios pasiekimų sritys kaip ir Fizikos bendrojoje programoje, tačiau nurodomi tik tie fizikos pasiekimai, kurie ugdomi įgyvendinant Modulio programą. Pasiekimų sritys žymimos raide (pavyzdžiui, A, B), o raide ir skaičiumi (pavyzdžiui, A1, A2) žymimas tos pasiekimų srities pasiekimas.

Gamtos mokslų prigimties ir raidos pažinimas (A). Šios pasiekimų srities mokinių pasiekimai:

• įvardija ir paaiškina, ką tiria fizikos mokslas, kokias problemas sprendžia. Pateikia teorinių ir taikomųjų fizikos mokslo sričių pavyzdžių (A1);
• apibūdina ir kritiškai vertina fizikos mokslo poveikį ir svarbą žmogui, bendruomenei, visuomenei. Apibūdina fizikos mokslo vystymąsi Lietuvoje ir pasaulyje: įvardija žymiausius fizikos mokslo atstovus ir aptaria svarbiausius jų pasiekimus (A4).

Gamtamokslinis komunikavimas (B). Šios pasiekimų srities mokinių pasiekimai:

• tinkamai vartoja gamtamokslines sąvokas, terminus, simbolius, formules, matavimo vienetus (B1);
• atsirenka reikiamą įvairiais būdais pateiktą informaciją iš skirtingų šaltinių, lygina, kritiškai vertina, klasifikuoja, apibendrina, interpretuoja, jungia skirtingų šaltinių informaciją (B2);
• skiria objektyvią informaciją, faktus, duomenis nuo subjektyvios informacijos, nuomonės, pasirenka patikimus informacijos šaltinius (B3);
• tinkamai ir tikslingai, laikydamasis etikos ir etiketo normų, vartoja kalbą skirtingais būdais ir formomis perteikdamas kitiems su fizika susietą informaciją, atlikdamas užduotis, tinkamai cituoja šaltinius. Naudoja skaitmenines technologijas (B4); formuluoja klausimus, argumentais grindžia savo atsakymus (B5). 

Gamtamokslinis tyrinėjimas (C). Šios pasiekimų srities mokinių pasiekimai:

• paaiškina, kas yra tyrimas, įvardija tyrimo atlikimo etapus (C1);
• formuluoja probleminius klausimus, su jais susietus tyrimo tikslus ir hipotezes (C2);
• planuoja tyrimą: pasirenka tinkamą tyrimo būdą, priemones, medžiagas, tyrimo atlikimo vietą, laiką bei trukmę, numato, kaip užtikrins tyrimo rezultatų patikimumą (C3);
• atlieka tyrimą: saugiai naudodamasis priemonėmis ir medžiagomis atlieka numatytas tyrimo veiklas laikydamasis etikos reikalavimų, tikslingai stebi vykstančius procesus ir fiksuoja pokyčius, tiksliai nuskaito matavimo priemonių rodmenis (C4);
• analizuoja gautus rezultatus ir duomenis: įvertina jų patikimumą, atrenka reikiamus išvadai daryti, atlieka reikalingus skaičiavimus ir pertvarkymus, pateikia tinkamais būdais (C5);
• formuluoja išvadas atsižvelgdamas į tyrimo hipotezę, apmąsto atliktas veiklas, numato tyrimo tobulinimo ir plėtotės galimybes (C6).

Gamtos objektų ir reiškinių pažinimas (D). Šios pasiekimų srities mokinių pasiekimai:

• atpažįsta fizikos mokslo objektus ir reiškinius, juos apibūdina (D1);
• tikslingai taiko turimas fizikos žinias įvairiose situacijose, aiškindamasis procesus ir reiškinius, sieja skirtingų mokslų žinias į visumą (D2);
• aiškina fizikinių reiškinių dėsningumus, atpažįsta priežasties ir pasekmės ryšius, taiko fizikos dėsnius (D3);
• klasifikuoja, lygina fizikos mokslo tiriamus objektus, procesus, reiškinius atsižvelgdamas į jų savybes ir požymius (D4);
• modeliuoja įvairius fizikinius procesus ir reiškinius, įvardija bendrus dėsningumus (D5). 

Problemų sprendimas ir refleksija (E). Šios pasiekimų srities mokinių pasiekimai:

• pasirenka tinkamas strategijas atlikdamas įvairias fizikos užduotis, prognozuoja rezultatus, siūlo problemų sprendimo alternatyvas (E1);
• tikslingai ir kūrybiškai taiko turimas fizikos žinias ir gebėjimus, gautus tyrimų rezultatus naujose situacijose (E2);
• kritiškai vertina gautus rezultatus atsižvelgdamas į realų kontekstą (E3);
• reflektuoja asmeninę pažangą mokantis fizikos, įvardija savo stiprybes ir tobulintinas sritis, kelia tolesnius mokymosi tikslus (E4).

Žmogaus ir aplinkos dermės pažinimas (F). Šios pasiekimų srities mokinių pasiekimai:

• paaiškina sąsajas tarp gamtinės ir socialinės aplinkos, fizikos mokslo ir technologijų, nusako žmogaus veiklos teigimą ir neigiamą poveikį gamtai (F2).

Fizikos mokslo kalba ir pažinimo metodai.

Pažinimo metodai ir kalba. Aptariami mokslinio tyrimo etapai. Mokomasi teisingai formuluoti probleminį klausimą, hipotezę ir išvadą skirtingoms problemoms spręsti. Mokomasi tekstų rengykle teisingai užrašyti fizikinius dydžius, matavimo vienetus ir formules. Aptariamas skaičiuoklės naudojimas tiriamojo darbo rezultatams apdoroti, grafikams ir diagramoms pagal gautus duomenis nubraižyti.

Matavimai ir skaičiavimai fizikoje. Pakartojami daliniai ir kartotiniai fizikinių dydžių vienetai, mokomasi tą pačia fizikinio dydžio reikšmę išreikšti skirtingais matavimo vienetais. Apibrėžiamas vektorius, aiškinamasi, kurie fizikiniai dydžiai yra vektoriniai ir aptariama, ką padeda išsiaiškinti veiksmai su vektoriniais dydžiais. Mokomasi vektorių sudėties ir atimties. Sprendžiami uždaviniai. Nagrinėjamas absoliutinių ir santykinių matuojamų ir apskaičiuojamų fizikinių dydžių paklaidų skaičiavimas. Naudojant skirtingus matavimo prietaisus mokomasi teisingai užrašyti prietaiso rodmenis.

Judėjimas ir jėgos.

Judėjimas. Pakartojama mechaninio judėjimo sąvoka. Aiškinamasi, kurie mechaninį judėjimą apibūdinantys dydžiai yra skaliariniai (kelias), o kurie – vektoriniai (poslinkis, greitis, pagreitis). Mokomasi grafiškai pavaizduoti judėjimo poslinkį. Pakartojami judėjimą apibūdinančių dydžių matavimo vienetai. Analizuojamos mechaninio judėjimo rūšys pagal trajektoriją ir judėjimo greitį, nagrinėjami judėjimo grafikai, sprendžiami uždaviniai.

Jėgos. Aptariamas jėgos apibūdinimas, nagrinėjamos skirtingos jėgos ir jų grafinis vaizdavimas, jėgų atstojamoji, inercija ir inertiškumas. Prisimenami ir tyrinėjami Niutono dėsniai, sprendžiami uždaviniai juos taikant.

Energija.

Energija, darbas, galia. Pakartojamas mechaninės energijos apibūdinimas, mechaninės energijos rūšys ir jų apskaičiavimo formulės, energijos tvermės dėsnis, mechaninio darbo apibūdinimas ir apskaičiavimas, kai jėga pastovi ir veikia išilgai judėjimo krypties, galios apibūdinimas, apskaičiavimo formulė ir matavimo vienetai. Sprendžiami uždaviniai.

Šiluminiai reiškiniai.

Termodinamika. Pakartojamas šilumos kiekis kaip vidinės energijos dalis, savitosios šilumos (medžiagos savitoji, savitoji lydymosi (kietėjimo), savitoji garavimo (kondensacijos), kuro degimo), šilumos balanso lygtis. Sprendžiami uždaviniai.

Elektra ir magnetizmas.

Elektrostatinis laukas. Pakartojama elektrinė talpa, kondensatoriai, aptariami ir jų tipai. Nagrinėjama kondensatoriaus talpos priklausomybė nuo plokščių ploto, atstumo tarp jų. Sprendžiami uždaviniai.

Elektros srovė metaluose. Pakartojamas elektros srovės metaluose apibūdinimas ir sąlygos srovei tekėti, Omo dėsnis grandinės daliai, laidininko varža, kaip braižomos grandinių schemos, laidininkų jungimo būdai. Braižomos grandinių schemos. Sprendžiami Omo dėsnio, laidininko varžos apskaičiavimo, nuoseklaus ir lygiagretaus laidininkų jungimo uždaviniai.

Magnetinis laukas. Prisimenamos nuolatinių magnetų ir elektros srovės kuriamo magnetinio lauko savybės, jo grafinis vaizdavimas bei magnetinių reiškinių kilmė, elektros srovių sąveika, magnetinė (Ampero) jėga, jos dydžio skaičiavimas ir krypties nustatymas. Sprendžiami uždaviniai.