FIZIKA helyi tanterv tematika és követelményrendszer

Átírás

1 FIZIKA helyi tanterv tematika és követelményrendszer M mechanika H termikus kölcsönhatások E elektromos és mágneses kölcsönhatás MF modern fizika + emelt szintű képzés Piarista Iskola Kecskemét

2 Piarista Iskola, Kecskemét Fizika helyi tanterv Tematika és követelményrendszer

3 BEVEZETÉS A kecskeméti Piarista Iskola gimnáziumában 4 éves gimnáziumi képzés folyik. Ez a helyi tanterv a Nat és fizika tantárgy részletes érettségi követelményrendszere alapján készült. A dokumentum első felében a Natban megfogalmazott elvek és fejlesztési feladatok helyi szinten történő alkalmazásának elveit foglaljuk össze, különös tekintettel az Ember a természetben műveltségi terület fizikával kapcsolatos részeit. Ezt követően a gimnáziumi fizika oktatás tantervi hálóját és az oktatás során használt tankönyvek listáját ismertetjük. A részletes tematika és követelményrendszer évfolyamonként és tananyagrészenként ismerteti az oktatás során átadandó ismereteket, célokat és feladatokat. Az egyes témakörök végén táblázatban is összefoglaljuk a részletes érettségi vizsgakövetelmény témakörhöz kapcsolódó elvárásait. Az egyes tanagyagrészek tárgyalásának végén a továbbhaladás feltételeit rögzítjük. Az emelt szintű képzés céljait és tematikáját külön részben fogaljuk össze

4 A TERMÉSZETTUDOMÁNYOS KOMPETENCIA Nat 2007 A természettudományos kompetencia készséget és képességet jelent arra, hogy ismeretek és módszerek sokaságának felhasználásával magyarázatokat és előrejelzéseket tegyünk a természetben, valamint az ember és a rajta kívüli természeti világ közt lezajló kölcsönhatásban lejátszódó folyamatokkal kapcsolatban magyarázatokat adjunk, előrejelzéseket tegyünk, s irányítsuk cselekvéseinket. Ennek a tudásnak az emberi vágyak és szükségletek kielégítése érdekében való alkalmazását nevezzük műszaki kompetenciának. E kompetencia magában foglalja az emberi tevékenység okozta változások megértését és az ezzel kapcsolatos, a fenntartható fejlődés formálásáért viselt egyéni és közösségi felelősséget. Szükséges ismeretek, képességek, attitűdök A természettudományok esetében elengedhetetlen a természeti világ alapelveinek, az alapvető tudományos fogalmaknak, módszereknek, a technológiai folyamatoknak, valamint a mindezek emberi alkalmazása során kifejtett tevékenységek természetre gyakorolt hatásának az ismerete. Ezeknek az ismereteknek a birtokában az egyén megérti a tudományos elméletek szerepét a társadalmi folyamatok formálódásában, az alkalmazások és a technológiák előnyeit, korlátait és kockázatait a társadalom egészében (a döntéshozatallal, értékekkel, erkölcsi kérdésekkel, kultúrával stb. kapcsolatosan). A természettudományos kompetencia birtokában az egyén képes mozgósítani természettudományos és műszaki műveltségét, a munkájában és a hétköznapi életben felmerülő problémák megoldása során. Gyakorlatias módon tudja a tudását alkalmazni új technológiák, berendezések megismerésében és működtetésében, a tudományos eredmények alkalmazása során, problémamegoldásaiban, egyéni és közösségi célok elérésében, valamint a természettudományos és műszaki műveltséget igénylő döntések meghozatalában. Kritikus az áltudományos, az egyoldalúan tudomány- és technikaellenes megnyilvánulásokkal szemben. Képes és akar cselekedni a fenntartható fejlődés feltételeinek biztosítása érdekében lokálisan, és globális vonatkozásokban egyaránt. A természettudományos kompetencia kritikus és kíváncsi attitűdöt, az etikai kérdések iránti érdeklődést, valamint a biztonság és a fenntarthatóság tiszteletét egyaránt magában foglalja - különösen a tudományos és technológiai fejlődés saját magunkra, családunkra, közösségünkre és az egész Földre gyakorolt hatásával kapcsolatban. Kapcsolódás további kulcskompetenciákhoz Anyanyelvi kommunikáció: Az egyén rendelkezik azzal a képességgel, hogy különféle kommunikációs helyzetekben, szóban és írásban kommunikálni tud, kommunikációját figyelemmel kíséri és a helyzetnek megfelelően alakítja. Képes megkülönböztetni és felhasználni különféle típusú szövegeket, megkeresni, összegyűjteni és feldolgozni információkat, képes különböző segédeszközöket használni, saját szóbeli és írásbeli érveit a helyzetnek megfelelő módon meggyőzően megfogalmazni és kifejezni. Matematikai kompetencia: A matematikai kompetencia birtokában az egyén rendelkezik azzal a képességgel, hogy alkalmazni tudja az alapvető matematikai elveket és folyamatokat az ismeretszerzésben és a problémák megoldásában, a mindennapokban, otthon és a munkahelyen. Követni és értékelni tudja az érvek láncolatát, matematikai úton képes indokolni az eredményeket, megérti a matematikai bizonyítást, a matematika nyelvén kommunikál, valamint alkalmazza a megfelelő segédeszközöket. Digitális kompetencia: A digitális kompetencia a természetnek, az információs társadalom technológiáinak (Information Society Technology, a továbbiakban: IST) szerepének és lehetőségeinek értését, alapos ismeretét jelenti a személyes és társadalmi életben, valamint a munkában. Magában foglalja a főbb számítógépes alkalmazásokat szövegszerkesztés, adattáblázatok, adatbázisok, információtárolás-kezelés, az internet által kínált lehetőségek és az elektronikus média útján történő kommunikáció a szabadidő, az információmegosztás, az együttműködő hálózatépítés, a tanulás és a kutatás terén. Az egyénnek értenie kell, miként segíti az IST a kreativitást és az innovációt, ismernie kell az elérhető információ hitelessége és megbízhatósága körüli problémákat, valamint az IST interaktív használatához kapcsolódó etikai elveket

5 KIEMELT FEJLESZTÉSI FELADATOK A Nat kiemelt fejlesztési feladatokat is meghatároz, amelyek a kulcskompetenciákra épülnek. Ezek közül a fizika oktatás keretein belül különösen fontosak a következők: Énkép, önismeret: A Nemzeti alaptantervben megnevezett értékek és kompetenciák csak akkor épülnek be a tanulók önképébe és válnak magatartást irányító tényezőkké, ha a tanulók maguk is részeseivé válnak az értékek megnevezésének, azonosításának, megértik következményeiket, és megismerik az elsajátított tudás, készségek működését, felhasználhatóságát. Ahhoz, hogy a tanulók képesek legyenek énképükbe, önreflexióikba integrálni az elsajátított tudást, készségeket, tanulást segítő beállítódásokat, motívumokat, a tanítás-tanulás egész folyamatában gondoskodni kell arról is, hogy egyre kompetensebbnek érezzék magukat saját fejlődésük, sorsuk és életpályájuk alakításában. Az egyén önmagához való viszonyának alakításában alapvető célként tűzhető ki az önmegismerés és önkontroll; a felelősség önmagukért; az önállóság; az önfejlesztés igénye és az erre irányuló tevékenységek, valamint mindezek eredményeként a személyes méltóság. Gazdasági nevelés: Az iskolai nevelésnek alapvető szerepe van abban, hogy a tanulók tudatos fogyasztókká váljanak, mérlegelni tudják a döntéseikkel járó kockázatokat, a hasznot vagy a költségeket. Ismerjék fel a fenntartható fogyasztás és az egyéni érdekeik kapcsolatát. Hozzájárul annak a képességnek a kialakításához, hogy megtalálják az egyensúlyt a rövidebb és hosszabb távú előnyök között. Elősegíti, hogy képessé váljanak a rendelkezésükre álló erőforrásokkal való gazdálkodásra, beleértve a pénzzel való bánni tudást is. Nemcsak az egyén létérdeke, hogy okos döntéseket tudjon hozni, amikor hitelekről vagy megtakarításokról van szó, hanem a társadalomé is. Ezért is kell az iskolai nevelés során kellő figyelmet fordítani a gazdálkodással és a pénzügyekkel kapcsolatos képességek fejlesztésére, és a személyiségnevelés fontos részének kell tekinteni az okos gazdálkodás képességének a kialakítását, továbbá azt, hogy tudjanak eligazodni a fogyasztási javak, szolgáltatások, marketinghatások és viselkedésmódok között. Környezettudatosságra nevelés: A környezettudatosságra nevelés átfogó célja, hogy elősegítse a tanulók magatartásának, életvitelének kialakulását annak érdekében, hogy a felnövekvő nemzedék képes legyen a környezetmegóvására, elősegítve ezzel az élő természet fennmaradását és a társadalmak fenntartható fejlődését. A fenntartható fejlődés feltételezi az egész életen át tartó tanulást, amelynek segítségével tájékozott és tevékeny állampolgárok nevelődnek, akik kreatívan gondolkodnak, eligazodnak a természet és a környezet, a társadalom, a jog és a gazdaság területén, és felelősséget vállalnak egyéni vagy közös tetteikért. Mindez úgy valósítható meg, ha különös figyelmet fordítunk a tanulók természettudományi gondolkodásmódjának fejlesztésére. Ha a tanulók érzékennyé válnak környezetük állapota iránt, akkor képesek lesznek a környezet sajátosságainak, minőségi változásainak megismerésére és elemi szintű értékelésére, a környezet természeti és ember alkotta értékeinek felismerésére és megőrzésére, a környezettel kapcsolatos állampolgári kötelességeik vállalására és jogaik gyakorlására. A környezet ismeretén és a személyes felelősségen alapuló környezetkímélő magatartásnak a tanulók életvitelét meghatározó erkölcsi alapelvnek kell lennie egyéni és közösségi szinten egyaránt. A környezeti nevelés során a tanulók ismerjék meg azokat a jelenlegi folyamatokat, amelyek következményeként bolygónkon környezeti válságjelenségek mutatkoznak. Konkrét hazai példákon ismerjék fel a társadalmi-gazdasági modernizáció egyénre gyakorolt pozitív és negatív hatásait a környezeti következmények tükrében. Értsék a fogyasztás és a környezeti erőforrások kapcsolatát, a fenntartható fogyasztás elvét. Kapcsolódjanak be közvetlen környezetük értékeinek megőrzésébe, gyarapításába. Életmódjukban a természet tisztelete, a felelősség, a környezeti károk megelőzése váljék meghatározóvá. Szerezzenek személyes tapasztalatokat a környezeti konfliktusok közös kezelése és megoldása terén. A tanulás tanítása: A tanulás a pszichikum tartós módosulása külső tényezők hatására, tehát nem csupán ismeretelsajátítás és a figyelem, emlékezet működtetése. Tág értelmezése magában foglalja valamennyi értelmi képesség és az egész személyiség fejlődését, fejlesztését. Ez az iskola alapfeladata. A tanulás számos összetevője tanítható. Minden pedagógus teendője, hogy felkeltse az érdeklődést a különböző szaktárgyi témák iránt, útbaigazítást adjon a tananyag elsajátításával, annak szerkezetével, hozzáférésével kapcsolatban, valamint tanítsa a gyerekeket tanulni. Törekedjenek arra, hogy a tanulók fokozatos önállóságra tegyenek szert a tanulás tervezésében, vegyenek részt a kedvező körülmények (külső feltételek) kialakításában. Élményeik és tapasztalataik alapján ismerjék meg és tudatosítsák saját pszichikus feltételeiket. A hatékony tanulás módszereinek és technikáinak az elsajátíttatása, az önművelés igényének és szokásának kibontakoztatása, a könyvtári és más - 5 -

6 információforrások használata elsősorban a következőket foglalja magában: az alapkészségek kialakítása (értő olvasás, íráskészség, számfogalom fejlesztése), az előzetes tudás és tapasztalat mozgósítása; az egyénre szabott tanulási módszerek, eljárások kiépítése; a csoportos tanulás módszerei, kooperatív munka; az emlékezet erősítése, célszerű rögzítési módszerek kialakítása; a gondolkodási kultúra fejlesztése; az önművelés igényének és szokásának kibontakoztatása; az egész életen át tartó tanulás eszközeinek megismerése, módszereinek elsajátítása. A tanulás fontos színtere, eszköze az iskola könyvtára és informatikai bázisa. A hagyományos tantermi oktatást az iskola keretein belül is kiegészítik az egyéni tanulási formák, amelyekhez sokféle információforrás gyors elérésére van szükség. A könyvtár használata minden ismeretterületen nélkülözhetetlen. Az önálló ismeretszerzés érdekében a tanulóknak el kell sajátítaniuk a könyvtári ismeretszerzés technikáját, módszereit mind a nyomtatott dokumentumok, mind az elektronikus dokumentumok használata révén. Ismerniük kell a könyvtári keresés módját, a keresés eszközeit, a főbb dokumentumfajtákat, valamint azok tanulásban betöltött szerepét, információs értékét. El kell sajátítaniuk az adatgyűjtés, témafeldolgozás, forrásfelhasználás technikáját, az interneten való keresés stratégiáját. A tanulás megszervezhető az iskolán kívül is. Tanulási színtér pl. a múzeum, a kiállító terem, a művészeti előadás színtere, de akár a szabadtér is. A tanulási folyamatot jelentősen átalakítja az informatikai eszközök és az elektronikus oktatási segédanyagok használata. Ez új lehetőséget teremt az ismeretátadásban, a kísérleteken alapuló tanulásban, valamint a csoportos tanulás módszereinek kialakításában. A pedagógus fontos feladata, hogy megismerje a tanulók sajátos tanulási módjait, stratégiáit, stílusát, szokásait. Vegye figyelembe a megismerés életkori és egyéni jellemzőit, és ezekre alapozza a tanulás fejlesztését. Gondosan kutassa fel és válassza meg a fejlesztés tárgyi-cselekvéses, szemléletes-képi és elvont-verbális útjait, és életszerű tartalommal ruházza fel azokat. Törekednie kell a gondolkodási képességek, elsősorban a rendszerezés, a valós vagy szimulált kísérleteken alapuló tapasztalás és kombináció, a következtetés és a problémamegoldás fejlesztésére, különös tekintettel az analízis, szintézis, összehasonlítás, általánosítás és konkretizálás erősítésére, mindennapokban történő felhasználására. Olyan tudást kell kialakítani, amelyet új helyzetekben is lehet alkalmazni. Előtérbe kerül az új ötletek kitalálása, azaz a kreatív gondolkodás fejlesztése. Ezzel párhuzamosan érdemes hangsúlyt helyezni a tanulói döntéshozatalra, az alternatívák végiggondolására, a variációk sokoldalú alkalmazására, a kockázatvállalásra, az értékelésre, az érvelésre. Fontos feladat a kritikai gondolkodás megerősítése, a konfliktusok kezelése, az életminőség javítása, az életvitel arányainak megtartása, az értelmi, érzelmi egyensúly megteremtése, a teljesebb élet megszervezése. Az iskolai tanítás-tanulási folyamatba külső szakértő is bevonható. A külső szakértő kiválasztásáért a külső szakértő által közölt ismeretek és az iskolai pedagógiai program összhangjáért az iskola igazgatója a felelős. A külső szakértő a tanítási órán a kijelölt pedagógus közreműködésével, a tanulási folyamat pedagógiai szempontból történő kontrollja mellett vehet részt a tanítási folyamatban. FEJLESZTÉSI FELADATOK A Nat a közoktatás tartalmát műveltségi területek szerint határozza meg. Az iskolánkban tanított fizika tantárgy fejlesztési feladatait a Nat az Ember a természetben nevű műveltségi terület keretein belül tárgyalja. A fejlesztési feladatok szerkezetét a Nat három részre osztja: 1. Tájékozódás a tudomány-technika-társadalom kölcsönhatásairól, a természettudományról, a tudomány és a tudományos megismerés természetéről 2. Természettudományos megismerés 3. Tájékozódás az élő és az élettelen természetről - Anyag - Energia - A tér - Idő és mozgás - A lakóhely, Magyarország, a Föld és az univerzum - Rendszer - Az élet A táblázat első oszlopa azt jelzi, hogy melyik fő fogalom vagy tevékenység köré szerveződnek az adott sorban szereplő fejlesztési feladatok. Az alábbiakban az iskolánkban oktatott fizika tantárgyhoz szorosan kapcsolódó részeket vesszük át

7 1. Tájékozódás a tudomány-technika-társadalom kölcsönhatásáról, a természettudományról, a tudomány és a tudományos megismerés természetéről Tudomány-technikatársadalom Természet Tudomány, tudományos világkép, a tudomány természete Tudománytörténet Technika, technológia A tudomány-technika-társadalom komplex összefüggésrendszer kritikus elemzése, problémák felvetése, alternatív megoldások megismerése, egyéni álláspontok kialakítása. A természet egységére vonatkozó koncepció tudatos alkalmazása. Az ember természeti folyamatokban játszott szerepének kritikus vizsgálata. A jelentkező társadalmi problémák előtérbe állítása, a problémák megoldását célzó egyéni és közösségi cselekvés lehetőségeinek felismerése, elfogadása, e cselekvés vállalása. A tudomány elméletirányított, de a társadalomban megfogalmazott igényeket kielégítő, a társadalom által értékelt, vagyis mélyen a társadalmi folyamatokba ágyazott tevékenységként történő értelmezése. A tudományos és a nem tudományos elképzelések megkülönböztetésével kapcsolatban önálló álláspont formálása. A tudománytörténeti folyamatok értelmezése a modellek, az elképzelések, az egymást váltó, s nemegyszer egymással harcban álló elméletrendszerek megszületéseként és háttérbe szorulásaként. (A tudás összegződésének, egyszerű felhalmozásának elképzelésével szemben.) A tudományos eredmények technikai alkalmazásával összefüggő problémák értékelésével kapcsolatban egyéni álláspontok kialakítása,,a tudomány- és technikaellenességhez való viszony formálása. Tudatos és felelős állásfoglalás az egyes technológiák alkalmazásával kapcsolatban. 2. Természettudományos megismerés A természet megismerése Megfigyelés, kísérletezés, mérés Az ismerethordozók használata a megismerési folyamatban Az ismeretszerzés eredményeinek feldolgozása Az önálló ismeretszerzés igényének, egyéni módszereinek kialakítása. A természeti és technikai tárgyakkal, jelenségekkel kapcsolatos saját elképzelések és a tanult tudományos elméletek megfogalmazása, magyarázatokban, előrejelzésekben és cselekvésben való alkalmazása. Az ismeretszerzés folyamatának és eredményének kritikus értékelése. Új kísérleti eszközök megismerése, kreatív használat, egyszerűbb kísérleti eszközök készítése. A vizsgálatok, kísérletek eredményeinek értelmezése a tanult összefüggések, elméletek fényében. Annak megállapítása, hogy a feltételezett oksági kapcsolatokat alátámasztják-e a kísérletek. Természettudományi ismeretterjesztő szövegek, multimédiaanyagok önálló keresése, feldolgozása, értelmezése. Problémák kritikus felvetése, ha a megfigyelések, kísérletek eredménye nem egyezik a várttal. Az ilyen esetek elemzése a tanterv által átfogott körben. Vizsgálatok eredményeinek átfogó, különböző médiaeszközöket használó, informatív és esztétikus bemutatása. 3. Tájékozódás az élő és az élettelen természetről Anyag Anyagok a technikában és a hétköznapi életben Halmazállapot Halmazállapot-változás A világ anyagi természetére vonatkozó elképzelésnek mint a világ egészéről alkotott legáltalánosabb magyarázatok egyikének használata, az anyag általános és elvont fogalmának ismeretében. (A világ egységes, anyagelvű felépítése az elemi részecskéktől a galaxisokig.) Az anyag szerkezete és tulajdonságai összefüggésére vonatkozó ismeretek tudatos használata a természeti, technikai és társadalmi jelenségek magyarázata során. Érdekes és különleges tulajdonságokkal rendelkező anyagokra vonatkozó ismeretek felhasználása a modern technikai alkalmazások magyarázatára, kreatív ötletek kidolgozására. Az anyagtudományok egyes eredményeinek megismerése, elemzése a hétköznapi alkalmazásokban. Az anyagtudományok társadalmi folyamatokhoz való hozzájárulásának értékelése. A halmazállapotok részecskeszintű értelmezése. A halmazállapot-változások elemzése az anyagszerkezeti kép használatával, az energia és az anyagszerkezet szempontjából. A hőmérséklet és a halmazállapot-változás közötti összefüggések tanulmányozása

8 Anyagszerkezet (részecskeszemlélet) Anyagszerkezet (atomszerkezet, ionok, molekulák) Anyagszerkezet (atommag) Az anyagszerkezeti ismeretek társadalmi jelentősége Környezetünk anyagai, az anyagok osztályozása Energia Az energia terjedése Energiamegmaradás Az energiaátalakulásokkal kapcsolatos társadalmi, technikai problémákhoz való viszony A tér A halmazállapot-változások technológiai folyamatokban játszott szerepének illusztrálása, jelentőségük értékelése. Olyan problémák megfogalmazása, amelyek felvetik a golyómodell átalakításának igényét. A különböző meghaladási kísérletek tanulmányozása. Az atom- és molekulafogalom kialakítása és használata a már korábban tanult fizikai folyamatok közül a fontosabbak magyarázatában. Ismerkedés egy kvalitatív kvantumfizikai részecskeképpel, annak felhasználása jelenségek magyarázatában. Az atomok és a molekulák fogalmának alkalmazása a kémiai kötések, valamint a kémiai folyamatok értelmezésében. Ismerkedés a modern anyagelméletek legfontosabb sajátosságaival, nyitott kérdések felvetése és megvitatása. Az atomok belső struktúráját leíró modellek kialakítása, korai atommodellek közül eggyelkettővel való ismerkedés. Az elektromos folyamatok egyszerű atomszerkezeti magyarázata. Az atom szerkezetének magyarázata kvalitatív kvantummechanikai kép segítségével. Az atomok alkotórészeivel kapcsolatos tudás alkalmazása folyamatok, jelenségek magyarázatában és más fogalmak meghatározásában (molekulaképződés, kémiai kötések, másodlagos kötések, kristályos szerkezet kialakulása). Az atommag struktúrájára vonatkozó modellek közül egynek a használata fontosabb jelenségekkel összefüggésben (radioaktivitás, magfúzió, maghasadás). Az elektromosság alkalmazásával összefüggő technikai jelenségek és társadalmi folyamatok összekötése a fizikai ismeretekkel. Alternatív elgondolások megismerése és elemzése a nukleáris energia hasznosításának társadalmi kérdései kapcsán. A problémák vitákban való feltárása és értékelése, a saját álláspont formálásához szükséges feltételek teremtése. A nukleáris folyamatok gyógyászati alkalmazásaival való ismerkedés, jelentőségük felismerése. Az anyagok csoportjainak jellemzése anyagszerkezeti ismeretek alapján. A mozgások, az elektromos, fény-, hang-, hőjelenségek, a fázisátalakulások közben zajló energiaváltozások jellemzése, egyszerűbb számítások végzése. Az erő és az energia fogalmának világos megkülönböztetése. A fizikai folyamatok magyarázata energiaváltozások segítségével, eközben a tanult fogalmak használata. Az energiaváltozások kiszámítása más adatokból. Természettudományi és hétköznapi problémák megoldása az energia fogalmának segítségével. Az energia terjedésének kvalitatív értelmezése a fény, a hang, a hő, továbbá az elektromos és fázisátalakulási folyamatokban. Az energia terjedésével magyarázható jelenségek anyagszerkezeti ismereteket használó elemzése. Az elektromos, mágneses és elektromágneses (pl. látható fény) jelenségek gyakorlati vonatkozásainak felismerése, értelmezése, energetikai viszonyai, az energia terjedésében, tárolásában játszott szerepük. Az energia terjedésével kapcsolatos néhány technikai, gazdasági folyamat (pl. energiatakarékosság kérdései) elemzése. Az energia megmaradásának megbeszélése a vizsgált konkrét esetekben. A természeti és technológiai folyamatok elemzése az energia átalakulásának fogalmával, szemben a keletkezés és eltűnés fogalmaira épülő magyarázatokkal. Az energiamegmaradás törvényének alkalmazása egyszerű problémák megoldásában, kísérletek eredményeinek értelmezésében, jelenségek leírásában. Az energiamegmaradás törvényének alkalmazása globális, hosszú idejű folyamatok elemzése során. A termodinamika I. és II. főtételének felhasználása az élet kialakulásával, fennmaradásával és az evolúcióval összefüggő folyamatok magyarázata során. A tömeg energiaekvivalencia megértése, néhány ezzel magyarázható folyamat megismerése. Az ember által megvalósított energiaátalakítási folyamatok környezeti hatásainak elemzése, alternatív energiaátalakítási módok megismerése. Önálló álláspont formálása a felmerülő társadalmi, gazdasági, politikai kérdésekkel kapcsolatban. Az energiaátalakítással kapcsolatos folyamatok kényes kérdései (pl. atomenergia felhasználása, fosszilis energiahordozók felhasználásának környezeti hatásai, az energiatermelés szerepe a szegénység felszámolásában) esetén álláspontok, érdekek, értékrendszerek megismerése, megvitatása, saját álláspont formálása. Különböző mérőeszközök használata, a pontosság kérdéseinek vizsgálata. A térbeli fizikai viszonyok elemzése koordináta-rendszerek segítségével, ezzel kapcsolatos számítások. Méretek és nagyságrendek meghatározása, becslése és számítása az atomok - 8 -

9 Idő és mozgás A lakóhely, Magyarország, a Föld és az univerzum Rendszer Állapot, változás, folyamat Egyensúly Irányítás, vezérlés, szabályozás Az élet Fenntarthatóság, a környezet védelme méreteitől az ismert világ méreteiig. Az idő, a természeti folyamatok iránya, valamint a termodinamika II. főtétele közötti kapcsolatok filozófiát is érintő, a fizikai modellek természetével számoló elemzése. Jelenségek időbeli lefolyásának függvényekkel való leírása. A fizikai folyamatok időbeli viszonyainak általános fogalmakkal (sebesség, gyorsulás, erők, energia) történő leírása. A mozgás kinematikai és dinamikai leírása, a newtoni képnek mint a tudományos elemzés eszközének elfogadása A tömeg és a súly fogalmának megkülönböztetése. A gravitációs vonzással összefüggő jelenségek tanulmányozása. A Föld, a Naprendszer, a Világegyetem méretbeli arányainak érzékeltetése. Az égitestek kapcsolatainak elemzése. A súlytalanság helyes értelmezése, az ezzel kapcsolatos, egyben gazdasági jelentőségű űrkutatás eredményeinek figyelemmel kísérése. Az Univerzumra vonatkozó modellek közül az általános műveltség szempontjából fontosnak ítélhetőkkel kapcsolatban az érdekes kutatási eredmények értelmezése. Néhány nyitott, vitatott kérdés vonatkozásában önálló gondolatok, világnézeti, természetfilozófiai elképzelések megfogalmazása (pl. az élet jelenléte az Univerzumban, a Világmindenség véges vagy végtelen, zárt vagy nyitott jellege). Rendszer és környezet elválasztása, a határok önkényességének megértése. A zárt rendszer fogalma. Rendszer és környezet magasabb szerveződési szintként való egységesülését bemutató elemzések konkrét természettudományi és technikai példákon. Ökológiai rendszerek vizsgálata. A rendszerelemzés módszereinek alkalmazása a felmerülő problémák megoldása során, rendszerelemzési rutin kialakítása. Összetett technológiai, társadalmi és ökológiai rendszerek elemzése, leírása, modellezés, a modellek működtetése. A természettudományok művelése, valamint a technika alkalmazása, fejlesztése során leggyakrabban használt állapotleírások alkalmazása. A változásokra, folyamatokra vonatkozó kvalitatív és kvantitatív összefüggések, törvényszerűségek alkalmazása problémamegoldások során. A lineáris és a körfolyamatok felismerése, összehasonlítása, példákon való elemzése. A természetben végbemenő változások jellegével kapcsolatos ismeretek alkalmazása, elsősorban az ökoszisztémákban zajló folyamatok, az élet keletkezése és fejlődése, a zárt fizikai rendszerben zajló folyamatok (II. főtétel) elemzése során. Az oldódás, a halmazállapot változások, a kémiai folyamatok kvantitatív leírása a tanult összefüggésekkel. E tudás felhasználása összetett természeti, technikai, környezeti folyamatok magyarázatában. A leírásban alkalmazott természettudományi fogalmak megfelelő használata. Az egyensúly jelentőségének felismerése a rendszerállapot megőrzésében. Egyensúlyra vezető fizikai folyamatok bemutatása. A fogyasztás és a véges természeti erőforrások egyensúlyának bemutatása. Magasabb szerveződési szintű rendszerek egyensúlya: az élő szervezet, a társadalom és a gazdasági rendszerek egyensúlyának összehasonlítása. A dinamikus egyensúly és az állandó állapot megkülönböztetése. A fogyasztás és a véges természeti erőforrások egyensúlyának bemutatása. A fogalmak meghatározása, természeti, technikai jelenségekhez való hozzárendelése, az élő szervezetekben lejátszódó szabályozási folyamatok elemzése. Társadalmi (gazdasági, politikai) szabályozási folyamatok összehasonlítása a természetben zajló hasonló folyamatokkal. A szabályozási folyamat általános elveinek kimondása és alkalmazása természettudományi problémák megoldása kapcsán. Az anyag, az energia és az információ életjelenségekben játszott szerepének értelmezése, elemzése. Törekvés a fenntartható fejlődés biztosításával kapcsolatos problémák enyhítésére, megoldására, ehhez az összes természettudományi tantárgyban megszerzett ismeret, képesség felhasználása. Anyag- és energiatakarékos szemlélet kialakítása a hétköznapi életben az iskolai lét során. A fenntartható fogyasztás értelmezése. A fenntartható fejlődés egyes emberek és emberi társadalmak általi veszélyeztetettségének felismerése, az ezzel összefüggő társadalmi folyamatokkal kapcsolatos kritikus állásfoglalás, valamint cselekvőkészség kialakulása. Környezettudatos magatartás kialakítása a hétköznapi élet minden területén, bekapcsolódás környezetvédelmi tevékenységekbe

10 TANTERVI HÁLÓ A fizika tantárgyat kötelezően az évfolyamokon tanítjuk. Az emelt- vagy közép szintű érettségire készülők számára a évfolyamon további szabadon választható emelt szintű képzést biztosítunk. évfolyam heti óraszám tanóra típusa 9. 2 kötelező (2,5) kötelező kötelező szabadon választható szabadon választható tanagyagrész M.1. mozgástan kinematika M.2. erőtan dinamika M.3. energetika munka, energia, teljesítmény H.1. hőtan termikus kölcsönhatások E.1. elektrosztatika E.2. egyenáramok E.3. mágneses mező M.4. mechanikai rezgések és hullámok hangtan E.4. elektromágneses rezgések és hullámok fénytan MF.1. modern fizika 1. az atom szerkezete MF.2. modern fizika 2. az atommag szerkezete M.1.+ mozgástan kinematika M.23.+ erőtan, energetika dinamika H.1.+ hőtan termikus kölcsönhatások E.+ elektromosságtan MF.+ modern fizika K.+ fizika- és kultúrtörténeti ismeretek TANKÖNYVEK Fizika 9. - Maxim Kiadó [Nagy Anett, Mező Tamás] Fizika Maxim Kiadó [megjelenés előtt] A természetről tizenéveseknek Fizika 9. - Mozaik Kiadó [Halász Tibor] A természetről tizenéveseknek Fizika Mozaik Kiadó [Jurisits Tibor,.Szűcs József] A természetről tizenéveseknek Fizika Mozaik Kiadó [Halász Tibor, Jurisits Tibor,.Szűcs József] A természetről tizenéveseknek Fizika Érettségire felkészítő tankönyv - Mozaik Kiadó [Halász Tibor, Jurisits Tibor,.Szűcs József] 1 A tanévtől felmenő rendszerben

11 RÉSZLETES TEMATIKA ÉS KÖVETELMÉNYRENDSZER 9. ÉVFOLYAM Belépő tevékenységformák Mechanikai kísérletek elemezése: a lényeges és lényegtelen körülmények megkülönböztetése, ok-okozati kapcsolat felismerése, a tapasztalatok önálló összefoglalása. Egyszerű mechanikai mérőeszközök használata, a mérési hiba fogalmának ismerete, a hiba becslése. természettudományos kompetencia fejlesztése. A mérési eredmények grafikus ábrázolása, a fizikai összefüggések megjelenítése sematikus grafikonon, grafikus módszerek alkalmazása problémamegoldásban. matematikai- és természettudományos kompetencia fejlesztése. Mozgások kvantitatív elemzése a modern technika kínálta korszerű módszerekkel (saját készítésű videofelvételek értékelése, fénykapus érzékelővel felszerelt személyi számítógép alkalmazása mérőeszközként stb.). önálló tanulás, matematikai-, digitális és természettudományos kompetencia fejlesztése. Egyszerű mechanikai feladatok számított eredményének kísérleti ellenőrzése. A tanult fizikai törvények szabatos szóbeli kifejtése, kísérleti tapasztalatokkal történő alátámasztása. A tanult általános fizikai törvények alkalmazása hétköznapi jelenségek magyarázatára (pl. közlekedésben, sportban stb.). matematikai- és természettudományos kompetencia fejlesztése. Tájékozódás az iskolai könyvtárban a fizikával kapcsolatos ismerethordozókról (kézikönyvek, lexikonok, segédkönyvek, kísérletgyűjtemények, ismeretterjesztő folyóiratok, tehetséggondozó szakanyagok, folyóiratok). Ezek célirányos használata tanári útmutatás szerint. A tananyaghoz kapcsolódó kiegészítő anyagok keresése a számítógépes világhálón tanári útmutatás alapján. önálló tanulás, anyanyelvi- és digitális kompetencia fejlesztése. M.1. mozgástan kinematika A kinematika szó mozgástant jelent, a fizikának ez a területe a tárgyak mozgásának, helymeghatározásának törvényszerűségeit írja le. A környezetünkben található testek olyan mozgásaival ismerkedünk meg, amelyek gyakran előfordulnak és ugyanakkor még egyszerűen leírhatóak, egy egyenes mentén vagy körpályán mennek végbe. Nem a mozgás okait vizsgáljuk, hanem azok lefolyását. Célok és feladatok: Ismerje a következő fogalmakat: mozgás, viszonylagosság, vonatkoztatási rendszer, koordinátarendszer, anyagi pont, merev test, pálya, út, elmozdulás, sebesség. Ismerje és tudatosítsa a vonatkozási és a koordinátarendszer megválasztásának szabadságát, megállapításaink érvényességi határát. Cél, hogy a gondolkodás folyamatának tervszerűsége és az absztrakciós képesség fejlődjön; a mozgásokra vonatkozó ismeretek kibővüljenek és rendszerezetté váljanak. Ismerje és tudja feladatokban alkalmazni a sebesség, valamint a gyorsulás mennyiségi fogalmát, mértékegységeit. Bemutatni, kísérletekkel, mérésekkel vizsgálni, kvalitatív és kvantitatív módon jellemezni a haladó, illetve a körmozgást. Erősíteni a tapasztalatokra, a kísérleti megfigyelésekre, elemzésekre épülő ismeretszerzés gyakorlatát, az absztrakciós képességet. Ismerje és alkalmazza a mozgások vizsgálatához, jellemzéséhez és leírásához szükséges alapfogalmakat: hely, helyzet, haladó mozgás, forgó mozgás, anyagi pont, pálya, megtett út, vonatkoztatási pont, vonatkoztatási rendszer. Tudatosítsa a szaknyelv fontosságát a jelenségek pontos leírásának érdekében. A témakör tárgyalásánál a matematikai kiegészítésben ismerje meg a vektorok fogalmát és az alapvető vektorműveleteket; ezeket tudja egyszerű feladatokban alkalmazni. Ismerje a fizikai mennyiségek két főbb típusát: vektor- és skalármennyiségek (helyvektor, elmozdulásvektor)

12 Ismerje az egyenes vonalú egyenletes mozgás kísérleti megfigyelésének lehetőségeit. Ismerje és használja a sebesség fogalmát. Ismerje a változó mozgást jellemző mennyiségeket: átlagsebesség, pillanatnyi sebesség, gyorsulás; konkrét feladatokban tudja megkülönböztetni ezeket és ismerje kapcsolatukat.. Tudjon út-idő, sebesség-idő, gyorsulás-idő grafikonokat készíteni, értelmezni. Értelmezze a szabadesést mint egyenletesen változó mozgást. Értelmezze egyszerű példák segítségével az összetett mozgásokat. Ismerje és egyszerű feladatokban alkalmazza a függőleges hajításra vonatkozó összefüggéseket. Ismerje a vízszintes hajítás fogalmát és kapcsolatát a függőleges hajítással. Tudja jellemezni az egyenletes körmozgást mint periodikus mozgást. Ismerje és tudja alkalmazni a periodikus mozgásokat jellemző fogalmakat: periódusidő, frekvencia. Ismerje és tudja alkalmazni a körmozgást jellemző fogalmakat: keringési idő, fordulatszám, kerületi sebesség, centripetális gyorsulás, szögelfordulás, szögsebesség. Tudjon kísérleti tapasztalatokat megfigyelni, tapasztalatokat megfogalmazni, eredményeket összehasonlítani. Ismerje az út grafikus kiszámításának módját a sebesség-idő grafikonról. Tudja meghatározni a függőleges és vízszintes hajítás magasságát, távolságát, időtartamát, végsebességét. témák tartalmak fogalmak 1.3. Mozgásfajták egyenes vonalú egyenletes mozgás egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás összetett mozgások periodikus mozgások az egyenletes körmozgás Tudja alkalmazni az anyagi pont és a merev test fogalmát a probléma jellegének megfelelően. Egyszerű példákon értelmezze a hely és a mozgás viszonylagosságát. Tudja alkalmazni a pálya, út, elmozdulás fogalmakat. Legyen jártas konkrét mozgások út-idő, sebesség-idő grafikonjának készítésében és elemzésében. Ismerje és alkalmazza a sebesség fogalmát. Ismerje és jellemezze az egyenes vonalú egyenletesen változó mozgásokat. Konkrét példákon keresztül különböztesse meg az átlag- és a pillanatnyi sebességet, ismerje ezek kapcsolatát. Ismerje és alkalmazza a gyorsulás fogalmát. Tudjon megoldani egyszerű feladatokat. Értelmezze a szabadesést mint egyenletesen változó mozgást. Tudja a nehézségi gyorsulás fogalmát és értékét egyszerűbb feladatokban alkalmazni is. Értelmezze egyszerű példák segítségével az összetett mozgás fogalmát. Jellemezze a periodikus mozgásokat. anyagi pont, kiterjedt test, merev test vonatkoztatási rendszer pálya, út, elmozdulás, helyvektor, elmozdulásvektor út-idő, sebesség-idő grafikon sebesség, átlagsebesség egyenletesen változó mozgás átlagsebessége, pillanatnyi sebessége gyorsulás, kezdősebesség négyzetes úttörvény szabadesés, függőleges hajítás nehézségi gyorsulás vízszintes és ferde hajítás periódusidő, fordulatszám kerületi sebesség szögelfordulás, szögsebesség centripetális gyorsul Fizika 9. Maxim Könyvkiadó oldal [A természetről tizenéveseknek Fizika 9. Mozaik Kiadó oldal] A vektorokról szóló kiegészítéshez Fizika oldal és Sokszínű matematika 9. Mozaik Kiadó oldal A továbbhaladás feltétele: a kinematikai alapfogalmak ismerete, az egyenes vonalú egyenletes mozgás és a függőleges hajítás kvantitatív jellemzése feladatok segítségével; a vektorműveletek ismerete. A számonkérés módja: A témakör végén írásbeli dolgozattal, amely 3 jegyet ér és témazáró szintű. A témakör tárgyalása során szóbeli feleletek és dolgozatok segítségével. A témazáró dolgozatnál függvénytáblázatot lehet használni

13 M.2. erőtan dinamika A dinamika témakörében a korábban megismert mozgásfajták létrejöttének okait vizsgáljuk. Miért és hogyan változhat meg egy test mozgásállapota. Mikor van egy test nyugalomban és egyensúlyban. A témakör nagyobbik részében pontszerű testekkel foglalkoznunk, de a témakör végén merev testek egyensúlyának feltételét is megismerjük. Célok és feladatok: A mozgásállapot-változással járó kölcsönhatások kísérleti vizsgálata. A lényeg felismerése és szakszerű megfogalmazása. A mozgásállapotnak és megváltozásának jellemzése lendülettel és lendületváltozással. Fejleszteni a kölcsönhatások, az ok-okozati kapcsolatok felismerésének képességét, tudatosítani az ezek közötti kapcsolatot és különbséget. A logikus gondolkodás és az absztrakciós képesség erősítése. Lehetőséget biztosítani az egyszerű hétköznapi jelenségek (pl. gyorsulás, lassulás, súrlódás, közegellenállás, egyensúly stb.) dinamikai értelmezésére. Tudjon e témakörben feladatokat megoldani, ismerje fel a kinematika és dinamika kapcsolatát, legyen képes e két területet áthidaló feladatokat is megoldani. Ismerje a tehetetlenség törvényét (Newton I. törvénye), a vonatkoztatási rendszer és az inerciarendszer fogalmát. Ismerje a tömeg fogalmát és a sztatikai tömegmérés módszerét. Ismerje a sűrűség fogalmát, tudja alkalmazni a sűrűségre vonatkozó összefüggést egyszerű feladatokban. Ismerje a lendület és a zárt rendszer fogalmát. Tudja megfogalmazni a lendületmegmaradás törvényét, alkalmazza egyenes mentén lejátszódó egyszerű feladatokban. Értelmezze az erő fogalmát a lendület változás segítségével. Ismerje és feladatokban alkalmazza a támadáspont, a hatásvonal fogalmát. Ismerje és alkalmazza a dinamika alaptörvényét (Newton II. törvénye). Ismerje az erő és ellenerő fogalmát. Tudja megfogalmazni a hatás-ellenhatás törvényét (Newton III. törvénye). Tudja meghatározni több erőhatás együttes eredményét közös hatásvonalú erők és egymást metsző hatásvonalú erők esetén is (eredő erő). Legyen jártas az erővektorok ábrázolásában, összegzésében. Ismerje a következő mozgások dinamikai feltételét: nyugalom, egyenes vonalú egyenletes, gyorsuló mozgás; egyenletes körmozgás. Ismerje a szabad mozgás, szabad erő, kényszermozgás, kényszererő fogalmát; konkrét feladatokban ismerje fel ezeket. Ismerje és egyszerű feladatokban alkalmazza a következő erőtörvényeket: rugalmas erő és lineáris erőtörvény (rugóállandó); súrlódási erők és súrlódási erőtörvény (csúszási és tapadási, gördülési, súrlódási együtthatók); közegellenállás és négyzetes közegellenállási erőtörvény (közegellenállási tényező); a nehézségi erő és a Newton-féle gravitációs erőtörvény (nehézségi erőtörvény, gravitációs állandó). Ismerje fel és jellemezze a mechanikai kölcsönhatásokat. Ismerje a mozgásállapot-változások létrejöttének feltételeit, tudjon példákat ezek típusaira. Értelmezze a mindennapos mechanikai jelenségeknél az okokozati kapcsolatot. Ismerje fel és jellemezze az gy kölcsönhatásban fellépő erőket. Tudja szemléletesen leírni, néhány adattal jellemezni a Naprendszert és Kepler törvényeivel a bolygók mozgását. Tudjon magyarázatot adni arra, hogy a bolygók tehetetlenségük ellenére miért maradnak a Nap körül. Rendelkezzenek néhány alapvető ismerettel a mesterséges égitestekről. Ismerje a következő fizikusok jelentőségét: Ptolemaiosz, Kopernikusz, Kepler, Newton. Ismerje a következő egyszerű gépeket és alkalmazásaikat: emelő, csiga, lejtő, csavar, ék. Ismerje a forgatónyomaték, az erőkar fogalmát. Ismerje és egyszerű feladatokban alkalmazza a merev testek egyensúlyára vonatkozó feltételt. Ismerje a párhuzamos hatásvonalú erők hatását, eredőjük meghatározásának módszerét, az erőpár fogalmát. Ismerje a tömegközéppont (súlypont) fogalmát, meghatározásának módszerét. Ismerje a merev testek különböző egyensúlyi helyzeteit: stabil, instabil, indifferens

14 1.1. Newton törvényei Newton I. törvénye Newton II. törvénye Newton III. törvénye témák tartalmak fogalmak Ismerje fel és jellemezze a mechanikai kölcsönhatásokat. Ismerje a mozgásállapot-változások létrejöttének feltételeit, tudjon példákat említeni különböző típusaira. Ismerje fel és jellemezze az egy kölcsönhatásban fellépő erőket, fogalmazza meg, értelmezze Newton törvényeit. Értelmezze a tömeg fogalmát Newton II. törvényének segítségével. Ismerje a sztatikai tömegmérés módszerét. Tudja meghatározni az 1.3 pontban felsorolt mozgásfajták létrejöttének dinamikai feltételét. Legyen jártas az erővektorok ábrázolásában, összegzésében. Tudja, mit értünk egy test lendületén, lendületváltozásán. Konkrét, mindennapi példákban ismerje fel a lendületmegmaradás törvényének érvényesülését, egy egyenesbe eső változások esetén tudjon egyszerű feladatokat megoldani. Konkrét esetekben ismerje fel a kényszererőket. Ismerje a súrlódás és a közegellenállás hatását a mozgásoknál, ismerje a súrlódási erő nagyságát befolyásoló tényezőket. Ismerje a csúszási, a tapadási és a gördülési súrlódásra vonatkozó összefüggéseket, a közegellenállási erőtörvényt. Tudja meghatározni a függőleges hajítás magasságát, távolságát, időtartamát és végsebességét. Legyen járta az egy testre ható erők és az egy kölcsönhatásban fellépő erők felismerésében, ábrázolásában. kölcsönhatás mozgásállapot, -változás tehetetlenség, tömeg vonatkoztatási- és inerciarendszer sztatikai és dinamikai tömegmérés erőhatás, erő, eredő erő, támadáspont, hatásvonal rugalmas erő, lineáris erőtörvény lendület, lendületváltozás zárt rendszer szabad mozgás, szabad erő kényszermozgás, kényszererő tapadási, csúszási, gördülési súrlódás, súrlódási együttható közegellenállás négyzetes közegellenállási erőtörvény nehézségi erő 1.2 Pontszerű és merev test egyensúlya 5.1 A gravitációs mező Tudja értelmezni dinamikai szempontból a testek egyensúlyi állapotát. Tudjon egyszerű számításos feladatot e témakörben megoldani. Ismerje a tömegközéppont fogalmát, tudja alkalmazni szabályos homogén testek esetén. Ismerje az egyszerű gépeket és alkalmazásaikat. Ismerje a gravitációs kölcsönhatásban a tömegek szerepét, az erő távolságfüggését, tudja értelmezni ennek általános érvényét. Értelmezze a Kepler-törvényeket a bolygómozgásokra és a Föld körül keringő műholdak mozgására. Értelmezze a súly és a súlytalanság fogalmát. Tudjon példát mondani a gravitációs gyorsulás mérési eljárásaira. forgatónyomaték párhuzamos hatásvonalú erők eredője erőpár egyensúlyi állapotok, stabil, instabil, indifferens tömegközéppont emelő, csiga, lejtő, csavar, ék az általános tömegvonzás törvénye a bolygómozgás Kepler-törvényei súly és súlytalanság nehézségi erő

15 Fizika 9. Maxim Könyvkiadó oldal [A természetről tizenéveseknek Fizika , , oldal] A továbbhaladás feltétele: értse, hogy az erő miért vektormennyiség, tudja az erővektorokat irányított szakaszként megadni és az egy síkban levő közös hatásvonalú vagy párhuzamos erők eredőjét számolással meghatározni; ismerje a különféle erőhatásokat, az azokat leíró erőtörvényeket, a különféle erőhatások következményeit, értse meg azokban a közös jelleget, hogy mindegyik elsődlegesen mozgásállapot-változást hoz létre; értse, szóban és a matematika segítségével is tudja megfogalmazni a különféle mozgások dinamikai feltételét; értse és a matematika nyelvén fel is tudja írni a rögzített tengelyre erősített merev test forgási egyensúlyának feltételét. A számonkérés módja: A témakör végén írásbeli dolgozattal, amely 4 jegyet ér és témazáró szintű. A témakör tárgyalása során szóbeli feleletek és kis dolgozatok segítségével. A témazáró dolgozatnál függvénytáblázatot lehet használni. Praktikus okokból a forgatónyomaték és a merev testek egyensúlyára vonatkozó részek [Fizika 9. Maxim Könyvkiadó oldal] a harmadik témazáró dolgozathoz csatolhatók. M.3. energetika munka, energia, teljesítmény Az energia a hétköznapokban legtöbbet előforduló fizikai kifejezésünk. A témakör célja, hogy a fizikai értelemben vett munkavégzés fogalmának megismerésével az energiaváltozás egyik fontos formáját ismerjük meg. Az energia fogalmának bővítése megalapozza a tizedik évfolyam hőtan témakörét is. A témakör során megismerjük a fizika egyik legfontosabb alapelvét, az energiamegmaradás-elvét és annak korlátait. Célok és feladatok: Az energia és a munka fogalmának bővítése. Alkalmazni képes tudássá formálni az energia és az energiaváltozás fogalmát. Megismerni az energiamegmaradás fogalmát és alkalmazhatóságának határait. Jártasságot szerezni a különféle energiafajták értelmezésében, kiszámításában és a munkatétel alkalmazásában. További cél az energiatakarékosságra történő nevelés, az energiahatékonyság néhány lehetőségének megismertetése. Ismerje az energiát, mint olyan előjeles skaláris mennyiséget, amellyel a testek állapotváltoztató-képességét lehet jellemezni. Tudja, hogy az energiaváltozásnak két alapvető módja van: a munkavégzés és a termikus kölcsönhatás. Ismerje és értse a munkavégzés és a munka fogalmakat. Szerezzen jártasságot a munka kiszámításában az állandó erő és az irányába mutató elmozdulás esetén. Értse és tudja, hogy az energiának, az energiaváltozásoknak és a munkának is ugyanaz a mértékegysége. Ismerje a mozgási (kinetikus) energia fogalmát; tudja azt kiszámolni és a munkatétel segítségével alkalmazni összetettebb feladatokban is. Ismerje, hogy a rugó energiaváltozása és a feszítési munka között milyen kapcsolat van. Tudja kiszámolni a feszítési munkát és a megnyújtott rugó által tárolt rugalmas energia nagyságát. Ismerje a helyzeti energia fogalmát. Tudja kiszámolni az emelési munkát. Értse a kapcsolatot az emelési munka és a helyzeti (magassági) energia fogalma között. Ismerje és egyszerű feladatokban tudja alkalmazni az erő-út grafikon és végzett munka kapcsolatáról szóló összefüggéseket. Értse és tudja a mechanikai energia fogalmát, a mechanikai energia megmaradásának tételét és annak érvényességi határait. Ismerje a konzervatív erő fogalmát és a konzervatív erők munkájának függetlenségét a pálya alakjától, függését az út két végpontjának helyétől. Ismerje a teljesítmény és a hatásfok fogalmát. Legyen tisztában az energiatakarékosság jelentőségével gazdasági és környezetvédelmi szempontból. Tudjon energiaváltozással kapcsolatos feladatokat megoldani; olyanokat is, ami kapcsolódik a kinematikában és a dinamikában tanultakhoz, ezzel rendszerbe foglalva a kilencedik évfolyamon tanultakat

16 témák tartalmak fogalmak 1.4. Munka, energia Definiálja a munkát és a teljesítményt, Állandó erőhatás esetén, rugalmas erő esetén és a gravitáció erő ellenében végzett munkát tudja kiszámítani. Tudja megkülönböztetni és feladatokban alkalmazni a különféle mechanikai energiafajtákat, tudjon azokkal folyamatokat leírni, jellemezni. Tudja alkalmazni a mechanikai energiamegmaradás törvényét egyszerű feladatokban. Ismerje az energiagazdálkodás környezetvédelmi vonatkozásait. Ismerje és alkalmazza egyszerű feladatokban a teljesítmény és a hatásfok fogalmát. munkavégzés, munka energia, energiaváltozás gyorsítási munka, mozgási energia emelési munka, helyzeti energia súrlódási munka rugalmas energia mechanikai energiamegmaradás munkatétel teljesítmény, hatásfok Fizika 9. Maxim Könyvkiadó oldal [A természetről tizenéveseknek Fizika oldal] A továbbhaladás feltétele: ismerje az energiaváltozás két fő formáját. Egyszerű feladatokban tudja meghatározni a munkavégzés nagyságát illetve az adott rendszer energiáját. Ismerje és egyszerű feladatokban tudja alkalmazni a hatásfok és a teljesítmény fogalmát. A számonkérés módja: A témakör végén írásbeli dolgozattal, amely 3 jegyet ér és témazáró szintű. A témakör tárgyalása során szóbeli feleletek és kis dolgozatok segítségével. A témazáró dolgozatnál függvénytáblázatot lehet használni. Praktikus okokból a forgatónyomaték és a merev testek egyensúlyára vonatkozó részek [Fizika 9. Maxim Könyvkiadó oldal] a harmadik témazáró dolgozathoz csatolhatók. A 9. évfolyam teljesítéséhez szükséges, hogy mindhárom témakörből legalább elégséges témazáró dolgozatot írjon a témazáró vagy a javító/pótló témazáró dolgozatok alkalmával

17 10. ÉVFOLYAM Belépő tevékenységformák Az,,ideális gáz absztrakt fogalmának megértése a konkrét gázokon végzett kísérletek tapasztalatainak általánosításaként. A általános érvényű fizikai fogalmak kialakítására, a törvények lehető legegyszerűbb matematikai megfogalmazására való törekvés bemutatása az gázhőmérsékleti skála bevezetése kapcsán. Az állapotjelzők, állapotváltozások megértése, szemléltetése p-v diagramon. matematikai és természettudományos kompetencia fejlesztése. Következtetések az anyag láthatatlan mikroszerkezetére makroszkopikus mérések, összetett fizikai kísérletek alapján. Makroszkopikus termodinamikai mennyiségek, jelenségek értelmezése részecskemodell segítségével. matematikai és természettudományos kompetencia fejlesztése. Szimulációs PC-programok alkalmazása a kinetikus gázelmélet illusztrálására. digitális kompetencia fejlesztése. Érzékeinkkel közvetlenül nem megtapasztalható erőtér (elektromos, mágneses) fizikai fogalmának kialakítása, az erőtér jellemzése fizikai mennyiségekkel. Az anyagok csoportosítása elektromos vezetőképességük alapján (vezetők, félvezetők, szigetelők). természettudományos kompetencia fejlesztése. Az elektromosságtani fizikai ismeretek alkalmazása a gyakorlati életben (érintésvédelem, baleset-megelőzés, energiatakarékosság). Elektromos technikai eszközök működésének fizikai magyarázata modellek, sematikus szerkezeti rajzok alapján. Az elektromos energiaellátás összetett technikai rendszerének elemzése fizikai szempontok szerint. természettudományos és gazdasági (vállalkozói) kompetencia fejlesztése. Kiegészítő anyagok gyűjtése könyvtári és a számítógépes hálózati források felhasználásával. digitális kompetencia fejlesztése. H.1. hőtan termikus kölcsönhatások Hőmérsékleti jelenségekkel naponta találkozunk. A témakör célja, hogy a jelenségek kvantitatív leírásán túl anyagszerkezeti magyarázatot is adjon ezekre. A témakör segít a fizikai modellalkotás szerepének és jelentőségének bemutatásában. A hőtan főtételei az energiamegmaradásról tanultakat egészítik ki. A témakör elején a gázok nyomásának méréséhez hidrosztatikai kitérő a h magas folyadékoszlop nyomása. (A legutóbbi tananyag-revíziókor a hidrosztatika kikerült a középiskolai tananyagból.) Célok és feladatok: A témakör fontos feladata a fizikai modellalkotás szerepének és működésének bemutatása a makroszkopikus hőmérsékleti jelenségek és törvényszerűségek molekuláris értelmezése alapján. A hőtani jelenségek kísérleti elemzésével kvantitatív törvények megfogalmazása és ezek alkalmazása feladatokban. A kvantitatív törvényeken alapuló különböző hőmérsékleti skálák bevezetése. A molekuláris szemléletmód kísérleti hátterének bemutatása, az anyag atomos szerkezetének egyszerű bizonyítékai. Az ideális gáz molekuláris jellemzése. A gázok belső energiájának értelmezése a részecskemodell alapján. A hőtan első főtételének, mint a mechanikai energiamegmaradás kiterjesztésének értelmezése, kvantitatív megfogalmazása. A fajhő értelmezése. Az ideális gázok állapotváltozásainak áttekintése. A termikus folyamatok lefolyásának iránya és a második főtétel. A halmazállapot-változások molekuláris értelmezése és energetikai vizsgálata az első főtétel alapján. Ismerje fel a természetben és a technikai környezetben előforduló hőtáguláson alapülő jelenségeket, a tanult törvényszerűségek alapján tudjanak egyszerű számításokat végezni. Ismerjék a egyes anyagok hőtágulási tulajdonságait leíró fizikai állandókat és ismerjék az anyagi minőségtől függő tágulás szerepét a gyakorlatban. Ismerje a kapcsolódó kísérleteket. Ismerje a hőtáguláson alapuló, különböző hőmérsékleti skálákat, azok eredetét és az átszámítás módját

18 Ismerje és konkrét példákon tudja bemutatni a gázok speciális állapotváltozásait (izoterm, izobár, izochor). Ismerje a speciális állapotváltozásokat leíró törvényszerűségeket és tudja alkalmazni ezeket egyszerű feladatokban. Tudja szemléltetni ezeket p-v diagramon. Ismerje a kapcsolódó kísérleteket. Tudja kvalitatív módon értelmezni a gázok állapotváltozását a részecskemodell alapján. Ismerje az ideális gázt, mint modellt. Tudja értelmezni a kvalitatíve az ideális gáz belső energiáját. Tudja megfogalmazni az I. főtételt szavakban és felírni annak matematikai összefüggését. Ismerje az I. főtétel egyetemes jellegét és tudják alkalmazni halmazállapot-változásokra. Értse a II. főtétel lényegét és molekuláris értelmezését. Tudja magyarázni a halmazállapot-változások törvényszerűségeit energetikailag egyszerű feladatok megoldásánál is. Ismerje a halmazállapot-változások leírásánál használt anyagi tulajdonságokat jellemző mennyiségeket. Ismerje azokat a paramétereket, amelyek a halmazállapot-változásokat befolyásolják. Ismerje a kapcsolódó kísérleteket.. témák tartalmak fogalmak 2.1. Állapotjelzők, termodinamikai egyensúly 2.2 Hőtágulás 2.3 Állapotegyenletek (összefüggés a gázok állapotjelzői között) 2.4 Az ideális gáz kinetikus modellje Tudja, mit értünk állapotjelzőn, nevezze meg őket. Legyen tájékozott arról, milyen módszerekkel történik a hőmérséklet mérése. Ismerjen különböző hőmérőfajtákat (mérési tartomány, pontosság). Ismerje a Celsius- és Kelvinskálát, és feladatokban tudja használni. Ismerje az Avogadro-törvényt. Értelmezze, hogy mikor van egy test környezetével termikus egyensúlyban. Ismerje a hőmérséklet-változás hatására végbemenő alakváltozásokat, tudja indokolni csoportosításukat. Legyen tájékozott gyakorlati szerepükről, tudja konkrét példákkal alátámasztani. Tudjon az egyes anyagok különböző hőtágulásának jelentőségéről, a jelenség szerepéről a természeti és technikai folyamatokban, tudja azokat konkrét példákkal alátámasztani. Mutassa be a hőtágulást egyszerű kísérletekkel. Ismerje és alkalmazza egyszerű feladatokban a gáztörvényeket, tudja összekapcsolni a megfelelő állapotváltozással. Ismerje az állapotegyenleteket. Tudjon értelmezni p-v diagramokat. Ismerje, mit jelent a gáznyomás, a hőmérséklet a kinetikus gázelmélet alapján. Ismerjen a hőmozgást bizonyító jelenségeket (Brown-mozgás, diffúzió) állapotjelző hőmérséklet, nyomás, térfogat belső energia Celsius, Kelvin anyagmennyiség, mól egyensúlyi állapot Avogadro-törvénye szilárd anyag lineáris, térfogati hőtágulása folyadékok hőtágulása lineáris és térfogati hőtágulási együtthatók Gay-Lussac I. és II. törvénye Boyle-Mariotte törvénye egyesített gáztörvény állapotegyenlet ideális gáz izobár, izochor, izoterm állapotváltozás hőmozgás Brown-mozgás, diffúzió

19 2.5 Energiamegmaradás hőtani folyamatokban Termikus, mechanikai kölcsönhatás A termodinamika I. főtétele 2.6 Kalorimetria 2.7 Halmazállapot-változások Olvadás, fagyás Párolgás, lecsapódás Jég, víz, gőz 2.8 A termodinamika II. főtétele Hőfolyamatok iránya Hőerőgépek Értelmezze a térfogati munkavégzést és a hőmennyiség fogalmát. Ismerje a térfogati munkavégzés grafikus megjelenítését p-v diagramon. Értelmezze az I. főtételt, alkalmazza speciális izoterm, izochor, izobár, adiabatikus állapotváltozásokra. Ismerje a hőkapacitás, a fajhő fogalmát, tudja kvalitatív módon megmagyarázni a kétféle fajhő különbözőségét gázoknál. Legyen képes egyszerű keverési feladatok megoldására. Ismerje a különböző halmazállapotok tulajdonságait. Értse a fogalmakat. Tudja, milyen energiaváltozással járnak a halmazállapot-változások, legyen képes egyszerű számításos feladatok elvégzésére. Tudja, mely tényezők befolyásolják a párolgás sebességét. Ismerje a forrás jelenségét, a forráspontot befolyásoló tényezőket. Értse a víz különleges tulajdonságainak jelentőségét, tudjon példákat mondani ezek következményeire. Ismerje a levegő relatív páratartalmát befolyásoló tényezőket. Kvalitatív módon ismerje az eső, a hó, a jégeső kialakulásának legfontosabb okait. Értse, milyen változásokat okoz a felmelegedés, az üvegházhatás, a savas eső a Földön. Tudjon értelmezni mindennapi jelenségeket a II. főtétel alapján. Ismerje a reverzibilis és irreverzibilis folyamatok fogalmát. Legyen tisztában a hőerőgépek hatásfogának fogalmával és korlátaival. hőmennyiség, munkavégzés zárt rendszer belső energia adiabatikus állapotváltozás fajhő, hőkapacitás gázok fajhői olvadás, fagyás olvadáshő, olvadáspont párolgás, lecsapódás párolgáshő forrás, forráspont, forráshő szublimáció telített és telítettlen gőz reverzibilis és irreverzibilis folyamatok hatásfok Fizika 10. Maxim Könyvkiadó oldal [A természetről tizenéveseknek Fizika oldal] A továbbhaladás feltétele: Tudjon egyszerű hőtágulással kapcsolatos feladatokat megoldani. Ismerje a gázok speciális állapotváltozásait és tudjon ezekkel kapcsolatos egyszerű feladatokat megoldani. Ismerje a részecskemodellt, az ideális gázok fogalmát és a tanult két főtételt. A számonkérés módja: A témakör végén írásbeli dolgozattal, amely 4 jegyet ér és témazáró szintű. A témakör tárgyalása során szóbeli feleletek és kis dolgozatok segítségével. A témazáró dolgozatnál függvénytáblázatot lehet használni. E.1. elektrosztatika Az elektrosztatika témakör tárgyalásával kezdődik az a négy fejezetből álló rész, ami az elektromosságtan és az ahhoz kapcsolódó jelenségek tárgyalásával foglalkozik. Az elektrosztatikában az elektromosságtani alapjelenségeket ismerjük meg. A témakör tárgyalása során olyan új matematikai fogalmakat kell elsajátítani, amelyek segítségével a különböző mezőket lehet jellemezni. Ezeket a fogalmakat a fizikai felhasználás irányából ismerjük meg. Célok és feladatok: A testek különböző elektromos állapotának értelmezése. Az anyag két fajtájának: a részecskeszerű és a mező megismerése. Elektromosságtani mennyiségek megismerése: töltésmennyiség, feszültség. Az elektromos mező

20 fogalmának elsajátítása, az elektromos mező konzervatív voltának tudatosítása. Az elektromos mező néhány speciális típusának bemutatása. Analógiák megmutatása a gravitációs mező és az elektromos mező között. A kísérletekre épülő induktív és a meglévő ismeretekre alapozó deduktív módszerek megismerése. Az elektrosztatikához kapcsolódó gyakorlati alkalmazások megismerése (földelés, árnyékolás, villám, kondenzátor, gyorsító, balesetvédelem). Tudja, hogy az elemi töltés hordozója az elektron (és a proton); ezek az elemi részecskék határozzák meg a testek elektromos állapotát és az azt jellemző töltésmennyiséget. Ismerje fel és tudja alkalmazni az elektrosztatika alapjelenségeit (vonzás, taszítás, megosztás, polarizáció), ezek fontosabb természeti és technikai előfordulásait (csúcshatás, árnyékolás, homogén mező, Faraday-kalitka). Ismerje a szigetelő (dipólus) és a vezető fogalmát, tudjon példát mondani ezekre. Ismerje és tudja használni az elektroszkópot, esetleg készítsen is saját elektroszkópot. Ismerje az elektromos mező fogalmát, tudja jellemezni az erőhatás (térerősség) és a munkavégzés (feszültség) szempontjából; tudja erővonalakkal szemléltetni. Ismerje az erővonalak szemléltetésére vonatkozó kísérletet és azokat a speciális eseteket, amelyeket a kísérlettel szemléltettünk. Ismerje Coulomb-törvényét, annak hasonlóságát és különbségeit a gravitációs erőtörvénnyel. Ismerje a kondenzátort mint eszközt, a jellemzésére szolgáló kapacitás fogalmát és a síkkondenzátorok kapacitását jellemző összefüggést. Tudjon egyszerű elektrosztatikai számításos feladatokat megoldani (Coulomb-törvényre, a térerősségre, a feszültségre, a síkkondenzátor kapacitására és energiájára megismert összefüggések alapján.) témák tartalmak fogalmak 3.1 Elektromos mező Elektrosztatikai alapjelenségek Az elektromos mező jellemzése Töltések mozgása elektromos mezőben Töltés, térerősség, potenciál a vezetőkön Kondenzátorok Értse az elektrosztatikai alapjelenségeket, és tudja ezeket elemezni és bemutatni egyszerű elektrosztatikai kísérletek, hétköznapi jelenségek alapján. Alkalmazza az elektromos mező jellemzésére használt fogalmakat. Ismerje a pontszerű elektromos töltés által létrehozott és a homogén elektromos mező szerkezetét és tudja jellemezni az erővonalak segítségével. Tudja alkalmazni az összefüggéseket homogén elektromos mező esetén egyszerű feladatokban. Alkalmazza a munkatételt ponttöltésre elektromos mezőben Ismerje a töltés- és térerősség viszonyokat a vezetőkön, legyen tisztában ezek következményeivel a mindennapi életben, tudjon példákat mondani gyakorlati alkalmazásukra. Ismerje a kondenzátor és a kapacitás fogalmát. Tudjon példát mondani a kondenzátor gyakorlati alkalmazására. Ismerje a kondenzátor energiáját. kétféle elektromos töltés vezetők és szigetelők elektroszkóp elektromos megosztás Coulomb-törvény a töltésmegmaradás-törvénye térerősség a szuperpozíció elve erővonalak, fluxus feszültség potenciál, ekvipotenciális felületek konzervatív mező homogén mező vákuum dielektromos állandója relatív dielektromos állandó árnyékolás csúcshatás földelés kapacitás síkkondenzátor kondenzátor energiája Fizika 10. Maxim Könyvkiadó. oldal [A természetről tizenéveseknek Fizika oldal] A továbbhaladás feltétele: Ismerje az alapvető elektrosztatikai kísérleteket. Tudja jellemezni a vezetőket és a szigetelőket. Tudja meghatározni a feszültség fogalmát. Tudjon egyszerű feladatokat megoldani a Coulomb-törvény és a kondenzátorok kapacitásával kapcsolatban. A számonkérés módja: A témakör végén írásbeli dolgozattal, amely 3 jegyet ér és témazáró szintű. A témakör tárgyalása során szóbeli feleletek és kis dolgozatok segítségével. A témazáró dolgozatnál függvénytáblázatot lehet használni