A FIZIKA TANTÁRGY HELYI TANTERVE Óraszámok Vegyipari szakmacsoport Humán szakmacsoport Kv. és vízgazd. szakmacsoport 9. évfolyam 10. évfolyam 11. évfolyam 12. évfolyam 72 óra 72 óra 72 óra */ - 64 óra */ - - 72 óra 72 óra */ - 64 óra */ - - 72 óra 72 óra **/ - 64 óra **/ - *: a 11. és a 12. évfolyamon a tanuló a fizika és a biológia tantárgyak közül kötelezıen választja az egyiket (aki fizikát választ, annak az óraszáma 72/64, aki nem, annak 0) **: a 11. és a 12. évfolyamon a tanuló a fizika és a kémia tantárgyak közül kötelezıen választja az egyiket (aki fizikát választ, annak az óraszáma 72/64, aki nem, annak 0) Óratípusok A (9)-10. évfolyamon Általános iskolai ismeretek felidézése, rendszerezése: (5)-5 óra Új anyag feldolgozása: (30)-50 óra Gyakorlás, összefoglalás:(30)-10 óra Számonkérés, értékelés, ellenırzés:(7)-7 óra (A zárójelben megadott óraszámok csak a vegyipari szakmacsoport 9. évfolyamára vonatkoznak.) A magasabb évfolyamok összesen 136 órájának típusai A (9)-10. évfolyamon megszerzett ismeretek felidézése, rendszerezése: 12 óra Új anyag feldolgozása: 60 óra Tanulókísérletek, önálló beszámolók: 12 óra Intézetlátogatás: 4 óra Gyakorlás, összefoglalás: 20 óra Számonkérés, értékelés, ellenırzés: 12 óra A középszintő érettségi vizsga témaköreinek áttekintése: 16 óra Kerettanterv A (9)-10. évfolyamot a szakközépiskolák számára elıírt kerettanterv alapján terveztük. A 11. és a 12. évfolyamon ezt kiegészítettük a gimnáziumi kerettanterv azon részeivel, amelyek a minimális szakközépiskolai tantervben nem szerepelnek, az érettségi vizsgán azonban igen. Mivel a miénkhez hasonló órafelhasználással egy hivatalos tanterv-változatban sem találkoztunk, a tananyag felosztását az egyes évfolyamok közt helyben készítettük.
Célok és feladatok A fizikatanítás célja a szakközépiskolában az általános mőveltség részét jelentı alapvetı fizikai ismeretek kialakítása, a tanuló érdeklıdésének felkeltése a természeti jelenségek megértése iránt, valamint az önálló ismeretszerzési készség megalapozása. A kitőzött célokat az általános iskolai ismeretek rendszerezésével, kiegészítésével érhetjük el. A fizika legfontosabb területeinek áttekintésekor a diákok felkészültségi szintjének megfelelı szemléletformálást tekintjük irányadónak. A fizika szakközépiskolai tanítása során a természeti jelenségek megfigyelésébıl, kísérleti tapasztalatokból kiindulva ismertetjük fel a tanulókkal a jelenségek lényegi összefüggéseit, ok-okozati viszonyait. A törvények matematikai megfogalmazására, és azok alkalmazására feladatok megoldásában csak olyan egyszerő esetekben törekszünk, ahol ezek valóban a fizika jobb megértését segítik elı. A diákoknak látniuk kell, hogy a természet törvényei matematikai formában is leírhatók, és a számítások eredményei kísérletileg ellenırizhetık. A fizikai ismeretek átadása mellett alapvetıen fontos tudatosítani a tanulókban, hogy a természettudományok ezen belül a fizika az egyetemes emberi kultúra részét képezi, és szoros kapcsolatban áll a kultúra más területeivel. Ugyanilyen fontos annak felismertetése, hogy nagyrészt a fizika eredményei alapozzák meg a mőszaki tudományokat, lehetıvé téve ezzel a napjainkban különösen is érzékelhetı gyors technikai fejlıdést. Hangsúlyoznunk kell, hogy a természet törvényeinek megismerése és az emberiség céljaira történı felhasználása felelısséggel jár. A fizikai ismereteket természeti környezetünk megóvásában is hasznosítani kell, ez nem csak a tudósok, hanem minden iskolázott ember felelıssége és kötelessége. Fejlesztési követelmények Ismeretszerzési, - feldolgozási és - alkalmazási képességek Váljon a tanuló igényévé az önálló ismeretszerzés, a természeti és technikai környezet jelenségeinek megértése. Tudja a jelenségeket, kísérleteket megfigyelni, tapasztalatait rögzíteni. Legyen tapasztalata az egyszerőbb kísérleti és mérıeszközök balesetmentes használatában. Legyen jártas az SI és a gyakorlatban használt SI-n kívüli mértékegységek, azok tört részeinek és többszöröseinek használatában. Legyen képes önállóan használni különbözı lexikonokat, képlet- és táblázatgyőjteményeket. Értse a szellemi fejlettségének megfelelı szintő természettudományi ismeretterjesztı kiadványok, mősorok információit, tudja összevetni a tanultakkal. Legyen jártas a vizsgálódás szempontjából lényeges és lényegtelen jellemzık, tényezık megkülönböztetésében. Tudja a megfigyelések, mérések, kísérletek során nyert tapasztalatokat áttekinteni. Megszerzett ismereteit tudja a legfontosabb szakkifejezések, jelölések megfelelı használatával megfogalmazni, leírni. Tudja a kísérletek, mérések során nyert adatokat grafikonon ábrázolni, kész grafikonok adatait leolvasni, értelmezni. Legyen képes a tananyaghoz kapcsolódó eszközök mőködésének alapelveit felismerni. A környezet- és természetvédelmi problémák kapcsán tudja alkalmazni fizikai ismereteit, lehetıségeihez képest törekedjék ezek enyhítésére, megoldására.
Tájékozottság az anyagról, tájékozódás térben és idıben Tudja, hogy az anyagnak különbözı megjelenési formái vannak. Ismerje fel a természetes és mesterséges környezetben elıforduló anyagfajtákat, tulajdonságaikat, hasznosíthatóságukat. Legyen elemi szintő tájékozottsága az anyag részecsketermészetérıl. Tudja, hogy a fizikai folyamatok térben és idıben zajlanak le, a fizika vizsgálódási területe a nem látható mikrovilág pillanatszerően lezajló folyamatait éppúgy magába foglalja, mint a csillagrendszerek évmilliók alatt bekövetkezı változásait. Ismerje fel a természeti folyamatokban a visszafordíthatatlanságot. Tudja, hogy a jelenségek vizsgálatakor általában a Földhöz viszonyítjuk a testek helyét és mozgását, de más vonatkoztatási rendszer is választható. Tájékozottság a természettudományos megismerésrıl, a természettudomány fejlıdésérıl A tanuló tudja, a fizikai törvények a jelenségek alapvetı ok-okozati viszonyait fogalmazzák meg. A fizikai törvények matematikai formulákkal írhatók le. A tanulóknak a megismert egyszerő példákon keresztül világosan kell látniuk a matematika szerepét a fizikában. A középiskolai fizika tanítása során azt is érzékeltetni kell, hogy a természet megismerése hosszú folyamat, közelítés a valóság felé. A tudományok fejlıdése nem pusztán ismereteink mennyiségi bıvülését jelentik, hanem az elméletek, a megállapított törvényszerőségek módosítását is, gyakran teljesen új elméletek születését. Az alapvetı fizikai ismereteken túl fontos látni a fizika kapcsolódását a kultúra más területeihez, más természettudományokhoz csakúgy, mint a technikához, a filozófiához vagy a mővészetekhez. Belépı tevékenységformák Fizikai jelenségek irányítással történı tudatos megfigyelése, a lényeges és kevésbé lényeges tényezık megkülönböztetése. Ok-okozati kapcsolatok felismerése. A tananyaghoz kapcsolódó egyszerő kísérletek önálló végrehajtása elızetes tanári útmutatás alapján. A tapasztalatok közérthetı összefoglalása a tanult szakszókincs helyes használatával. A tanult fizikai mennyiségek mértékegységének ismerete és helyes használata, a mindennapi életben használt fizikai mennyiségek nagyságának becslése. A tanult fizikai törvények felismerése a mindennapi élet jelenségeiben, a technikai eszközökben. Könyvtári ismerethordozók (szaklexikonok, képlet- és táblázatgyőjtemények, segédkönyvek, ismeretterjesztı kiadványok) használata, a tananyagot kiegészítı ismeretek megszerzésére. A számítógépes oktató és szimulációs programok, multimédiás szakanyagok használata. Az Internet használata a tananyagot kiegészítı információk megszerzésére, tanári irányítással Tankönyvválasztás, taneszközök Mint már említettük, az órafelosztásunk egyedi, ezért olyan tankönyv nincs a piacon, amelyet korrekciók nélkül alkalmazni tudnánk. A tankönyvhasználatot ugyanakkor elengedhetetlennek és nélkülözhetetlennek gondoljuk, úgy is, mint az önálló ismeretszerzés klasszikus, ám örökérvényő formáját. Ezért olyan tankönyvcsaládot választunk, amely kivitelében és tartalmában korszerő, nyelvezete korrekt és közérthetı, a törzsanyag jól kiemelt, annak megértését olvasmányokkal, kérdésekkel, feladatokkal segíti. (Ezeknek a kívánalmaknak jelenleg a Mozaik Kiadó háromkötetes tankönyvcsaládja tesz eleget, most ezt használjuk.) Tankönyv és füzet használatot elvárunk a tanítási órákon. Munkafüzetet, példatárat külön nem rendelünk, érdeklıdıknek (pl. versenyre készülıknek) ezekbıl kellı
számú könyvtári példány áll rendelkezésre. A 12. évfolyamon a hivatalos Érettségi Feladatgyőjtemény használatát tervezzük. Nem tesszük kötelezıvé, de megengedjük a Négyjegyő Függvénytáblázatok használatát. Ajánlatos, hogy minden diákunk rendelkezzen zsebszámológéppel. A fizika tanítása során értelemszerően tanári demonstrációs eszközöket használunk (szertárunk mindenkori felszereltsége szabhat ennek csak határt). Vannak olyan témakörök (elsısorban elektronika, de optika és mechanika is), amelyeknél felszereltségünk tanulókísérletek tervezését is lehetıvé teszi, a 11. és 12. évfolyamon ezt meg is tesszük. Rendelkezünk továbbá videofilmekkel, diákkal, írásvetítı-fóliákkal. A továbbhaladás feltételei A szakközépiskolai fizikai tanulmányok végére (a mi iskolánkban tehát mindenki számára a 10., a fizikát kiválasztóknak ellenben a 12 évfolyam végére) a korábbi évek tananyagának és a modern fizika elemeinek szintetizálásával körvonalazódnia kell a diákokban egy korszerő természettudományos világképnek. Tudatosodnia kell a tanulókban, hogy a természet egységes egész, szétválasztását résztudományokra csak a jobb kezelhetıség, áttekinthetıség indokolja. A fizika legáltalánosabb törvényei a kémia, biológia, földtudományok és az alkalmazott mőszaki tudományok területén is érvényesek. A konkrét jelenségeket, a tanult törvényszerőségeket tudja besorolni a fizika fıbb területei alá (mechanika, elektromágnesség, termodinamika, atom- és magfizika, csillagászat). Tudjon különbséget tenni a hipotézis és a kísérletileg, tapasztalatilag igazolt állítás között. Tudja eldönteni, hogy egy adott kísérletbıl egy adott következtetés levonható-e. Ismerje fel és tudja magyarázni a mindennapi életben tapasztalható leggyakoribb hıtani jelenségeket. Tudja, hogy a természetben végbemenı folyamatok megfordíthatatlanok. Ismerjen olyan kísérleti bizonyítékokat, tapasztalati tényeket, amelyek az atomelmélet kialakulásához vezettek. Ismerje az atomszerkezet kutatásának fıbb állomásait. Ismerje az atommag összetételét. Ismerje a radioaktivitás felfedezésének történetét, a radioaktív sugárzások fajtáit és ezek jellemzıit. Ismerje a magátalakulások fıbb típusait (hasadás, fúzió). Ismerjen néhány konkrét felhasználási lehetıséget. Ismerje az atomenergia felhasználásának elınyeit és hátrányait a többi energiatermelési móddal összehasonlítva, különös tekintettel a környezeti hatásokra. Legyen tisztában azzal, hogy a fizikai elméletek sohasem lehetnek lezártak és véglegesek, az újabb és újabb felfedezések alapján állandóan módosulnak. Ismerjen néhány konkrét kapcsolódási pontot a fizikai elméletek és a kultúra, gondolkodás egyéb területei között Tudja a különbözı információhordozókat megadott témakörben ismeretek szerzésére használni. Tudjon különbséget tenni a természettudományos módszerekkel igazolt állítások, elméletek és az egyéb elméletek között. Alakuljon ki benne kritikai érzék az ilyenekkel szemben, igényelje az érvekkel történı alátámasztást, az igazolást. Természetes, hogy mindez a fizikát a 12. évfolyamon befejezıktıl várható el ebben a formában. A 10. évfolyam végén megelégedünk azzal, ha mindennek a szándékát sikerült kialakítanunk. Ellenırzés, értékelés A (9)-10. évfolyamon (a nagy osztálylétszámok és a szoros tananyag miatt) elsısorban írásban kérünk számon, a tanév során legalább 6 alkalommal, amennyire csak lehet, ezt a
félévek közt egyenlı arányban megosztva. (A vegyipari szakmacsoportban azonban törekedni kell arra, hogy a tanév során legalább 1 alkalommal mindenki szóban is felelhessen.) A 11-12. évfolyamon mindehhez hangsúlyosan csatlakozik a szóbeli számonkérés (a kisebb létszámok és a szellısebb tananyag ezt lehetıvé teszi), félévente legalább 1 alkalommal. A 12. évfolyam második félévében az írásbeli dolgozatokat a középszintő érettségi vizsga felépítésének megfelelıen állítjuk össze. Nagyobb összefüggı fejezeteket végén összefoglalást követıen témazáró dolgozatot íratunk. Egy tanévben legkevesebb hármat. Ezek érdemjegyét kiemelten kezeljük az év végi osztályzat megállapításánál. (Ha valakinek minden témazáró dolgozata jeles, annak év végi osztályzata a többi érdemjegyétıl függetlenül jeles. Ha valakinek egyik témazáró dolgozata sem elégtelen, nem kaphat elégtelen osztályzatot.) A mőveltségi anyag, témakörök (9)-10. évfolyam MECHANIKA Témakörök Tartalmak Mozgások Az egyenes vonalú egyenletes mozgás Az egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás, szabadesés Az egyenletes körmozgás Az egyenes vonalú egyenletes mozgás jellemzése. Út- idı grafikon készítése és elemzése, a sebesség kiszámítása. A egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás speciális esete: a szabadon esı test mozgásának kísérleti vizsgálata. A sebesség változásának értelmezése, átlag- és pillanatnyi sebesség. A gyorsulás fogalma, a nehézségi gyorsulás. Az egyenletesen változó mozgás. Az egyenletesen változó mozgás grafikus leírása. Az anyagi pont egyenletes körmozgásának kísérleti vizsgálata. Az egyenletes körmozgás leírása: periódusidı, kerületi sebesség, mint vektormennyiség, a sebesség változása, a gyorsulás, mint vektormennyiség. A dinamika alapjai Mozgásállapotváltozás és erı Erıfajták A mozgásállapot fogalma, a testek tehetetlenségére utaló kísérletek. A tehetetlenség törvénye. Az erı fogalma, mértékegysége. Newton II. törvénye. Hatás-ellenhatás törvénye. Nehézségi erı. Kényszererık. Súrlódás, közegellenállás. Rugóerı. Erık együttes hatása A lendület- A kölcsönhatásban fellépı erık vizsgálata. Az erık vektoriális összegzése. Erık forgatónyomatéka. A testek egyensúlyának feltétele. A lendület-megmaradás törvénye és alkalmazása (kísérleti példák,
megmaradás Az egyenletes körmozgás dinamikai vizsgálata mindennapi jelenségek). Newton II. törvényének alkalmazása a körmozgásra. A centripetális gyorsulást okozó erı felismerése mindennapi jelenségekben. Munka, energia A munka értelmezése és kiszámítása Mechanikai energiafajták A teljesítmény és hatásfok A munka fogalma, állandó és egyenletesen változó erı munkája Mozgási energia, magassági energia, rugalmas energia. Munkatétel A teljesítmény és hatásfok fogalma, kiszámítása egyszerő esetekben Rezgések, hullámok, Rezgések. A rugóra függesztett test mozgása. A rezgést jellemzı mennyiségek (amplitúdó, rezgésidı, frekvencia). A rezgés energiája. Hullámok Mechanikai hullámok megfigyelése, jellemzése Hullámok visszaverıdése és törése, (elhajlás), interferencia. Állóhullámok kialakulása A hanghullám tulajdonságai Hangtani alapkísérletek és egyszerő kvalitatív értelmezésük
Elektromágnesség Elektrosztatika Elektromos alapjelenségek Az elektromos tér Az elektromos állapot, kétféle elektromos töltés, megosztás, vezetık, szigetelık. Töltések közti kölcsönhatás, Coulomb-törvény. A térerısség fogalma. Az erıtér kvalitatív jellemzése egyszerő konkrét esetekben Munkavégzés az elektrosztatikus térben, a feszültség fogalma. Vezetık elektromos térben (gyakorlati alkalmazások): Egyenáramok Az egyenáram Elektromos energia és teljesítmény Az egyenáram fogalma, jellemzése. Ohm-törvény. Vezetık ellenállása, fajlagos ellenállás. Ellenállások soros és párhuzamos kapcsolása. Az elektromos áram munkája, fogyasztók teljesítménye Elektromágneses indukció, Elektromágneses hullámok A mágneses tér Lorentz-erı Mozgási indukció Nyugalmi indukció Elektromágneses hullámok A mágneses tér jellemzése: a mágneses indukció vektor fogalma, Áramok mágneses tere Árammal átjárt vezetık mágneses térben Mozgó töltések mágneses térben, a Lorentz-erı fogalma A mozgási indukció kísérleti vizsgálata, a jelenség magyarázata, az indukált feszültség, Lenz-törvény. Váltakozó feszültség kísérleti elıállítása, váltófeszültség, váltóáram fogalma és jellemzése A nyugalmi indukció kísérleti vizsgálata. Rádióhullámok, hısugarak, fény, ultraibolya, röntgensugárzás, hasonlóságok és különbségek. Gyakorlati alkalmazások. Egészség- és környezetvédelmi vonatkozások Fénytan Geometriai optika A fény egyenes vonalú terjedése, terjedési sebesség. A fényvisszaverıdés törvényei. Sík és gömbtükrök képalkotása. A törés
és teljes visszaverıdés jelensége, a törési törvény. Lencsék képalkotása, optikai eszközök Hullámoptika A fény hullámtulajdonságainak kísérleti vizsgálata: elhajlás interferencia, fénypolarizáció. A fehér fény színekre bontása. Termodinamika Gázok állapotváltozásai A hıtan fıtételei Halmazállapotváltozások A hıterjedés Állapotjelzık Boyle-Mariotte és Gay-Lussac törvények. Kelvin-féle hımérsékleti skála. Az egyesített gáztörvény. Ideális gázok részecskemodellje. A hıtan I. fıtétele - (energia-megmaradás megfogalmazása).a hıtan II. fıtétele (a folyamatok iránya). Olvadás-fagyás, forrás/párolgás - lecsapódás jellemzése. Halmazállapot-változások energetikai vizsgálata Hısugárzás, hıvezetés, hıáramlás kísérleti vizsgálata. Modern fizika Az anyag atomos szerkezete Az anyag atomos szerkezetére utaló jelenségek. Az atomok mérete. A fény kettıs természete A fény hullámtulajdonságainak összefoglalása. A fényelektromos jelenség - a fény részecske-természete. Az elektronok kettıs természete Gyakorlati alkalmazások. Az elektron mint részecske: az elemi töltés. Az elektron mint hullám: elektroninterferencia. Az atom szerkezete Az atommag szerkezete A radioaktivitás Maghasadás Magfúzió Egyetemes tömegvonzás Csillagfejlıdés A kozmológia alapjai Az atom belsı szerkezetére utaló kísérleti tapasztalatok. Rutherford-kísérlet, vonalas színkép. Az elektronburok héjszerkezete A nukleonok (proton, neutron), a nukleáris kölcsönhatás jellemzése. Alfa-, béta- és gammabomlás jellemzése. Radioaktív sugárzás környezetünkben, a sugárvédelem alapjai. A természetes és mesterséges radioaktivitás gyakorlati alkalmazásai. A maghasadás jelensége, láncreakció, atombomba, atomerımő. Az atomenergia felhasználásának elınyei és kockázata. A magfúzió jelensége, a csillagok energiatermelése. A hidrogénbomba. A heliocentrikus világkép (a Naprendszer bolygói, azok holdjai). Bolygómozgás: Kepler-törvények. A Newton-féle gravitációs törvény. A mesterséges égitestek mozgása. A csillagok születése, fejlıdése és pusztulása. Az Univerzum tágulása. İsrobbanás elmélet.
11-12. évfolyam Témakörök A (9)-10. évfolyam témaköreit kiegészítı tartalmak A testek haladó mozgása Az egyenes vonalú egyenletes mozgás Az egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás Mozgások szuperpozíciója Az egyenes vonalú egyenletes mozgás kísérleti vizsgálata és jellemzése. Egymásra merıleges két egyenletes mozgás összegzıdése. A sebesség, mint vektormennyiség. A egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás kísérleti vizsgálata. A négyzetes úttörvény. Szabadesés. Függıleges- és vízszintes hajítás. DINAMIKA Newton II. törvénye Erık együttes hatása A mozgásállapot-változás és a kölcsönhatás vizsgálata. Az erı és a tömeg értelmezése, mértékegysége. Az erıhatások függetlensége. Az erık vektoriális összegzése, erık egyensúlya. Forgatónyomatékok egyensúlya. Munka, energia A munka értelmezése Mechanikai energiafajták A mechanikai energia-megmaradás törvénye. A munka kiszámítása különbözı esetekben: állandó erı és irányába mutató elmozdulás, állandó erı és szöget bezáró elmozdulás, lineárisan változó erı / rugóerı / munkája. Mozgási energia, magassági energia, rugalmas energia. Munkatétel és alkalmazása egyszerő feladatokban. A mechanikai energia megmaradásának törvénye és érvényességi köre. A mechanikai energia megmaradás alkalmazása egyszerő feladatokban. HİTAN Gázok állapotváltozásai Az anyag atomos szerkezete Molekuláris Állapotjelzık (hımérséklet, térfogat, nyomás, anyagmennyiség). Boyle-Mariotte és Gay-Lussac törvények, Kelvin-féle hımérsékleti skála. Az egyesített gáztörvény, a gázok állapotegyenlete. Állapotváltozások értelmezése és ábrázolása p-v diagramon. Korábbi ismeretek (súlyviszonytörvények, Avogadro-törvény) új szempontú rendszerezése. Az atomok, molekulák mérete. Az "ideális gáz" és modellje. Makroszkopikus termodinamikai
hıelmélet mennyiségek, jelenségek értelmezése a részecskemodell alapján. A gáz belsı energiája. A hıtan I. fıtétele A belsı energia fogalmának általánosítása. A belsı energia megváltoztatása munkavégzéssel, melegítéssel. Az energiamegmaradás törvényének általános megfogalmazása I. fıtétel. Termikus kölcsönhatások vizsgálata, szilárd anyagok és folyadékok fajhıje. Gázok állapotváltozásainak (izobár, izoterm, izochor és adiabatikus folyamat) kvalitatív vizsgálata az I. fıtétel alapján, a gázok fajhıje. A hıtan II. fıtétele A folyamatok iránya.(hımérsékletváltozások vizsgálata spontán hıtani Halmazállapotváltozások Elektrosztatika folyamatok során.) Olvadás-fagyás, forrás/párolgás - lecsapódás jellemzése. A nyomás szerepe a halmazállapot-változásokban. Halmazállapot-változások energetikai vizsgálata, olvadáshı, párolgáshı. Az elektromos tér Kondenzátorok A térerısség fogalma, homogén tér, ponttöltés tere, erıvonalak. A feszültség és potenciál fogalma. A kapacitás fogalma. A kondenzátor (az elektromos mezı) energiája. Egyenáramok Az elemi töltés Egyenáramú hálózatok Rezgések, hullámok Az elemi töltés. Áramvezetés mechanizmusa fémekben, félvezetıkben. Ellenállások soros és párhuzamos kapcsolása. Áramerısség és feszültség mérése, mőszerek kapcsolása, méréshatárok. Egyenáramú áramforrás galvánelem. Mechanikai rezgés Mechanikai hullámok A hang hullámtulajdonságai Elektromágneses indukció A harmonikus rezgımozgás kísérleti vizsgálata, a rezgést jellemzı mennyiségek. Newton II törvényének alkalmazása a rugón lévı testre. A rezgésidı kiszámítása. A rezgés energiája, energia-megmaradás. A rezgést befolyásoló külsı hatások következményei (csillapodás, rezonancia kísérleti vizsgálata). A hullám, mint a közegben terjedı rezgésállapot, longitudinális és transzverzális hullám, a hullámot jellemzı mennyiségek: hullámhossz, periódusidı, terjedési sebesség. Hullámjelenségek kísérleti vizsgálata gumikötélen és hullámkádban.hullámok visszaverıdése és törése, elhajlás, interferencia. Állóhullámok kialakulása kötélen, (a hullámhossz és kötélhossz kapcsolata). A hang terjedése közegben.a hétköznapi hangtani fogalmak fizikai értelmezése (hang magassága, hangerısség, alaphang, felhangok, hangszín, hangsor, hangköz. Doppler jelenség. A mágneses tér Lorentz-erı A mágneses tér kísérleti vizsgálata - magnetométer. A mágneses tér jellemzése.a mágneses indukció vektor fogalma, erıvonalak. Áramok mágneses tere ( hosszú egyenes vezetı, tekercs). A Föld mágnessége. Árammal átjárt vezetık mágneses térben. Vezetık kölcsönhatása. Az egyenáramú motor mőködésének elve. Mozgó töltések mágneses térben
Mozgási indukció Nyugalmi indukció Elektromágneses hullámok Hullámoptika A Lorentz-erı fogalma. Kísérletek katódsugarakkal - a fajlagos töltés fogalma. A mozgási indukció kísérleti vizsgálata, a jelenség magyarázata, az indukált feszültség és kiszámítása.lenz-törvény.váltakozó feszültség kísérleti elıállítása, váltófeszültség, váltóáram fogalma és jellemzése - effektív teljesítmény, effektív feszültség, effektív áramerısség fogalma és mérése.a hálózati elektromos energia elıállítása. A nyugalmi indukció kísérleti vizsgálata, Lenz törvény általánosítása. Önindukció. Önindukciós jelenségek a mindennapi életben. Az áramjárta tekercs (mágneses tér) energiája. A transzformátor mőködésének alapelve. A transzformátor gyakorlati alkalmazásai. Változó elektromos tér mágneses tere. Elektromágneses rezgések egyszerő rezgıkörben. Az elektromágneses hullám fogalma, jellemzése. Az elektromágneses hullámok spektruma, elektromágneses hullámok a mindennapi életben. A fény, mint elektromágneses hullám. A fény tulajdonságainak vizsgálata. A fény terjedése vákuumban és anyagban (terjedési sebesség). Visszaverıdés, törés (Snellius-Descartes - törvény, teljes visszaverıdés, optikai eszközök képalkotása, leképezési törvény). A fehér fény színekre bontása, színkeverés. interferencia, fénypolarizáció. A fénysebesség, mint határsebesség. Modern fizika A fény kettıs természete A fényelektromos jelenség - a fény részecske-természete. Fotocella, napelem, gyakorlati alkalmazások. Atommodellek A modellek kísérleti alapjai, elıremutató sajátságai és hibái. Thomson féle atommodell. Rutherford-modell (az atommag). Bohr-modell: diszkrét energiaszintek. Vonalas színkép, fény kisugárzása és elnyelése. Kvantummechanikai atommodell. Magfizika Az atommag szerkezete A radioaktivitás. Tömegdefektus. Aktivitás fogalma, idıbeli változása. Csillagászat Egyetemes tömegvonzás Kozmológia alapjai A Newton-féle gravitációs törvény; a gravitációs állandó. A földi gravitáció és a súly. Az Univerzum tágulása. Hubble-törvény. Őrkutatás A világőr megismerése, a kutatás irányai.
Az érettségi vizsga leírása Írásbeli vizsga A feladatok tartalmi szerkezete, típusai KÖZÉPSZINTŐ VIZSGA Az írásbeli vizsgán a jelölteknek egy központi feladatsort kell megoldaniuk. A vizsga idıtartama 120 perc. A vizsgázó a rendelkezésére álló idıt tetszése szerint oszthatja meg az egyes feladatok között és megoldásuk sorrendjét is meghatározhatja. Használható segédeszközök: függvénytáblázat, zsebszámológép. A feladatsor egy 20 kérdésbıl álló feleletválasztós kérdéssort és négy nyíltvégő kérdést tartalmaz. Az utóbbiak közül a vizsgázónak hármat kell megoldania. A feleletválasztós kérdéssor a követelményrendszer elsı öt nagy fejezetébıl egyenlı arányban tartalmaz feladatokat. Minden kérdéshez három vagy négy válasz adott, amelyek közül pontosan egy helyes. Bár ezek a feladatok formailag azonos szerkezetőek, a megoldásukhoz szükséges képességek, kompetenciák tekintetében nagyon különbözıek lehetnek. A középszintő feladatsorban nagyrészt olyan kérdések szerepelnek, amelyek a legalapvetıbb tanult törvényszerőségek közvetlen alkalmazását jelentik lehetıleg a mindennapi életben is tapasztalható jelenségekre. Ezek egyszerő számítást is igényelhetnek. Másrészt olyan jelenségekre, összefüggésekre irányulnak, amelyek mélyebb értelmezésére, problémamegoldásban történı alkalmazására középszinten nincs mód, de a vizsgázónak legalább a felismerés szintjén rendelkeznie kell ismeretekkel. A nyíltvégő kérdések numerikus eljárások alkalmazását vagy rövid szöveges kifejtést egyaránt igényelhetnek. Ezek lehetnek pl. hagyományos számításos feladatok, jelenség- vagy kísérletelemzések, - EMELT SZINTŐ VIZSGA Az írásbeli vizsgán a jelölteknek egy központi feladatsort kell megoldaniuk. A vizsga idıtartama 240 perc. A vizsgázó a rendelkezésére álló idıt tetszése szerint oszthatja meg az egyes feladatok között és megoldásuk sorrendjét is meghatározhatja. Használható segédeszközök: függvénytáblázat, zsebszámológép. A feladatlap három részbıl áll. I. Feleletválasztós kérdéssor A kérdéssor 20 kérdést tartalmaz 4-4 válaszlehetıséggel, amelyek közül pontosan egy helyes. Ezek a kérdések a követelményrendszerben leírt törvényszerőségek, összefüggések közvetlen alkalmazását jelentik a megismert jelenségekre, folyamatokra, illetve jelenségek, összefüggések felismerésére vagy értelmezésére irányulnak. II. Számítást igénylı problémák megoldása A feladatlap 4 ilyen, különbözı nehézségő feladatot tartalmaz. A feladatok megoldása során a vizsgázónak értelmeznie kell a problémát, fel kell ismernie, milyen törvényszerőségek, összefüggések alkalmazása vezethet a megoldáshoz, használnia kell a fizika következtetési és megoldási módszereit, eljárásait. III. Egy téma szöveges kifejtése megadott szempontok szerint A vizsgázónak három megadott téma közül kell egyet választania és azt másfél-két oldal terjedelemben kifejtenie. A kifejtéshez szükség van egy-egy témakör áttekintésére, a hozzá tartozó ismeretek rendszerezésére, logikus elrendezésére.
Értékelés értelmezések, gyakorlati alkalmazásokkal kapcsolatos egyszerő problémamegoldások. A kifejezetten jelenségértelmezés vagy kísérletelemzés jellegő feladatok esetében a vizsgázó két feladat közül választhat. A négy feladat a követelményrendszer négy különbözı fejezetéhez kapcsolódik. A feleletválasztós kérdéssorra és a három megoldott feladatra 45-45 pont adható. Ez utóbbiak 10-20 pontosak lehetnek. A választható feladatpár tagjai azonos pontértékőek. A feleletválasztós kérdések legfeljebb 4 pontosak lehetnek. A javítás központi útmutató alapján történik. A megadott részpontszámok nem bonthatók, hacsak az útmutató ettıl eltérı utasítást nem tartalmaz. Ha a vizsgázó az elvárt indoklást vagy leírást nem kerek, egész mondatokban fejti ki, de az helyes és egyértelmő, a pontszám akkor is megadható. Ha a következtetés logikáját nem sérti, akkor a lépések más sorrendben, illetve összevonva is elfogadhatók. A felelet minısítése ennek az elıre meghatározott értékelési útmutatónak az alapján történik. A javítás központi útmutató alapján történik. A feladatsorra összesen 100 pont adható. Ez a következıképpen oszlik meg a három rész között: I. rész: 20 pont - helyes válaszonként 1 pont. II. rész: 55 pont. Az egyes feladatok pontértéke 10-tıl 20-ig terjedhet a feladatokhoz kiadott részletes javítási útmutató szerint. Ha a vizsgázó egy lépésben számolási hibát vét, de a további lépések a hiba nélkül egyébként helyesek lennének, akkor ezekre megadható a pontszám. Az értékelési útmutatóban nem szereplı, más helyes megoldás is elfogadható. Ha ez a megoldás nem teljes, de egyébként célravezetı lenne, az útmutatóban szereplı megoldáshoz képest arányosan értékelhetı. III. rész: 25 pont, amelybıl 20 pont a tartalmi megoldásra, 5 pont a nyelvi megoldásra adható. A tartalmi megoldás értékelését a konkrét feladathoz kiadott részletes javítási útmutató szabja meg. A nyelvi megoldás értékelése az alábbi szempontok alapján történik: Nyelvhelyesség:2 pont (bontható) a kifejtés szabatos, érthetı, jól szerkesztett mondatokat tartalmaz; a szakkifejezésekben, nevekben, jelölésekben nincsenek helyesírási hibák. A szöveg egésze:3 pont (bontható) a egész ismertetés szerves, egységes egészet alkot; az egyes szövegrészek, résztémák összefüggenek egymással egy világos, követhetı
Szóbeli vizsga A középszintő szóbeli vizsga tételeit, illetve tételsorát a vizsgáztató tanár állítja össze. A vizsgázó által használható eszközök: a rendelkezésére bocsátott kísérleti eszközök, függvénytáblázat, zsebszámológép. A vizsgázó a felkészülési idıben vázlatot készít a kifejtendı részhez, illetve elvégzi a kísérletet vagy mérést és a hozzá kapcsolódó értékelést a rendelkezésére bocsátott eszközökkel. Feleléskor a kifejtés sorrendjét a vizsgázó választhatja meg. A tételt a vizsgázónak önállóan kell kifejtenie. A kísérletet vagy mérést nem kell újra elvégeznie, elég, ha elmondja, mit csinált, illetve bemutatja a rögzített eredményeket (táblázat, grafikon stb.). Közbekérdezni csak akkor lehet, ha nyilvánvaló, hogy elakadt vagy teljesen helytelen úton indult el. A felelet végén kiegészítı kérdéseket lehet feltenni, amennyiben a vizsgázó lényeges kérdésekre nem tért ki és a felelési idıbe még belefér gondolatmenet alapján. Ha a vizsgázó a várt tényeket, összefüggéseket más sorrendben fejti ki, mint ahogy azok az útmutatóban szerepelnek, az elıírt pontszámok akkor is megadhatók. Amennyiben a válasz a fél oldal terjedelmet nem haladja meg, a nyelvi megoldásra nem adható pont. Az emelt szintő szóbeli vizsga központi tételsor alapján zajlik. A vizsgázó által használható eszközök: a rendelkezésére bocsátott kísérleti eszközök, függvénytáblázat, zsebszámológép. A vizsgázó a felkészülési idıben elvégzi a kísérletet vagy mérést a rendelkezésére bocsátott eszközökkel és a megkívánt módon értékeli a kapott adatokat, illetve vázlatot készít a felelethez. Feleléskor a kifejtés sorrendjét a vizsgázó választhatja meg. A tételt a vizsgázónak önállóan kell kifejtenie. A kísérletet vagy mérést nem kell újra elvégeznie, elég, ha elmondja, mit csinált, és bemutatja a rögzített eredményeket. Közbekérdezni csak akkor lehet, ha nyilvánvaló, hogy elakadt vagy teljesen helytelen úton indult el. A felelet végén, ha lényeges részek kimaradtak, és a felelet ideje engedi, ezekre vonatkozó kiegészítı kérdéseket lehet feltenni. Tartalmi szerkezet A tételsornak legalább 20 tételt kell tartalmaznia. Tartalmi arányai a következık: (Mechanika):25% (Hıtan): 20% (Elektromágnesség):25% A tételsor legalább 20 tételbıl áll. Tartalmi arányai a következık: (Mechanika): 25% (Hıtan): 20% (Elektromágnesség): 25% (Atomfizika, magfizika): 20%
A tételek jellemzıi, összeállításuk Értékelés (Atomfizika, magfizika): 20% (Gravitáció, csillagászat): 10% Ezek az arányok csak hozzávetılegesek, hiszen lehetnek olyan tételek, amelyek több fejezethez is kapcsolódnak. Az azonos fejezethez kötıdı tételek különbözı témaköröket tartalmazzanak. Témakörön a követelményrendszer két számjeggyel jelölt részei értendık (pl. 4.1). A tételek legalább kétharmadának tartalmaznia kell ténylegesen kivitelezendı mérést vagy kísérletet. A tétel egy mérési vagy kísérleti feladatot tartalmaz. A követelményrendszerben meghatározott eljárás esetén a feladathoz tartozik a mérés, kísérlet megtervezése is. A tétel szövege megszabja, hogy a vizsgázónak milyen módon kell rögzítenie a kapott eredményeket, azok alapján milyen további számításokat kell elvégeznie. A tétel kifejtéséhez hozzátartozik az elméleti háttér kifejtése, illetve amennyiben a követelményrendszer lehetıvé teszi a kapcsolódó fizikatörténeti vonatkozások ismertetése is. A tétel szövegének erre utalnia kell. A tételben választási lehetıséget is fel lehet kínálni egy-egy altéma esetén. Ha a téma nem teszi lehetıvé ténylegesen elvégezhetı kísérlet vagy mérés beiktatását, akkor is feladatként szerepel egy kísérlet vagy mérési eljárás ismertetése vagy értékelése valamilyen forrás segítségével (grafikon, táblázat, sematikus rajz, videofelvétel, szimulációs program stb.). A felelet 60 ponttal értékelhetı. Ebbıl 55 pont a tartalmi rész. A felelet felépítésére és a kifejtés önállóságára 5 pont adható az alábbi szempontok szerint: a felelet mennyire alkot összefüggı, logikus egészet; nem tartalmaz-e a témától idegen részeket; mennyire önálló a tétel kifejtése (azaz szükség van-e és milyen mértékben, mennyire lényeges részeknél segítı, (Gravitáció, csillagászat): 10% Ezek az arányok csak hozzávetılegesek, hiszen lehetnek olyan tételek, amelyek több fejezethez is kapcsolódnak. Az azonos fejezethez kötıdı tételek különbözı témaköröket tartalmaznak. A tételek legalább kétharmada tartalmaz ténylegesen kivitelezendı mérést vagy kísérletet. A tétel egy mérési vagy kísérleti feladatot tartalmaz. A követelményrendszerben meghatározott eljárás esetén a feladathoz tartozik a mérés, kísérlet megtervezése is. A tétel szövege megszabja, hogy a vizsgázónak milyen módon kell rögzítenie a kapott eredményeket, azok alapján milyen további számításokat kell elvégeznie. A tétel kifejtéséhez hozzátartozik az elméleti háttér kifejtése, illetve amennyiben a követelményrendszer lehetıvé teszi a kapcsolódó fizikatörténeti vonatkozások ismertetése is. A tétel szövegének erre utalnia kell. A tételben választási lehetıséget is fel lehet kínálni egy-egy altéma esetén. Ha a téma nem teszi lehetıvé ténylegesen elvégezhetı kísérlet vagy mérés beiktatását, akkor is feladatként szerepel egy kísérlet vagy mérési eljárás ismertetése vagy értékelése valamilyen forrás segítségével (grafikon, táblázat, sematikus rajz, videofelvétel, szimulációs program stb.). A felelet 50 ponttal értékelhetı. Ebbıl 45 pont a tartalmi rész, a felelet felépítésére és a kifejtés önállóságára 5 pont adható az alábbi szempontok szerint: a felelet mennyire alkot összefüggı, logikus egészet; nem tartalmaz-e a témától idegen részeket; mennyire önálló a tétel kifejtése (azaz szükség van-e és milyen mértékben,
illetve kiegészítı kérdésekre) A tétel összeállításakor röviden rögzíteni kell a felelet várt tartalmát és ennek pontozását legalább 6-7 pont részletezettséggel. Ezek az egységek a felelet színvonalától függıen bonthatók. mennyire lényeges részeknél segítı, illetve kiegészítı kérdésekre) A tartalmi pontszámban körülbelül egyenlı arányt képvisel az elméleti rész, illetve a kísérlet megtervezése, kivitelezése, a hozzá kapcsolódó értékelés vagy számítás elvégzése. A felelet minısítése központi értékelési útmutató alapján történik, amely röviden rögzíti a felelet várt tartalmát és ennek pontozását 5-6 pont részletezettséggel. Ezek az egységek a felelet színvonalától függıen bonthatók. A környezeti nevelés szempontjai Természettudományos tantárgy lévén számos lehetıség kínálkozik környezetvédelmi szempontok érvényesítésére. Kis túlzással azt állíthatnánk, hogy a tantárgy egésze alkalmas erre. A választott tankönyveinkben majdnem minden lecke végén találhatunk környezetvédelemmel kapcsolatos feladatot, ezeket hangsúlyosan fogjuk kezelni. A teljesség igénye nélkül kiragadunk néhány, a környezeti nevelést különösen hatékonyan fejlesztı tantárgyi tartalmat. A munka értelmezése és kiszámítása Mechanikai energiafajták A teljesítmény és hatásfok A fény kettıs természete A munka fogalma, állandó és egyenletesen változó erı munkája. (munka és energia kapcsolata, racionális energia-felhasználás) Mozgási energia, magassági energia, rugalmas energia. Munkatétel. (Az energia nem a semmibıl jön, az energiatermelés lehetıségei) A teljesítmény és hatásfok fogalma, kiszámítása egyszerő esetekben A fényelektromos jelenség - a fény részecske-természete. Fotocella, napelem, gyakorlati alkalmazások. (Alternatív energiaforrás) Elektromágneses hullámok A radioaktivitás Maghasadás Magfúzió Rádióhullámok, hısugarak, fény, ultraibolya, röntgensugárzás, hasonlóságok és különbségek. Gyakorlati alkalmazások. Egészség- és környezetvédelmi vonatkozások Alfa-, béta- és gammabomlás jellemzése. Radioaktív sugárzás környezetünkben, a sugárvédelem alapjai. A természetes és mesterséges radioaktivitás gyakorlati alkalmazásai. A maghasadás jelensége, láncreakció, atombomba, atomerımő. Az atomenergia felhasználásának elınyei és kockázata. A magfúzió jelensége, a csillagok energiatermelése. A hidrogénbomba.