3) spoznavajo nepogrešljivost fizikalnega znanja pri obvladovanju narave in funkcioniranju celotne človeške aktivnosti ter njegovo temeljno vlogo v različnih strokah.

Zato naj

4) da spoznavajo naravo fizikalnega mišljenja in njegov pomen za razvoj splošne kulture.

Zato naj

5) da si privzgojijo spoštljiv odnos do celotne narave in zavest o neizogibni soodvisnosti posameznika in družbe z naravo ter o njegovi soodgovornosti za obstoj življenja na Zemlji.

2.2 OPERATIVNI CILJI

Pri pouku fizike se dijaki naučijo

1)   osnovnih eksperimentalnih veščin. To pomeni, da znajo pravilno uporabiti osnovne fizikalne merilne naprave, znajo si zamisliti in postaviti preproste poskuse ter jih tudi samostojno izvesti.

2)   komuniciranja na področju naravoslovja in še posebej fizike. To pomeni, da osvojijo jezik naravoslovja, da obvladajo fizikalne enote za pomembne fizikalne količine, da znajo razpravljati o svojih eksperimentalnih izkušnjah, jih prikazati z grafi, tabelami in matematičnimi enačbami.

3)   osnovnih fizikalnih zakonitosti iz vseh pomembnih področij fizike. To pomeni, da spoznajo osnovne zakone in jih znajo pravilno interpretirati ter uporabljati.

2.3 STANDARDI ZNANJA

Vsebinski cilji v učnem načrtu so razdeljeni in prirejeni tako, da nadgrajujejo znanje, ki so si ga učenci pridobili v osnovni in poklicni šoli.

Vsebinski cilji v učnem načrtu so razdeljeni na osnovni , višji in izbirni del.

2.3.1   FIZIKALNE KOLIČINE IN ENOTE 

PREDZNANJE) Poznajo osnovne količine: čas, dolžina, masa, električni tok, temperatura, in enote zanje. Znajo zapisati newton in joule z osnovnimi enotami.

Dijak naj zna:

Dijaki navedejo osnovne količine in njihove enote: masa (kg), dolžina (m), čas (s), električni tok (A), temperatura (K), množina snovi (mol).

S številom mest v decimalnem zapisu izmerjene količine upoštevajo dijaki natančnost merilne priprave in postopka merjenja. Znajo oceniti napako pri merjenju z določeno merilno napravo. Poznajo vzroke napak pri merjenju in vedo, da ima vsaka meritev omejeno natančnost.

2.3.2   PREMO IN KRIVO GIBANJE ( 4 h )

PREDZNANJE) Znajo definirati hitrost in pospešek in razlikujejo vrste gibanja glede na tir (premo, krivo) in hitrost (enakomerno, pospešeno).

Dijak naj zna:

Dijaki razlikujejo  povprečno hitrost na poljubnem intervalu : in trenutno hitrost , ko je  ustrezno majhen, ter uporabijo to definicijo pri enakomernem gibanju. Zavedajo se relativnosti gibanja in znajo za premo enakomerno gibanje izračunati relativno hitrost telesa glede na enakomerno se gibajoč sistem.

Dijaki definirajo  pospešek pri enakomerno pospešenem gibanju 

Uporabijo definicijo za računanje pospeška in trenutne hitrosti pri enakomerno pospešenem gibanju. Vedo, da vsa telesa na Zemlji padajo z istim pospeškom neodvisno od mase.

Dijaki razlikujejo koordinato x, premik Dx in opravljeno pot s. Znajo uporabiti enačbe  za računanje poti pri gibanju točke. 

 Dijaki iz danega grafa ugotovijo vrsto gibanja in začetne pogoje. Iz danega (besednega) opisa gibanja, pri katerem sta konstantna hitrost ali pospešek, znajo skicirati grafe s(t), v(t) in a(t). Vedo, da je na grafu s(t) strmina hitrost, na grafu v(t) strmina pospešek, ploščina pod krivuljo pa opravljena pot.

2.3.3   SILA IN NAVOR ( 6 h )

PREDZNANJE) Poznajo sile, ki delujejo na daljavo (teža, električna in magnetna sila), in sile ob dotiku (sila trenja).

Znajo opisati silo kot vektorsko količino, poznajo njeno enoto, znajo meriti sile s prožno vzmetjo.

Dijak naj zna:

Dijaki vedo, da je sila količina, s katero opišemo medsebojno delovanje dveh teles. Delovanje sile spoznajo po njenih učinkih in znajo navesti primere delovanja sil. Vedo, da silo opredelimo z njeno velikostjo, smerjo in prijemališčem. Vedo, da je prijemališče sile teže telesa v težišču, in znajo navesti lego težišča preprostih homogenih teles. 

Dijaki narišejo smer rezultante dveh sil in grafično določijo njeno velikost.

Dijaki narišejo silo, jo razstavijo na dve komponenti v predpisanih smereh in grafično določijo velikosti komponent.

Dijaki rešujejo probleme, v katerih je rezultanta sil na telo enaka nič in telo miruje ali se giblje s stalno hitrostjo v vodoravni ali navpični smeri. Ločijo med stabilno in labilno lego telesa glede na položaj težišča.

Dijaki ločijo med silami, ki delujejo na telo, in silami, s katerimi telo deluje na okolico.Vedo, da sile delujejo vzajemno. Silo na izbrano telo povzroča neko drugo telo, na katero dano telo deluje z nasprotno enako silo. Vedo, da so za ugotavljanje ravnovesja telesa in za pospešek telesa pomembne le sile, s katerimi okolica deluje na telo.

Dijaki znajo določiti ročico sile kot razdaljo med premico sile in osjo. Vedo, da za ravnovesje telesa ni dovolj, da je vsota vseh sil na telo nič, pač pa da to velja tudi za navore. Vedo, da je težišče telesa prijemališče teže.

2.3.4   NEWTONOVI ZAKONI IN GRAVITACIJA ( 5 h )

PREDZNANJE) Razlikujejo vrste gibanj glede na rezultanto zunanjih sil, poznajo zvezo med silo, maso in pospeškom.

Dijak naj zna:

Dijaki rešujejo primere premega gibanja telesa. Med silami nastopata sila trenja in zračnega upora. Obravnavajo prosti pad. Problemi ne vključujejo gibanja telesa po klancu. Vedo, da je za pospešek telesa pomembna rezultanta vseh sil in masa. Vedo, da je masa merilo za vztrajnost telesa.

Dijaki vedo, da vsa telesa na Zemlji padajo z istim pospeškom: telo z večjo maso Zemlja bolj privlači, hkrati pa se telo z večjo maso bolj upira spremembi gibanja. Vedo, da težni pospešek nad Zemljinim površjem pada s kvadratom razdalje od središča Zemlje.

2.3.5   DELO IN ENERGIJA ( 6 h)

Predznanje)  Izračunati znajo delo sile, ki je vzporedna s potjo, kinetično in potencialno energijo telesa. Znajo zapisati izrek o kinetični in potencialni energiji in ga uporabiti v preprostih primerih. Vedo, da se energija sistema ohranja.

Dijak naj zna:

Delo stalne sile računajo za primere, ko je sila vzporedna s premikom.

Dijaki znajo uporabiti enačbo A = D W_k.

Dijaki se zavedajo, da ima izraz  W_p = mgh omejeno veljavnost in da je potencialna energija lastnost sistema dveh teles, opazovanega telesa in Zemlje. Znajo uporabiti enačbo A = DW_p. 

Dijaki vedo, v katerih primerih lahko uporabimo izrek o mehanski energiji. Znajo navesti primere za pretvarjanje ene oblike energije v drugo. Z ohranitvenim zakonom opišejo preprost sistem enega ali dveh teles (npr. padanje v gravitacijskem polju, centralni elastični trk).

2.3.6   ZGRADBA IN MEHANIČNE LASTNOSTI SNOVI ( 2 h )

Dijak naj zna:

2.3.7   TEMPERATURA ( 4 h )

PREDZNANJE) Poznajo Celzijevo in Kelvinovo temperaturno skalo in znajo meriti temperaturo.

Dijak naj zna:

Dijaki vedo, da se vsi idealni plini enako raztezajo in da je pri stalnem tlaku prostornina idealnega plina po definiciji sorazmerna z absolutno temperaturo. Znajo pretvarjati temperaturo v stopinje Celzija in Kelvina. Vedo, da je v mikroskopski sliki temperatura merilo za povprečno kinetično energijo atomov ali molekul v plinu. Kvalitativno povežejo tlak in notranjo energijo plina s temperaturo.

Dijaki v mikroskopski sliki kvalitativno razložijo raztezanje trdnih snovi, kapljevin in plinov. Dijaki znajo uporabiti definiciji za izračun linearnega ali prostorninskega raztezka ene snovi.

Dijaki znajo uporabiti splošni plinski zakon za izbran plin v obliki pV = n R T za izračun ene od količin, ki nastopajo v njem.

2.3.8   NOTRANJA ENERGIJA IN TOPLOTA ( 10 h )

PREDZNANJE) Znajo izračunati toploto in poznajo enoto zanjo.

Dijak naj zna:

Dijaki zapišejo energijski zakon v obliki A + Q = DW_m + DW_n . V mikroskopski sliki kvalitativno razložijo notranjo energijo kot kinetično energijo plinskih atomov ali molekul ter toploto kot izmenjavo kinetične energije zaradi trkov med njimi. Izračunati znajo spremembo notranje energije zaradi dela trenja, upora in dovajanja toplote z grelcem.

Dijaki razložijo postopek merjenja specifične toplote z grelcem z znano močjo ali s tem, da vstavijo segret merjenec v tekočino z znano specifično toploto (voda). Iz danih merskih podatkov znajo izračunati specifično toploto merjenca.

Dijaki vedo, da ostane temperatura med faznim prehodom nespremenjena, in to kvalitativno pojasnijo v mikroskopski sliki. Opišejo postopek merjenja obeh latentnih toplot. Ločijo med taljenjem, strjevanjem, izparevanjem in kondenzacijo. Vedo, da je temperatura faznega prehoda specifična za snov in odvisna od tlaka. Pojasnijo prejemanje ali oddajanje toplote med faznim prehodom.

Dijaki ločijo med prenosom energije ob toplotnem stiku, prenosom s pretakanjem snovi (konvekcija) ter z elektromagnetnim sevanjem in absorpcijo. Vedo, da se zaradi absorpcije sončne svetlobe telesa segrejejo, kar je pomembno za življenje na Zemlji, in poznajo pojav tople grede. Vedo, da vsa telesa sevajo elektromagnetno valovanje in da je moč sevanja odvisna od njegove absolutne temperature. Vedo, da je toplotni tok skozi plast določene snovi odvisen od vrste snovi, temperaturne razlike ter od površine in debeline plasti. Ločijo med toplotnimi prevodniki in izolatorji in poznajo pomen toplotne izolacije.

2.3.9   ELEKTRIČNI NABOJ IN ELEKTRIČNO POLJE ( 2 h)

PREDZNANJE) Vedo, da se električni naboj ohranja.

Dijak naj zna:

Dijaki vedo, da pri tem električnega naboja ne ustvarjamo, ampak samo ločimo pozitivno in negativno naelektrene delce. Vedo, da je naboj karakteristična lastnost osnovnih delcev. Pozitivni in negativni naboj se privlačita, istoimenska naboja se odbijata. Telesa lahko naelektrimo z drgnenjem (izolatorji) ali z influenco (prevodniki).

Dijaki definirajo vektor električne poljske jakosti kot vektor sile na enoto pozitivnega merilnega naboja. Gostota silnic je povezana z jakostjo polja. Dijaki vedo, da se električna sila in električna poljska jakost vektorsko seštevata.

2.3.10   ELEKTRIČNI TOK ( 4 h )

 PREDZNANJE) Vedo, da je električni tok usmerjeno gibanje nabitih delcev. Vedo, kako je s tokom in napetostjo pri vzporedni in zaporedni vezavi elementov v električnem krogu. Znajo vezati ampermeter in voltmeter. Poznajo Ohmov zakon.

Dijak naj zna:

Dijaki definirajo gonilno napetost vira z delom na enoto prenesenega naboja.

Dijaki vedo, da je tok skozi prevodnik sorazmeren z napetostjo U in obratno sorazmeren z uporom R (I = U/R ). Vedo, da Ohmov zakon ne velja za vse prevodnike.

a) izračunati nadomestni upor zaporedno ali vzporedno vezanih električnih upornikov in pojasniti vezavo ampermetra in voltmetra v električnem krogu.

Pri vzporedno vezanih upornikih je napetost enaka na obeh upornikih. Če torej vežemo upornike vzporedno, bo stekel večji tok. Skupna upornost bo manjša.

U₁ = U₂ = U,  I₁ + I₂ = I,  U₁/ R₁+ U₂/ R₂= U/ R,  1/ R₁+ 1/ R₂= 1/ R, 

Pri zaporedno vezanih upornikih je tok, ki teče skozi posamezni upor, enak (ohranitev naboja). Električno delo (napetost) pa se sešteva I₁ = I₂ = I,  U₁ + U₂ = U,  I₁ R₁+ I₂ R₂= I R,  R₁+ R₂ = R,

a) zapisati enačbe za električno delo in moč enosmernega in izmeničnega toka in jih uporabiti v primerih enega napetostnega izvira in enega porabnika.

2.3.11   MAGNETNO POLJE ( 4 h )

PREDZNANJE) Vedo, da ima magnet dva pola, da je Zemlja tudi magnet in da v prostoru okoli magneta, v katerem delujejo magnetne sile, le-te ponazorimo s silnicami.

Dijak naj zna:

Dijaki vedo, da se enaka pola odbijata in nasprotna privlačita. Če magnet prelomimo, dobimo dva magneta. Paličasti magnet, obešen na vrvico, se obrne v smeri N-S. Od tod severni in južni pol magneta. Namagnetenje železa in jekla.

Dijaki vedo, da je smer silnic določena s smerjo, v katero se postavi magnetna igla. Silnice izvirajo v severnem polu in se vračajo v južni pol. Zemlja ima na severnem geografskem polu južni magnetni pol.

Magnetno polje ima v okolici dolgega ravnega vodnika obliko koncentričnih krogov. Smer silnic določimo s pravilom desne roke. Magnetno polje v okolici dolge tuljave je podobno magnetnemu polju paličastega magneta. Znotraj tuljave je polje homogeno.

Polje v notranjosti je homogeno in zelo močno. Železno jedro poveča gostoto magnetnega polja. Dijaki znajo opisati delovanje zvonca, slušalke in zvočnika. 

Dijaki znajo določiti smer sile s pravilom desne roke, desnega vijaka ali z vektorskim pravilom.

Žična zanka se v magnetnem polju zasuče tako, da njeno lastno polje kaže v smeri zunanjega polja. Komutator skrbi za spremembo smeri toka v ustreznem trenutku.

Električna sila deluje v smeri silnic, magnetna pa pravokotno na njih. Magnetna sila deluje le na gibajoči se naboj in je vedno pravokotna na smer gibanja.

2.3.12   INDUKCIJA ( 4 h )

Dijak naj zna:

Po žici, ki jo premikamo tako, da seka silnice magnetnega polja, steče inducirani električni tok. Povečamo ga tako, da uporabimo močnejše magnetno polje ali pa žico premikamo hitreje, da v istem času seka več silnic. Dijaki znajo opisati delovanje generatorja.

Če hitro potiskamo magnet v tuljavo ali pa ga potegnemo ven, se v tuljavi inducira napetost, ki požene tok. Če želimo napetost in tok povečati, uporabimo močnejši magnet, premikamo magnet hitreje ali pa povečamo število ovojev.

Dijaki vedo, da ima inducirani tok tako smer, da magnetna sila, ki se zaradi njega pojavi na vodnik oziroma zanko, nasprotuje gibanju vodnika oziroma vrtenju zanke, in znajo v konkretnem primeru določiti smer induciranega toka.

Ko vključimo tok v eni tuljavi, se v drugi inducira tok, čeprav se tuljavi ne premikata. Podobno se zgodi, če tok izključimo. Pri stalnem toku se ne zgodi nič. Pri izmeničnem toku v primarni tuljavi dobimo izmenični tok tudi v sekundarni tuljavi.

Napetosti na tuljavah sta sorazmerni številu navojev: U₁ /U₂ = N₁/N₂. Transformator torej zviša ali zniža napetosti. Transformator ima dober izkoristek - skoraj 100%. Torej je P₁= P_2, kar pomeni I₁ x U₁ = I₂ x U₂. Če zvišamo napetost, teče pri isti električni moči manjši tok. Žice se manj grejejo.

2.3.13   NIHANJE ( 8 h )

Dijak naj zna:

Nihanje nitnega in vzmetnega nihala je sinusno. Nihajni čas ni odvisen od amplitude. Pri nitnem nihalu nihajni čas ni odvisen od mase uteži, je pa odvisen od dolžine vrvice. Pri vzmetnem nihalu je nihajni čas daljši, če ima utež večjo maso.

Dijaki znajo s poskusi pokazati odvisnost lege od časa za nihanje preprostih nihal, ki nihajo sinusno.

Dijaki vedo, da sta sila in pospešek sorazmerna (Newtonov II. zakon). Sila, ki povzroči sinusno nihanje, je torej sorazmerna z odmikom in vleče telo v ravnovesno lego. 

Energija nihanja je enaka največji kinetični energiji nihala. V skrajnih legah je kinetična energija nihala enaka nič. Vsa energija je v potencialni oziroma prožnostni energiji. 

Energija nihanja je stalna. Na grafu se vidi pretvarjanje ene energije v drugo. Frekvenca spreminjanja energije je dvakrat večja od frekvence nihanja.

Zaradi trenja in zračnega upora se energija nihanja zmanjšuje. Zmanjševanje energije in s tem tudi amplitude poteka eksponentno - po določenem številu nihajev se amplituda zmanjša na polovico. Frekvenca nihanja se z manjšanjem amplitude ne spreminja.

Nihalo lahko s periodično motnjo od zunaj vzpodbujamo k nihanju. Amplitude nihala so tem večje, čim bližje je frekvenca motnje lastni frekvenci nihala. Amplituda v resonanci je odvisna od dušenja.

2.3.14   VALOVANJE ( 8 h )

Dijak naj zna:

Na modelu potujočega sinusnega vala je mogoče ugotoviti, da vse točke nihajo na enak način, vendar z določeno zakasnitvijo glede na nihanje izvira. Razdalja od neke točke do najbližje točke, ki zaostaja ali prehiteva za en nihaj, je valovna dolžina. Ko naredi izvir en nihaj, se valovanje razširi za eno valovno dolžino.

Nihanje posameznih delov sredstva se po sredstvu kot motnja prenaša na sosednje dele. Hitrost širjenja motnje je hitrost valovanja. Motnja lahko potuje v isti smeri, kot nihajo delci (vzdolžno ali longitudinalno valovanje), ali pa pravokotno na smer nihanja delcev (prečno ali tranverzalno valovanje). Hitrost motnje je v homogenem sredstvu konstantna, odvisna je od mehanskih lastnosti sredstva.

Motnja prepotuje v času enega nihaja razdaljo do sosednje točke, ki niha tako, da zamuja za en nihaj (je v fazi): c=l/t₀=ln.

Črta, ki povezuje hrib valov pri valovanju na ravnini, se imenuje valovna črta. Pri valovanju, ki izvira iz točke na ravnini, so valovne črte koncentrični krogi. Žarek je pravokotnica na valovne črte.

Na meji sredstva, po katerem se širi, se valovanje odbije. Velja odbojni zakon - vpadni kot je enak odbojnemu. Pri prehodu valovanja v sredstvo, kjer ima drugačno hitrost, se spremeni valovna dolžina, pri poševnem vpadu na mejo med sredstvoma se spremeni smer žarka, frekvenca pa se ne spremeni. Totalni odboj. Uklon je pojav, ko se valovanje širi v geometrijski senci za oviro ali režo.

Če se v neki točki sreča dvoje ali več valovanj, se odmiki posameznih valovanj v tej točki vektorsko seštevajo. Pri interferenci dveh valovanj z enakima frekvencama in amplitudama se v nekaterih točkah valovanje ojači, v drugih pa oslabi ali popolnoma izniči.

Po odboju valovanja na koncu vrvi oziroma v piščali se srečata vpadni in odbiti val. Pri tem pride do interference. Na nekaterih mestih se valovanje ojači, na drugih pa oslabi. Tako dobimo stoječe valovanje. Posamezni deli nihajo (tam, kjer je nihanje najmočnejše, nastane hrbet), v nekaterih točkah se valovanje izniči (vozel). Struna, piščal.

Pri gibanju zvočila se pred zvočilom valovna dolžina zmanjša, za zvočilom pa poveča. Mirujoči poslušalec sliši pri tem večjo ali manjšo frekvenco, odvisno od njegovega položaja glede na zvočilo. Pri gibanju poslušalca glede na mirujoče zvočilo poslušalec sliši spremenjeno frekvenco zvoka. 

2.3.15   SVETLOBA - OPTIKA ( 5 h )

PREDZNANJE) Poznajo lomni in odbojni zakon.

Dijak naj zna:

Uklon svetlobe na reži, interferenca na mrežici. Spekter svetlobe z uklonsko mrežico.

Dijaki vedo, da totalni odboj nastopi pri prehodu svetlobe v sredstvo, v katerem se ji hitrost poveča. 

3.SEZNAM EKSPERIMENTALNIH VAJ

Dijaki naj opravijo vsaj 6 eksperimentalnih vaj

1. RAZTEZANJE PROŽNIH TELES

Umerjanje prožne vzmeti za merjenje sil.

2. RAVNOVESJE SIL

Določanje rezultante sil.

3. DOLOČANJE HITROSTI IN POSPEŠKA

Gibanje po klancu. Prosto padanje.

4. NEWTONOV II. ZAKON

Merjenje pospeška v odvisnosti od sile (zračna drča).

5. KALORIMETRIJA

Merjenje specifične toplote snovi.

6. MERJENJE ELEKTRIČNE NAPETOSTI, TOKA IN UPORA

Instrument na vrtljivo tuljavico. Vzporedna in zaporedna vezava upornikov.

Delilnik napetosti.

7. MERJENJE GOSTOTE MAGNETNEGA POLJA

Merjenje gostote magnetnega polja s Hallovo sondo.

8.TEŽNO NIHALO - VZMETNO NIHALO - RESONANCA

Merjenje odvisnosti nihajnega časa od dolžine nihala. Merjenje odvisnosti nihajnega časa od koeficienta vzmeti nihala. Merjenje odvisnosti amplitude nihanja od frekvence vzbujanja.

9. STOJEČE VALOVANJE

Stoječe valovanje na vrvici in vzmeti.

10. LOM SVETLOBE

Merjenje lomnega količnika. Merjenje goriščne razdalje leče.

11. UKLON IN INTERFERENCA

Uklon svetlobe na reži, dveh režah, mrežici.

12. PRESLIKAVE Z LEČAMI IN ZRCALI

Merjenje goriščne razdalje leče. Lupa. Realna in navidezna slika. Povečava preslikave.

13. MERJENJE HITROSTI ZVOKA

Zvočno stoječe valovanje v cevi (piščali) spremenljive dolžine; ko piščal zazveni, odčitamo dolžino in iz tega podatka določimo valovno dolžino zvoka. Frekvenco (nihajni čas) poznamo, tj. frekvenca glasbenih vilic, s katero zbujamo zvočno valovanje v piščali. Izračunamo hitrost po zvezi c=l/t_o.

4.SPECIALNO-DIAKTIČNA PRIPOROČILA IN MEDPREDMETNE POVEZAVE

4.1 DIDAKTIČNA PRIPOROČILA

Navodila za izvajanje učnega načrta

Pri sestavljanju podrobnega učnega načrta in pri zvajanju mora učitelj upoštevati:

Fizika naj bo v teh programih usmerjena v poklicne aplikacije.

Vrstni red obravnave 

Vrstni red podajanja snovi ni predpisan. Predpisano učno snov razporedijo v okviru ur, ki so na razpolago, učitelji fizike sami. Najbolje vrstni red uskladiti s strokovnimi predmeti.

Razporeditev ur po poglavjih

Ob posameznih poglavjih je zapisano število ur, namenjeno obravnavi tega poglavja. To število ni obvezujoče, kaže pa stopnjo poglobljenosti pri obravnavi posameznih tem. Pri prvem poglavju – Fizikalne količine in enote število ur ni zapisano. Priporačamo da se ta snov ne strni v samostojno poglavje, temveč naj se te vsebine prepletejo skozi celoten pouk fizike.

Metode poučevanja

Večina tem je podrobneje opredeljenih. Poudarek je na kvalitativni obravnavi učne snovi ter na razumevanju osnovnih fizikalnih zakonov in konceptov. Izogibati se je potrebno zapletenim računskim nalogam.Tudi težišče preverjanja znanja naj bo na tem nivoju.

Uporaba računalnika pri pouku fizike

Uporaba računalnika mora prispevati k novi kakovosti pouka (merjenje s pomočjo računalnika, obdelava meritev, interaktivnost, modeliranje, analiza, animacija,...), ne pa golemu projiciranju prosojnic.

Zavedati se moramo, da so (v večini primerov) računalniki le v računalnici in da jo lahko obiščemo le malokrat. Tako je, za uporabo programov pri pouku, potrebna oprema za računalniško projekcijo, ki jo moramo imeti stalno pripravljeno.

Računalništvo je veja, ki se zelo hitro razvija, tako da je treba gledati navedene programe kot priporočilo, ne pa kot obvezo. Programi, ki jih trenutno ponuja Ro, pokrivajo celotno področje srednješolske fizike. V vsakem programu najdemo vrsto odličnih rešitev in seveda tudi kakšno nerodnost.

Animirane skice - Veliko kratkih programov za podporo in poživitev učiteljeve razlage. Interaktivno delo ni možno.

Albert - 45 okenskih simulacij, primernih za demonstracijo in samostojno delo dijakov.

Visual Physics - 7 simulacij, tonski generator in analiza zvoka. Program je primeren za demonstracijo in samostojno delo dijakov.

Edison - električni krogi. Program je primeren za demonstracijo in samostojno delo dijakov.

Interactive Physics- orodje za gradnjo simulacij. Program je primeren za demonstracijo in samostojno delo dijakov.

Že v letu 95 je predmetna skupina za fiziko pri Zavodu RS za šolstvo ponudila šolam zbirko programov treh avtorjev: A. Zlatolasa, P. Sekolonika in V. Petrune.

Uporaba računalnika pri posameznih poglavjih:

I. Fizikalne količine in enote

A. Urejanje podatkov z elektronskimi preglednicami. Obdelava in grafični prikazi meritev.

II. Premo in krivo gibanje

A. Meritve: Zračna proga z uporabo vmesnika.

B. Demonstracije: Animirane skice Kinematika (4, 5, 22-25), Graf (201-206), Gibanje (210, 222, 223, 226-230), Vektorji (207-209), Sekolonik (Prosto padanje telesa, Poševni met krogle).

C. Interaktivno delo : Albert (kinematika, balistika); Visual Physics ( kroženje, balistika), Interactive Physics.

III. Sila in navor

A. Meritve s tehtnico (RS232) in računalnikom.

B. Demonstracija in interaktivno delo : Interactive Physics.

IV. Newtonovi zakoni in gravitacija

A. Meritve: Zračna proga z uporabo vmesnika.

B. Demonstracije: Animirane skice Gravitacija in Coulombova sila (26, 32-43), Gravitacija ( 231-232),

C. Demonstracija in interaktivno delo: Albert (Keplerjevi zakoni), Interactive Physics

V. Delo in energija

A. Demonstracije: Animirane skice Nihanje (246, 247).

B. Demonstracija in interaktivno delo: Albert (trki, trki v 2D, nitno in vzmetno nihalo), Interactive Physics(elastic1 - 5).

VI. Temperatura

A. Demonstracije: Animirane skice Toplota (316, 320), Zlatolas (PVT)

B. Interaktivno delo: Albert (Idealni plin).

VII. Notranja energija in toplota

A. Demonstracije: Animirane skice Termodinamika (99-102), Toplota ( 316, 320), Petruna (Psa in bolhe).

B. Interaktivno delo: Albert (Idealni plin, prevajanje toplote).

VIII. Električni tok

A. Meritve: meritve električnih količin z vmesnikom.

B. Demonstracije in interaktivno delo: Edison, Visual Physics (el. krogi).

IX. Magnetno polje

A. Meritve: meritve magnetnih količin z vmesnikom

B. Demonstracije: Animirane skice Elektromagnetizem (136-138), Elektrika (372, 373).

C. Demonstracije in interaktivno delo: Albert (magnetno polje, feromagnetizem, gibanje naelektrenih delcev v E in B).

X. Indukcija

A. Demonstracije: Animirane skice Elektromagnetizem (157).

B. Demonstracije in interaktivno delo: Visual Physics (indukcija).

XI. Valovanje

A. Demonstracije: Animirane skice Mehanično valovanje (75-79, 115, 116), Valovanje (261, 262, 264 - 271, 274 - 277, 291 - 294, 300 - 308), Zlatolas (Transverzalno valovanje, Stoječe valovanje, Longitudinalno valovanje, Valovanje na vodni površini), Sekolonik (Uklonski pojavi v ravnini, Interferenca krožnih valovanj v ravnini).

B. Demonstracije in interaktivno delo: Albert (lomni zakon, valovni pojavi, valovni aparat, interferenca 2D, Machov stožec, Fourierjeve vrste, nihanje električnega dipola, polarizirano elektromagnetno valovanje), Visual Physics (tonski generator, analiza zvoka).

XII. Svetloba - optika

A. Demonstracije: Animirane skice Optika (321- 352), Zlatolas (Preslikave z lečami in zrcali).

B. Demonstracije in interaktivno delo: Albert (lomni zakon, Fermatov princip, tanke in debele leče), Visual Physics (optika).

MEDPREDMETNE POVEZAVE

Fizika je kot temeljna naravoslovna veda tesno povezana z ostalimi naravoslovnimi predmeti kot tudi s predmeti, ki obravnavajo vpliv znanstvenih spoznanj na razvoj družbe, človekov odnos do okolja in njegov pogled na svet. Ob posameznih predmetih so navedene nekatere vsebinske povezave, vključene v pouk fizike na vseh treh nivojih.

Matematika: linearna funkcija, sistem linearnih enačb, kotne funkcije, logaritemska in eksponentna funkcija, grafi funkcij, vektorji, odvod, integral.

Kemija: gostota snovi, plinska enačba, električno polje, temperatura, toplota, energija, električna in toplotna prevodnost, atomi, polprevodniki.

Biologija: gibanje, tlak, kapilarnost, hidrodinamika, zvok, temperatura, toplota, energija, svetloba, sevanje in absorbcija, barve, delovanje čutil, polje, radioaktivnost.

Geografija: temperatura, toplota, energija, sevanje in absorpcija, vlažen zrak, konvekcija, vremenski pojavi, hidrodinamika, atmosfera, sevanje Sonca, ozonski plašč, radioaktivnost.

Informatika: elektromagnetno valovanje, telekomunikacijski sateliti.

Ekologija: zmes plinov, hidrodinamika, toplota in notranja energija, reverzibilne in ireverzibilne spremembe, entropija, viri energije, radioaktivnost.

Zgodovina: zgodovinski okviri znanstvenih odkritij, pomorska navigacija, radioaktivnost.

5.OBVEZNI NAČINI PREVERJANJA IN OCENJEVANJA ZNANJA

Pri fiziki preverjamo in ocenjujemo znanje na 3 načine:

6.LITERATURA

6.1 LITERATURA ZA DIJAKE

R. Kladnik: GIBANJE, SILA, SNOV, Fizika za srednješolce 1, DZS

R. Kladnik: ENERGIJA, toplota, zvok, svetloba, Fizika za srednješolce 2, DZS

R. Kladnik: SVET ELEKTRONOV IN ATOMOV, Fizika za srednješolce 3, DZS

Keith Johnson: FIZIKA, TZS, Ljubljana 1996

Stephen Pople: Shematski pregledi, Ljubljana 1998

Ken Dobson: Svet fizike, Založba obzorja, Maribor 2000

Vasja Kožuh: 1001 vprašanje iz fizike, DZS, Ljubljana 1999

Hinko Šolinc: Skozi fiziko s rešenimi nalogami, DZS, Ljubljana 1991.

6.2 LITERATURA ZA IZVAJALCE

D.C. Giancoli: Physics - Principles with applications, Prentice Hall, 1998

J. Strnad: Fizika I, II, III, IV, Ljubljana

J. Strnad: Fizika - Leksikon Cankarjeve založbe, CZ, Ljubljana 1985

H. Breuer (priredil J. Strnad): Atlas klasične in moderne fizike, DZS, Lj. 1993

I. Asimov: Biografska enciklopedija znanosti in tehnike, TZS, Lj. 1978

J. Strnad: Fizika za družboslovno usmeritev, DZS, Ljubljana 1987

J. Strnad: Zgodbe iz fizike, Slovenska matica, Lj. 1990

J. Strnad: Fiziki, M&N, Lj. 1995

J. Strnad: Razvoj fizike, DZS, Lj. 1996

J. Strnad: Iz take so snovi kot sanje, MK, Ljubljana 1988

J. Strnad: Prapok prasnov požene v dir, MK, Ljubljana 1988

L. Mathelitsch, Narava in fizika, DZS, Ljubljana 1995

Avsec, Prosen: Astronomija, DZS, Ljubljana

FIZIKA, poskusi in vaje, priročnik za učitelja (srednje usm. izobraževanje), DZS, Lj.1981

Koškin, Širkevič, Priročnik elementarne fizike, TZS, Ljubljana 1992

Revije:

Presek, Fizika v šoli, Obzornik za matematiko in fiziko, Proteus, Physics Teacher, Physics Education, Physik und Didaktik, Kvant

Računalniški programi

so navedeni v poglavju Uporaba računalnika pri pouku fizike.

7. VIRI

Pri oblikovanju učnega načrta smo upoštevali:

Učni načrt za fiziko za 8-letno osnovno šolo,

Učni načrt za fiziko za 9-letno osnovno šolo,

Učni načrt za fiziko za strokovne in tehniške šole za obseg od 140 do 280 ur.