NTNU KOMPiS Studieplan for Fysikk 2011/2012 Profesjons- og yrkesmål Kompis studiet i fysikk ved NTNU skal gi studentene tilstrekkelig kompetanse til å kunne undervise de fysikkfaglige temaene i naturfag i ungdomsskole og videregående skole og programfagene Fysikk 1 og Fysikk 2i videregående skole. Læringsmål /forventet læringsutbytte Kunnskaper En lærer med fullført utdanning fra Kompis i fysikk har solide grunnkunnskaper i fysikk, inkludert deres teknologiske anvendelser har gode kunnskaper om utøvelsen av faget, om fagets egenart, om samspillet mellom fag og skole og om fagets betydning i samfunnet Ferdigheter En lærer med fullført utdanning fra Kompis i fysikk kan planlegge og gjennomføre en variert og inspirerende fysikkundervisning, som understreker fagets eksperimentelle natur og at matematikken er dets naturlige språk kan analysere enkle fysiske problemer og velge relevante metoder for teoretisk beskrivelse og eksperimentell undersøkelse kan tilrettelegge for utforsking av enkle fysiske problemer for elever slik at de får et innblikk i fagets utvikling og rolle i dag kan selvstendig og kritisk vurdere læreplaner og fagdidaktiske verktøy kan fornye og videreutvikle sin faglige kompetanse Generell kompetanse En lærer med fullført utdanning fra Kompis i fysikk kan lede og motivere elevene i klasserommet, skape konstruktive og inkluderende læringsmiljø og bidra til elevenes faglige utvikling forstår fysikkens rolle i et lokalt og globalt samfunnsperspektiv 1 av 11 23/02/2011
Opptakskrav og anbefalte forkunnskaper Kandidaten må ha godkjent lærerutdanning matematiske kunnskaper tilsvarende minst 3MX/R2. Emner som inngår Totalt består studiet av 8 emner. Studiet er delt i to hoveddeler, Fysikk 1 og Fysikk 2. Fysikk 1 Mekanikk Varmelære og miljøfysikk Astronomi Mekaniske bølger og eksperimentelt arbeid Fysikk 2 Elektromagnetisme Elektrisitet og elektronikk Moderne Fysikk Lys, optikk og fysikkfaget i skolen Omfang i studiepoeng Hvert emne er på 7,5 stp. Normal studieprogresjon er på 15 studiepoeng per semester, dvs 60 stp over to år. Oppbygging Fysikk 1, høst 2011 Mekanikk (7,5 stp,) Emnet gir en grunnleggende innføring i mekanikk Varmelære og miljøfysikk (7,5 stp). Emnet gir en grunnleggende innføring i varmelære og knytter dette til fornybar energi, drivhuseffekten og andre aktuelle tema som er knyttet til fysikk og miljø. Fysikk 1, vår 2012 Astronomi (7,5 stp) Emnet gir en grunnleggende innføring i astronomi, relativitetsteori, astrofysikk og romteknologi, med speciell vekt på bruk av digitala hjelpmidler. Mekaniske bølger og eksperimentelt arbeid (7,5 stp). Emnet gir en grunnleggende innføring i mekaniske svingninger, mekaniske bølger og lydbølger med spesiell vekt på ulike former for eksperimentelt arbeid og bruk av digitale hjelpemidler både på laboratoriet og i rapporter. Fysikk 2 Elektromagnetisme (7,5 stp) Emnet gir en grunnleggende innføring i elektrostatikk, elektrodynamikk og magnetisme med induksjon. Elektrisitet og elektronikk (7,5 stp). Emnet gir en grunnleggende innføring i veksel- og likestrømskretser, kondensatoren, transistoren, vanlige sensorelementer med bruk av simuleringer og eksperimentelt arbeid. Må tas samtidig med faget Elektromagnetisme. Moderne Fysikk (7,5 stp) Emnet gir en grunnleggende innføring i kvantefysikk, atomfysikk, kjernefysikk og partikelfysikk, med speciell vekt på hverdaglige anvendelser av disse. 2 av 11 23/02/2011
Lys, optikk og fysikkfaget i skolen (7,5 stp). Emnet bygger på Mekaniske bølger og eksperimentelt arbeid og gir en innføring i lys og optikk, bruk av modeller i fysikk, læreplaner, undervisningsmetoder, motivasjon og vurdering i faget. Emnebeskrivelse til studieplan 2011/2012 Emneansvarlig (tittel og navn) Emneansvarliges epost Førsteamanuensis Jonas Persson Jonas.persson@ntnu.no Telefon 73593339 Institutt Fakultet Eksterne samarbeidspartnere Samarbeidspartnere v/ntnu Emnekode (kurset har gått tidligere) Ønsket emnekode (skal være i 6000-serien) Emnenavn Institutt for Fysikk Fakultet for naturvitenskap og teknologi Skolelaboratoriet (SVT) FYXXXX Mekanikk Emnenavn, engelsk Årsstudium / studieprogram Antall studiepoeng Studiet er en del av en årsenhet for naturfaglærere som gir kompetanse til å undervise Fysikk i videregående skole. Studieprogram: FJFYSVUÅ 7,5 studiepoeng Anbefalte forkunnskaper Opptakskrav Matematikk på nivå med R2 /3MX i videregående skole. 3 av 11 23/02/2011
Læringsmål Faglig innhold Læringsformer og aktiviteter Obligatorisk aktivitet Vurderingsform/eksamen Karakterskala (A-F eller bestått/ikke bestått) Annen relevant informasjon Studenten skal: Gjennom en kombinert teoretisk og eksperimentell tilnærming til faget oppnå grunnleggende forståelse for Newtons grunnleggende mekanikk. Lære å forstå og bruke sentrale begrep som energi, bevegelsesmengde, spinn og gravitasjon. Lære eksperimentelle metoder i fysikken. Ha kunnskap om vanlige forestillinger og utfordringer elever har i mekanikk Kunne planlegge og gjennomføre eksperimentelt arbeid med og uten teknologiske hjelpemidler. Generell innføring i mekanikk. Newtons bevegelseslikninger. Bevarelse av energi, bevegelsesmengde og spinn. Eksperimentelle arbeidsmåter, metoder for måling av fysiske størrelser, databehandling, tolkning og dokumentasjon. Forelesninger, øvinger og lab på samlingene Øvinger og skriving av rapporter mellom samlingene Veiledning og samarbeid med andre studenter på itsl Forelesninger, øvinger og lab på samlingene Rapporter og øvinger levert på itsl mellom samlingene. Alle rapporter og øvinger må være godkjente for å få endelig vurdering. Mappevurdering: Laboratorierapport 30% Utvalgte oppgaver 20% En hjemme laboratorierapport 20%? Skriftlig eksamen 30% Alle deler må være bestått. A F Studiet er nettbasert med to uker samling på Skolelabben. Uke 4 og 13. Samlingene omfatter to fag slik at dette faget tar 50 % av arbeidstiden hver av ukene. 4 av 11 23/02/2011
Emnebeskrivelse til studieplan 2011/2012 Emneansvarlig (tittel og navn) Emneansvarliges epost Universitetslektor Jorunn Grip Jorunn.grip@plu.ntnu.no Telefon (735)51127 og 90413 Institutt Fakultet Eksterne samarbeidspartnere Samarbeidspartnere v/ntnu Emnekode (kurset har gått tidligere) Ønsket emnekode (skal være i 6000-seriein) Emnenavn Emnenavn, engelsk Årsstudium / studieprogram Antall studiepoeng Anbefalte forkunnskaper Opptakskrav Program for lærerutdanning, PLU SVT NT Fysikk, NTNU Erstatter emnet: FY6008 Energi for framtiden, med termofysikk FY XXXX Varmelære og miljøfysikk Studiet er en del av en årsenhet for naturfaglærere som gir kompetanse til å undervise Fysikk i videregående skole. Studieprogram: FJFYSVUÅ 7,5studiepoeng Matematikk på nivå med R2 /3MX i videregående skole. 5 av 11 23/02/2011
Læringsmål Studenten kan beskrive og gjøre beregninger på termisk utvidelse, varmekapasitet og varmetransport kan gjøre beregninger med tilstandslikningen og kinetisk gassteori for en ideell gass kan beskrive og gjøre beregninger med termodynamiske prosesser og Termodynamikkens 1. hovedsetning kan beskrive og gjøre beregninger på sykliske varmekraft - og kjøle prosesser. kan gjøre rede for Termodynamikkens 2. hovedsetning og for entropi i sykliske prosesser kan gjøre rede for fysiske prinsipper for drivhuseffekten og varmetransport med luft og havstrømmer kan gjøre rede for hvordan menneskelig aktivitet endrer energibalansen i atmosfæren og kjenner til noe av argumentasjonen rundt klimaendringer kan gjøre forsøk knyttet til varmelære og fornybar energi - kjenner til fysikkfagets utvikling og betydning i utdanningen og i samfunnet Faglig innhold Termisk utvidelse, varmekapasitet og varmetransport. Tilstandslikningen og kinetisk gassteori for en ideell gass Arbeid, varme og indre energi. Termodynamiske prosesser i en ideell gass Termodynamikkens hovedsetninger Sykliske varmekraft- og kjøleprosesser, Carnotprosessen. Drivhuseffekten, menneskelig påvirkning og fornybare energikilder Kort om energitransport i atmosfæren og i havet. Aktuelle diskusjoner om klimaproblematikken og konsekvenser av klimaendringer Fysikkfagets utvikling og betydning i utdanningen og samfunnet Forsøk knyttet til varmelære og fornybar energi Læringsformer og aktiviteter Obligatorisk aktivitet Vurderingsform/eksamen Nødvendig matematikk Forelesninger og laboratoriearbeid på samlinger Øvinger og rapporter mellom samlingene Veiledning og samarbeid med andre studenter på itsl Forelesninger og laboratoriearbeid på samlingene Rapporter og øvinger levert på itsl mellom samlingene. Samtlige øvinger og rapporter må være godkjente for å få adgang til eksamen. Skriftlig eksamen Karakterskala (A-F eller bestått/ikke bestått) A F 6 av 11 23/02/2011
Annen relevant informasjon Studiet er nettbasert med to uker samling på Skolelaboratoriet. Dette emnet undervises første gang høsten 2011. Samlingene omfatter to fag slik at dette faget tar 50 % av arbeidstiden hver av ukene. Emnebeskrivelse til studieplan 2011/2012 Emneansvarlig (tittel og navn) Emneansvarliges epost Førsteamanuensis Jonas Persson Jonas.persson@ntnu.no Telefon 73593339 Institutt Fakultet Eksterne samarbeidspartnere Samarbeidspartnere v/ntnu Emnekode (kurset har gått tidligere) Ønsket emnekode (skal være i 6000-serien) Emnenavn Institutt for Fysikk Fakultet for naturvitenskap og teknologi Skolelaboratoriet (SVT) FYXXXX Astronomi Emnenavn, engelsk Årsstudium / studieprogram Antall studiepoeng Studiet er en del av en årsenhet for naturfaglærere som gir kompetanse til å undervise Fysikk i videregående skole. Studieprogram: FJFYSVUÅ 7,5 studiepoeng Anbefalte forkunnskaper Opptakskrav Matematikk på nivå med R2 /3MX i videregående skole. 7 av 11 23/02/2011
Læringsmål Faglig innhold Læringsformer og aktiviteter Obligatorisk aktivitet Vurderingsform/eksamen Karakterskala (A-F eller bestått/ikke bestått) Studenten skal: ur ett historiskt perspektiv kunna förklara den astronomiska världsbildens utveckling ha förvärvat insikter och kunskaper i astronomins grunder, tillämpningar och experimentella metoder kunna orientera sig på natthimlen samt förstå månens, solens och planeternas rörelse över himlen. ha färdigheter i att söka och sammanställa information inom ämnesområdet astronomi ha insikt i tillämpbarhet och begränsningar hos de relevanta vetenskapliga modeller som idag är allmänt vedertagna från ett astronomiskt, kosmologiskt och historiskt perspektiv. ha inblick i hur forskning inom astronomi och astrofysik bedrivs idag och hur disciplinerna har vuxit ha ett vetenskapligt, analytiskt och reflektivt förhållningssätt i förhållande till kursens innehåll. Kunne planlegge og gjennomføre eksperimentelt arbeid med og uten teknologiske hjelpemidler. Astronomins utveckling Solsystemet med samtliga typer av himlakroppar Stjärnbilder Astronomiska programvaror och dess användning Klassification av stjärnor Stjärnors uppkomst, utveckling och död Vita dvärgar, neutron stjärnor och svarta hål Galaxer och kassification av galaxer Universums tillkomst och utveckling Forelesninger, øvinger og lab på samlingene Øvinger og skriving av rapporter mellom samlingene Veiledning og samarbeid med andre studenter på itsl Forelesninger, øvinger og lab på samlingene Rapporter og øvinger levert på itsl mellom samlingene. Alle rapporter og øvinger må være godkjente for å få endelig vurdering. Mappevurdering: Laboratorierapport 25% Utvalgte oppgaveløsninger 20% Undervisningsopplegg/essay 25% Skriftlig Eksamen 30% Alle deler må være bestått. A F 8 av 11 23/02/2011
Annen relevant informasjon Studiet er nettbasert med to uker samling på NTNU. Uke xx og yy. Samlingene omfatter to fag slik at dette faget tar 50 % av arbeidstiden hver av ukene. Emnebeskrivelse til studieplan 2011/2012 Emneansvarlig (tittel og navn) Emneansvarliges epost Universitetslektor Jorunn Grip Jorunn.grip@plu.ntnu.no Telefon (735)51127 og 90413 Institutt Fakultet Eksterne samarbeidspartnere Samarbeidspartnere v/ntnu Emnekode (kurset har gått tidligere) Ønsket emnekode (skal være i 6000-seriein) Emnenavn Program for lærerutdanning, PLU SVT NT Fysikk, NTNU Erstatter FY6007 Åpne forsøk, med mekaniske svingninger og bølger FYXXXX Mekaniske bølger og eksperimentelt arbeid. Emnenavn, engelsk Årsstudium / studieprogram Antall studiepoeng Studiet er en del av en årsenhet for naturfaglærere som gir kompetanse til å undervise Fysikk i videregående skole. Studieprogram: FJFYSVUÅ 7,5studiepoeng Anbefalte forkunnskaper Opptakskrav Matematikk på nivå med R2 /3MX i videregående skole. 9 av 11 23/02/2011
Læringsmål Faglig innhold Læringsformer og aktiviteter Studenten - kan beskrive og undersøke periodiske fenomener, mekaniske bølger og lydbølger med og uten digitale hjelpemidler - kan analysere og gjøre beregninger på periodiske fenomener, mekaniske bølger og lydbølger med nødvendig matematikk og digitale hjelpemidler - kan bearbeide data, presentere og vurdere resultater og konklusjoner av forsøk og undersøkelser, med og uten digitale verktøy - kan anslå usikkerhet i innsamlede måledata og regne ut usikkerheten i det endelige resultatet - kan vurdere begrensninger i valgt metode og utstyr og foreslå forbedringer og videreutvikling av forsøk - kan planlegge og gjennomføre eksperimentelt arbeid med og uten teknologiske hjelpemidler, og veilede elever i dette arbeidet - har kunnskap vanlige forestillinger og utfordringer elever har på ulike områder i fysikk - kan lede og motivere elever i det faglige arbeidet og skape konstruktive og inkluderende læringsmiljø Svingninger og bølger: mekaniske svingninger mekaniske bølger lydbølger Matematiske verktøy: trigonometriske funksjoner i fysikk Praktisk arbeid: arbeid på laboratoriet og føring av journal bruk av datalogging digitale hjelpemidler i undervisning og rapporter åpne forsøk prosjekt med åpent forsøk Fagdidaktikk: eksperimentets plass i undervisningen motivasjon, læringsmiljø og elevers forestillinger Forelesninger Laboratoriearbeid i par og grupper på samlingene Øvinger, rapporter og egne forsøk mellom samlingene Veiledning i eget prosjektarbeid på samling Veiledning og samarbeid med andre studenter på itsl mellom samlingene 10 av 11 23/02/2011
Obligatorisk aktivitet Forelesninger og laboratoriearbeid på samlingene Rapporter og øvinger Selvstendig arbeid med eget forsøk Vurderingsform/eksamen Eksamen (50 %) Prosjektrapport (30 %) Rapporter fra forsøk (20 %) Alle delene må være bestått for å få endelig karakter i emnet. Karakterskala (A-F eller A F bestått/ikke bestått) Annen relevant informasjon Studiet er nettbasert med to uker samling på Skolelabben. Emnet undervises første gang våren 2012. Samlingene omfatter to fag slik at dette faget tar 50 % av arbeidstiden hver av ukene. 11 av 11 23/02/2011