Fysiikka-sarjan läpileikkaavana aiheena on kokeellinen lähestymistapa, jota tukevat videot ja simulaatiot sekä kokeelliset tehtävät. Fysiikka-sarjassa lähes kaikki matemaattiset mallit perustuvat mittauksiin, joihin voi tutustua videoiden avulla koulussa tai kotona.
Fysiikka on kokeellinen luonnontiede. Tämä tarkoittaa, että fyysikot pyrkivät kokeiden avulla selvittämään universumimme saloja.
– Tarkoituksena on kasvattaa uusi sukupolvi fysiikan, tieteen ja tekniikan tutkijoita ja osaajia. Silloin tutkimisen taitoja täytyy harjoitella aivan samalla tavalla kuin muutakin luonnontieteisiin liittyvää, kuten matemaattisen hallinnan keinoja ja tiedon esittämisen taitoja, sanoo fysiikan lehtori ja diplomi-insinööri Jari Latva-Teikari. Hän opettaa Tampereen lyseon lukiossa ja on Fysiikka-sarjan tekijä.
Fysiikka-sarjassa kokeellisuuteen on panostettu. Sarja tarjoaa aiempaa enemmän video- ja aineistomateriaalia kokeellisten töiden tueksi. Lähes kaikki matemaattiset mallit voi muodostaa tutkimusten avulla.
– Materiaali on toki suunniteltu niin, ettei tutkimuksiin tutustuminen ole välttämätöntä, mutta ainakin se on nyt tehty ennennäkemättömän helpoksi, Latva-Teikari kertoo.
Kaikki tutkimukset on videoitu
Kokeellisuutta tuetaan niin Fysiikka-sarjan luvuissa kuin lukujen tehtäväsarjoissa. Tehtäväsarjoissa on kokeellisia tehtäviä, joista osa on helppo toteuttaa kotonakin. Fysiikka-sarjassa kaikki tutkimukset on videoitu.
– Siten opiskelija voi havainnoida tutkimuksia helposti esimerkiksi verkko-opiskelussa tai tilanteessa, jossa lukiolla ei sillä hetkellä ole käytössä tutkimuksen tekemiseen tarvittavia välineitä, sanoo aineen kvanttimekaanisesta mallinnuksesta väitellyt tohtori ja Fysiikka-sarjan tekijä Jenni Andersin. Hän opettaa Mikkelin lukiossa matematiikkaa ja fysiikkaa.
Osassa tutkimuksista opiskelija voi kerätä tarvittavan mittausdatan esimerkiksi videota pysäyttelemällä. Ja osassa opiskelija saa mittausdatan taulukkomuodossa, jolloin hän voi ladata mittaustulokset koneelleen ja tehdä niiden pohjalta analyysia esimerkiksi Logger Pro -ohjelman avulla.
Uudet käsitteet esitellään tutkimusten avulla
Sekä Andersin että Latva-Teikari ovat sitä mieltä, että kokeellisuus on hyvä valjastaa uuden oppimiseen, ei ainoastaan valmiiden mallien todentamiseen.
– Jos aikaa ja laitteita on riittävästi, pyrin tunneillani aina siihen, että laborointia käytetään jonkin ilmiön matemaattisen mallin luomiseen tai luonnonvakion määrittämiseen. Kokeellisuutta käytetään turhan usein siihen, että varmistetaan juuri opittu teoria kokeen avulla, Latva-Teikari sanoo.
Fysiikka-sarjassa pyritään siihen, että kaikki keskeiset uudet käsitteet esitellään kokeiden avulla.
– Fysiikka-sarjassa ei siis toimita niin päin, että ensin todetaan tietty sääntö tai lainalaisuus ja sitten testataan sen paikkansapitävyys kokeilla. Sen sijaan tunnilla voidaan esimerkiksi tutkia kokeellisesti kahden suureen välistä riippuvuutta ja sitten muotoilla havaittu riippuvuus yleiseksi säännöksi tai suureyhtälöksi, Andersin kertoo.
Tervetuloa tutustumaan Fysiikka-sarjaan!
Järjestimme Fysiikka-sarjasta virtuaalisen esittelytilaisuuden 7.4.2022.
