Fysik (46-60 hp)

Mål

Efter avslutad kurs skall den studerande kunna

• använda och redogöra för grundläggande begrepp och teorier inom modern fysik, samt ge exempel på experimentellt stöd och tillämpningar
• lösa problem inom modern fysik
• genomföra experiment inom modern fysik
• redogöra för ett delområde inom astronomi och ett inom energi för hållbar utveckling
• sammanfatta ämnesdidaktiska forskningsresultat inom modern fysik
• utveckla laborationer som använder digitala verktyg
• planera, genomföra och utvärdera laborations- och lektionsundervisning
• konstruera provuppgifter och bedöma elevers provsvar.

Innehåll

Inom den moderna fysiken behandlar kursen följande delområden: speciella relativitetsteorin, kärnfysik, kvantfysik, atomfysik, molekylfysik, fasta tillståndets fysik, samt elementarpartiklar och huvuddragen i Standardmodellen.

Några specifika begrepp som kursen behandlar inom modern fysik är: fotoelektrisk effekt, våg-partikeldualism; atomkärnans uppbyggnad, radioaktivt sönderfall, massaenergiekvivalens, nukleära reaktioner, fission och fusion; Schrödingerekvationen och vågfunktioner; atommodeller (både kvantmekanisk modell och den halvklassiska Bohrmodellen), atom- och molekylorbitaler, atomspektra, och det periodiska systemets uppbyggnad. Kursen tar även upp tekniska tillämpningar.

Kursen ger en introduktion till några delområden inom astronomi. Den studerande gör en litteraturstudie som relaterar till följande delområden: metoder för undersökning av universum, stjärnors utveckling, universums utveckling och struktur, eller exoplaneter och förutsättningar för liv.

Kursen tar även upp frågor om alternativa energikällor och energianvändning ur ett hållbarhetsperspektiv. Den studerande gör en litteraturstudie och relaterar frågeställningarna till grundläggande fysik.

Inom den ämnesdidaktiska delen av kursen sammanfattar den studerande ämnesdidaktiska forskningsresultat inom modern fysik.

Vidare inom ämnesdidaktiken utvecklar den studerande laborationer inom modern fysik och mekanik som använder digitala verktyg för mätning eller simulering. Den studerande utformar då även en tillhörande labbinstruktion för elever och en lärarhandledning, samt provkör och utvärderar.

Den studerande planerar, genomför och utvärderar lektionsundervisning, samt gör bedömning av elevers kunskaper. Den studerande tillämpar då kunskaper inom ellära eller modern fysik samt metodik vid praktiska undervisningsmoment. Den studerande konstruerar ett tillhörande prov och bedömer elevers kunskaper genom provsvar.

Den studerande läser här svensk och engelskspråkig kurslitteratur, inklusive ämnesdidaktiska forskningsartiklar från internationella vetenskapliga tidskrifter.