Ämnesguide för ämneslärarstudier i fysik

• Miljöfysik, som ger en breddning av grundläggande kunskaper i fysik, med fokus på miljö- och hållbarhetsaspekter. I delkursen behandlas bland annat jordens klimat och energibalans, klimatförändringar, klimatscenarier och  klimatmodeller, energiflöden och värmetransport, UV-strålning och ozonskikt, fossilenergi, förnybar energi, kärnenergi, radioaktiva ämnen och joniserande strålning. Denna del läses tillsammans med ämneslärarstudenterna i teknik och naturvetenskap.
• Termodynamik, som syftar till att ge en förståelse av termodynamikens första och andra huvudsatser, med tillämpning på värmemaskiner, kylmaskiner och vämepumpar, samt av energiomvandlingar som en källa till energi. I delkursen behandlas bland annat temperatur, termisk jämvikt, värme, arbete, inre energi, entropi, fasövergångar, isotermiska och adiabatiska processer, Carnotcykeln, fri energi, kinetisk gasteori, värmeledning, verkningsgrad, exergi, Arkimedes och Pascals principer samt Bernoullis ekvation. Denna del läses tillsammans med studenterna på Fysikprogrammet.
• Programmering och numerisk modellering. Inom delkursen Miljöfysik ingår ett moment där du introduceras till programmering i Python och använder det för att modellera en frågeställning med anknytning till miljöfysik.
• Laborationer. Inom kursen får du utföra laborationer som illustrerar vissa fenomen inom termodynamik.
• Ämnesdidaktik och demonstrationer. Parallellt med ämnesstudierna arbetar vi med ämnesdidaktiska frågor som fysikens karaktär, fysikämnets roll i svensk skola, användningen av olika representationsformer inom fysikundervisning och elevers missuppfattningar, bland annat relaterat till ämnesinnehållet inom Miljöfysik och Termodynamik. Du får träna på att planera, genomföra och utvärdera kortare lektionsmoment, inklusive en praktisk demonstration inom termodynamik.

• Vågrörelselära och optik, som behandlar mekaniska vågor, med stor vikt vid ljud och ljus. I delkursen behandlas bland annat resonans, vibrationer, musikinstrument, dopplereffekt, brytning, interferens, diffraktion, elektromagnetiska vågor, optiska instrument, ljusets utbredning och polarisation. Denna del läses tillsammans med studenterna på Fysikprogrammet.
• Astrofysik, som ger en överblick över hur vi utifrån fysikens lagar beskriver vårt universum. I delkursen behandlas bland annat astronomiska observationer, planetsystem, solen, stjärnor, det interstellära mediet, Vintergatan och andra galaxer samt kosmologi.
• Programmering och numerisk modellering. Inom delkursen Astrofysik ingår ett moment där du tillämpar programmering för att modellera en frågeställning med anknytning till astrofysik.
• Laborationer. Inom kursen får du utföra laborationer som illustrerar vissa fenomen inom vågrörelselära.
• Ämnesdidaktik och demonstrationer. Parallellt med ämnesstudierna arbetar vi med ämnesdidaktiska frågor som analys av ämnes- och kursplaner i fysik, modellbegreppet inom fysik, introduktion till fysikdidaktisk forskning, samt användning av populärvetenskaplig litteratur, elevaktiva undervisningsformer och demonstrationer inom fysikundervisningen. Du får träna på att planera, genomföra och utvärdera kortare lektionsmoment, inklusive en praktisk demonstration inom vågrörelselära och optik.

• Mekanik, som behandlar rörelselagarna i den klassiska mekaniken och introducerar den speciella relativitetsteorin. I delkursen behandlas bland annat hastighet, acceleration, bevarandelagarna för rörelsemängd, energi och rörelsemängdsmoment, kraft, Newtons lagar, impuls, harmonisk oscillator, centralrörelse, tröghetskrafter i accelererade system, stela kroppars rotationsrörelse och energidissipation i mekaniska system.
• Ellära, som ger en introduktion till elektriska och magnetiska fält samt till elektriska kretsar. I delkursen behandlas bland annat elektriska laddningar och fält, Coulombs lag, Gauss lag, elektrisk potential, kapacitans, magnetfält, Biot-Savarts lag, Amperes lag, magnetisk induktion, Faradays lag, Lenz lag, induktans, enkla elektriska kretsar, Ohms lag, Kirchhoffs lagar, likström, växelström och elektromagnetiska vågor.
• Experimentell problemlösning, i vilken du får utveckla din experimentella färdighet och förmåga att genom experiment få detaljerad kunskap om fysikaliska fenomen. I delkursen ingår planering och genomförande av en experimentell undersökning, dimensions- och felanalys, kurvanpassning, protokollföring och rapportskrivning.
• Programmering och numerisk modellering, i vilken du får fördjupa dig inom programmeringsteknik genom att lösa beräkningsproblem inom mekanik och ellära numeriskt, samt visualisera resultaten.
• Ämnesdidaktik och demonstrationer. Parallellt med ämnesstudierna arbetar vi med ämnesdidaktiska frågor som syfte och genomförande av laborativt arbete inom fysikundervisningen samt elevers missuppfattningar inom mekanik och ellära. Du får träna på att planera, genomföra och utvärdera kortare lektionsmoment, inklusive praktiska demonstrationer inom både mekanik och ellära.

• Modern fysik, som behandlar Einsteins relativitetsteori samt grundläggande kvant- och atomfysik. I delkursen behandlas bland annat våg-partikeldualismen, svartkroppsstrålning och Plancks strålningslag, fotoelektrisk effekt, Comptonspridning, parbildning och annihiliation, röntgenstrålning, Bohrs atommodell, Schrödingerekvationen, Heisenbergs obestämdhetsrelation, väteatomen, flerelektronsystem och molekyler.
• Elektriska kretsar och mätteknik, som behandlar elektriska nät, mätinstrument och enkla elektronikkomponenter. I delkursen behandlas bland annat kretsanalys, växelströmskretsar och elen i hemmet.
• Laborationer. Inom kursen får du utföra laborationer som illustrerar vissa fenomen inom modern fysik samt arbeta praktiskt med mätteknik och med datainsamling med hjälp av sensorer och dator.
• Ämnesdidaktik. Parallellt med ämnesstudierna arbetar vi med ämnesdidaktiska frågor som konstruktion och rättning av prov för bedömning inom fysik samt analys av läromedel i fysik. Du får också träna på att planera, genomföra och utvärdera ett lektionsmoment.

• Kvantfysik, som behandlar grundläggande kvantfysik och kvantmekanik. I delkursen behandlas bland annat kvantfysikens experimentella bakgrund, enkla tillämpningar av Schrödingerekvationen, bundna tillstånd, kvantmekanikens formalism, banimpulsmoment och spinn, elektrontillstånd i en- och flerelektronatomer samt Pauliprincipen och det periodiska systemet. Denna del läses tillsammans med studenterna på Fysikprogrammet.
• Laborationer. Inom kursen får du utföra laborationer som illustrerar vissa fenomen inom kvantfysik.
• Ämnesdidaktik. Denna delkurs läses tillsammans med ämneslärarstudenter i biologi, kemi och teknik. Den fördjupar och breddar två områden från tidigare kurser. I det ena området arbetar du med de mål för skolans naturvetenskap i vilka begreppen scientific literacy, argumentation och kunskapsemfaser är centrala. I det andra området tillämpar du en evidensbaserad modell för professionell utveckling, learning study, genom att planera, genomföra och utvärdera lektionsmoment med elever på en fältskola. I delkursen ingår också läromedelsanalys.

• Subatomär fysik, som behandlar kärnfysikaliska begrepp, modeller och teorier. I delkursen behandlas bland annat den starka och den svaga växelverkan, radioaktivitet, joniserande strålning, kärnreaktioner, fission, fusion, partikelfysik, standardmodellen och nukleär astrofysik. Denna del läses tillsammans med studenterna på Fysikprogrammet.
• Fasta tillståndets fysik, som behandlar fysiken i fasta ämnen. I delkursen behandlas bland annat kristallstrukturer, statistiska fördelningsfunktioner, metallers elektronstruktur, bindning i fasta ämnen, halvledare, fononer, värmeledning, magnetism, defekter i kristallina material, dielektriska egenskaper och supraledning.
• Laborationer. Inom kursen får du utföra laborationer som illustrerar vissa fenomen i subatomär fysik och i fasta tillståndets fysik.

Under de två sista åren på utbildningen skriver du två stycken examensarbeten (”självständiga arbeten”) om 15 hp vardera med anknytning till fysikämnet. Examensarbetena ska behandla ”ett problemområde av relevans för yrkesutövning och ämnet”, som du väljer i samråd med en handledare. 

Det första arbetet skrivs vanligtvis i par och består av en forskningsöversikt över ett område som är intressant både fysikaliskt och didaktiskt. I det andra arbetet, som du genomför själv, leder du en empirisk studie relaterad till undervisning och lärande i fysik.

För mer information om examensarbeten läs på Studentportalen.

Du genomför din verksamhetsförlagda utbildning (VFU) huvudsakligen inom fysik. VFU är uppdelad i fyra perioder (VFU-kurser, totalt 30 hp) som är utspridda över hela utbildningen, från första terminen till sista terminen, och som har en progression mot allt större inslag av egen undervisning och självständig verksamhet som lärare. 

En VFU-period består av praktik på en skola och av seminarier på universitetet. En verksam lärare kommer att vara din VFU-handledare på skolan och du kommer också att få besök av en universitetslärare från institutionen för fysik.

Upplägg och kursmål för VFU-kurserna regleras av så kallade ramkursplaner och är därför likartade oavsett ämne, men den egna undervisningen ska genomföras huvudsakligen i förstaämnet och i viss mån i andraämnet.

I VFU-kurserna ingår olika typer av examinerande kursuppgifter, både muntliga och skriftliga. En del av dessa redovisas och diskuteras under praxisseminarier tillsammans med övriga studenter. En viktig del av kursernas examinationsunderlag utgörs av examinerande lektionsbesök, där en universitetslärare från institutionen för fysik besöker en av dina lektioner och efteråt samtalar kring lektionens planering och genomförande tillsammans med dig och din VFU-handledare.

För mer information om VFU inom lärarutbildningen läs på GU:s webb.