Érettségi változások: FIZIKA

2020-ban a Nemzeti alaptanterv és Kerettantervek bevezetését követően elkészültek a hozzájuk illeszkedő részletes érettségi vizsgakövetelmények is. A követelmények alapján először a 2023/2024-es tanévben, a május-júniusi érettségik alkalmával adnak számot tudásukról a vizsgázók.

A megújuló érettségi vizsgakövetelmények – általánosan interpretálva, az összes érettségire vetítve – korszerű értékelési módszereket határoznak meg, amelyekkel az eddiginél szélesebb teret adnak a diákok önálló problémamegoldásának és kreativitásának. Továbbra is megmaradt az érettségi vizsga kétszintű rendszere, amelyben a kötelező vizsgatárgyak sem változtak meg, így a fizika egy nem kötelezően megszabott időpontra esik majd.

A fizikaismeretek kitágítása

A 2024-től érvényes érettségi rendszerben a fizika vizsgakövetelményei között a korábban már meghatározott kompetenciákat érthetjük: a vizsgázónak ismereteit össze kell kapcsolnia a mindennapokban tapasztalt jelenségekkel, a modern kor technikai eszközeinek működésével és azok hétköznapi használatával. A vizsgázónak az alapvető természettudományos megismerési módszereket ismernie és alkalmaznia kell. Ismernie kell az alapmennyiségek mérését, egyszerű számításokat el kell tudnia végezni. A vizsgázónak tisztában kell lennie az egyszerűen lefolytatható fizikai kísérletek elvégzésével, a kísérleti tapasztalatok kiértékelésével, grafikonok, ábrák és folyamatábrák készítésével, értékelésével, elemzésével, a különféle mértékegységek, mértékrendszerek használatával. A vizsgázónak tudnia kell a vizsga szintjének megfelelő szakkifejezések szabatos használatát szóban és írásban, ismernie kell az induktív és deduktív következtetéseket, illetve analógiás következtetéseket, valamint adatok, ábrák kiegészítését, adatsorok, ábrák (köztük diagramok, grafikonok) elemzését, felhasználását. A vizsgázónak el kell különítenie a tudományos és áltudományos szövegeket/információkat, a téves információkat azonosítania kell. A vizsgázó kompetenciái között szerepel a napjainkban felmerülő, fizikai ismereteket is igénylő problémák lényegének megértése, a mindennapi életben használt eszközök működésének megértése, az időbeli tájékozódás a fizikatörténet legfontosabb eseményeiben. A vizsgázónak fel kell ismernie és értenie kell a környezetvédelemmel összefüggő problémákat, a környezettudatossággal és energiahatékonysággal összefüggő problémákat és a lehetséges megoldási lehetőségeket, ismernie kell a jelen tudományos kihívásait. Szükséges az önálló ismeretszerzés, kutatás, projektmunka elvégzésére való képesség és gyakorlat, saját munkájának hiteles értékelése, illetve más természettudományos tantárgyak kapcsolódó középszintű kulcsfogalmainak megértése.

Témaköri átstrukturálás

Mind a 2017-es, mind a 2024-es érettségi vizsgakövetelmények esetében az emelt szintű vizsga tartalmi követelményeibe beletartoztak és beletartoznak a középszintű vizsga tartalmi követelményei.

1. Mozgás és egyensúly, amely korábban Mechanika néven jelent meg. Több strukturális változás történt, jelen esetben az új, 2024-től érvényes vizsgarendszer követelménylistáját közöljük. (= Elsősorban előre, a követelménylista elejére kerültek az Egyszerű mozgások, melyen belül két külön szakaszt különítettek el: az egyenesvonalú egyenletes mozgást és az egyenesvonalú egyenletesen változó mozgást. Előbbi emelt szintjére bekerült az Ismerje az anyagi pont és a merev test fogalmát a probléma jellegének megfelelően.)

2. Energia, munka, hő, amely korábban Hőtan, termodinamika címmel jelent meg. (= Két nagyobb témakört olvashatunk le. Egyrészt a Munka, energia témakörét, melyen belül a tanulóknak a következő résztémákkal kell foglalkozniuk: munkavégzés, munka, energia, a munka és energia viszonya [munkatétel], mechanikai energiamegmaradásának elve; teljesítmény, hatásfok, megújuló és nem megújuló energiaforrások, energiaátalakulások erőművekben, környezetben, háztartásban, emberi szervezetben, az energia szállítása, élelmiszerek energiatartalma. A témakörön belül a középszintű és emelt szintű követelmények a korábbi vizsgakövetelményekhez hasonló, ám strukturálisan más szegmenseket emel ki. A másik nagyobb témakör A melegítés és hűtés következményei címet kapta, amelyen belül a következő témák kaptak helyet: termikus kölcsönhatások, hőtágulás, hőmérséklet, gázok: egyensúlyi állapot hőmérséklet, nyomás, térfogat, belső energia anyagmennyiség [tömeg, részecskeszám], mól ideális gáz, Avogadro törvénye, termikus kölcsönhatás, ideális gáz állapothatározói és azok megváltozása, állapotegyenletek, egyesített gáztörvény, izobár, izochor és izoterm állapotváltozás; az ideális gáz kinetikus modellje [csak emelt szinten!]; hőmozgás; hőmennyiség, munkavégzés, belső energia, a termodinamika I. főtétele, adiabatikus állapotváltozás; melegítés, hűtés, halmazállapot-változás; a termodinamika II. főtétele, időbeli egyirányúság a természetben, rendezettség, rendezetlenség, hőerőgépek hatásfoka.)

3. Víz, levegő, környezet (= A Víz, levegő témakörön belül a következő témákkal találkozhatnak a tanulók: légnyomás, időjárás, a légnyomás és időjárás kapcsolata; a víz különleges tulajdonságai [csak középszinten!]; Pascal törvénye, hidrosztatikai nyomás, felhajtóerő, áramlás hatására bekövetkező nyomáscsökkenés; felületi feszültség. A Környezet témakörén belül a tanulóknak a hőterjedés módjaival, illetve az éghajlat, ózonpajzs, üvegházhatás, klímaváltozás témáival kell foglalkozniuk.)

4. Elektromosság, korábban Elektromágnesesség címen jelent meg. (= Az egyik témakör a Szikrák, villámok címet kapta, melyen belül az elektrosztatikai alapjelenségek, atom, elektron, a töltésmegmaradás törvénye, a Coulomb-törvény, az elektromos mező jellemzése, erővonalak, térerősség, homogén mező, szuperpozíció elve, potenciál, feszültség, ekvipotenciális felület, földpotenciál, konzervatív mező, és a kondenzátorok, kapacitás résztémák jelentek meg. A második témakör az Elektromosság a környezetünkben címmel jelent meg, melynek keretében az elektromos áram, áramerősség, feszültség, feszültségforrás, áramforrás, Ohm törvénye, az egyenáram hatásai, biológiai, hő, mágneses és vegyi hatás, és az egyenáram munkája és teljesítménye, valamint a galvánelemek, akkumulátor, továbbá a váltakozó áram, lakások áramellátása, elektromos eszközeink, illetőleg a pillanatnyi, maximális és effektív feszültség és áramerősség, váltakozó áramú ellenállások: ohmos, induktív és kapacitív ellenállás, fáziskésés, fázissietés, végül a félvezetők, félvezető eszközök témáit kell a diákoknak feldolgozniuk. Generátorok és motorok témakörnél az alábbi témákkal találkozhatunk: mágneses alapjelenségek, a mágneses mező jellemzése, mágneses erőhatások; az indukció alapjelensége, mozgási indukció, nyugalmi indukció; Faraday-féle indukciós törvény, Lenz törvénye, kölcsönös indukció, önindukció, tekercs mágneses energiája; generátor, motor, dinamó transzformátor.

5. Hullámok, kommunikáció, fény, korábban Optika címen volt ismert. (= A hullámok szerepe a kommunikációban című témakör alatt a következő témákat kell feldolgozniuk a diákoknak: mechanikai hullámok; visszaverődés, törés, interferencia, elhajlás; hangforrás, hanghullámok, hangerősség, hangmagasság, hangszín; állóhullám, duzzadóhely, csomópont, húrok, sípok; ultrahang, infrahang, zajszennyezés; az elektromágneses hullám fogalma, terjedési sebessége vákuumban, az elektromágneses hullámok spektruma; rezgőkör [csak emelt szinten!)]; speciális relativitáselmélet [csak emelt szinten!]. A Képek és látás témakörében tudásukat kell bizonyítaniuk a tanulóknak a következő témákból: a fény terjedési tulajdonságai; a fényvisszaverődés és a fénytörés törvényei [Snellius-Descartes törvény], teljes visszaverődés, határszög [száloptika], diszperzió, színképek, homogén és összetett színek; fényinterferencia, koherencia, fénypolarizáció, polárszűrő, fényelhajlás résen, rácson, lézerfény, holográfia; a geometriai fénytani leképezés, az optikai kép fogalma [valódi, látszólagos], síktükör, lapos gömbtükrök [homorú, domború], vékony lencsék [gyűjtő, szóró], fókusztávolság, dioptria; leképezési törvény, nagyítás, egyszerű nagyító, fényképezőgép, vetítő, mikroszkóp, távcső; a szem és a látás, rövidlátás, távollátás, szemüveg).

6. Atomfizika, magfizika (= Két témakör van, az első: Az atomok és a fény: foton [energiakvantum]; kilépési munka; az atom szerkezete, atommag, elektron, elemi töltés, ion relatív atomtömeg, legfontosabb atommodellek; Rutherford szórási kísérlete, atommag; vonalas színkép; alapállapot, gerjesztett állapot; a fény részecsketermészete, az elektron hullámtermészete, de Broglie-hullámhossz, Heisenberg-féle határozatlansági reláció; elektronmikroszkóp, felbontás; az elektronburok szerkezete, kvantumszámok: fő- és mellékkvantumszám, mágneses kvantumszám, spin, Pauli-féle kizárási elv, Hund-szabály, elektronhéj [csak emelt szinten!]; kvantummechanikai atommodell [csak emelt szinten!]. A másik témakör Az atommag szerkezete: atommag, nukleon, proton, neutron, tömegszám, rendszám, izotóp, nukleáris kölcsönhatás; tömeghiány [tömegdeffektus]; radioaktivitás, alfa-, béta-, és gamma-sugárzás; felezési idő, bomlási törvény, aktivitás; bomlási sor; sugárvédelem; mesterséges radioaktivitás [csak emelt szinten!]; maghasadás, szabályozott láncreakció, szabályozatlan láncreakció, atombomba magfúzió, nukleáris energiatermelés; sugárterhelés, háttérsugárzás; elnyelt sugárdózis, egyenérték dózis [csak emelt szinten!]; nukleáris medicina, radioaktív izotópok alkalmazása; sugárzásmérés [csak emelt szinten!]; elemi részecskék [csak emelt szinten!].)

7. A Világegyetem megismerése, korábban Gravitáció, csillagászat néven volt ismert. (= A gravitációs mező című témakörben az alábbi témák jelentek meg: a gravitációs mező, az általános tömegvonzás törvénye; a bolygómozgás Kepler törvényei; súly és súlytalanság; kozmikus sebességek. A Csillagászat témakörében a fényév; űrkutatás, vizsgálati módszerek; Naprendszer; Nap; Hold; üstökösök, meteoritok; csillagok; Tejútrendszer, galaxisok, galaxishalmazok; Ősrobbanás elmélete, táguló Univerzum, fekete lyuk témáit kell a tanulóknak ismerniük.)

8. Fizika- és kultúrtörténeti ismeretek (= A fizikatörténet jelentősebb személyei: Arkhimédész, Kopernikusz, Kepler, Galilei, Newton, Watt, Ampère, Faraday, Maxwell, Hertz, Jedlik Ányos, Eötvös Loránd, Rutherford, M. Curie és P. Curie, Planck, Bohr, Einstein, Kármán Tódor, Szilárd Leó, Teller Ede, Wigner Jenő, Gábor Dénes, érdekesebb személyek fizikatörténeti projektekhez, pl.: Leonardo, Hooke, Huygens, Ohm, Young, Joule, Faraday, J. J. Thomson, Millikan, Feynman, Hawking, Marx György stb. Felfedezések, találmányok, elméletek: geo- és heliocentrikus világkép, „égi és földi mechanika egyesítése”, távcső, mikroszkóp, vetítő, a fény természetének problémái, gőzgép és alkalmazásai, dinamó, generátor, elektromotor, az elektromágnesség egységes elmélete, belső égésű motorok, az elektron felfedezésének története, radioaktivitás, az atomenergia alkalmazása, röntgensugárzás és más elektromágneses hullámok, speciális relativitáselmélet, kvantummechanika, az űrkutatás történetének legfontosabb eredményei, félvezetők. A jelen kihívásai: anyagtudományi kutatások, hálózatkutatás, részecskefizika, kvantumoptika és kvantuminformatika, lézer, gravitációs hullámok, sötét anyag, sötét energia, környezetfizika, mesterséges intelligencia.)