Fysiikan vastaustekniikka

FY10 Kertausta abiturienteille

YTL Hyvän vastauksen piirteet 1/3

Fysiikan ylioppilaskokeessa arvioinnin kohteita ovat lukion opetussuunnitelman perusteiden mukaisen fysiikan tiedon osaaminen ja tiedon soveltamisen taito.

Kokeessa arvioidaan myös kokelaan kokeellisen tiedonhankinnan ja -käsittelyn taitoja. Näitä ovat muun muassa kokeensuunnittelu, yleisimpien mittavälineiden käytön hallinta, tulosten esittäminen ja tulkitseminen sekä johtopäätösten tekeminen. Kokeessa arvioidaan niin ikään kokelaan kykyä ymmärtää ja eritellä fysiikan luonteen mukaisia aineistoja.

Arvioinnissa kiinnitetään huomiota siihen, että vastauksissa on käytetty fysiikan käsitteitä ja käsiterakenteita asianmukaisesti ja että vastaukset on esitetty selkeästi ja asiasisällön puolesta johdonmukaisesti ja hyvin jäsennellysti.

YTL Hyvän vastauksen piirteet 2/3

Hyvä vastaus sisältää vastauksen perustelut, ellei tehtävänannossa ole toisin mainittu. Siitä käy ilmi, että kokelas on tunnistanut oikein fysikaalisen ilmiön ja tarkastelee tilannetta fysikaalisesti mielekkäällä tavalla. Kokelas osaa kuvata sovellettavan fysikaalisen mallin ja perustella, miksi mallia voidaan käyttää kyseissä tilanteessa.

Kun vastaukseen liittyy tilannekuvioita, voimakuvioita, kytkentäkaavioita tai graafisia esityksiä, nämä on tehty selkeästi ja fysiikassa noudatettujen yleisten periaatteiden mukaisesti. Esimerkiksi voimakuvioissa voimavektorit on erotettu vektoreiden komponenteista selkeästi.

YTL Hyvän vastauksen piirteet 3/3

Matemaattista käsittelyä vaativan tehtävän vastauksessa on suureyhtälöt ja kaavat on perusteltu tavalla, joka osoittaa kokelaan hahmottaneen tilanteen fysiikan kannalta oikein.

Vastauksessa on esitetty tarvittavat laskut ja muut riittävät perustelut sekä lopputulos. Suureiden arvojen sijoituksia yhtälöön ei tarvitse kirjoittaa näkyviin, jos vastauksessa on selkeästi esitetty, mitä symbolia, lukuarvoa ja yksikköä kullekin suureelle käytetään.

Symbolisten laskinohjelmistojen avulla tehdyt ratkaisut hyväksytään, kunhan ratkaisusta käy ilmi, mihin tilanteeseen ja yhtälöihin ratkaisu symboleineen perustuu ja lopputuloksen yhteydessä on esitetty tehtävänannossa kysytyn suureen ratkaistu suureyhtälö.

Laskennalliset tehtävät

1. Tehtävän kannalta olennaista fysiikan lakien nimeäminen
   • ​Esim. Newtonin II laki, Kirchhoffin II laki, työ-energiaperiaate, mekaaninen energia säilyy, liikemäärä säilyy, hajoamislaki, hilayhtälö
2. Lähtökohtana suureyhtälöt
   • ​Yhtälön puuttuminen tai virheet yhtälössä             väärä yhtälö
   • Laskut ilman suureyhtälöitä, max. 50 % tehtävän pisteistä
3. Suureyhtälö ratkaistu kysytyn suureen suhteen
   • Fyysikko haluaa nähdä suureiden välisen riippuvuuden!
   • ​Myös suureiden ja vakioiden arvot yksiköineen näkyvissä
   • Laskut ilman suureyhtälöitä, max. 50 % tehtävän pisteistä
4. Lopputulos
   • ​Oikea vastaustarkkuus (viime kokeissa YTL ilmoittanut hyväksytyn tarkkuuden)
   • Välitulosten pyöristykset eivät saa vaikuttaa lopputulokseen (älä laske jos ei ole pakko)
   • Vastauksessa oltava oikea yksikkö

Selitystehtävät

1. Tunnista (nimeä) tilanteeseen liittyvä fysiikan ilmiö
2. Selitä, mitä fysiikan ilmiö tarkoittaa ja mitä ilmiöstä seuraa
3. Kuvaile, miten fysiikan ilmiö ilmenee tarkasteltavassa tilanteessa
4. Käytä fysiikan käsitteitä oikein, vältä epämääräisiä sanoja
5. Kiinnitä huomiota syy-seuraussuhteiden ja suureiden muutosten suunnan oikeaan muotoiluun
6. Perustele tarvittaessa myös suureyhtälöin, kuvin tai kaavioin

Graafiset tehtävät

1. Piirrä kuvaaja, tarkista että akselit on oikeinpäin
2. Merkitse akseleiden suureiden nimet (tai suuretunnukset) sekä yksiköt
3. Valitse akseleiden alku- ja loppuarvot sopiviksi
4. Merkitse mittauspisteet näkyviin (alle 100 pistettä)
5. Valitse mittauspisteisiin sopiva sovitus (fysikaalisesti oikea malli!)
6. Tulkitse kuvaajaa
   • ​Määritä arvoja käyrältä, akseleiden leikkauspiste, kulmakerroin, käyrän alle jäävä pinta-ala
7. Kirjoita kuvaajasta tulkittu vastaus selkeästi näkyviin, pyöristä tarvittaessa
8. Perustele vastauksessa, miten olet kuvaajaa tulkinnut
   • ​Kuvakaappaus
   • Suureyhtälö
   • Sanallinen selitys

Voimakuviot

• Ei ylimääräisiä voimia, piirrä voimat sinne missä vaikuttavat, huomioi suunta ja pituus (pisteytys esim. 5 p)

• Väärä voimakuvio (0 p)
  • Voimakuviosta puuttuu voima tai siinä on ylimääräisiä voimia (esim. kokonaisvoima)
  • Yksi tai useampi voima on selvästi väärään suuntaan tai voiman suunta ei käy ilmi
  • Nopeus- tai kiihtyvyysvektorit voidaan piirtää mukaan voimakuvioon, mutta niiden tulee olla kappaleesta irrallaan; kappaleessa kiinni ne tulkitaan ylimääräisiksi voimiksi
• Voimien komponenttien piirtämisen virheet (-2 p tai max 2 p)
  • Voimille piirretty komponentit, jotka eivät erotu voimista (esim. katkoviiva tai eri väri on ok)
  • Toinen komponentti puuttuu tai komponenttien vektorisumma poikkeaa selvästi voimavektorista

Voimakuviot

• Pienet virheet (-1 p / virhetyyppi; max -2 p)
  • Voimien nimeäminen suuresymbolilla tai nimellä puuttuu
    • Symbolin voi merkitä skalaarina tai vektorina, mutta voimakuvion sisällä kaikille voimille samalla tavalla
  • Voimien pituuksien suhteet selvästi väärin
  • Voimien vaikutuspisteet väärin
    • Voimavektori voi alkaa tai päättyä voiman vaikutuspisteeseen tai kumpi tahansa hyväksytään riippumatta siitä onko kyseessä "vetävästä" vai "työntävästä" voimasta
  • ​Voimien momenttitasapainoa ei tarkasteta ellei kyse ole momenttitehtävästä

Pieniä virheitä (mutta virheitä silti)

• Virheet vektorimerkkien käytössä (lasketaan yhteen vektoreita ja skalaareita                           ), ellei virhe ole aiheuttanut aiempaa pistevähennystä
• Ei-standardin mukainen notaatio lausekkeissa esim. ala- ja yläindekseille, kerto- tai yhtäsuuruusmerkille tai muulle merkinnälle
• Pisteen käyttö desimaalierottimena lopputuloksissa
• Symbolit eivät ole kursiivilla tai yksiköt ovat kursiivilla

• YTL ei ole esim. notaatioista nykyisin niin tiukka kuin ensimmäisissä sähköisissä kokeissa
  • Siivoile mm. yksiköiden kursivoinnit pois kokeen lopussa, jos jää aikaa