Perusfysikaalisena

Perusfysikaalisena on termi, jota käytetään kuvaamaan fysiikan opettamisen ja oppimisen perustason lähestymistapaa. Siinä ilmiöt pyritään ymmärtämään ja kuvaamaan mahdollisimman yksinkertaisten lakien ja matemaattisten mallien avulla, ilman syvällistä kvantti- tai relativistista teoriaa. Näin oppija rakentaa perustuntemuksen liikkeistä, energiasta ja vuorovaikutuksista.

Keskeisiä osa-alueita ovat klassinen mekaniikka, lämpöoppi, sähkömagnetismi sekä aalto- ja optiikka. Perusfysikaalisessa lähestymistavassa korostetaan mittaus- ja laskentaosaamista, yksiköiden hallintaa, vektorista ajattelua sekä mallien käyttöä ja niiden rajoitteiden tunnistamista. Tavoitteena on kehittää intuitiota sekä kykyä ratkaista tyypillisiä ongelmia selkeillä, matemaattisilla malleilla.

Opetuksessa ja oppimisessa käytetään usein yksinkertaisia kokeellisia asetelmia ja oletuksia, kuten kitkan huomioonottamisen rajoittaminen tai ilmanvastuksen vähättely, jotta perusilmiöt ovat havaittavissa ja ymmärrettävissä. Opiskelija oppii muotoilemaan tilanteita peruslakien avulla, kuten Newtonin liikeyhteyksiä, energian säilymistä sekä potentiaalienergian ja kineettisen energian välistä yhteyttä, sekä sähkömagnetismin peruslakeja kuten Ohmin lain.

Perusfysikaalisella lähestymistavalla on tärkeä asema sekä akateemisessa että soveltavassa kasvatuksessa: se antaa pohjan jatko-opinnoille fysiikassa, tekniikassa ja luonnontieteiden sovelluksissa, sekä osoittaa mallien rajat ja epävarmuudet.

Esimerkkejä havainnollistamisesta ovat vapaan kappaleen liike, pienellä alueella tapahtuva jousi-kappale-järjestelmän liike sekä perusominaisuudet sähköpiirissä Ohmin lain ja resistanssin avulla.