• raspoznaje pojavu mirovanja, odnosno gibanja, te navodi primjere različitih vrsta gibanja
• identificira dimenziju vremena u kinematičkim veličinama
• opisuje fizikalne veličine kinematike.

• određuje brzinu koristeći se podatcima dobivenim mjerenjem
• ispunjava tablice gibanja, grafički objašnjava kinematičke veličine
• prepoznaje brzinu i ubrzanje tijela iz dobivenih podataka, koji su rezultati mjerenja
• svrstava slobodni pad u jednoliko ubrzano gibanje.

• uz objašnjenje navodi primjere međudjelovanja, opisuje imenovane sile
• definira silu navodeći oznaku za silu i mjernu jedinicu za silu, koristi silu kao vektorsku fizikalnu veličinu
• mjeri silu primjenjujući Hookeov zakon i upotrebljavajući dinamometar
• povezuje silu teže s gravitacijskim međudjelovanjem
• razlikuje silu teže i težinu, te težinu i masu tijela
• računa težinu tijela koristeći ubrzanje sile Zemljine teže 
• promatrajući pokus zaključuje koja su svojstva trenja i prepoznaje učinke trenja
• razlikuje trenje kotrljanja od trenja klizanja, primjenjuje izraz za silu trenja
• objašnjava ravnotežu i stabilnost tijela pomoću položaja težišta i veličine oslonca, navodi koje su vrste ravnoteže
• objašnjava polugu, ravnotežu poluge i njenu primjenu u svakodnevnici.

• gibanje
•  mirovanje
• put
• vrijeme
• vremenski interval
• brzina
• krivocrtno i pravocrtno gibanje
• jednoliko gibanje po pravcu
• nejednoliko gibanje
• srednja brzina
• trenutna brzina
• akceleracija
•  jednoliko ubrzano gibanje
• slobodni pad

• matematički izraz za brzinu, akceleraciju i slobodni pad
• tablični prikaz
• s-t graf, v-t graf, a-t graf

• međudjelovanje
• sila
• vektor
• elastična sila
• produljenje opruge
• dinamometar
• njutn (N)
• sila teže
• težina
• djelovanje više sila
• pritisna sila
• trenje
• faktor trenja
• težište
• ravnoteža
• poluga
• krak sile
• oslonac

Na primjerima iz svakodnevnice objasniti mirovanje odnosno gibanje i vrste gibanja. 

Opisati jednoliko gibanje po pravcu i da je brzina vektorska veličina.

Opisati nejednoliko gibanje i potrebu izračunavanja srednje i trenutne brzine.

Opisati akceleraciju i jednoliko ubrzano gibanje po pravcu; istaknuti slobodni pad kao primjer jednoliko ubrzanog gibanja.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (udaljenost dviju točaka, pravac), Tehnička kultura (prometna pravila) i Tjelesna i zdravstvena kultura (učenik prati i uspoređuje osobna postignuća).
 

Jednoliko gibanje objasniti analitički (formulom), verbalno, tablično, s-t grafom i v-t grafom. Bilo bi dobro da učenik na osnovi grafa uoči razliku u brzini gibanja više tijela. Npr. veći nagib pravca u s-t grafu predstavlja veću brzinu. Što je pravac u v-t grafu udaljeniji od osi t, to je brzina gibanja tijela veća.

Nejednoliko gibanje prikazati pomoću grafa, zatim ga usporediti s grafom jednolikog gibanja. Potrebno je usporediti grafički prikaz ubrzanog gibanja i grafički prikaz usporenog gibanja.

Jednoliko ubrzano gibanje objasniti analitički (formulom), verbalno, tablično, a-t grafom, v-t grafom i s-t grafom. Pomoći učenicima uočiti razliku gibanja kada je akceleracija pozitivna veličina, kada je akceleracija negativna veličina i kada je akceleracija jednaka nuli.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (linearna jednadžba s jednom nepoznanicom, koordinatni sustav u ravni, proporcionalnost ) i Informatika (Excel - crtanje grafikona).

Potrebno je posebno istaknuti silu kao vektorsku fizikalnu veličinu. Zašto je sila vektorska fizikalna veličina i djelovanje više sila na jedno tijelo pokazati npr. pomoću učeničkog stola, uključujući i same učenike.

Dobro bi bilo da učenici osjete iznos sila koje koriste u svakodnevnici.

Dodatno motivirati učenike da samostalno ili u parovima izrade dinamometar.

Da bi bolje razlikovali masu i težinu tijela, s učenicima napraviti tabličnu usporedbu.

Pokusom ili video simulacijom navesti učenika da samostalno zaključi koja su svojstva trenja; o čemu ovisi, odnosno ne ovisi.

Koristeći se vagom s polugom i utezima navesti učenike da sami dođu do zaključka kada će poluga biti u ravnoteži.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (vektori, linearne jednadžbe s jednom nepoznanicom, proporcije),  Kemija (atomi i molekule ), Zemljopis (plima, oseka, kretanje nebeskih tijela), Biologija (građa i funkcija ljudskog i životinjskog organizma), Tehnička kultura (upotreba oruđa, alata ) i Tjelesna i zdravstvena kultura (skok u vis).

• navodi 1. i 3. Newtonov zakon
• definira mjernu jedinicu za silu
• upotrebljava 2. Newtonov zakon.

• definira rad, razlikuje rad u svakodnevnici od rada u fizici
• definira pojam snage, prakticira matematički izraz za rad i snagu
• opisuje kinetičku i potencijalnu energiju, identificira povezanost rada i energije
• kroz primjere objašnjava pretvorbu energije i Zakon očuvanja energije

• razlikuje kapljevine i plinove
• povezuje tlak i silu, navodi matematički izraz za tlak i definira osnovnu mjernu jedinicu za tlak
• iskazuje Pascalov zakon, objašnjava izraz za hidrostatski i atmosferski tlak
• objašnjava pojam uzgona, iskazuje Arhimedov zakon.

• 1. Newtonov zakon – zakon inercije
• 2. Newtonov zakon – temeljni zakon gibanja
• 3. Newtonov zakon – zakon akcije i reakcije
• njutn

• rad
• džul
• energija
• kinetička i potencijalna energija
• pretvorba energije i rad
• zakon očuvanja energije
• snaga
• vat

• kapljevine
• plinovi
• tlak
• pascal (Pa)
• barometar
• atmosferski tlak
• hidrostatski tlak
• Pascalov zakon
• uzgon
• Arhimedov zakon

Newtonove zakone pojasniti kroz primjere i tražiti da ih i sam učenik pojasni navodeći odgovarajuće primjere iz svakodnevnice. Moguće koristiti video simulacije.

Česta je pogrešna pretpostavka da stalna sila rezultira jednolikim gibanjem po pravcu. Moguće je izvesti pokus pomoću kolica, dinamometra, vibratora pa da učenik promatrajući, mjereći i računajući dođe do zaključka: stalna sila daje stalnu akceleraciju.

Formulirati II. Newtonov zakon u matematičkom obliku i tumačiti mjernu jedinicu za silu.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajem nastavnog predmeta Matematika (linearna jednadžba s jednom nepoznanicom, proporcionalnost, tijela).

Pojasniti razliku između rada u fizičkom smislu i rada u svakodnevnom životu. Na jednostavnim primjerima dovesti učenika do spoznaje o radu i djelovanju sile duž puta. Odgovarajućim metodama podučavanja navesti učenika da odredi izraz za rad pri djelovanju sile trenja i pri dizanju tereta na neku visinu.

Energija može biti pohranjena na različite načine, npr. u bateriji, u tijelu koje se kreće, u tijelu na nekoj visini i sl. (Moguće je podučiti učenike da se baterije klasificiraju kao opasni otpad i da ih je potrebno na odgovarajući način odlagati i reciklirati.)

Na velikom broju raznovrsnih primjera opisati pretvorbu energije iz jednog oblika u drugi.

Formulirati Zakon očuvanja energije, jedan od temeljnih prirodnih zakona.

Pojam snage tumačiti kroz primjere i uređaje iz svakodnevnice što će navesti učenika do spoznaje o odnosu snage, obavljenog rada i vremena u kojem je obavljen taj rad.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Biologija (fotosinteza i pretvaranje svjetlosne energije u kemijsku, čovjek i energija), Kemija (pretvorba energije iz fosilnih goriva ), Tjelesna i zdravstvena kultura (energetska vrijednost hrane i zdrave prehrambene navike) i Tehnička kultura (energetski sustav).

Za bolje razumijevanje ove cjeline nužno je da učenik razlikuje kapljevine i plinove. U nastavi koristiti što više primjera iz svakodnevnog iskustva, provoditi eksperimente s lako dostupnim materijalima.

Kada se govori o tlaku, kao rezultat djelovanja sila okomito na površinu, istaknuti da je ta sila najčešće težina tijela (ne i isključivo).

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajem nastavnih predmeta: Matematika (proporcionalnost) i Zemljopis (ciklona i anticiklona).

• definira pojam i građu molekule
• uspoređuje osobine tijela različitih agregacijskih stanja

• razlikuje temperaturu tijela, toplinu tijela i unutarnju energiju tijela
• razlikuje Celzijevu i Kelvinovu temperaturnu ljestvicu
• objašnjava toplinsko širenje tijela, promjenu obujma i gustoće tijela s temperaturom
• objašnjava načine promjene unutarnje energije toplinom i značenje specifičnog toplinskog kapaciteta
• opisuje toplinsku ravnotežu.

• molekule
• međumolekularni prostor
• atomi
• protoni
• elektroni
• neutroni
• agregacijska stanja u prirodi i njihove osobine

• temperatura, zagrijavanje, hlađenje
• unutarnja energija, toplina, džul
• ravnotežna temperatura
• toplinsko rastezanje čvrstih tijela
• promjena obujma tekućina i plinova s temperaturom
• anomalija vode
• promjena agregatnih stanja
• termometar
• Celzijeva i Kelvinova temperaturna ljestvica
• količina topline
• specifični toplinski kapacitet
• zakon očuvanja toplinske energije
• Richmannovo pravilo

Pokusom objasniti čestični model građe tvari. Npr. kako se osjeti miris parfema po cijeloj učionici ili je li kocka šećera u čaju nestala?

Međumolekularni prostor demonstrirati npr. sačmom, sitne i krupne.

Radi bolje usvojenosti ovog ishoda moguće je prikazati računalnu simulaciju koja prikazuje čestično - kinetički model u različitim agregacijskim stanjima.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajem nastavnoga predmeta Kemija (tvari i njihova svojstva, vrste tvari, građa tvari).

Učenici imaju brojne poteškoće u razumijevanju pojmova toplina i temperatura. Najčešće smatraju da su ta dva pojma jednaka. Prisutne su i učeničke miskoncepcije o prijenosu topline i promjeni temperature. Jedan od načina prepoznavanja i ispravljanja miskoncepcija je pomoću izvođenja pokusa i traženja učeničkih predviđanja prije nego se pokus izvede. 

Objasniti različite mjerne jedinice temperature i pretvorbe. Pojasniti promjenu obujma različitih tvari s promjenom temperature (npr: vidljive promjene volumena s promjenom temperature – dalekovodi).

Što više koristiti pokuse koje mogu izvesti sami učenici (po mogućnosti da ih snime) ili koristiti računalne simulacije.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Tehnička kultura (ugodan boravak u kući, tehnika građenja - mostovi, energija i toplina, primjena izvora energije, energetski sustavi ), Matematika (proporcionalnost), Priroda (zaštita prirode, životna zajednica mora i kopnenih voda), Kemija (tvari i njihova svojstva, kemijske reakcije) i Geografija (oblikovanje reljefa, temperatura zraka, Sunce).

• nabraja osnovne fizikalne veličine, njihove oznake, mjerne jedinice i oznake mjernih jedinica
• izvodi mjerenje pazeći na najčešće pogreške prilikom mjerenja, upotrebljava zapis za fizikalne veličine, određuje srednju vrijednost nakon više mjerenja
• preračunava mjerne jedinice iz mehanike, topline i termodinamike.

• razlikuje i preračunava osnovne i izvedene fizikalne veličine
• mjeri duljinu i određuje površinu ploha
• određuje obujam tijela, te obujam tekućina i čvrstih tijela netopljivih u vodi
• definira i mjeri masu tijela, objašnjava Zakon očuvanja mase
• određuje gustoću tijela i grupira tijela na osnovu gustoće.

• izvodi učeničke pokuse i bilježi opažanja
• mjeri fizikalne veličine
• preračunava rezultate mjerenja te ih pokazuje koristeći se tablicama i grafikonima
• koristi fizikalne koncepte i zakone

• fizika
• metode
• eksperiment
• fizikalne veličine
• SI sustav
• predmetci, mjerne naprave
• mjerenje,  pogreške prilikom mjerenje
• srednja vrijednost

• osnovne i  izvedene fizikalne veličine
• duljina, mjerenje duljine
• površine ploha
• pravilna tijela, nepravilna tijela, prostornost tijela
• obujam, obujam tijela, obujam tekućine
• tromost ili inercija
• masa, mjerenje mase, Zakon o očuvanju mase
• tvar, gustoća tvari, gustoća tijela
• homogena tijela, nehomogena tijela

• eksperiment
• mjerenje, mjerna naprava, pogreške prilikom mjerenja
• srednja vrijednost
• odnos mjernih jedinica, postupak pretvaranja mjernih jedinica
• fizikalni koncepti i zakoni
• računsko iskazivanje fizikalne veličine

Objašnjavanjem pojava iz svakodnevnice učenika zainteresirati za nastavni predmet Fizika i za fiziku kao znanost. Upoznati učenike s metodama fizike.

Učeniku pojasniti važnost preciznosti prilikom procesa mjerenja i prikazivanja rezultata mjerenja. (Npr. izmjeriti duljinu školske klupe koristeći se odgovarajućom mjernom napravom; pokazati kako pravilno koristiti mjernu napravu i kako pravilno očitati i na kraju zapisati rezultat mjerenja; organizirati da učenici u skupinama samostalno vrše mjerenje učionice, mjerenja zapisivati i izračunati srednju vrijednost.)

Posebnu pažnju treba obratiti na preračunavanje mjernih jedinica, ističući vrijednost predmetaka.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (preračunavanje mjernih jedinica), Kemija (mjerenje) i Tehnička kultura (mjerenje).

Objasniti na koji način koristiti rezultate mjerenja pri određivanju ploštine plohe i obujma tijela. (Radi bolje usvojenosti mjerenja i određivanja pojma ploštine plohe i obujma tijela učenici se mogu koristiti zadatkom u kojem će brojit koliko određenih kvadratića (1cm2 , 1 dm2,…) pokriva određenu plohu i koliko kockica (1 cm3, 1 dm3,…) zauzima određeno tijelo.) 

Gustoću povezati s primjerima iz stvarnog životom (različite vrstedrveta, različiti metali, različite tekućine). Pomoći učenicima uočiti i razumjeti da različiti materijali jednake mase imaju različite volumene i obrnuto. Istaknuti da je gustoća svojstvo tvari.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (pravac, polupravac i dužina, površina kvadrata i pravokutnika) i Kemija (mjerenje obujma tekućina, tvari i njihova svojstva).

Motivirati učenika za istraživanje fizikalne pojave kvantitativno izvodeći eksperimente, pojedinačno ili u skupinama, za vrijeme nastave ili izvan nastave. Bilježi opažanja, prikazuje i preračunava rezultate. (Npr. mjeri male dimenzije, mjeri ploštinu ploha pravilnih i nepravilnih ploha, mjeri gustoću tijela, mjeri male mase tijela i sl. )

Uputiti učenika na mjerenje fizikalne veličine pazeći na pravilno korištenje odgovarajuće mjerne naprave i očitavanje rezultata mjerenja. Istaknuti važnost preciznosti, ponavljanja mjerenja i računanja srednje vrijednosti.

Usmjeriti učenika kako bi naučio matematičkim izrazom iskazati vezu između fizikalnih veličina, te da računa i iskazuje traženu fizikalnu veličinu.

Dodatno motivirati učenika da nauči interaktivno prikazati eksperiment (koristeći se nekom od tehnika snimanja, fotografiranja, obrade multimedijskog sadržaja, prezentacije).

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (površina kvadrata i pravokutnika, linearna jednadžba s jednom nepoznanicom, koordinatni sustav u ravnini, proporcionalnost ), Kemija (mase, mjerenje obujma tekućine), Tehnička kultura i Informatika (multimedijski sadržaj).

• navodi da je električni naboj fundamentalno svojstvo tvari te da postoje dvije vrste električnoga naboja (pozitivni i negativni)
• navodi da se oko svakog električnog naboja stvara električno polje
• primjenjuje stečeno znanje za rješavanje računskih zadataka.

• opisuje nužnost zatvaranja strujnoga kruga za protjecanje električne struje kroz krug
• objašnjava razlike između vodiča, poluvodiča i izolatora te ih identificira kroz provedbu jednostavnih pokusa
• crta i tumači shemu strujnoga kruga sa serijski i/ili paralelno spojenim trošilima te sastavlja odgovarajuće realne i virtualne (simulacije) strujne krugove.

• razmatra svojstva stalnih magneta i interpretira pojam magnetskoga polja
• razmatra pojavu elektromagnetske indukcije i njezine primjene u praksi
• analizira učinke protjecanja električne struje kroz tvari te opisuje načine zaštite od električnoga udara i načine za pomoć unesrećenom.
   

• elektriziranje trljanjem
• električni naboj
• kulon
• električna sila
• elementarni naboj
• elektroskop
• el. influencija
• el. polje
• el. struja
• nositelji el. struje

• izvori
• trošila i spojne žice (električni vodovi)
• dogovoreni smjer toka el. struje, vodič i izolator
• otpornici, trošila, serijski i paralelni spoj trošila
• el. napon, volt, voltmetar, jakost struje, amper, ampermetar, naboj

• magnet, elektromagnet
• magnetska sila, magnetsko polje, trajni magneti
• elektromagnetska indukcija, inducirani napon, generator

Ponoviti s učenicima ono što su učili o atomu u 8. razredu. Izvesti i opisati pokus s papirićima i trljanjem ravnala (balona). Opisati i objasniti rad elektroskopa. Objasniti Coulombov zakon (naboj, kulon, vježbati računske zadatke). Objasniti nositelje električne struje u plinovima, metalima i tekućinama (ione i slobodne elektrone).

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Kemija (građa atoma, ioni) i Matematika (računski zadatci).                                                                                                                                                                                                 

Izvesti i objasniti pokus s jednostavnim strujnim krugom. Objasniti vodiče, izolatore i elektrolite. Izvesti pokuse i objasniti spajanje trošila u strujnom krugu. Neka i sami učenici izvode pokuse (strujni krug, paralelni i serijski spoj). Objasniti jakost električne struje, ampermetar, vježbati zadatke (I=Q/t ), kao i pretvaranje jedinica (miliamper, mikroamper, kiloamper,...). Objasniti električni napon, vježbati zadatke, pretvarati jedinice...

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Tehnička kultura (sklapanje električnog kola) i Matematika (jednadžbe, računske operacije u Q).

Razgovarati s učenicima o povijesti magneta i uz pokuse (vrste i međudjelovanje magneta) objasniti magnetne pojave. Izvodeći pokus s magnetom, staklom i željeznom piljevinom objasniti magnetno polje Zemlje, kao i kompas. Koristeći različite simulacije obraditi magnetno djelovanje električne struje i elektromagnete. Koristeći različite modele objasniti elektromagnetnu indukciju, inducirani napon i generatore električne struje. 0pisati načine zaštite od električnoga udara i načine za pomoć unesrećenom. 

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Povijest (povijest magneta) i Tehnička kultura (generatori).

• analizira pojam titraja i valova
• u kontekstu simulacija valnoga gibanja opisuje brzinu, frekvenciju, valnu dužinu i amplitudu vala te uspostavlja veze između navedenih veličina
• skicira kako dolazi do odbijanja i prelamanja mehaničkih valova
• opisuje nastanak, prostiranje, apsorpciju, odbijanje i lom zvučnih valova te ističe da je za prostiranje zvučnih valova nužno postojanje elastične sredine.
   

• titranje čestica sredstva
• transverzalan i longitudinalan val, valna duljina, frekvencija (učestalost)
• brzina vala, refleksija vala, refrakcija vala, ogib vala
• zvučni izvori, ton, šum, brzina zvuka, zvuk kao longitudinalni val
• ultrazvuk, infrazvuk, jeka

Objasniti postanak i vrste valova (valovi u prirodi, longitudinalni i transverzalni valovi, kružni i ravni val). Na primjerima iz svakodnevnice (tsunami, potresi) skrenuti pozornost na energetsku moć valova. Opisati valove koristeći različite simulacije i crteže. Vježbati računske zadatke (brzina, frekvencija, valna duljina, period). Koristeći različite crteže, simulacije i video projekcije analizirati odbijanje i lom valova. Objasniti zvuk i zvučne pojave (infrazvuk, ultrazvuk u prirodi i medicini, brzina zvuka i jeka).

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Glazbena kultura (glazbeni instrumenti), Matematika (računske operacije u Q, jednadžbe) i informatika (računalne simulacije, crtanje pomoću računala - lom i odbijanje valova).

• primjenjuje znanje o pravocrtnom širenju svjetlosti prilikom objašnjavanja pojava ili konstruiranja uređaja/sustava
• konstruira i objašnjava slike predmeta koje dobivamo pomoću ravnog i sfernog zrcala i rješava odgovarajuće računske i eksperimentalne probleme
• crta i objašnjava stvaranje slike kod leće
• primjenjuje naučeno o lećama za rješavanje računskih zadataka
• analizira primjene optičkih elemenata u svakodnevici i tehnici.
   

• u kontekstu odgovarajućih simulacija opisuje strukturu atoma koju čine jezgra (neutroni i protoni) i elektronska ljuska
• objašnjava fisiju i fuziju i opisuje mjere zaštite od nuklearnoga zračenja
• razlikuje alfa, beta i gama-zračenje te uspoređuje te vrste zračenja s X-zračenjem.

• opisuje sastav i strukturu svemira
• učenik opisuje pojave na Zemlji kao posljedice gibanja Zemlje i Mjeseca u Sunčevu sustavu.
• kvalitativno tumači pojave uzrokovane gibanjem Zemlje i Mjeseca.

• svjetlosni izvori, svjetlosna zraka, pravocrtno rasprostiranje svjetlosti, sjena, odbijanje svjetlosti
• ravno zrcalo, prividna slika, sferno zrcalo, žarište i žarišna daljina zrcala, stvarna i prividna slika, lom svjetlosti, potpuno odbijanje svjetlosti
• sabirne i rastresne leće, jakost leće, recipročni metar, 1/m, konstrukcija slike što je stvara leća
• optička prizma, razlaganje svjetlosti
• elektromagnetski val i čestica

• jezgra atoma
• nuklearne sile
• radioaktivnost
• rendgensko zračenje
• fisija, fuzija
• alfa, beta i gama zračenje, x-zračenje
• jake i slabe nuklearne sile, nuklearne elektrane
• Chernobyl, Fukushima

• veliki prasak
• širenje i starost svemira
• veličina i oblik svemira, galaktika,
• Sunčev sustav
• planete, komete, meteori, sateliti
• plima i oseka
• rotacija, revolucija

Objasniti izvore svjetlosti kao i pravocrtno rasprostiranje svjetlosti (sjena i polusjena, smjena dana i noći, pomračenje Sunca i Mjeseca). Vježbati računske zadatke s brzinom svjetlosti. Izvesti pokuse za odbijanje svjetlosti i koristeći različite video materijale objasniti zakon refleksije kao i stvaranje slike kod ravnog zrcala. Opisati i vježbati stvaranje slike kod sfernog zrcala. Koristeći različite simulacije i modele razgovarati s učenicima o primjeni zrcala. Izvodeći pokuse objasniti lom svjetlosti i s učenicima istraživati (mijenjati upadni kut na granici zrak - vode, zrak - staklo). Objasniti leće i vježbati konstrukciju slika kod leća. Vježbati zadatke za jakost leće i nabrojiti optičke uređaje. Objasniti elektromagnetski spektar.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (geometrija, računske operacije u Q, jednadžbe) i Likovna kultura (optički spektar).

Ponoviti o građi atoma ono što je rađeno iz kemije i fizike u osmom razredu. Objasniti na video simulacijama planetarni model atoma. Objasniti nuklearne sile, fisiju, fuziju i nuklearne elektrane. Razmotriti radioaktivnost, vrijeme poluraspada, nuklearnu medicinu, radioizotopno datiranje. 

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Kemija (građa atoma) i Informatika (različite računalne simulacije). 

Objasniti veliki prasak kao i starost svemira. Opisati  sastav i strukturu svemira. Razmotriti pojave na Zemlji kao posljedicu gibanja Zemlje i Mjeseca u Sunčevu sustavu (smjenu dana i noći, smjenu godišnjih doba te plimu i oseku).

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Geografija (rotacija, revolucija, veliki prasak) i Informatika (računalne simulacije).

• ​​​​​​nabraja osnovne fizikalne veličine njihove oznake, mjerne jedinice i oznake mjernih jedinica
• izvodi mjerenja pazeći na najčešće pogreške prilikom mjerenja
• upotrebljava zapis za fizikalne veličine
• određuje srednju vrijednost nakon više mjerenja
• preračunava mjerne jedinice iz elektromagnetizma, optike i moderne fizike.

• razlikuje i preračunava osnovne i izvedene fizikalne veličine
• mjeri i preračunava dobivene rezultate mjerenja
• provjerava Ohmov zakon za dio električnog kruga
• ispituje serijsku i paralelnu vezu trošila
• ispituje magnetnog polja štapnih magneta i njihovo međudjelovanje
• određuje žarišnu daljinu udubljenog zrcala.

• izvodi učeničke pokuse i bilježi opažanja
• mjeri fizikalne veličine
• prikazuje i preračunava rezultate mjerenja
• prilikom prikazivanja podataka koristi se tablicama i grafikonima
• koristi fizikalne koncepte i zakone.

• svi sadržaji predviđeni za izučavanje u devetom razredu osnovne škole

• svi sadržaji predviđeni za izučavanje u devetom razredu osnovne škole

Eksperimenti koji bi se minimalno trebali uraditi:

• stvaranje, vrste i međudjelovanje naboja
• elektroskop
• električna influencija
• krug električne struje
• Ohmov zakon za dio električnoga kola
• ispitivanje paralelne i serijske veze otpornika
• magnetsko djelovanje električne struje (Oerstedov pokus)
• magnetsko međudjelovanje šipkastih magneta
• magnetsko polje magneta
• kako jednostavno napraviti kompas
• pokus za elektromagnetnu indukciju
• generator i elektromotor
• mehanička rezonancija
• odbijanje i lom valova
• pravolinijsko prostiranje svjetlosti
• periskop
• određivanje žarišne daljine sfernog zrcala
• lom svjetlosti kroz optičku prizmu
• određivanje žarišne daljine i optičke jakosti leće
• i svi sadržaji predviđeni za izučavanje u devetom razredu osnovne škole.

Nabrojiti i opisati osnovne fizikalne veličine, njihove oznake, mjerne jedinice i oznake mjernih jedinica. Vježbati preračunavanje jedinica za svaku oblast iz ovog razreda. Pripremiti pokuse, mjeriti potrebne veličine i nakon više mjerenja odrediti srednju vrijednost. Obratiti pažnju da učenici pravilno i sigurno rukuju mjernim instrumentima i priborom pazeći na najčešće pogreške prilikom mjerenja. Prikazati mjerne podatke pomoću tablica i grafikona. 

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Informatika (crtanje grafika u Excelu), Matematika (računske operacije u Q, jednadžbe).

Razlikovati i preračunati osnovne i izvedene fizikalne veličine. Praktično provjeriti Ohmov zakon za dio električnog kola. Naučiti kako se pravilno mjere i očitavaju jakost električne struje i napon, te kako se rukuje instrumentima za mjerenje spomenutih veličina. U tom smislu učenici trebaju i praktično znati kako se voltmetar i ampermetar vežu s otpornikom (potrošačem) u električnom krugu, te trebaju upoznati neke osnovne mjere zaštite kako se ne bi ozlijedili prilikom mjerenja većih vrijednosti napona i električne struje ili kako ne bi oštetili mjerne instrumente. Ispitivati serijsku i paralelnu vezu trošila. Određivati žarišnu daljinu udubljenog zrcala i nakon mjerenja  kreirati i interpretirati tablične i grafičke prikaze ovisnosti fizikalnih veličina. Konstruirati slike predmeta kod sfernih zrcala i leća, a onda izvoditi pokuse. 

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (računske operacije u Q) i Informatika (crtanje grafika u Wordu i Excelu).

Učeniku bi trebalo osigurati sudjelovanje u izvođenju sljedećih pokusa: istraživanje razlika između provodnika i izolatora,  istraživanje magnetizma tvari i elektromagnetne indukcije, istraživanje električnih veličina u zatvorenom krugu, istraživanje učinaka električne struje, mjerenje snage potrošača u električnom strujnom krugu, mjerenje perioda titranja (opruga, klatno, otkucaji srca), mjerenje žarišne daljine udubljenog zrcala, mjerenje žarišne daljine sabirne leće. Prilikom izvođenja eksperimenata potrebno je posvetiti posebnu pažnju na sigurnost i zaštitu (zaštita od strujnog udara, oprez sa svjetlosnim izvorima koji mogu izazvati oštećenje oka, poput lasera). Poticati izvođenje pokusa s lako pristupačnim materijalima. Nakon mjerenja obraditi podatke koristeći tablice i dijagrame.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (računske operacije u Q, pravac, dužina) i Informatika (crtanje grafikona i dijagrama u Excelu i Wordu).

• detaljno opisuje razlike između skalarnih i vektorskih veličina
• prikazuje sile kao vektorske veličine
• određuje računski i grafički rezultantnu silu primjenjujući svojstva vektorskih veličina
• grafički rastavlja silu na dvije komponente.

• definira pojam brzine i razlikuje srednju i trenutačnu brzinu
• definira pojam ubrzanja
• razlikuje srednju i trenutačnu akceleraciju
• preračunava mjerne jedinice za brzinu
• matematički analizira grafičke prikaze brzine i ubrzanja u raznim grafovima (v-t, a-t).

• opisuje jednoliko ubrzano i jednoliko usporeno gibanje i uspoređuje s grafičkim prikazima
• na grafičkom prikazu horizontalnog hitca u proizvoljnoj točki određuje vektore brzine i ubrzanja
• na grafičkom prikazu vertikalnog hitca u proizvoljnoj točki određuje vektore brzine i ubrzanja
• primjenjuje pojmove centripetalne sile i centripetalne akceleracije na primjerima iz života
• opisuje slobodni pad preko pojmova brzine, akceleracije, prijeđenog puta i utrošenog vremena.

• sila
• skalar
• vektor
• grafički prikaz
• dužina, fizikalne veličine, put, pomak

• gibanje, brzina, ubrzanje
• fizikalne veličine, grafički prikaz, matematički račun

• vektor
• brzina, ubrzanje
• jednoliko ubrzano gibanje, jednoliko usporeno gibanje
• grafički prikaz
• fizikalne veličine
• centripetalna sila, centripetalna akceleracija
• put, pomak, vertikalni hitac, horizontalni hitac, slobodni pad

Na primjerima iz svakodnevnog života opisati razlike između skalara i vektora. Rastavljanje i sastavljanje sila uraditi na papiru na kvadratiće zbog lakšeg crtanja. Kod grafičkog prikaza koristiti pribor za crtanje (trokut, ravnalo).

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajem nastavnoga predmeta Matematika.

Brzinu i ubrzanje usporediti s primjerima iz svakodnevnog života; izvesti mjerne jedinice za brzinu i ubrzanje koristeći osnovne mjerne jedinice. Kod grafičkog prikaza koristiti pribor za crtanje (trokut, ravnalo...).

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajem nastavnoga predmeta Matematika.

Na primjerima iz svakodnevnog života objasniti razliku između jednoliko ubrzanog i jednoliko usporenog gibanja, te pojmova centripetalne sile, centripetalne akceleracije i slobodnog pada. Kod grafičkog prikaza koristiti pribor za crtanje (trokut, ravnalo...). 

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajem nastavnoga predmeta Matematika.

• definira pojmove tromosti i mase tijela
• tumači značenje prvog, drugog i trećeg Newtonova zakona
• opisuje primjere gibanja i uspoređuje s Newtonovim zakonima.

• iz grafičkog prikaza analizira djelovanje sila na tijelo
• matematički dokazuje djelovanje sila na tijelo
• primjenjuje grafički prikaz djelovanja sila na tijelo prilikom dokazivanja njihovog postojanja.

• definira pojmove elastične sile, sile napetosti, sile podloge, sile trenja i centripetalne sile
• koristi gore navedene pojmove prilikom međusobne usporedbe novih pojmova
• kroz definiciju centripetalne sile navodi primjere iz svakodnevnog života.

• vektori
• Newtonovi zakoni
• masa
• tromost
• sila akcije
• sila reakcije
• temeljni zakon gibanja

• grafički prikaz
• analiza
• matematički račun
• sila
• tijelo
• vektor

• sila
• elastičnost
• koeficijent elastičnosti
• elastična sila, sila podloge
• trenje
• centripetalna sila

Newtonove zakone pojasniti kroz primjere i tražiti da ih i sam učenik pojasni navodeći odgovarajuće primjere iz svakodnevnice. Moguće koristiti video simulacije.

Kod grafičkog prikaza koristiti pribor za crtanje (trokut, ravnalo...).

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajem nastavnoga predmeta Matematika.

Prilikom definiranja gore navedenih pojmova koristiti usporedbu s primjerima iz svakodnevnog života.

• prepoznaje istodobno djelovanje više sila na tijelo i prikazuje ih dijagramom sila
• izražava Zakon očuvanja količine gibanja
• prepoznaje Zakon očuvanja količine gibanja na primjerima iz svakodnevnog života.

• iskazuje opći zakon gravitacije formulom i definira svakog člana formule
• opisuje gibanje nebeskih tijela
• nabraja vrste nebeskih tijela
• razlikuje plimu od oseke
• opisuje gibanje umjetnih satelita.

• opisuje rad kao fizikalnu pojavu
• povezuje rad s pretvorbama energije
• definira kinetičku, potencijalnu i unutrašnju energiju.

• kosina
• njihalo
• sila, dijagram sila
• Zakon o očuvanju količine gibanja

• opći zakon gravitacije
• nebeska tijela
• plima, oseka
• umjetni sateliti

• rad
• energija
• kinetička energija
• potencijalna energija
• unutrašnja energija
• pretvorbe energije

Koristiti primjere iz svakodnevnog života radi lakšeg usvajanja novih pojmova. Kod grafičkog prikaza dijagrama sila koristiti pribor za crtanje (trokut, ravnalo...).

Poželjno je koristiti razne video uratke i simulacije radi popularizacije ovog dijela gradiva nastavnoga predmeta Fizika.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajem nastavnoga predmeta Geografija.

Koristiti primjere iz života prilikom pojašnjavanja rada i energija, zbog lakšeg usvajanja novoga gradiva.

• definira pojam korisnosti
• navodi primjere o upotrebi snage u svakodnevnom životu
• povezuje i uspoređuje pojmove snage i korisnosti
• opisuje primjere zakona o očuvanju energije.

• definira gibanje krutog tijela
• tumači moment sile
• definira pojam središta mase
• tumači pojam ravnoteže krutog tijela.

• iskazuje matematički jednadžbu rotacije i moment količine gibanja
• definira i matematički opisuje rad, snagu i energiju pri rotaciji krutog tijela
• uspoređuje međusobne odnose rada, snage i energije pri rotaciji krutog tijela.

• snaga
• korisnost
• zakon o očuvanju energije

• gibanje
• kruto tijelo
• moment sile
• središte mase
• ravnoteža

• rotacija
• moment količine gibanja
• rad, snaga, energija

Koristiti primjere iz svakodnevnog života prilikom definiranja korisnosti (primjer parne lokomotive).

Središte mase moguće je pojašnjavati kroz grupni rad s različitim oblicima papira.

Naglasiti korisnost matematike u fizici.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajem nastavnoga predmeta Matematika.

• nabraja osnovne fizikalne veličine, njihove oznake, mjerne jedinice i oznake mjernih jedinica
• izvodi mjerenje pazeći na najčešće pogreške prilikom mjerenja
• upotrebljava zapis za fizikalne veličine
• određuje srednju vrijednost nakon više mjerenja
• preračunava mjerne jedinice iz mehanike.

• razlikuje i preračunava osnovne i izvedene fizikalne veličine
• mjeri duljinu koristeći se odgovarajućom mjernom napravom
• određuje površinu pravilnih ploha i približnu vrijednost površine nepravilne plohe
• određuje obujam pravilnog geometrijskog tijela, te obujam tekućina i nepravilnih čvrstih tijela neotopivih u vodi
• definira i mjeri masu tijela, objašnjava Zakon očuvanja mase
• određuje gustoću tijela koristeći se algebarskim izrazom
• prepoznaje homogena, odnosno nehomogena tijela.

• mjeri i preračunava dobivene rezultate mjerenja
• određuje površinu pravilnih ploha i obujam pravilnih geometrijskih tijela, koristeći se podatcima koje je dobio mjerenjem
• mjeri obujam tekućine i krutih tijela netopivih u vodi
• određuje gustoću tijela koristeći se podatcima koje je dobio mjerenjem.

• svi sadržaji koji se obrađuju u prvom razredu gimnazije

• svi sadržaji koji se obrađuju u prvom razredu gimnazije

• svi sadržaji koji se eksperimentalno obrađuju u prvom razredu gimnazije

Uvođenjem novih, složenih mjernih jedinica, potrebno je učenicima naglasiti kako se svaka složena mjerna jedinica može iskazati pomoću osnovnih mjernih jedinica.

Učenici često zaboravljaju pisati mjerne jedinice kroz razradu zadatka ili smatraju da su nepotrebne. No, od velike je važnosti zahtijevati od učenika da se služe mjernim jedinicama, jer su im iste "vodilja" jesu li zadatak riješili točno ili ne. Također, rastavljanjem složenih mjernih jedinica ponavljaju prethodno naučeno gradivo što njihovo znanje čini čvršćim.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajem nastavnoga predmeta Matematika.

Potrebno je rješavati zadatke različite težine, te uvesti misaone zadatke tzv. zadatke bez brojeva pomoću kojih učenici mogu sami doći do određenih zaključaka i odbaciti pogrešne predkoncepcije o određenim fizikalnim pojavama.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika i Kemija.

Omogućiti svim učenicima sudjelovanje u izvođenju pokusa. Pokusi se mogu izvoditi na više načina: samostalno, u paru ili u grupi, te putem simulacija u slučaju kada nema mogućnosti izvođenja eksperimenata.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika i Kemija.

• objašnjava pojam tlaka, razlikuje hidrostatski, atmosferski i hidraulički tlak
• izvodi i koristi algebarski izraz za hidrostatski tlak, primjenjuje Pascalov zakon u rješavanju problemskih zadataka (hidraulička dizalica, hidrauličke kočnice)
• objašnjava djelovanje sile uzgona te primjenjuje računske izraze za izračun djelovanja sile uzgona na djelomično i potpuno potopljeno tijelo.

• objašnjava pojam hidrodinamike te razlikuje laminarno i turbulentno strujanje
• definira protok i povezuje ga s jednadžbom kontinuiteta
• analizira Bernoullijevu jednadžbu, povezuje ju s jednadžbom kontinuiteta te primjenjuje u rješavanju problemskih zadataka
• uspoređuje Bernoullijevu jednadžbu sa zakonom očuvanja mehaničke energije.

• hidrostatika
• tlak
• Pascal (Pa)
• hidrostatski tlak, atmosferski tlak, hidraulički tlak
• Pascalov zakon
• sila uzgona, Arhimedov zakon

• hidrodinamika
• protok
• laminarno strujanje
• turbulentno strujanje
• jednadžba kontinuiteta
• Bernoullijeva jednadžba
• hidrodinamički tlak

S konceptom hidrostatike se učenici prvi put susreću u osmom razredu osnovne škole, a zatim gradivo ponavljaju i produbljuju u drugom razredu srednje škole. I prije nego što se upoznaju s pojmovima tlaka, uzgona, protoka i sl., učenici se u svakodnevnom životu susreću s raznim fenomenima vezanim za iste pojmove, koji im nisu u potpunosti jasni.

U prvom redu je potrebno definirati i objasniti pojam fluida, tlaka, predstaviti osnovna svojstva fluida te dati pregled mehanike fluida.

Međutim, učenici se kroz nastavni proces često suočavaju s nekom od navedenih poteškoća: nemogućnost razlikovanja hidrostatskog i hidrauličkog tlaka, otežano prihvaćanje činjenice da se tlak kroz tekućine prenosi jednako u svim smjerovima, problemi vezani za primjenu sile uzgona i Arhimedovog zakona, zaboravlja se uvažiti djelovanje atmosferskog tlaka prilikom uvođenja ukupnog tlaka i drugo.

Zbog toga je preporučljivo pojmove uvoditi kroz stvarne primjere (Zašto uho boli prilikom dubljeg zaranjanja u vodu? Što uzrokuje isplivavanje komada drveta na površinu? Što se događa s mlazom vode kad na vrh crijeva stavimo prst?). Važno je, kroz jednostavne demonstracijske pokuse i animacije, učenicima dodatno približiti nastavne teme i tako ostvariti uvjete za usvajanje i primjenu znanja.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (izračun pritisne površine), Biologija (krvni tlak, djelovanje hidrostatskog tlaka na tijelo pri većim dubinama) i Geografija (ciklona, anticiklona).

U hidrodinamici je važno naglasiti povezanost Bernoullijeve jednadžbe sa zakonom očuvanja mehaničke energije, te prilikom izvođenja jednadžbe povezivati zadani primjer s okolinom. Ubrzanje fluida je potrebno povezati s II. Newtonovim zakonom. Također, preporučljivo je služiti se primjenom Bernoullijeve jednadžbe u raznim kontekstima, kao npr. primjena u medicini.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Biologija (začepljenje krvnih žila), Geografija (protok rijeka) i Tehnička kultura (sustav vodoopskrbe).

• definira temperaturu i toplinu
• vrši pretvorbu temperature iz Celzijeve temperaturne ljestvice u Kelvinovu ljestvicu i obrnuto
• definira pojam apsolutne nule
• povezuje koeficijent linearnog i volumnog širenja tijela
• analizira izobarnu, izohornu i izotermnu promjenu stanja plina.

• objašnjava pojam "unutarnje energije", ali i razlike između tog oblika energije i drugih oblika energije
• obrazlaže promjenu unutarnje energije izmjenom topline ili radom, definira toplinski kapacitet i specifični toplinski kapacitet
• primjenjuje Richmannovo pravilo smjese
• pojašnjava promjenu agregatnog stanja tvari, te grafički prikazuje ovisnost temperature tijela o dovedenoj toplini pri promjeni agregatnog stanja tvari
• objašnjava pojmove kondukcija, konvekcija i radijacija. 

• izvodi jednadžbu stanja idealnog plina
• objašnjava molekularnu strukturu tvari
• ilustrira Brownovo gibanje i difuziju
• definira srednju kinetičku energiju idealnog plina, kao i ukupnu energiju idealnog plina.

• temperatura
• toplina
• Celzijev stupanj
• Kelvin
• apsolutna nula
• koeficijent linearnog i volumnog termičkog širenja tvari
• izobarna, izohorna i izotermna promjena stanja plina

• unutarnja energija,
• toplinski kapacitet (C)
• specifični toplinski kapacitet (c)
• Richmannovo pravilo smjese
• taljenje
• očvršćivanje
• isparavanje
• kondenzacija
• sublimacija
• ishlapljivanje
• kondukcija
• konvekcija
• radijacija

• idealn plin, realni plin
• Brownovo gibanje
• difuzija, srednja kinetička energija
• kaotično gibanje
• srednja brzina molekularnog gibanja
• Avogadrov zakon
• unutarnja energija idealnog plina
• molarna masa (M), množina tvari (n)

Mnogo učenika ima problema s pojmovima temperatura i toplina, te se ti pojmovi često krivo upotrebljavaju u svakodnevnom govoru. Iako ta dva pojma u fizici imaju različita značenja, učenici ih najčešće svode na isto. 

U nastavi fFzike, pojmovi temperature i topline se prvi put uče u osmom razredu osnovne škole, a to se znanje nadograđuje i proširuje u drugom razredu srednje škole.

Miskoncepcije o temperaturi i toplini se javljaju kod većine učenika, te je za proces učenja veoma bitno da se iste prepoznaju i na vrijeme isprave, kako bi učenici mogli asimilirati nove pojmove. Često o toplini ne razmišljaju kao o energiji, već kao o tvari. Povezuju pojam temperature s toplinom, odnosno gledaju na temperaturu kao mješavinu topline i hladnoće unutar nekog objekta. Zbog nedostatka razumijevanja navedenih pojmova, ostatak gradiva iz ove oblasti (kao i oblasti povezanih s temperaturom i toplinom), učenicima postaje sve apstraktniji i neshvatljiviji.

Kako bi nastava Fizike bila što kvalitetnija, a učeničko znanje što čvršće i trajnije, nužno je na vrijeme uočiti "rupe" u znanju, te ih korištenjem određenih metoda ispraviti. Jedan od načina kako to provesti u djelo je izvođenjem pokusa i traženjem učeničkih predviđanja prije nego se pokus izvede. Također, izvrstan način za uočavanje problema prilikom razumijevanja gradiva je provedba dobro strukturiranih konceptualnih testova.

Neke od najčešćih miskoncepcija u ovom dijelu podučavanja Fizike su: hladnoća i toplina imaju svoj tok (kao tekućine); temperatura se može prenositi; toplina i hladnoća su dvije suprotne tvari; toplina je vruća, a temperatura može biti topla i hladna; i druge.

Iako je izvođenje pokusa još uvijek rijetka pojava u nastavi Fizike (a kao najčešći razlozi koji opravdavaju nedostatak istih su manjkavost vremena i pribora za izvođenje pokusa), nesumnjivo je da se upravo na takav način, odnosno aktivnim sudjelovanjem učenika u nastavi, ispravljaju i sprječavaju pogrešna uvjerenja. 

Zbog toga, preporuka je da učenici izvode pokuse s priborom koji je lako dostupan svima, kako bi se kroz njih direktno suočili s njihovim idejama.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (mjerenje temperature, linearna ovisnost jedne fizikalne veličine o drugoj, pretvorbe iz jedne temperaturne ljestvice u drugu), Geografija (promjena temperature s nadmorskom visinom, izobara, izoterma), Tehnička kultura (linearno širenje prilikom zagrijavanja) i Kemija.

Pojam „toplina“ je jedan od onih koje učenici teže razumiju. Poteškoće s toplinom proizlaze i iz samog korištenja pojmova toplina, protok topline i toplinskog kapaciteta. Također, pojam topline se često poistovjećuje s pojmom unutarnje energije. Ti problemi proizlaze iz svakodnevnog života. Upravo je na primjerima iz svakodnevnog života nastavnik u mogućnosti obrazložiti i ispraviti učenička pogrešna uvjerenja. Na primjer, učenici znaju da im je toplije kad obuku vunenu odjeću ili se omotaju dekom jer, u mnogo slučajeva, smatraju da su vunena odjeća i neki drugi materijali, zapravo, izvori topline. Također, dodatan izvor nerazumijevanja prijenosa topline su naša osjetila dodira. Na dodir nam se metal čini hladnijim od drveta, iako se nalaze u istoj prostoriji, na sobnoj temperaturi.

Kako bi učenici prevladali poteškoće u razumijevanju navedenih pojmova, potrebno je da nastavnik obrazloži da ljudska osjetila ne mjere temperaturu, već brzinu izmjene topline našeg tijela s okolinom; da objasne kako su pojedini materijali, poput vunene odjeće, toplinski izolatori koji reduciraju prijenos topline.

Neshvaćanje pojma toplina sa sobom povlači i nerazumijevanje unutarnje energije tijela, toplinske ravnoteže, promjene agregatnih stanja tvari. Najčešći uzrok nastanka mnogobrojnih miskoncepcija u području topline i unutarnje energije je pogrešna intuicija, ali i slaba primjena naučenih koncepata prilikom zaključivanja. Tako učenici ne mogu shvatiti da svako tijelo ima unutarnju energiju, da se ledu može promijeniti temperatura, da se prilikom promjene agregatnog stanja tvari temperatura ne mijenja i slično.

Kako bi učenici uspjeli usvojiti gradivo, nužno je približiti im koncepte izradom pokusa ili animacijama. Na primjer, osvijestiti putem pokusa da naša osjetila nisu dovoljno dobar pokazatelj zagrijanosti tijela, da su neki materijali znatno bolji vodiči topline od drugih (metalna žlica i drvena žlica u čaši vrele vode) i mnogi drugi primjeri.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (grafičko prikazivanje), Kemija (promjena agregatnih stanja), Biologija (anomalija vode, zračenje) i Tehnička kultura (zagrijavanje prostorija, toplinski izolatori).

Učenici se s ovim dijelom nastavnog gradiva donekle susreću u osmom razredu osnovne škole. Budući da je nastavno gradivo apstraktno, potrebno je učenicima najprije predočiti zoran model čestične građe tvari, kako bi im se olakšalo razumijevanje mikrosvijeta u fizici. Primjećuje se da učenici teško razumiju međumolekulske veze u različitim agregatnim stanjima, pojmove mola i množine tvari, idealnog plina.

Primjenom pokusa, ilustracija te animacija, nastavnik može olakšati i približiti mnogobrojne pojmove. Na primjer, izvođenjem pokusa kojim se dokazuje gibanje molekula (promatranje čestice peludi u kapi vode pod mikroskopom), učenicima se pruža prilika da donesu vlastiti zaključak o gibanju molekula. Također, pokusom mogu uvidjeti kako miješanje dviju različitih tekućina (vode i tinte) neće biti jednako za vruću i hladnu vodu, na osnovu čega samostalno dolaze do spoznaje kako je temperatura tijela povezana s kinetičkom energijom čestica tijela.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Kemija (molekularna građa tvari, Avogadrov zakon, Brownovo gibanje, difuzija), Biologija i Matematika.

• upotrebljava jednadžbe stanja idealnog plina kroz problemske zadatke
• povezuje temperaturu sa srednjom kinetičkom energijom kaotičnog gibanja molekula
• izračunava ukupnu unutarnju energiju idealnog plina.

• izvodi formule za I. zakon termodinamike i rad plina u termodinamici
• objašnjava II. zakon termodinamike i spontane procese
• definira entropiju
• razlikuje perpetuum mobile prve i druge vrste
• pojašnjava kružne procese.

• povezuje zakone termodinamike s radom toplinskih strojeva
• pojašnjava vezu između toplinskih strojeva i zagađenja okoliša
• grafički prikazuje rad toplinskih strojeva
• definira Carnotov kružni proces
• uspoređuje korisnost idealnih i stvarnih toplinskih strojeva.

• svi sadržaji koji su predviđeni za učenje u oblasti molekularne fizike i termodinamike.

• I. zakon termodinamike
• rad plina pri izobarnom procesu
• II. zakon termodinamike
• entropija
• perpetuum mobile
• kružni proces
• adijabatski proces

• toplinski stroj, rashladni stroj, Carnotov idealni stroj
• korisnost

Objašnjavanjem primjera s kojima se učenici svakodnevno susreću, približavaju im se pojmovi kinetičke energije, kaotičnog gibanja i unutarnje energije. Učenici znaju da se ljeti mirisi znatno brže šire nego zimi, ali ne povezuju povećanje temperature s kinetičkom energijom, dok kinetičku energiju ne povezuju s unutarnjom energijom.

Izračunavanjem problemskih zadataka učenici lakše shvaćaju vezu između temperature i kinetičke energije molekularnog gibanja, a samim tim i poveznicu kinetičke energije i unutarnje energije.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (iskazivanje ovisnosti kinetičke energije o temperaturi) i Kemija (molekularno gibanje).

U nastavi Fizike, termodinamika je veoma zahtjevna jer traži  mogućnost apstraktnog razmišljanja više nego ostali dijelovi fizike. Budući da je ovaj dio gradiva povezan s toplinom, unutarnjom energijom, izoprocesima, nerijetko se primjećuje averzija učenika prema nastavnom gradivu.

Kako bi se omogućilo što lakše razumijevanje nastavnog gradiva, preporučljivo je: I. zakon termodinamike povezati sa zakonom očuvanja energije u  makroskopskom svijetu; ukazati kako se rad u termodinamici obavlja pri izobarnom procesu; uvesti jasno razlikovanje predznaka za rad i toplinu; povezati unutarnju energiju s izmjenom topline s okolinom; naglasiti razliku između spontanih i nespontanih procesa; obrazložiti kako je za obavljanje rada nužno postojanje dvaju toplinskih spremnika; razjasniti kako je teoretski moguće dobiti stopostotnu korisnost.

Učenici teško mogu razumjeti kako rad može biti pozitivnog i negativnog predznaka, pa bi dobro bilo pokazati animaciju rada cilindričnog motora ili izvesti jednostavan pokus služeći se ručnom cilindričnom pumpom. Izvođenjem pokusa, učenicima postaje jasno da je rad negativnog predznaka onda kad se djelovanjem vanjske sile plinu smanjuje obujam (rukama guramo pomični klip), a pozitivan kad plin spontano povećava svoj obujam (klip se sam od sebe vraća u početno stanje).

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (grafičko prikazivanje kružnih procesa), Tehnička kultura i Povijest (izum prvog toplinskog stroja, utjecaj motora s unutarnjim izgaranjem na razvoj društva, znanosti).

Rješavanjem problemskih zadataka vezanih za korisnost toplinskih strojeva, učenici uviđaju da je za visok postotak korisnog djelovanja toplinskih strojeva nužno da temperaturna razlika dvaju toplinskih spremnika bude što veća. Poticanje učenika na „istraživanje“ tematike kroz seminarske i prezentacijske radnje bi također dalo pozitivan doprinos u učenju.

Služeći se grafičkim prikazom kružnog procesa idealnog toplinskog stroja, olakšava se uočavanje razlika između izotermnih i adijabatskih procesa.

Isticanjem korisnosti dizelskih i benzinskih motora, korisnosti termoelektrana te objašnjavanjem da je hladniji toplinski spremnik zapravo vanjski okoliš, učenici postaju svjesni koliki je utjecaj toplinskih strojeva na zagađenje okoliša.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika, Povijest, Biologija (toplinsko zagađenje okoliša) iTehnička kultura (motori s unutarnjim izgaranjem).

• definira elementarni naboj i Coulombov zakon te uspoređuje izraze za Coulombov zakon i Newtonov opći zakon gravitacije
• služi se elektroskopom, pojašnjava električnu influenciju i polarizaciju
• izvodi formulu za jakost električnog polja te skicira električne silnice
• uspoređuje električnu potencijalnu energiju s drugim oblicima potencijalne energije, također povezuje električni potencijal s naponom
• upotrebljava formule za kapacitet kondenzatora te izvodi formule za serijski i paralelni spoj kondenzatora.

• koristi se izrazom za Coulombov zakon
• izvodi formule za rad i snagu električne struje
• objašnjava gibanje nabijene čestice u homogenom električnom polju
• izračunava ukupan kapacitet serijski, paralelno ili kombinirano spojenih kondenzatora.

• objašnjava jakost električne struje na mikrorazini
• primjenjuje Ohmov zakon za vanjski dio strujnog kruga i za cijeli strujni krug
• koristi Zakon električnog otpora i objašnjava linearnu ovisnost električnog otpora o temperaturi
• izvodi formule za serijski i paralelni spoj otpornika, te rješava problemske zadatke
• primjenjuje Kirchhoffove zakone na strujni krug.

• elementarni naboj
• kulon (C)
• ukupni naboj
• kvantizacija naboja
• Coulombov zakon
• električno polje
• homogeno električno polje
• električne silnice
• elektroskop
• influencija
• polarizacija
• električni potencijal
• napon
• volt (V)
• ekvipotencijalna ploha
• kondenzator
• kapacitet
• farad (F)

• rad i snaga električne struje
• ekvivalenentni kapacitet

• jakost električne struje (I)
• amper (A)
• električni otpor (R)
• ohm (Ω),
• Zakon električnog otpora
• električna otpornost (ρ)
• strujni krug
• elektromotorni napon (ε)
• unutarnji otpor
• kratki spoj
• ampermetar
• voltmetar
• galvanometar
• serijski i paralelni spoj otpornika
• ekvivalentan otpor
• Kirchhoffovi zakoni
• strujni čvor

S pojmovima naboja, napona, električnog polja, učenici se upoznaju još kroz osnovnu školu kroz nastavu Fizike i Tehničke kulture. Nažalost, već tu se usvajaju pogrešna objašnjenja koja je naknadno veoma teško ispraviti. Jedan od pogrešno usvojenih pojmova je elementarni naboj. Često se elementarni naboj definira kao najmanja vrijednost naboja, čiji su prenositelji elektroni i protoni. Veoma je bitno ispraviti pogrešno definirani koncept i reći kako je nositelj elementarnog naboja proton.

Preporuka je, uvođenjem Coulombovog zakona, ovisnost djelovanja električne sile prikazati grafički te ilustrirati skicom, električnim silnicama, kako bi učenici usvojili da električna sila opada s kvadratom udaljenosti od izvora sile. Na sličan način objasniti i električno polje. Od pomoći bi bilo istaknuti sličnost formula Newtonovog zakona gravitacije i Columobovog zakona.

Vrlo teški i apstraktni pojmovi za učenike su napon i potencijal. Treba osvijestiti učenika kako je napon primarna veličina, a ne potencijal. Ključno je povezati napon s promjenom električne potencijalne energije. Bitno je naglasiti da je napon usko povezan s električnim poljem (nema električnog polja bez napona, niti napona bez električnog polja).

Definirati pojmove kondenzatora, kapaciteta, homogenog električnog polja, uvesti mjernu jedinicu za kapacitet. Više o kondenzatorima i ukupnom kapacitetu učenici će naučiti upotrebljavajući zakone elektrostatike kroz problemske zadatke.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika, Biologija (elektricitet, razlika potencijala vanjskog i unutarnjeg dijela stanice), Kemija (elektron, proton) i Tehnička kultura (kondenzatori).

Uvođenjem i definiranjem kondenzatora i kapaciteta, učenici se upoznaju s homogenim električnim poljem. Služeći se slikovnim prikazima, može se na jednostavan i razumljiv način objasniti električna potencijalna energija nabijene čestice unutar homogenog električnog polja. Također je preporučljivo električnu potencijalnu energiju pojasniti pomoću gravitacijske potencijalne energije tijela u gravitacijskom polju.

Kroz serijsko i paralelno spajanje kondenzatora, bitno je uvesti zakon očuvanja količine naboja. Primjenom izraza za kapacitet kondenzatora, izvesti formule za ukupan kapacitet serijski i paralelno spojenih kondenzatora. Rješavanjem problemskih zadataka s kombiniranim spojevima kondenzatora, učenicima se omogućava dodatno usvajanje naučenih pojmova te primjena zakona elektrostatike.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika i Tehnička kultura (spajanje kondenzatora, korištenje kondenzatora, snaga električne struje).

S gradivom iz elektrodinamike se učenici susreću u osmom razredu osnovne škole, dok se u drugom razredu srednje škole sadržaj produbljuje i konkretizira. Učenici znaju da je mjerna jedinica za jakost električne struje amper, ali često pogrešno zaključuju da se amper može izraziti kao količnik kulona i sekunde (A=C/s). 

U metalnim vodičima električna struja je tok elektrona. Mnogo puta učenici smatraju da ti elektroni putuju brzinom svjetlosti, što nije točno (red brzine je centimetar po minuti). Potrebno je naglasiti da je energija u strujnom krugu ono što teče brzo, tj. širi se gotovo trenutno kroz strujni krug. Radi boljeg objašnjenja navedenog, možemo električnu energiju objasniti pomoću analogije s kotačem: kad zavrtimo veliki kotač, cijeli kotač se pomiče kao cjelina i tako prenosimo mehaničku energiju gotovo trenutno na sve dijelove kotača. Električna energija je poput trzaja energije mehaničkog vala koji smo poslali na sve dijelove kotača, dok se atomi kotača nisu trebali brzo kretati nigdje da bi se to dogodilo.

Ono na što posebno treba obratiti pozornost je miskoncepcija učenika kako elektroni nastaju u bateriji (generatoru), dok se ti elektroni već odavno nalaze u vodičima (slobodni elektroni), a baterije i generatori im samo daju energiju koja uzrokuje gibanje – električnu struju.

Izvođenjem Ohmovog zakona valja naglasiti da formula vrijedi samo za vanjski dio strujnog kruga, te da se za cijeli strujni krug još uvode pojmovi elektromotornog napona i unutarnjeg otpora izvora.

Učenici često povezuju napon sa strujom, tj. povezuju protjecanje električne struje s naponom. Nerijetko oznaku volta poistovjećuju sa snagom struje koja je prema njihovom mišljenju pohranjena u bateriji. Primjećujemo da učenici često izbjegavaju koristiti pojam otpora pri objašnjavanju strujnih krugova jer nisu upoznati s tim kako otpor utječe na ostale veličine u strujnom krugu. Iz tog se razloga javlja niz krivih predodžbi o ulozi otpora u strujnom krugu: intuitivno im je teško prihvatljiva ideja da je ukupan otpor trošila spojenih u paralelu manji od otpora spojenih serijski; poistovjećuju povećanje otpora s povećanjem struje; smatraju da je otpor karakteristika samo vanjskog dijela strujnog kruga. Bitno je osvijestiti da se otpor javlja i u unutarnjem dijelu strujnog kruga, tj. da postoji unutarnji otpor baterije.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika, Kemija (slobodni elektroni, ioni, kationi), Tehnička kultura (strujni krug, spajanje trošila u strujnom krugu, električna energija) i Povijest (utjecaj otkrića električne struje na razvoj čovječanstva).

• nabraja osnovne fizikalne veličine, njihove oznake, mjerne jedinice i oznake mjernih jedinica
• izvodi mjerenje pazeći na najčešće pogreške prilikom mjerenja
• upotrebljava zapis za fizikalne veličine
• određuje srednju vrijednost nakon više mjerenja
• preračunava mjerne jedinice iz mehanike, topline i termodinamike, te elektrostatike i elektrodinamike.

• mjeri i preračunava temperaturu iz Celzijeve temperaturne ljestvice u Kelvinovu temperaturnu ljestvicu
• određuje temperaturu smjese te izračunava specifični toplinski kapacitet tvari koristeći kalorimetar i termometar
• pokusom dokazuje povezanost temperature s kinetičkom energijom molekula
• mjeri jakost električne struje, napon i otpor služeći se voltmetrom i ampermetrom.

• fizikalne oznake
• pretvorbe mjernih jedinica
• složene mjerne jedinice

• eksperiment, eksperimentalni pribor
• postupak mjerenja
• aritmetička sredina
• standardna devijacija
• apsolutna pogreška

Uvođenjem novih, složenih mjernih jedinica, potrebno je učenicima naglasiti kako se svaka složena mjerna jedinica može iskazati pomoću osnovnih mjernih jedinica.

Učenici često zaboravljaju pisati mjerne jedinice kroz razradu zadatka ili smatraju da su nepotrebne. No, od velike je važnosti zahtijevati od učenika da se služe mjernim jedinicama, jer su im iste "vodilja" jesu li zadatak riješili točno ili ne. Također, rastavljanjem složenih mjernih jedinica ponavljaju prethodno naučeno gradivo što njihovo znanje čini čvršćim.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika i Kemija.

Izvođenjem pokusa u nastavi Fizike višestruko se olakšava učenicima shvaćanje svih sadržaja s kojima se susreću. Pokusi u nastavi imaju bitnu ulogu u razvijanju i poticanju intelektualnog razvoja i logičkog zaključivanja kod učenika. Osim što čini nastavu zanimljivijom i zabavnijom, provođenje pokusa omogućava stjecanje direktnog iskustva o fizikalnim pojavama, motivira i potiče razvijanje učeničkih ideja te omogućava testiranje učeničkih predviđanja i korigiranje njihovog zaključivanja.

Unatoč tome, moguće je izvesti pokuse služeći se lako dostupnim priborom te poticati učenike na samostalno demonstriranje pokusa.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika, Tehnička kultura i Kemija.

• upotrebljava matematički opis harmonijskog titranja
• razlikuje povratnu silu u različitim primjerima titranja
• izračunava kinematičke veličine harmonijskog titranja
• objašnjava prisilno, prigušeno titranje i rezonanciju.

• objašnjava nastanak vala na primjerima iz prirode          
• razlikuje period, amplitudu i valnu duljinu iz grafičkih prikaza vala
• opisuje ovisnost brzine vala o vrsti sredstva
• opisuje nastanak stojnog vala.

• objašnjava pojavu rezonancije na primjerima različitih glazbenih instrumenata
• primjenjuje Dopplerov učinak na primjere iz svakodnevnice
• računa prag čujnosti, jakost i razinu zvuka
• navodi izvore zvučnog zagađenja.

• opis titranja
• harmonijsko titranje
• povratna sila
• matematičko njihalo
• prisilno i prigušeno titranje
• rezonancija
• period
• frekvencija
• elongacija
• amplituda
• faza titranja

• obilježja vala
• prijenos energije pomoću valova
• transverzalni i longitudinalni val
• brzina vala, valna duljina
• valna funkcija refleksija i lom valova
• ogib i interferencija valova
• stojni val

• zvuk
• infrazvuk
• ultrazvuk
• izvori zvuka
• intenzitet zvuka
• prag čujnosti
• razina jakosti zvuka
• Dopplerov učinak

Prikazati eksperimentalno titranje tijela na opruzi i matematičkom njihalu. Preporuka je istovremeno prikazivati titranje tijela i iscrtavanje grafikona ovisnosti elongacije u vremenu. Uvesti i pojam faze kao veličine kojom je određeno jedno stanje titranja. Objasniti utjecaj rezonancije kroz primjere u građevinarstvu.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajem nastavnoga predmeta Matematika.

Razmatranje valnog gibanja složeno je zbog činjenice da valno gibanje opisuje funkcija s dvije promjenjive (prostorna i
vremenska koordinata). Preporučuje se objasniti valove potresa. Primjenjivati zadatke veće složenosti.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajem nastavnoga predmeta Matematika.

Objasniti primjenu ultrazvuka u medicinskoj dijagnostici. Objasniti primjenu Dopplerovog učinka u pomorstvu i astrofizici. Demonstrirati kako valovi zvuka prenose energiju. Upozoriti na utjecaj buke na zdravlje čovjeka.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika i Glazbena umjetnost.

• opisuje svojstva magneta i magnetsko polje
• povezuje nastanak magnetskog polja s gibanjem naboja
• uspoređuje permanentne magnete i elektromagnete
• izračunava magnetski tok i magnetsku indukciju
• opisuje nastanak magnetskog polja
• upotrebljava Amperovu i Lorentzovu silu
• izračunava i grafički prikazuje gibanje naboja u magnetskom polju.

• primjenjuje Faradayev zakon
• povezuje svojstva istosmjerne i izmjenične struje
• objašnjava značenje frekvencije i efektivne vrijednosti električne struje
• upotrebljava grafički prikaz izmjenične struje.

• razlikuje otpore u krugovima izmjenične struje
• navodi razlike  između aktivne, reaktivne i prividne snage
• demonstrira krugove izmjenične strujne.

• magnetsko polje magneta
• magnetska indukcija i magnetski tok
• magnetsko polje povezano s električnom strujom
• Ampereova sila, Lorentzova sila
• gibanje nabijene čestice u magnetskom polju
• magnetska sila između dvaju paralelnih vodiča

• elektromagnetska indukcija
• Faradayev zakon
• Lenzovo pravilo
• međuindukcija i samoindukcija
• načelo rada električnog generatora i izmjenična električna struja
• električni transformator

• efektivne vrijednosti
• maksimalne vrijednosti i trenutne vrijednosti napona i jakosti električne struje
• otpori u kolu izmjenične struje
• snaga izmjenične struje
• transformatori i generatori
• prijenos električne energije

Uvesti pojam magnetnog polja koristeći magnetnu iglu. Izvesti ogled za Amperovu silu i primjenu Amperove sile u uređajima poput zvučnika. Objasniti putanju nabijene čestice u magnetskom polju. Izvesti Oerstedov ogled. Objasniti karakteristike materijala i podjelu na feromagnete, dijamagnete i paramagnete. Definirati Amper koristeći silu između dvaju paralelnih vodiča.

Preporučuje se demonstriranje što većeg broja različitih situacija koje dovode do induciranja elektromotorne sile. Poticati učenike na kreativnost i kritično razmišljanje.
Uvesti Lenzovo pravilo putem ogleda u kojem se ispituje međudjelovanje solenoida s strujom i aluminijskog prstena okačenog uz otvor solenoida. Objasniti pojavu samoindukcije.

Uvesti pojam izmjenične struje i električnog kruga koji  se sastoji od otpornika, zavojnice i kondenzatora. Računski odrediti induktivni, kapacitivni otpor i ukupni otpor  RLC kruga. Istaknuti rezonanciju. Objasniti ulogu transformatora pri prijenosu električne energije. Tumačiti prednosti i nedostatke izmjenične i istosmjerne električne struje. Preporučuje se razmatranje električnih krugova, kao i  zaštita od strujnog udara i pružanja pomoći unesrećenom.
 

• navodi sličnosti i razlike između poluvodiča, vodiča i izolatora
• objašnjava principe rada poluvodičke diode, tranzistora i pojačala
• navodi različite primjene poluvodiča u svakodnevnici i tehnici.

• opisuje izvore i energijski spektar elektromagnetskog zračenja
• navodi primjere elektromagnetskog zračenja iz svakodnevnice.

• poluvodiči
• električna struja u poluvodičima
• n-tip poluvodiča, p-tip poluvodiča
• pn spoj
• poluvodička dioda
• tranzistor
• pojačalo
• integralni sklopovi

• električni titrajni krug
• dipol
• nastajanje i rasprostiranje elektromagnetskih valova
• vrste elektromagnetskih valova – elektromagnetski spektar

Ponoviti kemijske veze u čvrstim tijelima, energiji ionizacije i molekularno-kinetičkoj teoriji. Pokazati primjenu poluvodičke diode i tranzistora u svakodnevnici. Objasniti logičke sklopove.

Istaknuti da se promjenom električnog polja inducira magnetno polje. Objasniti promjenu energije u električnom titrajnom krugu. Navesti karakteristike elektromagnetnih valova i usporediti ih sa mehaničkim valovima. Objasniti učinak staklenika i štetan utjecaj ultraljubičastog zračenja. Navesti primjenu elektromagnetnih valova u tehnici i medicini.

• navodi povijesne ideje o prirodi svjetlosti
• opisuje značaj ideja za razvoj moderne slike svijeta
• razlikuje pojmove svjetlosnog toka, jakosti svjetlosti i osvijetljenosti
• rješava zadatke iz oblasti fotometrije
• upotrebljava informacije o postizanju optimalne osvijetljenosti i maksimalne uštede energije.
   

• konstruira slike predmeta nastale lomom svjetlosti u leći
• primjenjuje zakon odbijanja i loma svjetlosti, te totalne refleksije
• opisuje razlaganje svjetlosti
• koristi osnovne zakone geometrijske optike na optičke instrumente.

• opisuje svjetlost kao val
• analizira ogib i interferenciju svjetlosti
• pojašnjava raspršenje i polarizaciju svjetlosti.

• priroda svjetlosti
• brzina svjetlosti
• metode određivanja brzine svjetlosti
• izvori svjetlosti
• fotometrija
• fotometrijske veličine
• svjetlosni tok
• jakost izvora svjetlosti
• svjetljivost
• osvjetljenje plohe
• Lambertov zakon
• fotometri

• zakoni geometrijske optike (općenito)
• odbijanje svjetlosti
• zrcala
• lom svjetlosti
• indeks loma
• totalna refleksija
• raspršenje ili disperzija svjetlosti pomoću prizme
• sabirne i rastresne leće
• optički instrumenti

• interferencija svjetlosti
• koherentnost izvora svjetlosti
• ogib svjetlosti
• optička rešetka
• polarizacija svjetlosti

Poželjno je izvesti zakone fotometrije pomoću eksperimenta koristeći fotoćelije. Primjena Lambertovog  zakona u praksi kao i njegova ograničenja. Istaknuti značaj dobre osvijetljenosti radnog prostora za zdravlje čovjeka.

Mjeri indeks loma stakla/plastike. Mjeri žarišnu daljinu leće. Skrenuti pozornost na moguće probleme s vidom i kako ih otkloniti. Oblast geometrijske optike moguće je obraditi u velikoj mjeri kroz izvođenje pokusa s lako pristupačnim materijalima. Poticati kreativnost izrađujući model periskopa. Pokazati praktičnu primjenu zrcala u svakodnevnom životu. Izračunavati položaj veličinu, povećanje slike koja nastaje u leći.
Objasniti princip rada mikroskopa kroz praktičnu primjenu. Primjenjujući geometriju objasniti optičke instrumente.

Opisati polarizaciju i interferenciju svjetlosti u prirodi (sloj ulja na vodi, perje ptica, mjehur sapunice, polarizacijske naočale, dvolomac). Opisati i istražiti primjere raspršenja svjetlosti iz svakodnevnice (duga, plavetnilo neba i sl.). Provesti istraživanja interferencije svjetlosti iz dvaju izvora (Youngov pokus) i ogiba na optičkoj rešetci.

• nabraja fizikalne veličine, njihove oznake, mjerne jedinice i oznake mjernih jedinica
• izvodi mjerenje pazeći na najčešće pogreške prilikom mjerenja
• upotrebljava zapis za fizikalne veličine
• određuje srednju vrijednost nakon više mjerenja
• preračunava mjerne jedinice iz elektromagnetizma, titranja, valova i optike.

• izračunate vrijednosti fizikalnih veličina predočava grafički i tablično
• izračunava elongaciju koristeći jednadžbu titranja
• određuje period matematičkog njihala ovisno o promjeni duljine niti
• prepoznaje trajne magnete i elektromagnete
• istražuje djelovanje magnetnog polja na vodič kojim teče električna struja
• određuje brzinu vala koristeći silu napetosti
• izračunava razinu zvuka te frekvenciju izvora zvuka
• definira i računa indeks loma, objašnjava Snellov zakon
• određuje udaljenost i veličinu slike predmeta ispred leće koristeći se algebarskim izrazom i konstrukcijom.

• mjeri i preračunava dobivene rezultate mjerenja
• predočava prisilne oscilacije i rezonanciju
• pokazuje nastanak i vrste mehaničkih valova
• mjeri frekvenciju zvuka
• izvodi Oerstedov pokus
• pokazuje princip rada transformatora
• pokazuje odbijanje svjetlosti koristeći zrcala
• određuje lom svjetlosti kroz planparalelnu ploču i
  kroz prizmu
• određuje valnu duljinu svjetlosti
• koristi se podatcima koje je dobio mjerenjem.

• sadržaji koji se uče u trećem razredu gimnazije

• sadržaji koji se uče u trećem razredu gimnazije

• sadržaji za koje se izvode eksperimenti u trećem razredu gimnazije

Potrebno je poznavati mjerne veličine i jedinice koje se izučavaju. Računa potrebne fizičke veličine. Primjenjuje i pretvara mjerne jedinice. Vrednuje postupak i rezultat.

Potrebno je metodički pristupiti izradi fizikalnih zadataka. Rješavati  zadatke niže i srednje složenosti iz titranja, valova, elektromagnetizma i optike. Teže zadatke treba primjenjivati kao poticaj darovitim učenicima.

Učenici sudjeluju u izvođenju  eksperimenata i istraživanju fizikalnih pojava putem pokusa i računalnih simulacija. Eksperimente i pokuse izvode samostalno, u paru ili u grupi.

• opisuje povijesni razvoj specijalne teorije relativnosti
• opisuje Einsteinove teorijske argumente specijalne teorije relativnosti
• objašnjava postulate specijalne teorije relativnosti.

• koristi formule za dilataciju vremena i kontrakciju duljine 
• povezuje masu i energiju u specijalnoj teoriji relativnosti, te mogućnost primjene pretvorbe mase u energiju
• navodi primjene teorije relativnosti (crne rupe, GPS).

• povezuje toplinsko zračenje s temperaturom i valnom duljinom elektromagnetskog zračenja
• primjenjuje Wienov zakon zračenja
• primjenjuje Stefan-Boltzmannov zakon zračenja.

• Galilejeva relativnost
• Einsteinova relativnost
• relativnost istodobnosti

• dilatacija vremena
• kontrakcija duljine
• masa i energija u specijalnoj teoriji relativnosti

• toplinsko zračenje
• Wienov zakon 
• Stefan-Boltzmannov zakon
• Planckova hipoteza

S teorijom relativnosti učenici se prvi put susreću u srednjoj školi. Teorija relativnosti je složenije i zahtjevnije gradivo i samim time učenicima teže za shvatiti. Stoga je potrebno razviti njihovo poimanje prostora i vremena objašnjavanjem postulata specijalne teorije relativnosti.

Potrebno je objasniti postulate Galilejeve teorije relativnosti. Napraviti korelaciju s Einsteinovom teorijom relativnosti.

Objasniti kako je nastala specijalna teorija relativnosti, nakon što se neke eksperimentalne činjenice nisu mogle objasniti zakonima fizike koji su do tada bili poznati, odnosno zakonima klasične fizike. 

Uvesti pojam specijalne teorije relativnosti i načela na kojima se specijalna teorija relativnosti zasniva.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (koordinatni sustav), Hrvatski jezik (jezično izražavanje) i Informatika.

Objasniti kakve se promjene događaju u sustavu koji se jednoliko giba u odnosu na neki drugi sustav koji miruje. Pomoću Lorentzovih transformacijskih jednadžbi pokazati kakav je odnos između duljine koju mjerimo u sustavu koji se jednoliko giba u odnosu na duljinu u sustavu koji miruje. Isto tako, vidjeti kako se odnose vremenski intervali u takva dva sustava. Preporučuje se korištenje računalnih simulacija kako bi se bolje predočilo kako dolazi do kontrakcije duljine i dilatacije vremena.

Preporuka je prirediti zadatke u kojima će učenici primjenjivati formule za dilataciju vremena i kontrakciju duljine.

Bilo bi korisno uvesti pojam relativističke energije te matematički izraz kojim se izračunava.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (linearne jednadžbe), Geografija (orijentacija u prostoru) i Informatika.

Kvantnu fiziku učenici prvi put proučavaju u završnom razredu gimnazije. Kod toplinsko zračenja postoje određene učeničke zablude u svezi topline i temperature koje će otežati pravilno shvaćanje toplinskog zračenja.

Objasniti pojam "apsolutno crno tijelo", vezano za apsorpciju upadnog zračenja. Uspostaviti vezu temperature tijela i valne duljine na kojoj apsolutno crno tijelo maksimalno zrači (Wienov zakon). Ustvrditi vezu intenziteta zračenja i temperature (Stefan-Boltzmannov zakon).

Pri obradi se preporučuje koristiti virtualne pokuse kako bi učenici što lakše samostalno došli do zaključaka o zakonitostima toplinskog zračenja.

Preporuka je raditi zadatke različite težine, prilagođene mogućnostima učenika.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (linearne jednadžbe, jednadžbe višeg stupnja) i Informatika.

• objašnjava pojavu fotoelektričnog učinka
• koristi Einsteinovo tumačenje fotoelektričnog učinka.

• objašnjava Comptonovo raspršenje
• opisuje de Broglievu hipotezu i ogib elektrona.

• opisuje povijesni razvoj modela atoma
• uspoređuje Thomsonov, Rutherfordov i Bohrov model atoma
• povezuje Bohrov model atoma s linijskim spektrom vodikova atoma
• opisuje kvantno-fizikalni model atoma.

• fotoelektrični učinak
• granična frekvencija
• kinetička energija fotoelektrona
• izlazni rad

• Comptonovo raspršenje
• de Broglieva hipoteza
• ogib elektrona

• Thomsonov model atoma
• Rutherfordov model atoma
• Bohrov model atoma
• kvantnofizikalni model atoma
• linijski spektar

Iako se gotovo svakodnevno susreću s uređajima u kojima se primjenjuje fotoelektrični učinak (alarmni sustavi, kamere za snimanje, solarne ćelije), malo znaju o toj pojavi.

Potrebno je objasniti pojavu fotoelektričnog učinka, za što se mogu koristiti računalne simulacije ili video materijali. Vidjeti koji su to uvjeti pri kojima može doći do fotoelektričnog učinka.

Uvesti pojam granične frekvencije ispod koje nema pojave fotoelektričnog učinka. Utvrditi o čemu ovisi maksimalna kinetička energija fotoelektrona, je li o frekvenciji ili intenzitetu elektromagnetnog zračenja. Objasniti pojam izlaznog rada.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (jednadžbe), Kemija (svojstva metala) i Informatika.

Pojasniti na koji način Comptonovo raspršenje potvrđuje čestičnu prirodu elektromagnetnog zračenja. U tu svrhu može se izvesti usporedba pokusa s ogibom elektrona i pokusa s ogibom snopa svjetlosti.

Pojasniti De Broglievu hipotezu o valnim svojstvima čestica. Opisati način na koji je De Broglie došao do izraza za valnu duljinu elektromagnetnog zračenja krenuvši od izraza za količinu gibanja fotona i Einsteinovog izraza za energiju. 

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (trigonometrija) i Informatika.

O atomima su učili i u osnovnoj školi te bi se sada to znanje trebalo proširiti. Napraviti kratki presjek razvoja ideje o sastavu tvari počevši od pojma fizičara, elementa. Spomenuti neka istaknuta imena.

Potrebno je analizirati povijesni razvoj modela atoma, preko Thomsonova i Rutherfordova do Bohrova modela. Uvesti pojam kvantnog uvjeta i kvantnog broja.

Potrebno je objasniti i kvantno-fizikalni model atoma. 

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Kemija (model atoma, kvantno-mehanički model atoma), Biologija, Matematika, Geografija (Sunčev sustav), Filozofija i Matematika.

• razlikuje spontanu i stimuliranu emisiju fotona
• opisuje princip rada lasera.

• opisuje strukturu atomske jezgre i definira jaku (nuklearnu) silu
• primjenjuje defekt mase i energiju vezanja atomske jezgre u rješavanju problema
• razlikuje vrste radioaktivnog raspada i primjenjuje zakon u rješavanju problema
• navodi primjene radioaktivnog raspada.

• razlikuje vrste ionizirajućeg zračenja i način njegove detekcije i mjerenja
• opisuje učinak ionizirajućeg zračenja na žive organizme
• objašnjava fisiju i fuziju
• opisuje elementarne čestice.

• spontana emisija fotona
• stimulirana emisija fotona
• laseri

• atomska jezgra
• radioaktivnost
• radioaktivni raspadi

• ionizirajuće zračenje
• elementarne čestice
• fisija i fuzija

Učenicima se treba pojasniti razlika između spontane i stimulirane emisije fotona, kako bi shvatili da se atomi pobuđuju tek apsorpcijom fotona i da većinu vremena ostaju u osnovnom stanju. 

Potrebno je objasniti princip rada lasera i navesti neke uređaje u kojima se primjenjuje taj princip. Npr. u industriji (oruđe za obradu svih vrsta materijala), u medicini (za rezanje i obradu tkiva, zaustavljanje krvarenja), u ekologiji (za otkrivanje onečišćivača u zraku), u vojnoj tehnici, informacijskim tehnologijama (za prijenos signala u svjetlovodima, CD uređajima, uređajima za skeniranje i sl.).

Navesti tipove lasera s obzirom na aktivno sredstvo u kojem se događa laserska emisija.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika, Informatika i Kemija (atomske jezgre).

Potrebno je analizirati sve vrste raspada: alfa-raspad, beta-raspad i gama-raspad. Opisati promjene koje se događaju u jezgri pri svakom od ovih raspada pojedinačno.

Uvesti pojam vremena poluraspada i kako se broj neraspadnutih jezgri mijenja ovisno o vremenu poluraspada.

Korisno bi bilo objasniti kako se radioaktivni raspad može primijeniti pri rješavanju problema kao što je određivanje starosti arheoloških uzoraka organskog podrijetla pomoću ugljika C14 ili primjene radioaktivnih izotopa u medicinske svrhe.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika (eksponencijalna funkcija), Kemija (kemijske reakcije, radioaktivni raspadi), Povijest (korištenje atomskih bombi, utvrđivanje starosti uzoraka), Biologija (radioaktivnost) i Informatika.

Objasniti kako dolazi do ionizacije tvari, što za posljedicu ima stvaranje ionizirajućeg zračenja. Uvesti pojmove apsorbirane doze i ekvivalentne doze ionizirajućeg zračenja te faktor učinka. 

Navesti neke prirodne izvore ionizirajućeg zračenja kojima je izložen čovjek, izloženost zračenju pri rendgenskom snimanju. Bilo bi korisno spomenuti katastrofe koje su se dogodile pri nuklearnom bombardiranju ili nesreće koje su se dogodile u rudnicima urana te koje su dugoročne posljedice velikih doza zračenja. 

Objasniti nastanak energije nuklearnim reakcijama, te sami proces nuklearne fisije i fuzije. Pojasniti razliku između lančanih fisija koje se odvijaju u nuklearnim bombama i nuklearnim reaktorima. Analizirati prednosti fuzije u odnosu na fisiju.

Potrebno je izvršiti podjelu elementarnih čestica po tipu čestica.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Matematika, Geografija (izvori energije), Informatika i Kemija (otkriće elementarnih čestica).

• opisuje teoriju velikog praska kao početak stvaranja svemira.

• opisuje glavne komponente Sunčeva sustava (Sunce, planete, asteroide, satelite, komete, meteoride)
• objašnjava Hubbleov zakon širenja svemira.

• teorija velikog praska

• svemir
• razvoj zvijezda
• širenje svemira

Objasniti teoriju velikog praska kao početak stvaranja svemira prije 13,7 milijardi godina. Pojasniti kako je svemir nastao širenjem iz oblaka plina i prašine, te kako su se gustoća i temperatura mijenjale tijekom vremena.

Istaknuti da teorija velikog praska ipak ima i nedostataka i da se još uvijek uvode neke nadopune te teorije.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Povijest, Filozofija (postojanje, svijet i umjetnost), Informatika, Biologija (biološka evolucija) i Kemija (kemijska evolucija).

Potrebno je istaknuti da je starost Sunčeva sustava 4,6 milijardi godina i da se formirao u nekoliko faza. Objasniti ulogu gravitacije pri komprimiranju plinova i prašine. 

Prikazati ilustraciju Sunčeva sustava, navodeći od čega se on sastoji. Mogu se koristiti različiti video materijali ili simulacije kako bi se objasnilo da svemir nije nastao u trenutku, te opisati razvoj svemira nakon velikog praska.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Kemija (plinovi), Biologija (biološka evolucija, rast i razvoj organizama), Informatika, Geografija (nastanak Sunčeva sustava, Zemlja u Sunčevu sustavu).

• opisuje na koji način su se razvijale ideje o pojedinim pojavama koje se izučavaju u ovom dijelu fizike
• uspoređuje način razmišljanja fizičara koji su bavili istim pojavama.

• uspostavlja vezu fizike s drugim područjima znanosti, kao što su kemija, biologija, geografija, matematika i glazbena kultura.

• nabraja osnovne fizikalne veličine, njihove oznake, mjerne jedinice i oznake mjernih jedinica
• predlaže različita rješenja za probleme iz područja moderne fizike
• upotrebljava zapis za fizikalne veličine
• određuje srednju vrijednost nakon više mjerenja
• preračunava mjerne jedinice iz područja moderne fizike.

• fizikalne ideje i zakonitosti
• najpoznatiji hrvatski fizičari
• svjetski fizičari

• fizika u svezi s drugim znanostima

• svi sadržaji koji se obrađuju u četvrtom razredu gimnazije

Preporuka je prikazati video materijal kojim će se obuhvatiti razdoblje unatrag stoljeća, kojim bi se prikazao razvoj pojedinih ideja u teoriji relativnosti, kvantnoj fizici, nuklearnoj fizici i fizici elementarnih čestica.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Povijest, Filozofija, Biologija i Kemija.

Potrebno je istaknuti na koji način je fizika povezana s drugim znanostima. Ukazati na vezu s matematikom pri rješavanju zadataka i prikazivanju različitih grafova; vezu s kemijom pri obradi modela atoma; vezu s geografijom pri obradi teorije relativnosti i slično.

Sadržaj ove tematske cjeline može se povezati sa sadržajima nastavnih predmeta: Kemija, Geografija, Matematika i Informatika.

Potrebno je poznavati osnovne fizikalne veličine, njihove oznake, mjerne jedinice i oznake mjernih jedinica.

Preporuka je vršiti preračunavanje mjernih jedinica.

• razlikuje i preračunava osnovne i izvedene fizikalne veličine
• izračunava vrijeme i duljinu u inercijskim sustavima
• izračunava graničnu valnu duljinu za fotoelektrični učinak, te brzinu fotoelektrona
• prepoznaje elementarne čestice po tipu
• definira radioaktivnost i objašnjava primjenu radioaktivnosti u medicini i arheologiji.

• mjeri i preračunava dobivene rezultate mjerenja
• pomoću virtualnih simulacija predočava relativističko skraćivanje duljine
• mjeri graničnu valnu duljinu
• mjeri energiju tijela koju tijela izrače.

• svi sadržaji koji se eksperimentalno obrađuju u četvrtom razredu gimnazije

• svi sadržaji koji se eksperimentalno obrađuju u četvrtom razredu gimnazije

Potrebno je rješavati zadatke različite težine iz relativnosti i kvantne fizike. Prilagoditi zadatke mogućnostima učenika.

Omogućiti svim učenicima sudjelovanje u izvođenju pokusa. Pokusi se mogu izvoditi na više načina: samostalno, u paru ili u grupi, te putem simulacija u slučaju kada nema mogućnosti izvođenja eksperimenata.