AÐALNÁMSKRÁ FRAMHALDSSKÓLA

AÐALNÁMSKRÁ FRAMHALDSSKÓLA - NÁTTÚRUFRÆÐIAÐALNÁMSKRÁ FRAMHALDSSKÓLANÁTTÚRUFRÆÐI1999

Auglýsing um gildistöku aðalnámskrár framhaldsskóla.1. gr.Með vísan til 21. gr. og 29. gr. laga nr. 80/1996 um framhaldsskóla með áorðnum breytingum, hefurmenntamálaráðherra staðfest nýja aðalnámskrá framhaldsskóla, sem tekur gildi frá og með 1. júní 1999.Starf í framhaldsskólum samkvæmt hinni nýju aðalnámskrá hefst frá og með skólaárinu 1999-2000.Heimilt er þó að fengnu samþykki menntamálaráðuneytisins að láta námskrána koma til framkvæmdafrá og með skólaárinu 2000-2001, enda séu fyrir því rökstuddar forsendur í einstökum framhaldsskólum.Aðalnámskrá framhaldsskóla skal vera komin til fullra framkvæmda í öllu starfi framhaldsskólaeigi síðar en að fimm árum liðnum frá gildistöku auglýsingar þessarar. Námskrá fyrirframhaldsskóla, 3. útgáfa, frá 1990 fellur úr gildi eftir því sem ákvæði nýrrar námskrár koma tilframkvæmda.Hin nýja aðalnámskrá tekur ekki til eftirtalinna þátta: Nánari skilgreiningar á lágmarkskröfum umnámsárangur í einstökum greinum og greinaflokkum við lok grunnskóla og starfsþjálfun þar semhennar er krafist, sbr. 15. gr. laga um framhaldsskóla, lágmarksfjölda kennslustunda í einstökumnámsgreinum sbr. 21. gr. og samræmdra lokaprófa sbr. 24. gr. sömu laga. Gildistaka ákvæða aðalnámskrárframhaldsskóla varðandi framangreinda þætti verður auglýst síðar.2. gr.Aðalnámskrá framhaldsskóla er gefin út í heftum. Almennur hluti námskrárinnar er birtur í einuhefti. Námskrár einstakra bóknámsgreina og námskrár í sérgreinum starfsnáms eru birtar í sérstökumheftum.Í almennum hluta aðalnámskrár er meðal annars fjallað um hlutverk og markmið framhaldsskóla,uppbyggingu náms og námsleiðir, almenn inntökuskilyrði, skólanámskrá, réttindi og skyldur nemenda,námsmat og próf, sveinspróf og námssamninga, undanþágur og meðferð persónulegra upplýsingaog meðferð mála. Almennur hluti aðalnámskrár framhaldsskóla er birtur sem fylgiskjal meðauglýsingu þessari.Í námskrám einstakra námsgreina og námskrám í sérgreinum starfsnáms er m.a. skilgreint markmiðnámsins, gefnar ábendingar um nám og kennslu, námsmat, áfangalýsingar svo og lýsingar á námsskipanþar sem við á.Almennur hluti aðalnámskrár framhaldsskóla ásamt brautarlýsingum verður gefinn út í sérstöku heftií apríl 1999. Námskrár einstakra bóknámsgreina verða gefnar út í sérstökum heftum fyrir 1. júlí 1999og námskrár í sérgreinum starfsnáms verða einnig gefnar út í sérstökum heftum fyrir 1. janúar 2000.3. gr.Auglýsing þessi öðlast þegar gildi.Menntamálaráðuneytinu, 31. mars 1999______________________Björn Bjarnason______________________Guðríður Sigurðardóttir

AÐALNÁMSKRÁ FRAMHALDSSKÓLANÁTTÚRUFRÆÐI1999Menntamálaráðuneytið

Menntamálaráðuneytið : námskrár 21Júlí 1999Útgefandi: MenntamálaráðuneytiðSölvhólsgötu 4150 ReykjavíkSími: 560 9500Bréfasími: 562 3068Netfang: postur@mrn.stjr.isVeffang: www.mrn.stjr.isHönnun og umbrot: XYZETA ehf.Ljósmyndun: Kristján MaackMyndskreytingar: XYZETA ehf.Prentun: Oddi hf.© 1999 MenntamálaráðuneytiðISBN 9979-882-33-6

EFNISYFIRLITFormáli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Inngangur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Nám og kennsla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Námsmat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Náttúruvísindi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Inngangur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Lokamarkmið . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Áfangar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12NÁT 103 LíffræðiNÁT 113 JarðfræðiNÁT 123 Eðlis- og efnafræðiNáttúrufræðigreinar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Inngangur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Lokamarkmið . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Hlutverk og eðli náttúruvísindaInntak kjörsviðsgreinaVinnubrögð og færniÁfangar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26EÐL 103 Aflfræði og ljósEÐL 203 Varmafræði, hreyfing og bylgjurEÐL 303 Rafsvið, segulsvið og rásirEÐL 403 NútímaeðlisfræðiEFN 103 Atómið og mólhugtakiðEFN 203 Gaslögmálið og efnahvörfEFN 303 Rafefnafræði, sýrur og basarEFN 313 Lífræn efnafræði og lífefnafræðiJAR 103 Almenn jarðfræði – landmótunJAR 113 Almenn stjörnufræðiJAR 203 Jarðsagan og landrekiðJAR 213 Veður- og haffræðiLÍF 103 LífeðlisfræðiLÍF 113 VistfræðiLÍF 203 ErfðafræðiLÍF 303 Verkefnalíffræði

Valáfangi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67Inngangur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67Áfangi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68UMH 103 Umhverfisfræði44

FORMÁLIÍ þessu námskrárhefti er gerð grein fyrir náttúrufræðinámií brautarkjarna og á kjörsviði náttúrufræðibrautar í framhaldsskóla.Í upphafi er komið inn á helstu rök sem styðja tilvist ogvægi námssviðsins og þar með einstakra greina þess. Þá erskýrð uppbygging náttúrufræðináms í framhaldsskólumásamt því sem fjallað er um sameiginlega þætti í námi,kennslu og námsmati greinanna.Lokamarkmið náttúrufræðináms eru sett fram í tveimurhlutum. Annars vegar er miðað við nám að loknu níu einingaalmennu kjarnanámi sem allir nemendur á bóknámsbrautumverða að taka og hins vegar að lokinni þeirri sérhæfinguí náttúrufræðigreinum sem nám á náttúrufræðibrautfelur í sér. Markmið með einstökum greinum komafram í áfangalýsingu ásamt upptalningu á helstu efnisatriðumáfangans.5 5

INNGANGURFræðasvið náttúruvísinda er víðfeðmt. Það spannar undurnáttúrunnar í ótal myndum; eðli og öfl, himingeim, jörð oglíf. Um leið er sviðið síbreytilegt þar sem val á rannsóknarefniog aðferðum, svo og túlkun niðurstaðna og eftirfylgni,ræðst af þekktum lögmálum og ríkjandi hugmyndumhverju sinni. Í aldanna rás hefur þessi þróun verið ríkurþáttur í menningu þjóða, mótað heimssýn og lifnaðarhættimannsins og verið uppspretta þekkingar og tæknibreytingaá ýmsum sviðum.Traustur skilningur á eðli fræðasviðsins og hlutverki þessinnan nútímasamfélags, þekking á helstu lögmálum ogríkjandi kenningum, svo og ákveðin færni í vinnulagi vísindanna,telst vera veigamikill þáttur í þroska og menntunungmenna. Um leið snýst námið um að viðhalda og eflaforvitni og áhuga þeirra á umhverfi sínu og fyrirbærumnáttúrunnar þannig að byggja megi á alla ævi.66Námssviðið er í eðli sínu alþjóðlegt en um allan heim endurspeglaáherslur í skólastarfi sérkenni lands og þjóðar. Þaðer því ekki undarlegt að Íslendingar leggi áherslu á traustanáttúrufræðimenntun frá byrjun skólagöngunnar sé litið tilþess krafts og mikla metnaðar sem býr með þjóðinni, sérstöðulandsins og þeirra aðstæðna sem veita einstæð tækifæritil athugana og rannsókna. Markmiðið er að veita semflestum þann fræðilega grunn sem nauðsynlegur er til aðgeta tekið virkan þátt í samfélagi þar sem umræður ogákvarðanataka hversdagsins grundvallast á upplýstum oggagnrýnum viðhorfum. Þannig er viðfangsefnum náttúrufræðaí grunnskóla og almennu kjarnanámi framhaldsskólansætlað að víkka sjóndeildarhring nemenda, byggjaupp þekkingu og vinnulag, efla skynjun nemenda á umhverfisínu og stuðla að því að þeir umgangist það afábyrgð og virðingu í anda sjálfbærrar þróunar.

InngangurÞessi markmið eiga að sjálfsögðu enn við er ofar dregurinnan skólakerfinsins en að auki eykst sérhæfingin í átt aðþeim kröfum sem frekara nám á háskólastigi eða í sérskólumsetur. Þannig er stefnt að því að nemendur að loknunámi á náttúrufræðibraut hafi byggt ofan á traustan grunn- sérhæfðari þekkingu, færni og skilning innan ákveðinnagreina fræðasviðsins- heildaryfirsýn yfir námssviðið og haldbæra reynslu afþví hvernig vísindaleg þekking birtist, þróast og erhagnýtt á ólíkum sviðum menningarinnarNám og kennslaMikilvægt er við skipulagningu náttúrufræðikennslu aðkennarar velji leiðir að markmiðum sem miðast við aðþjálfa upp vinnubrögð nemenda. Í aðalnámskrá framhaldsskólaer lögð mikil áhersla á að nemandinn kynnistnotagildi upplýsinga- og samskiptatækni og læri að beitahenni í námi sínu. Möguleikar til öflunar upplýsinga, meðhöndlunarog miðlunar ýmiss konar gagna hafa gjörbreystmeð tilkomu upplýsinga- og samskiptatækni þó að aðrarupplýsingaveitur, s.s. prentað mál og myndmál, haldi gildisínu. Með hjálp grafískra reiknitækja og ýmissa tölvuforrita,svo dæmi séu tekin, opnast nýir möguleikar tilmargvíslegra athugana og myndrænnar túlkunar. Í markmiðumaðalnámskrár í náttúrufræðum er gert ráð fyrir aðþeir möguleikar séu vel nýttir í öllum námsgreinum einsog lesa má úr sameiginlegum lokamarkmiðum náttúrufræðigreinannaog markmiðum einstakra áfanga.Þau verkefni, sem nemendur glíma við í náminu, verða aðvarða þá einhverju og ögra þeim jafnframt. Þau skulu kalla ásamvinnu og skoðanaskipti og leiða af sér nýjar spurningarsem setja má í víðara samhengi og tengja fleiri sviðum fræðaog mannlífs. Í því sambandi er m.a. lögð áhersla á samvinnuskóla og ýmissa aðila innan samfélagsins um náttúrufræðinámog virka þátttöku í ákveðnum verkefnum.7 7

Aðalnámskrá framhaldsskóla – NáttúrufræðiÍ námskrá náttúrufræða er litið svo á að það auðgi og styrkiallt nám að flytja kennslu að einhverju leyti út fyrir veggiskólans og sé hollt bæði líkama og sál. Útikennsla er sérstakleganauðsynleg í náttúrufræðinámi þar sem úti í samfélagi,umhverfi og náttúru er sá raunveruleiki sem nemendureru að læra um og þurfa að þekkja, skilja og skynja.Það er því mikilvægt að skólar samþætti útikennslu ískólanámskrá sína með það m.a. að markmiði að efla vitundog virðingu nemenda fyrir nánasta umhverfi sínu.Á náttúrufræðibraut er efnisumfjöllun orðin fræðilegri ená fyrri stigum námsins, kafað er í ákveðin hugtök innannámsgreinanna og unnið að sérverkefnum í tengslum viðþau. Minni tími gefst því til samstarfs þvert á námsgreinar,innan námssviðsins sem utan. Þó skal þess gætt að viðhaldasem best tengslum á milli námsgreina sviðsins svoað stutt sé við skilning nemenda á umfangi efnisins ogsameiginlegum markmiðum. Mikilvægt er að leggja ræktvið þjálfun móðurmálsins og meðferð talaðs og ritaðs mál.Í kennslu sé samræðulistin þjálfuð, nemendur fái ríkulegtækifæri til að tjá hugmyndir sínar, miðla og taka við efni.Námsefni á erlendum málum meðfram öðru efni, t.d. íheimildavinnu, er mjög gagnlegur undirbúningur undirframhaldsnám og víkkar sjóndeildarhring nemenda.Snertifletir eru við margar námsgreinar, s.s. tæknimennt,stærðfræði, sögu og landafræði, sem er allra hagur að verðinýttir vel.88

Inngangur – NámsmatNámsmatNámsmat skal byggjast á- lokamarkmiðum með náttúrufræðinámi er varða greinarnámssviðsins, vinnubrögð og færni, svo og skilningá hlutverki og eðli náttúruvísinda- kröfum sem gerðar eru í markmiðum einstakra áfangaÞess skal gætt að námsmat taki til allra þátta námsins. Meðþví er átt við að auk þekkingarmarkmiða beri að metafærni-, skilnings- og viðhorfamarkmið á margvíslegan háttauk framfara, vinnulags og hugkvæmni nemandans.Mikilvægt er að matið sé upplýsandi fyrir nemendur og foreldraog um leið hvetjandi. Auk mats á stöðu nemenda eræskilegt, þar sem það á við, að matið feli í sér upplýsingarum leiðir sem nemandinn getur farið til að bæta stöðu sína.Sú vitneskja, sem námsmatið veitir, hjálpar einnig skólastjórnendumvið námsskipan og kennurum til nýrrar markmiðssetningarog getur oft gefið tilefni til breytinga á námsefni,niðurröðun þess á skólaárið og kennsluaðferðum.9 9

NÁTTÚRUVÍSINDIInngangurSé tekið mið af fjölbreytileika framhaldsskólanáms og fjölbreytninemenda í aldri og þroska er mikilvægt að byrjunarnámí náttúrufræði í framhaldsskóla bjóði upp á töluverðansveigjanleika, bæði fyrir nemendur og skóla.Í námskrá framhaldsskólans er byggt ofan á þann grunnsem grunnskólanámið gefur en efnið sett í víðara samhengi,auk þess sem kafað er dýpra í grunnhugtök innannáttúruvísinda. Áhersla er lögð á að varpa ljósi á hagnýtinguþekkingarinnar, að nemendum verði ljós gagnsemináttúruvísinda um leið og ábyrgð mannsins er ítrekuðþegar kemur að úrvinnslu þekkingarinnar. Mikilvægt er aðnemendur átti sig á hlutverki þekkingar sem forsendu ogafleiðingu tækninýjunga. Jafnframt skal leitast við aðnámið sé áhugavert og hvetjandi, það efli læsi á vísindalegaumfjöllun, s.s. í stjórnmálaumræðu og fjölmiðlum, ogstyrki þátttöku nemendanna sjálfra. Námið skal og dugasem góður undirbúningur undir áframhaldandi nám ánáttúrufræðibraut þar sem unnið er í átt til stigvaxandi sérhæfingar.1010Í námskrá er hvatt til samþættingar á milli áfanganna þriggja,NÁT 103, 113 og 123, bæði við skipulagningu kennslu og íverkefnavali og vinnu nemenda. Þetta er gert með það aðleiðarljósi að nálgun viðfangsefna sé sem heildstæðust, aðnemendur kynnist náttúruvísindum sem einni heild og mikilvægumþætti í menningu hverrar þjóðar. Jafnframt ber aðleggja áherslu á að nemendur fái góðan grunn í helstufræðasviðum náttúruvísinda og að samfella náist við undangengiðnám og frekara náttúrufræðinám á náttúrufræðibraut.

Náttúruvísindi – LokamarkmiðLokamarkmiðNemandi- hafi styrkt þekkingu sína á helstu sviðum náttúruvísinda,kjarnalögmálum og hugtökum þeirra- hafi eflt færni sína í að beita vísindalegri hugsunog aðferðum við greiningu viðfangsefna, öflunupplýsinga, mat, úrvinnslu, túlkun og fjölbreyttaframsetningu- hafi öðlast reynslu af því að nýta sér upplýsingaogsamskiptatækni við öflun upplýsinga, lausn oguppsetningu verkefna- þroski með sér lífssýn sem byggist á sjálfsskoðunog skilningi á eigin ábyrgð á heilbrigði umhverfisog eigin líkama- skilji mikilvægi þess að umgangast hvers konarnáttúruauðlindir á þann hátt að þær spillist ekkifyrir komandi kynslóðum- geti sett kunnáttu sína, færni og viðhorf í röklegtsamhengi tengt- umfjöllun um ýmis mál er tengjast samspili vísinda,tækni og samfélags, í fortíð, nútíð ogmögulegri framtíðarþróun- eigin áhugasviðum og undangengnu námi- undirbúningi að frekara námi, samfélagsþátttökuog möguleikum innan fjölbreytts starfsvettvangs11 11

Aðalnámskrá framhaldsskóla – NáttúrufræðiÁfangarNÁT 103 LíffræðiÁfangalýsingÍ þessum grunnáfanga fer fram kynning á séreinkennumlíffræði sem vísindagreinar, tengslum við aðrar greinar,þróun og hlutverki líffræðirannsókna með íslenskar aðstæðurað leiðarljósi.Í áfanganum eru teknir fyrir ýmsir grundvallarþættir lifandináttúru, sameinkenni lífvera og ferli sem tengja lífverurhvers vistkerfis saman. Bygging frumunnar og starfsemier tekin til umfjöllunar og efnisþættir hennar eru skoðaðirút frá gerð og hlutverki. Fjallað er um grundvallarþættierfðafræði, um gerð og starfsemi vistkerfa með áherslu áefna- og orkuflutning, mikilvægi fjölbreytileikans innanþeirra og áhrif mannsins. Þá er gerð grein fyrir helstuflokkum lífvera með áherslu á örverur og hugmyndir umuppruna lífs á jörðu.Lögð er áhersla á að í áfanganum velji nemendur sér nokkursérhæfð en fjölbreytt verkefni sem krefjast upplýsingaöflunar,vettvangsathugana og náttúruskoðunar, vinni þauog kynni á ýmsan hátt. Verkefnin skulu eiga það sameiginlegtað fjalla um samspil náttúru, tækni og samfélags;gagnvirk tengsl náttúru og menningar; og þá þætti eða öflsem mestu ráða um umgengni okkar við náttúruna og auðlindirjarðar.1212

Náttúruvísindi – Áfangar – NÁT 103ÁfangamarkmiðNemandi- geri sér grein fyrir eðli og hlutverki líffræðinnar semvísindagreinar en í því felst að- geta rökstutt viðhorf sín til líffræðilegra dægurmála- geta gert greinarmun á vísindum, hjávísindum og trú- geta nefnt dæmi um þróun líffræðilegra hugmyndafrá fortíð til nútíðar- þekki vísindalega aðferð og þjálfist í að beita nokkrumrannsóknaraðferðum líffræðinnar en í því felst að- geta skilgreint líf og nefnt dæmi sem eru á mörkumlifandi og lífvana ástands- gera sér grein fyrir mikilvægi grunnrannsókna- geta notað greiningarlykla, smásjá og fleiri tæki viðlausn líffræðilegra viðfangsefna- geta metið og túlkað niðurstöður rannsókna- þekki helstu efnaflokka sem lífverur eru byggðar úr oghlutverk þeirra en í því felst að- geta gert greinarmun á byggingarefnum, orkugefandiefnum og stýriefnum í efnaskiptum- þekkja eðli og mikilvægi ensíma í lífsstarfseminni oghelstu þætti sem hafa áhrif á starfsgetu þeirra- þekkja gerð litninganna og hlutverk þeirra- þekki gerð og starfsemi frumna en í því felst að- geta útskýrt í máli og myndum gerð helstu frumulíffæraog starfsemi þeirra- geta útskýrt hvernig frumur taka inn og nýta sérnæringarefni og losa úrgang- geta lýst hvernig frumur fjölga sér- þekkja mun á kjarnafrumum og dreifkjörnungum- geta lýst ólíkum frumugerðum og nefnt dæmi umsérhæfingu og verkaskiptingu frumna í fjölfruma lífverum- geti tengt sjúkdóma í lífverum við óeðlilega frumustarfsemi13 13

Aðalnámskrá framhaldsskóla – Náttúrufræði- skilji grunnhugmyndir í erfðatækni en í því felst að- þekkja í megindráttum gerð og verkun erfðaefnisinsfrá geni til myndunar prótíns- geta lýst einföldum erfðum og kynbundnum- þekki lífshætti og gerð veira, gerla (baktería), sveppaog sníkjudýra og geti í því sambandi- lýst samskiptum þeirra við aðrar lífverur til góðs og ills- þekki gerð og þróun íslenskra vistkerfa á landi, í vatniog á sjó en í því felst að- þekkja samskiptaform lífvera innan vistkerfa- geta útskýrt mikilvægi fjölbreytileika lífvera fyrir heilbrigðivistkerfa- geta lýst flutningi efna á milli lífvera og lofthjúps- skilja gildi ósonlagsins og koltvíoxíðs í andrúmsloftifyrir lífverur- gera sér grein fyrir hvernig vistkerfi eru nýtt í þágumanna og hver eru helstu vandamál þar að lútandiEfnisatriðiLifandi vera, lífríki, vísindaleg aðferð, helstu efnaflokkarlífvera, byggingarefni, orkugefandi efni, stýriefni efnaskipta,ensím, einfrumungur, fjölfrumungur, kjarnafruma,dreifkjörnungur, frumulíffærin og hlutverk þeirra, frumuát,velli, flæði, osmósa, ljóstillífun, orkuvinnsla, myndunefna, ýmsar frumugerðir, frumuskipting, kyntengdar erfðir,kynfruma, okfruma, litningar, gen, DNA, RNA, prótein,próteinmyndun, mítósa, meiósa, einlitna, tvílitna, klónun,erfðabreyttar lífverur, genaferja, móðurfruma, dótturfruma,bygging og lífshættir veira, baktería (gerla) ogsveppa, gerð vistkerfa á Íslandi á landi, í vötnum og í sjóog sérkenni þeirra, lífvist, líffélag, fæðukeðja, íslenskirdýrastofnar og nýting þeirra, breytingar á stofnstærð,framvinda vistkerfa, gildi ósonlags og koltvíoxíðs fyrir lífverur,sjálfbær nýting, samspil manna og náttúru.1414

Náttúruvísindi – Áfangar – NÁT 113NÁT 113 JarðfræðiÁfangalýsingÍ þessum áfanga fer fram kynning á jarðfræði sem vísindagrein,stiklað er á þróun hugmynda innan hennar, fjallaðum tengsl við aðrar vísindagreinar og notagildi meðíslenskar aðstæður að leiðarljósi.Teknir eru til umfjöllunar ákveðnir efnisþættir innan jarðfræðisem tengjast notkun tækninnar við nýtingu náttúrulegraauðlinda og orkuframleiðslu. Í upphafi er farið í almennatriði tengd aldri og uppruna jarðar og fjallað umbyggingu hennar og lagskiptingu. Þá er jarðsagan tekin tilumfjöllunar og stiklað á stóru hvað varðar breytingar ájörðinni, s.s. landrek, þróun lífs og loftslags. Kynnt ermyndun helstu berggerða og jarðfræðilegar aðstæður fyrirmyndun náttúrulegra orkugjafa. Fjallað er um jarðfræðirannsóknir,einkum þær sem tengjast mannvirkja- ogvirkjanagerð. Einnig um mismunandi orkugjafa hér á landiog í samanburði við önnur svæði jarðar, rannsóknir tengdarnýtingu þeirra og jarðefna hér á landi og gæði þeirra.Fjallað er um umhverfisáhrif í tengslum við mannvirkjagerðog orkunýtingu, s.s. spillingu náttúruperlna, jarðraskog mengunarhættu.Lögð er áhersla á að í áfanganum velji nemendur sér nokkursérhæfð en fjölbreytt verkefni sem krefjast upplýsingaöflunar,vettvangsathugana og náttúruskoðunar og kynniþau á ýmsan hátt. Verkefnin skulu eiga það sameiginlegtað fjalla um samspil náttúru, tækni og samfélags; gagnvirktengsl náttúru og menningar; og þá þætti eða öfl semmestu ráða um umgengni okkar við náttúruna og auðlindirjarðar.15 15

Aðalnámskrá framhaldsskóla – NáttúrufræðiÁfangamarkmiðNemandi- geri sér grein fyrir eðli og hlutverki jarðfræðinnar semvísindagreinar- þekki helstu drætti í myndun og sögu jarðar og getigert grein fyrir lagskiptingu hennar og myndun helstuberggerða- þekki til helstu aðferða jarðfræðinga við rannsóknirvegna- vatnsaflsvirkjana- jarðvarmavirkjana- geti fjallað um valdar virkjanir hér á landi með tilliti til- orkuvinnslu- nýtingar á orku- umhverfisáhrifa- mengunarhættu- þekki hver er jarðfræðileg myndun helstu náttúrulegraorkugjafa jarðar- vinni verkefni sem snýr að mati á kostum og göllummismunandi orkugjafa út frá- jarðfræðilegum forsendum- umhverfisforsendum- þekki uppruna nýtanlegra jarðefna bæði hér á landi ogannars staðar í heiminum og geti borið saman gæðiþeirra og möguleika til nýtingar- geri sér grein fyrir nýtingu jarðefna hér á landi fyrr áöldum og einnig nú á tímum- geti lagt mat á mögulega nýtingu annarra jarðefna hérá landi- vinni verkefni þar sem lagt er mat á nauðsyn hagnýtingarjarðefna og náttúruauðlinda, s.s. orkugjafa, ogtengi jarðfræðilegar rannsóknir á þessum sviðum viðaðrar vísindarannsóknir í sama tilgangi1616

Náttúruvísindi – Áfangar – NÁT 113EfnisatriðiUppruni og aldur jarðar, jarðsögulegar breytingar á jörðinni,lagskipting jarðar; kjarni, möttull, jarðskorpa, vatnshjúpurog lofthjúpur, helstu berggerðir. Orkugjafar: kol,olía, gas, jarðvarmi, vatnsafl, vindorka, metan, etanól, sólarljós,vetni og kjarnorka. Orkugjafar á Íslandi, nýtingorku, verðmæt jarðefni á Íslandi, vatnsaflsvirkjanir og aðrarvirkjanir, efnisnotkun í stíflur, helstu gerðir stíflna, miðlunarlónog veitur, vatnasvæði vatnsfalla, rennslisleiðirgrunnvatns. Jarðfræði háhita- og lághitasvæða, jarðfræðilíklegra svæða í nýtingu jarðvarma, jarðvarmavirkjanir,jarðefni til mannvirkjagerðar, umhverfismat við mannvirkjagerðog hagsmunaárekstrar, mengun. Vegagerð ogjarðefnanámur, gæði jarðefna, jarðfræði málmauðugrasvæða, jarðfræði- og jarðeðlisfræðilegar rannsóknir og nýtækni við rannsóknir á jarðlögum.17 17

Aðalnámskrá framhaldsskóla – NáttúrufræðiNÁT 123 Eðlis- og efnafræðiÁfangalýsingÍ áfanganum eru tekin fyrir viðfangsefni úr náttúru og nútímatækniþar sem tvinnast saman nokkur grundvallareðlis-og efnafræðilögmál og kenningar. Orkulögmálið erþungamiðja áfangans og ýmsar myndir þess tengdar tæknimeð íslenskar aðstæður að leiðarljósi.Gert er ráð fyrir að farið verði í öll þau atriði sem útlistuðeru í áfangamarkmiðunum en útfærsla þeirra verði mismikileftir áherslum skóla og áhugasviðum nemenda.Þannig geti nemandi dýpkað þekkingu sína nokkuð ávöldum viðfangsefnum áfangans, samþætt verkefniðöðrum NÁT-áföngum og fleiri greinum og jafnvel átt ísamstarfi við aðila utan skólakerfisins. Verkefnin skulueiga það sameiginlegt að fjalla um samspil náttúru, tækniog samfélags, gagnvirk tengsl náttúru og menningar og þáþætti eða öfl sem mestu ráða um umgengni okkar viðnáttúruna og auðlindir jarðar.1818ÁfangamarkmiðNemandi- kunni skil á orku sem kemur við sögu við hringrásvatns í náttúrunni en í því felst að- skilja hvernig vatn hreinsast við uppgufun og mikilvægihreins grunnvatns og þekkja dæmi um efnamengunsem getur spillt vatnsbólum- vinna þversnið af vatnsorkuvirkjun, geta útskýrt ígrófum dráttum helstu þætti hennar og reiknaðaflið sem vatnsfallið gefur- útskýra hvernig raforku er dreift til notenda- þekki til orkunotkunar á heimilum en í því felst að- geta lýst jarðvarmaveitu í grófum dráttum og reiknaðvarmaorkuna sem nýtt er úr hitaveituvatni þegarþað rennur um hitunarkerfi húss

Náttúruvísindi – Áfangar – NÁT 123- geta útskýrt hvernig örbylgjuofn starfar, mælt nýtnihans og borið hana saman við nýtni annarra ofna- þekki þróun atómkenningarinnar og gerð frumefna ení því felst að- geta rakið hvernig hugmyndir manna um atómiðhafa þróast- geta útskýrt á hverju lotukerfið byggist- þekkja hvernig frumefnatáknin eru til komin og skiljaformúlur efnasambanda- vita hvernig atóm mynda sameindir og hvernig jónirmyndast- þekkja hugtökin efnahvarf og efnajafna og getalesið úr og skrifað einfaldar efnajöfnur- kunni skil á eiginleikum og samsetningu andrúmsloftsinsog mengun frá brennslu en í því felst að- þekkja helstu efni andrúmsloftsins, geta útskýrtloftþrýsting og nefnt breytingar sem efnamengungetur valdið á andrúmsloftinu- vita hvað gerist þegar kol, olía, alkóhól og vetnibrennur, þekkja hlutverk einstakra efna í brunanumog skrifa efnajöfnur sem lýsa bruna þessara efna- þekkja helstu umhverfisáhrif brunans, geta boriðsaman ólík mengunaráhrif bruna kolefniseldsneytisog vetnis og þekkja mismunandi brennsluvarmaefnanna og orkunýtingu við notkun þeirra- þekki til rafhlöðu en í því felst að- geta lýst uppbyggingu rafhlöðu, vita hvers vegnarafstraumur fer milli skauta hennar og geta ritaðefnahvörf sem gerast í henni- þekkja hvar rafhlöður eru notaðar og þau vandamálsem fylgja notkun þeirra, t.d. sem orkugjafa fyrirbifreiðar í stað bensíns eða olíu ásamt því að þekkjatil efnarafala- kunni skil á hreyfingu hluta eftir beinni línu en í því felst að- vita hvaða samband er á milli hreyfiorku bíls og hraða,hvernig hemlunarvegalengd er háð hraðanum oghvernig orkunotkun bíls eykst með vaxandi hraða19 19

Aðalnámskrá framhaldsskóla – Náttúrufræði- geta útskýrt, mælt og reiknað meðalhraða, stundarhraðaog hröðun fyrir hluti sem hreyfast eftirbeinni línu- geta gert gröf yfir færslu, hraða og hröðun sem fallaf tíma og vita hvaða samband er á milli grafanna- geta leyst einföld dæmi um hreyfingu hlutar semhreyfist með jafnri hröðun- þekki til kjarnorkuvinnslu en í því felst að- þekkja öreindir atómsins, tengsl þeirra við sætistöluog massatölu og vita einnig hvað samsæta er- lýsa kjarnaklofnun og kjarnasamruna- geta í grófum dráttum teiknað kjarnorkuver og lýsthvernig kjarnorku er umbreytt í raforku- nota jöfnu Einsteins um samband efnis og orku- geta borið mengun frá kjarnorkuverum saman viðmengun frá orkuverum sem brenna jarðeldsneyti- kunni skil á rafsegulbylgjum og samskiptum með þeimen í því felst að- geta lýst rófi rafsegulbylgna, hvernig þær myndastí tvípólloftneti og hvernig móttakari er stilltur- vita hvernig ljósleiðari er notaður til að senda boðmilli staða- þekkja hvernig hugmyndir manna um eðli ljóss hafaþróast í tímans rás- þekkja tengsl orku ljóseinda við tíðni rafsegulbylgna- lýsa litrófi sólar og hvernig sólarljósið breytist á leiðsinni frá sólu til yfirborðs jarðar- útskýra í grófum dráttum hvernig sólarrafhlaða umbreytirljósorku í raforku2020

Náttúruvísindi – Áfangar – NÁT 123EfnisatriðiVatn, gufunarvarmi, hringrás vatnsins, vatnsorka, raforka,rennsli, fallhæð, orkunotkun, stöðuorka, hreyfiorka, raforka,jarðvarmi, örbylgjuofn. Atómkenningin, frumefni,efnasambönd, efnablöndur, atóm, sameindir, jónir, efnahvörf,efnajöfnur. Andrúmsloftið, loftþrýstingur, brunieldsneytis, loftmengun, efnaorka, brennsluvarmi. Rafhlöður,efnarafall, rafstraumur. Hreyfing, hraði, hröðun, hemlunarvegalengd.Kjarnorka, kjarnasamruni, kjarnaklofnun,efni og orka, kjarnorkuver, atóm, öreindir, samsætur. Rafsegulbylgjur,samskiptatækni, rafsegulróf, ljóseindir, sólarorka,litróf, sólarrafhlöður.21 21

NÁTTÚRUFRÆÐIGREINARInngangurKennsla og nám í náttúrufræði er fléttað úr mörgumþáttum. Í aðalnámskrá framhaldsskólans, sem og grunnskólans,er lokamarkmiðum í náttúrufræðinámi skiptniður undir yfirskriftunum hlutverk og eðli náttúruvísinda,inntak kjörsviðsgreina og vinnubrögð og færni.Mikilvægt er að flétta alla þessa þætti saman í kennsluþannig að markmið varðandi skilning á hlutverki og eðlináttúruvísinda og verklega færni einkenni nám ogkennslu í öllum áföngum innan námssviðsins.fræðiEðlis-eðli náttúruvísindafærniUmhlutverkLíf-ogogfræðiUmvinnubrögðfræðiJarðfræðiEfna-2222

Náttúrufræðigreinar – LokamarkmiðLokamarkmiðNemandi- skilji mikilvægi rannsókna á sviði náttúruvísinda,áhrif þeirra í fortíð og nútíð, svo og mögulegaþróun- geti sett kunnáttu sína, færni og viðhorf í röklegtsamhengi og tengt við umfjöllun og ákvarðanatökuinnan íslensks samfélags um ýmis atriði ertengjast fræðasviðinu- geti rakið í stórum dráttum þróun náttúruvísinda,hvernig kenningar koma fram, eru viðurkenndareða úreldast- geri sér grein fyrir samhengi í náttúrunni, grunnlögmálum,ferlum og eiginleikum sem stuðlað geturað upplýstri umræðu og afstöðu til málefna ersnerta vísindi, tækni og samfélag- sýni náttúru, umhverfi sínu og lifandi verum virðinguog hafi öðlast fræðilegan grundvöll til þess aðmeta gagnrýnið og taka rökstuddar ákvarðanir ervarða umgengni í náttúru, verndun og nýtinguHlutverk ogeðli náttúruvísindaInntak kjörsviðsgreina- hafi dýpkað þekkingu sína á greinum kjörsviðsins,mismikið eftir áhugasviðum- eðlisfræði: helstu hugtökum og rökrænniframsetningu, beitingu eðlisfræðilögmála ognákvæmum úrvinnsluaðferðum- efnafræði: helstu lögmálum og ferlum, beitinguaðferða efnafræðinnar við rannsóknir á efnum,efnagreiningar og efnasmíðar- jarðfræði: helstu lögmálum, ferlum og samþættingukerfa auk leikni í beitingu rannsóknaraðferðajarðfræðinnar- líffræði: helstu lögmálum, ferlum og vistfræðilegusamhengi auk leikni í beitingu rannsóknaraðferðalíffræðinnar23 23

Aðalnámskrá framhaldsskóla – NáttúrufræðiNemandi- geri sér grein fyrir gildi sérþekkingarinnar, sér í lagi- sögu námsgreinanna og eðli sem lifandi ogfrjórra fræðigreina- notagildi miðað við íslenskar aðstæður- sem undirstöðu undir áframhaldandi nám,samfélagsþátttöku og fjölbreyttan starfsvettvang2424Vinnubrögðog færni- hafi þjálfast í áætlanagerð og vali á rannsóknaraðferðumá ýmiss konar náttúrufyrirbærum- hafi víðtæka reynslu af því að nýta sér upplýsingaogsamskiptatækni á ýmsum stigum námsins- geti á sjálfstæðan hátt aflað sér upplýsinga umnáttúruvísindalegt efni eftir margvíslegum leiðum,metið áreiðanleika slíkra upplýsinga og tengt viðaðra þekkingu sem hann aflar sér í námi sínu- geti tekið þátt í samstarfi og sýnt þar frumkvæði,tekið ábyrgð, hlustað og lært af öðrum- geti skipulagt og framkvæmt athugun á afmörkuðumviðfangsefnum, bæði að eigin frumkvæðisem og eftir leiðsögn- geti á góðri íslensku og með viðeigandi fræðilegumhugtökum fjallað um viðfangsefni sín og náttúrufyrirbæri- geti beitt viðeigandi mælingum, valið og notaðþau hugtök og mælieiningar sem best hentahverju sinni, sýnt nákvæmni í vinnubrögðum ogmetið óvissu á mælistærðum- geti beitt stærðfræðilegum aðferðum, óvissureikningiog gætt hlutlægni við úrvinnslu- geti notað tölfræðilega framsetningu, s.s. töflur,línurit og skífurit, til þess að varpa ljósi á hugmyndirsínar, ályktanir og niðurstöður- hafi þjálfast í að skrá á skipulegan hátt framgangvinnu sinnar með endurtekningu og úrvinnslu tilraunarinnarí huga, svo og kynningu niðurstaðna

Náttúrufræðigreinar – LokamarkmiðNemandi- hafi byggt upp sjálfstraust og nægilegt sjálfstæðitil að fjalla almennt og í tengslum við afmörkuðverkefni um athuganir sínar, hugmyndir, viðhorf ogþekkingu tengda sviðinu- hafi þjálfast í að nota fjölbreyttar aðferðir og miðlavið kynningu vinnu sinnar, s.s. tölvuforrit og margmiðlun- geti hannað einföld tæki og búnað og útskýrt virkniþeirra- geti leitað lausna á verkefnum sem finna má í umhverfinumeð því að beita þekkingu sinni- sýni frumkvæði og áræði í að skapa nýja þekkingumeð notkun upplýsinga- og samskiptatækni, t.d.með því að greina, hanna og gera hugbúnað,hermilíkön eða þekkingarkerfi til að afla þekkingarinnarog reynsluprófa25 25

Aðalnámskrá framhaldsskóla – NáttúrufræðiÁfangarEÐL 103 Aflfræði og ljósUndanfari: NÁT 123ÁfangalýsingÍ áfanganum er lagður grunnur að aflfræði með hreyfilögmálumNewtons, varðveislu skriðþungans, eðliseiginleikumefnis og ljósfræði og nánar farið í varðveislu orkunnaren gert var í NÁT 123. Gert er ráð fyrir þessari grunnþekkinguí framhaldsáföngum í eðlisfræði.Í verkefnavinnu áfangans er lögð áhersla á nákvæmni íframsetningu, röksemdafærslu og notkun formúlna. Aukstyttri verkefna er lögð áhersla á að nemandinn kynnistlögmálum eðlisfræðinnar af eigin raun með tilraunum,kynnist nútímatækni við skráningu og úrvinnslu, riti íverkbók og kunni að skrifa skýrslur um tilraunir. Gert erráð fyrir að a.m.k. 1/6 af kennslutíma nemenda sé nýtturundir verklegar æfingar í smærri námshópum.Dæmi um verklegar æfingar: 2. lögmál Newtons, núningskraftar,loftmótstaða, atlag og skriðþungi, vinna og orka,lögmál Arkimedesar, mæling brotstuðuls, brennivídd oglinsur, mæling á styrk ljóss sem fall af fjarlægð.2626ÁfangamarkmiðNemandi- þekki og geti notað lögmál Newtons við að leysa dæmien í því felst að- koma orðum að lögmálum Newtons og gefa dæmium notkun þeirra- teikna og reikna út einfaldar kraftamyndir, sér í lagifyrir hluti á skáfleti- þekkja tengsl núningskrafts og þverkrafts og reiknanúningskraft út frá núningsstuðli- útskýra mismuninn á massa hlutar og þyngd hans

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – EÐL 103- gera í grófum dráttum grein fyrir framlagi Newtonstil eðlisfræðinnar- þekki helstu orkuform og geti leyst verkefni með lögmálinuum varðveislu orkunnar en í því felst að- leysa dæmi sem fjalla um breytingu eins orkuformsí annað, s.s. stöðuorku í hreyfiorku og hreyfiorku ívarma- lýsa hvernig orka „tapast“ þegar unnið er á mótinúningskrafti- reikna nýtni vélar út frá gefnum forsendum- nota jöfnuna E = mc 2 við að reikna út orku sem losnarúr læðingi við kjarnahvörf- þekki lögmálið um varðveislu skriðþunga og geti notaðþað til að leysa einföld dæmi um línulega árekstra,bæði alfjaðrandi og ófjaðrandi- kunni að setja fram lögmál Newtons á formi skriðþungabreytingaog þekki í því sambandi hugtakið atlag- þekki helstu form efna, s.s. vökva, kristallaða ogmyndlausa storku, gas- kunni að nota lögmál Hookes við að reikna aflögunefna- geti notað reglu Pascals og lögmál um þrýsting í vökvatil að útskýra hvernig loftvogir og vökvalyftur vinna oggeti reiknað út einföld dæmi um þrýsting í vökva- geti notað lögmál Arkimedesar til að reikna út uppdrifhluta- þekki helstu lögmál um eðli ljóss, s.s. lögmálið umspeglun, brotlögmálið og lögmál Snells, og geti notaðþau til að leysa einföld dæmi í ljósfræði en í því felst að- þekkja samband brotstuðuls efnis og ljóshraða- sýna fram á hvenær alspeglun getur átt sér stað oggeta reiknað markhorn á skilum efna út frá gefnumbrotstuðlum- teikna geislagang í íhvolfum speglum og þunnumsafn- og dreifilinsum og geta ákvarðað hvort mynder raunmynd eða sýndarmynd- leiða linsuformúluna út frá reglum um þríhyrninga27 27

Aðalnámskrá framhaldsskóla – Náttúrufræði- finna þriðju stærðina í linsuformúlunni ef hinar tværeru gefnar og vita hvaða upplýsingar formkerfiðgefur- reikna út stækkun út frá fjarlægð hlutar frá linsu- geta ákvarðað hvort linsa er dreifi- eða safnlinsa ílofti út frá lögun hennarEfnisatriðiTregða og kraftur. 1., 2. og 3. lögmál Newtons, heildarkraftur,njúton. Þverkraftur, núningskraftur og núningsstuðull.Massi og þyngd. Vinna, júl, afl, vatt, kílóvattstund, hreyfiorka,stöðuorka, varðveisla orkunnar, varmi, nýtni véla,jafngildi massa og orku. Skriðþungi, fjaðrandi og ófjaðrandiárekstrar, atlag, lokað kerfi, varðveisla skriðþunga,bakslag. Ástandsform efnis, vökvi, kristölluð og myndlausstorka, þéttleiki, lögmál Hookes, þrýstingur í vökva oglofti, þrýstingseiningar, regla Pascals, uppdrif, lögmálArkimedesar. Speglun ljóss, brennivídd, spegilformúlan,bylgjusafn, ljósbrot, brotstuðull, ljóshraði, lögmál Snells,alspeglun, markhorn, geislagangur, linsuformúlan.2828

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – EÐL 203EÐL 203 Varmafræði, hreyfing og bylgjurUndanfarar: EÐL 103 og STÆ 303. Æskilegt er aðáfanginn STÆ 403 sé kenndur samhliða.ÁfangalýsingÍ áfanganum er fjallað um gaslögmálið, varmafræði efna,gangfræði í tveimur víddum ásamt hringhreyfingu ogsveiflu- og bylgjuhreyfingu.Í verkefnavinnu áfangans er lögð áhersla á nákvæmni íframsetningu, röksemdafærslu og notkun formúlna. Einsog í fyrri áfanga er lögð áhersla á að nemandinn geri tilraunirþar sem hann kynnist lögmálum eðlisfræðinnar afeigin raun og noti tölvur við mælingar og úrvinnslu, ritiverkbók og kunni að skrifa skýrslu um tilraunir. Í áfangamarkmiðumeru tilgreind verkefni sem miðað er við aðnemendur vinni í tengslum við efni áfangans.ÁfangamarkmiðNemandi- þekki og geti beitt hugtökunum varmajafnvægi oghreyfifræði gastegunda og geti í því sambandi- gert grein fyrir mismunandi hitakvörðum- komið orðum að gasjöfnunni, útskýrt hana meðgaslíkaninu, notað hana við úrlausn dæma og gertog lýst tilraunum sem renna stoðum undir tilvisthennar- útskýrt hugtakið kjörgas og reiknað meðalhreyfiorkuog ferningsmeðalhraða efniseinda í kjörgasivið gefinn hita- geti gert grein fyrir varmaeiginleikum efna en í því felstað- útskýra notkun hitamælis í samræmi við núllta lögmálvarmafræðinnar29 29

Aðalnámskrá framhaldsskóla – Náttúrufræði3030- lýsa t.d. með línuriti og útskýra hvernig hiti fastsefnis breytist með tíma þegar það er hitað meðjöfnu afli þannig að það fer úr föstu efni í lofttegund- reikna einföld dæmi í varmafræði þar sem koma viðsögu eðlisvarmi, bræðsluvarmi og gufunarvarmiefnis og gera og lýsa tilraunum þar sem þessarstærðir eru mældar- geti gert grein fyrir hreyfingu hluta í tveimur víddum ogí því sambandi beitt stærðunum hraði, hröðun ogþyngdarhröðun og kunni að reikna falltíma og láréttavegalengd sem hlutur fer ef honum er skotið með láréttumhraða úr ákveðinni hæð og einnig tíma hlutar álofti og hversu langt hann fer þegar honum er skotiðskáhallt upp með jöfnum hraða og geta gert tilraunirþar sem kasthreyfing er rannsökuð- geti reiknað dæmi um afstæðan hraða, s.s. fundiðstefnu og hraða flugvélar miðað við jörðu ef henni erflogið með ákveðnum hraða miðað við andrúmsloftið ívindi á milli tveggja staða- geti gert grein fyrir hringhreyfingu en í því felst að- útskýra og beita stærðunum radían, snertilhraða,snertilhröðun, miðsóknarhröðun, miðsóknarkrafti- greina krafta sem verka á hlut í hringhreyfingu,tengsl annars lögmáls Newtons við miðsóknarkraftog miðsóknarhröðun, geta leitt út jöfnu fyrir miðsóknarhröðun,vita um ranghugmyndir um miðflóttakraftog gera tilraun þar sem miðsóknarhröðun ermæld- kunni skil á þyngdarlögmáli Newtons og sambandiþess við 3. lögmál Keplers en í því felst að- reikna þyngdarkraft sem verkar milli hluta, hraðahluta á braut um jörðu og reikistjarna á braut umsólu- útskýra hvers vegna hlutur á braut um jörðu eðaaðra himinhnetti er sagður falla frjálst og nota útskýringunatil að benda á hvers vegna hlutir virðastþyngdarlausir við vissar aðstæður

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – EÐL 203- kunni skil á sveiflum og bylgjum en í því felst að- vita hvað einföld hrein sveifluhreyfing er og getareiknað fyrir hana sveiflutíma, tíðni og hornhraða oggeta reiknað út frá orkuvarðveislu hraða í hvaðastöðu sem er og einnig með því að nota annað lögmálNewtons hröðun í hvaða stöðu sem er og getagert tilraun þar sem sveifluhreyfing er könnuð- útskýra hvernig finna má hvort hreyfing er einföldsveifluhreyfing og hvernig prófunin er tengd lögmáliHookes og einnig hvers vegna þannig hreyfing ernefnd sínushreyfing og rita jöfnu fyrir stöðu í einfaldrisveifluhreyfingu- leiða út frá stöðujöfnu einfaldrar sveifluhreyfingarog grundvallarlögmálum jöfnur fyrir hraða og hröðuní sveifluhreyfingunni- sýna hvernig lokakraftur kemur fram á einföldumpendúl og útskýra hvers vegna hreyfingin er aðeinsnálgun við einfalda sveifluhreyfingu- teikna og gefa upp formúlu fyrir staðbylgju semgetur myndast í streng sem festur er í báða endaog gera tilraun þar sem sveiflur strengs eru rannsakaðar- kunni skil á samliðun og bognun bylgna en í því felst að- lýsa bylgjubognun, eyðandi og styrkjandi samliðunog tilraun Youngs þar sem jafnan nλ = δ sinθ n erleidd út og nota raufagler með tveimur raufum til aðreikna bylgjulengd út frá gefnum eða mældum forsendumog gera tilraun þar sem bylgjulengd ermæld með raufagleri- útskýra hvernig samliðun verður í þunnum himnumog hvernig hvítt ljós myndar liti við að fara um þunnarhimnur- kunni skil á hljóðbylgjum en í því felst að- útskýra hvað hljóð er, reikna hraða þess í gasi viðmismunandi aðstæður, reikna styrk þess sem fall affjarlægð frá hljóðgjafa, umreikna milli hljóðstyrks ogskynstyrks og gera tilraun þar sem hljóð er kannað31 31

Aðalnámskrá framhaldsskóla – Náttúrufræði- útskýra hvernig hviður myndast í hljóðbylgjum ogfinna hermutíðni hljóðs í pípu- útskýra Dopplerhrif og reikna tíðnibreytingu hljóðgjafasem nálgast eða fjarlægistEfnisatriðiVarmajafnvægi, hitamælir, selsíuskvarði, alkul, kelvínkvarði,núllta lögmál varmafræðinnar, gaslíkan, gasstuðullR, kjörgas, lögmál kjörgass, hreyfifræði lofttegunda, ferningsmeðalhraði.Varmaorka, kalóría, eðlisvarmi, gufunarogbræðsluvarmi, hamskipti, varmamælir, hitaþanstuðull,varmaleiðni, varmaburður, varmageislun. Hraði, hröðun,þyngdarhröðun, frjálst fall, radían, snertilhraði, snertilhröðun,miðsóknarhröðun, miðsóknarkraftur. Sveifluvídd,lota, tíðni sveiflu, rið, kraftstuðull gorms, einföld sveifluhreyfing,sínusbylgjur, herma, bylgjulengd, hnútur, bugur,staðbylgja, langsbylgja, þverbylgja, harmónískur. ReglaHuygens, samfasa bylgjur, raufagler, hljóðbylgja, samþjöppunog þynning í hljóðbylgju, bylgjustafn, geisli,hljóðstyrkur, skynstyrkur, desíbel, innhljóð, úthljóð, styrkjandiog eyðandi samliðun, Dopplerhrif.3232

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – EÐL 303EÐL 303 Rafsvið, segulsvið og rásirUndanfari: EÐL 203ÁfangalýsingÍ áfanganum eru tekin til athugunar grundvallaratriði rafmagnsog segulsviðs og þau tengd umfjöllun um notkunrafmagns í tæknivæddu þjóðfélagi.Í verkefnavinnu áfangans er lögð áhersla á nákvæmni íframsetningu, röksemdafærslu og notkun formúlna. Einsog í fyrri áföngum er lögð áhersla á að nemandinn geri tilraunirþar sem hann kynnist lögmálum eðlisfræðinnar afeigin raun og noti tölvur við mælingar og úrvinnslu, ritiverkbók og kunni að skrifa skýrslu um tilraunir. Gert erráð fyrir að a.m.k. 1/6 af kennslutíma nemenda sé nýtturtil verklegra æfinga í smærri námshópum. Í áfangamarkmiðumeru tilgreind verkefni sem æskilegt er að nemendurvinni í tengslum við efni áfangans.ÁfangamarkmiðNemandi- geti beitt hugtökunum rafkraftur og rafsvið en í því felstað- nota lögmál Coulombs til að finna kraftverkun á millihleðslna og gera tilraun sem staðfestir lögmálCoulombs- skilgreina rafsvið og nota þá skilgreiningu ásamtlögmáli Coulombs til að finna styrk þess í nánd viðhlaðna eind og eindir og kunna að teikna rafsviðslínur- lýsa tilraun Millikans og skilgreina einingarhleðsluna- koma orðum að Gausslögmáli og finna með þvírafsviðsstyrk í nánd við kúlu, taug og flöt sem erhlaðinn- kunni að nota hugtakið rafspenna en í því felst að- kunna vinnuskilgreiningu spennu33 33

Aðalnámskrá framhaldsskóla – Náttúrufræði3434- finna spennumun á milli hvaða punkta sem er í einsleiturafsviði og teikna jafnspennulínur fyrir einfaldaraðstæður- finna orku og hraða hlaðinna einda sem fara yfirspennumun og þekkja eininguna rafeindavolt- koma orðum að skilgreiningu rýmdar þéttis, reiknarýmd plötuþéttis, lýsa og geta gert tilraun þar semjafna fyrir rýmd plötuþéttis er staðfest- útskýra hvers vegna mismunur er á rafsvörunareiginleikumefna, kunna að reikna áhrif rafsvara árýmd, spennu og rafsvið í þétti og reikna orku íhlöðnum þétti- reikna heildarrýmd fyrir raðtengda og hliðtengdaþétta og kunna að tengja rás og mæla afhleðsluþéttis um viðnám- þekki jafnstraumsrásir en í því felst að- tengja einfalda rafrás og geta mælt straum, spennuog viðnám í henni- þekkja Ohms-lögmál, samband afls, spennu ogstraums og kunna að reikna heildarviðnám í rássem í eru rað- og hliðtengd viðnám- kunna skil á eðlisviðnámi og viðnámshitastuðli efna- geta beitt reglum Kirchhoffs um tengipunkt í rafrásog um hringrás sem í eru raðtengdar rafhlöður ogviðnám- geta útskýrt pólspennu, íspennu og innra viðnámrafhlöðu og kunna að tengja rás og mæla íspennurafhlöðu- teikna í grófum dráttum einfalda rafrás á heimili,vita að þar er um riðspennu að ræða og þekkja tilöryggisatriða varðandi rafmagnstæki og raflagnir- þekki segulsvið en í því felst að- kunna að draga upp segullínur umhverfis segla,leiðara og spólur sem flytja straum og nota hægrihandarreglurtil að ákvarða stefnu segulsviðs

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – EÐL 303- kunna skilgreiningu á styrk segulsviðs út frá kraftisem verkar frá því á leiðara sem flytur rafstraum oggeta lýst og gert tilraun þar sem styrkur segulsviðser mældur með straumvog- nota jöfnuna F=qvB þver til að reikna einföld dæmi ogreikna radíus brautar hlaðinnar agnar með þekktanmassa og hleðslu sem hreyfist hornrétt á þekkt,jafnt segulsvið og einnig gera grein fyrir hraðasíueinda- geta reiknað segulsvið í ákveðinni fjarlægð frá beinumstraumleiðara, í miðju n-vafninga flatspólu, ímiðju tómrar langspólu og í miðju langspólu sem íer efni með þekktan segulsvörunarstuðul ef umþessi tæki fer þekktur straumur- kunni skil á spani en í því felst að- útskýra hvernig íspenna spanast í spólu þegar segulflæðium hana breytist og finna í hvaða átt spanstraumurinní spólunni rennur og nota lögmál Faradaysog Lenz til að leysa einföld dæmi- útskýra hvernig spönuð íspenna kemur fram viðvíxlspan og sjálfspan og hvers vegna íspennaspanast í leiðara sem dreginn er þvert á segulsvið,reikna íspennuna út frá gefnum forsendum, getaeinnig útskýrt spennubreyta og gert tilraunir þarsem span er kannað- geti lýst rafsegulbylgjum en í því felst að- lýsa forsendu Maxwells um færslustraum og vitaum samband ljóshraðans við segulsvörunarstuðulog rafsvörunarstuðul lofttæmis- teikna upp rafsvið og segulsvið í rafsegulbylgju,kunna samband bylgjulengdar, hraða og tíðni oghvernig styrkur geislunar breytist með fjarlægð frágeislagjafa- lýsa hvernig rafsegulbylgjur má nema á tvennanhátt með móttakara og útskýra hlutverk RLC-rásarí útvarpi og hvernig hún er notuð til að velja merkifrá mismunandi útvarpsstöðvum35 35

Aðalnámskrá framhaldsskóla – NáttúrufræðiEfnisatriðiRafleiðari, einangrari, lögmál Coulombs, tilraun Millikans,einingarhleðsla, rafsviðslínur, styrkur rafsviðs og lögmálGauss. Rafspenna, volt, jafnspennulínur, jafnspennufletir,íspenna, rafeindavolt, þéttir, rýmd þéttis, farad, rafsvari,rafsvörunarstuðull, hlið- og raðtengdir þéttar. Jafnstraumsrás,rafstraumur, lögmál Ohms, viðnám, eðlisviðnám,óm, hitastuðull viðnáms, rafafl, reglur Kirchhoffs,hlið- og raðtenging í rás, jafngild viðnám, íspenna, pólspenna,innra viðnám. Hægrihandarregla segulsviðs,hægrihandarregla segulkrafts, styrkur segulsviðs, tesla,gauss, hraðasía fyrir hlaðnar eindir, spóla, rafsegull, segulsvörunarstuðull.Spönuð íspenna, segulflæði, lögmál Faradays,lögmál Lenz, víxlspan, sjálfspan og spennubreytir.3636

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – EÐL 403EÐL 403 NútímaeðlisfræðiUndanfari: EÐL 303ÁfangalýsingÍ áfanganum er gerð grein fyrir helstu atriðum almennu afstæðiskenningarinnar,skammtafræðin er kynnt, einnigefnisbylgjur og atóm- og kjarneðlisfræði. Lögð er áhersla ásams konar vinnubrögð og í fyrri áföngum. Miðað er viðað nemandinn vinni ritgerðir eða önnur viðameiri verkefnií tengslum við áfangann sem krefst, a.m.k. að hluta til, þýðingaúr erlendum fræðiritum um þrengri svið eðlisfræðinnar.Nemendur vinna sjálfstætt og í hópum og þjálfast íað koma hugmyndum sínum og niðurstöðum frá sér á nákvæmanog greinargóðan hátt. Í áfangamarkmiðum eru tilgreindverkefni sem æskilegt er að nemendur vinni ítengslum við efni áfangans.ÁfangamarkmiðNemandi- kunni skil á takmörkuðu afstæðiskenningunni en í þvífelst að- geta komið orðum að forsendum hennar- þekkja niðurstöður kenningarinnar varðandi hámarkshraða,samtíma atburði, tímalengingu, lengdarstyttingu,áhrif hraða á massa og hreyfiorku,samband massa og orku, geta reiknað einfölddæmi varðandi þessi atriði og vita við hvaða aðstæðurtaka þarf tillit til þeirra- kunni skil á skammtafræði og geislun en í því felst að- teikna í grófum dráttum og útskýra graf af styrkgeislunar sem fall af bylgjulengd fyrir heitan hlut,sýna hvernig grafið breytist með hita og mælasamband varmageislunar og hita37 37

Aðalnámskrá framhaldsskóla – Náttúrufræði- lýsa ljósröfun og hvað er átt við með ljósröfunarþröskuldi,þekkja samband orku og bylgjulengdarljóseinda, geta lýst hvernig hugmyndin um ljóseindinafellur að ljósröfun, kunna að reikna þröskuldsbylgjulengdút frá lausnarorku, geta notað jöfnuljósröfunar á einföld dæmi og gera tilraun þar semfasti Plancks og fleiri stærðir eru ákvarðaðar- útskýra Comptonhrif og vita samband á milli skriðþungaljóseindar og stærðanna orku, bylgjulengdarog tíðni- geti reiknað de Broglie bylgjulengd eindar með þekktanskriðþunga og útskýrt hvers vegna auðvelt er aðskynja bylgjulengd rafeindar en ekki verður vart viðbylgjulengd sýnilegra hluta- geti komið orðum að óvissulögmáli Heisenbergs ogreiknað einföld dæmi þar sem það er notað- þekki kjarnaatómið en í því felst að- útskýra hvernig Rutherford sýndi fram á tilvistatómkjarnans- lýsa hvernig Balmer-röð í litrófi vetnis myndast,reikna bylgjulengd línu í Balmer-röðinni út frá gefnumRydbergs-fasta og gera mælingar á litrófi vetnisog annarra frumefna- útskýra hvernig bylgjueiginleikar rafeinda eru í samræmivið Bohr-radíus- reikna bylgjulengd ljóss sem vetnisatóm sendir út viðfall rafeinda milli ákveðinna orkuhæða og sýna á orkulínuritihvað Lyman-, Balmer- og Paschen-raðir eru- útskýra hvers vegna vetnisatóm gleypir bylgjulengdsem svarar til Lyman-raðar mun meir en bylgjulengdsem svarar til Balmer-raðar- nota einsetulögmál Paulis til að ákvarða rafeindaskipanatóms í grunnástandi3838

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – EÐL 403- útskýri hvernig röntgengeislar myndast í röntgenlampaog reikni stystu bylgjulengd sem lampinn geturgefið þegar á honum er þekkt spenna- útskýri leysi út frá hálfstöðugu ástandi, fjöldahverfinguog örvuðu ástandi og lýsi sérstökum eiginleikumleysigeislans- kunni skil á atómkjarnanum en í því felst að- reikna bindiorku kjarna þegar massi hans er gefinn- þekkja samband helmingunartíma og sundrunarstuðuls,geta reiknað út frá gefnum helmingunartímaeða sundrunarstuðli hversu mikið er eftir óklofiðaf geislavirku efni eftir ákveðinn tíma og gert tilraunirþar sem þessar stærðir eru ákvarðaðar- kunna skil á geislakolsaðferðinni ( 14 C-aðferðinni) viðaldursgreiningar, útskýra áhrif geislunar á lífverurog geta nefnt dæmi um notkun geislavirkni viðlækningar- sýna jöfnur fyrir a- og b-sundrun kjarna og reiknafjölda a- og b-einda í geislavirkri röð þar sem húnbyrjar á ákveðnu efni og endar á þekktu efni- bera saman drægni og jónunaráhrif a-, b- og g-geisla þegar þeir fara um efni og gera tilraun þarsem gleypni geislanna í efni er mæld- útskýra með grafi yfir bindiorku kjarna hvers vegnasundrun úrankjarna og samruni vetnis gefi orku,hvað keðjuverkun er, hvers vegna erfitt er að framkvæmakjarnasamruna og lýsa kostum orkuvinnslumeð kjarnasamruna39 39

Aðalnámskrá framhaldsskóla – NáttúrufræðiEfnisatriðiViðmiðunarkerfi, tregðukerfi, afstæðishlutfall, eigintími,eiginlengd, tímalenging, lengdarstytting, kyrrstöðumassi,afstæðismassi, samband massa og orku, orka kyrrstöðumassa.Skammtafræði, Plancksstuðull, ljósröfun,lausnarorka, ljóseind, de Broglie bylgjulengd, sístöðuástand,skömmtuð orka, óvissulögmálið. Atóm, línulitróf,samfellt litróf, raðarmarkgildi, fasti Rydbergs, Lyman-röð,Balmer-röð, Paschen-röð, Bohr-radíus, orkulínurit atóms,grunnástand, jónunarorka, meginskammtatala, svigrúmaskammtatala,segulskammtatala, spunaskammtatala,orkuhvel og hluthvel, einsetulögmál Paulis, eðli röntgengeislaog hemlunargeislun, samfasa bylgjur, örvuð útgeislun,leysir. Bindiorka kjarna, geislavirk sundrun, virkni,sundrunarstuðull, helmingunartími, a- og b-sundrun,greinarhlutfall, bekerel, curie, kjarnaklofnun, kjarnasamruni,keðjuverkun.4040

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – EFN 103EFN 103 Atómið og mólhugtakiðUndanfari: NÁT 123ÁfangalýsingÍ áfanganum er fjallað um atómið í framhaldi af NÁT 123.Áhersla er lögð á notkun lotukerfisins til að finna öreindafjöldaatóma, rafeindaskipan og til að spá fyrir um gerðirefnatengja milli efnapara. Lagður er grunnur að skilningi ámólhugtakinu og notkun þess í tengslum við efnajöfnur.Sem fyrr skal lögð megináhersla á að tengja námsefniðreynsluheimi nemendanna.Nemendur skulu kynnast viðfangsefninu á sem fjölbreyttastanhátt, s.s. með sjálfstæðri verkefnavinnu, hópvinnu,notkun upplýsingatækni og verklegum æfingum.Dæmi um verklegar æfingar: málmar og málmleysingjar,efnatengi, mólstyrkur, oxun og afoxun, pH-gildi efna úrdaglegu lífi.ÁfangamarkmiðNemandi- geti út frá staðsetningu efnis í lotukerfinu sagt til umfjölda öreinda atóma efnisins og efnafræðilega eiginleikaþess en í því felst að- geta fundið öreindafjölda atóma og jóna út frásætistölu, massatölu og hleðslu- þekkja hugtakið atómmassa og tengsl þess viðsamsætuhlutfall frumefnis- geta ritað rafeindaskipan atóms (sýnt bæði aðalhvolfog undirhvolf) út frá sætistölu og hleðslu- þekkja einkenni helstu flokka lotukerfisins- þekkja helstu einkenni málma og málmleysingja- geti lesið úr formúlum efnasambanda og gefið einföldumefnasamböndum efnafræðiheiti- geti stillt efnajöfnur- geti lýst efnajöfnu með orðum41 41

Aðalnámskrá framhaldsskóla – Náttúrufræði- geti lýst í meginatriðum helstu gerðum sterkra ogveikra efnatengja- geti sagt til um hvaða gerðir sterkra og veikra efnatengjaeru líklegastar til að vera ráðandi milli ákveðinnaefnapara, út frá stöðu efnanna í lotukerfinu og eiginleikumþeirra- þekki mólhugtakið og geti notað það í tengslum viðefnajöfnur en í því felst að- geta breytt mólum í grömm og öfugt- geta reiknað mólstyrk lausna og mólstyrk jóna ílausn- geta framkvæmt reikninga sem byggjast á mólhlutföllumefna í efnahvarfi- geti skilgreint hugtökin oxun og afoxun og þekki tengslþeirra við rafeindaflutning- geti sýnt rafeindaflutning í einföldum oxunar-/afoxunarhvörfum- geti notað spennuröð málma til að segja til um hvortmálmur sé vetnislosandi- geti skilgreint hugtökin sýra og basi og þekki tengslþeirra við róteindaflutning- geti út frá pH-gildi sagt til um hvort efni eru súr eðabasískEfnisatriðiAtómið og öreindir þess, sætisala, samsætur, massatala,atómmassi, gildisrafeindir, rafeindaskipan, jónir, heiti ogformúlur efna, lotukerfið, flokksnúmer, lotunúmer, heitiflokka, málmar, málmleysingjar, efnahvörf, efnajöfnur,stilling efnajafna, sterk og veik efnatengi, mól, mólmassi,samband mólfjölda og massa, mólstyrkur, mólhlutföll íefnahvörfum, oxun, afoxun, spennuröð málma, sýrur, basar,sýrustig.4242

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – EFN 203EFN 203 Gaslögmálið og efnahvörfUndanfari: EFN 103ÁfangalýsingÍ áfanganum er fjallað um samband hita, þrýstings og rúmmálsfyrir gastegundir. Þá er fjallað um helstu gerðir efnahvarfaog farið dýpra í magnbundna útreikninga en gertvar í EFN 103. Einnig er fjallað um ýmsa þætti tengda efnahvörfumsvo sem varmabreytingar og hraða efnahvarfa.Lagður verður grunnur að skilningi nemenda á jafnvægishugtakinuog því síðan fylgt eftir með umfjöllun um leysnisalta. Síðar, eða í EFN 303, er fjallað um sýru-basahvörf oggalvaníhlöður. Á sama hátt og í fyrri áföngum ættu nemendurað kynnast viðfangsefninu á sem fjölbreyttastan hátten verklegar æfingar og skýrslugerð fær nú meira vægi enáður.Dæmi um verklegar æfingar: massi og rúmmál gass,hvarfavarmi, áhrif hita og mólstyrks á hraða efnahvarfs,áhrif ytri þátta á jafnvægisstöðu efnahvarfs, felling.ÁfangamarkmiðNemandi- þekki gaslögmálið og hugmyndir um kjörgas og geti íþví sambandi- útskýrt samband þrýstings, rúmmáls og hita fyrirkjörgas- notað gaslögmálið til að reikna rúmmál, hita ogþrýsting- útskýrt hugtakið hlutþrýstingur og þekki sambandhlutþrýstings, mólstyrks og heildarþrýstings- þekki helstu gerðir efnahvarfa en í því felst að- þekkja í sundur oxunar-/afoxunarhvörf, sýru-/basahvörfog fellingarhvörf- geta lokið við efnajöfnur sem lýsa efnahvörfum afþessum gerðum43 43

Aðalnámskrá framhaldsskóla – Náttúrufræði- geti framkvæmt útreikninga tengda massahlutföllum íefnahvörfum, fundið takmarkandi þátt, ofgnótt, afgangog nýtni- öðlist skilning á varmabreytingum í efnahvörfum en íþví felst að- geta útskýrt hugtakið hvarfavarmi- geta notað lögmál Hess til að reikna hvarfavarma- þekkja hugtakið myndunarvarmi- kunni skil á helstu atriðum varðandi hraða efnahvarfaen í því felst að- geta lesið úr hraðajöfnu efnahvarfs og þekkja hugtakiðhraðafasti- þekkja tengsl hvarfgangs og hraðajöfnu- geta útskýrt áhrif hita, mólstyrks og hvata á hraðaefnahvarfa- þekkja hugtakið virkjunarorka og geta teiknað orkulínuritefnahvarfs- kunni skil á jafnvægishugtakinu og geti beitt jafnvægislíkinguefnahvarfs við útreikninga en í því felst að- geta ritað jafnvægislíkingu efnahvarfs og notaðhana til að reikna jafnvægisfasta eða jafnvægisstyrk- þekkja áhrif ytri þátta svo sem hita, þrýstings ogbreytinga á mólstyrk á jafnvægisstöðu og jafnvægisfastaefnahvarfs- þekki til leysnieiginleika salta og geti í því sambandi- notað upplýsingar um leysnimargfeldi til að segja tilum hvort salt er auðleyst eða torleyst- reiknað mólstyrk jóna í saltlausn út frá leysnimargfeldi4444EfnisatriðiGaslögmálið, kjörgas, kelvin-kvarði, hlutþrýstingur, oxunar-/afoxunarhvörf,fellingar, sýru-/basahvörf, efnahvörfog hlutföll, varmi í efnahvörfum, lögmál Hess og myndunarvarmi,hraði efnahvarfa, hraðajöfnur, hraðafasti oghvarfgangur. Jafnvægi í efnahvörfum, jafnvægisfasti, reglaLe Chateliers, leysni salta, leysnimargfeldi.

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – EFN 303EFN 303 Rafefnafræði, sýrur og basarUndanfari: EFN 203ÁfangalýsingÍ áfanganum er fjallað um oxunar-/afoxunarhvörf og fariðinn á svið rafefnafræðinnar. Tengja skal efni dæmum úrumhverfi nemenda og íslenskar aðstæður hafðar að leiðarljósi,s.s. álframleiðsla og ryðgun járns. Þá er fjallað nokkuðítarlega um sýrur og basa og helstu þætti sýru-/basahvarfa.Skoðað er hvernig eiginleikar efna og efnaflokkaeru háðir staðsetningu þeirra í lotukerfinu og í framhaldiaf því fylgir dýpri umfjöllun um valin frumefni úr hópimálma og málmleysingja þar sem krafist er rannsóknar- ogverkefnavinnu nemenda. Gerðar skulu auknar kröfur umsjálfstæð vinnubrögð og frumkvæði í upplýsingaöflun,verklegum æfingum og skýrslugerð.Dæmi um verklegar æfingar: hvarf málms og sýru, uppsetninggalvaníhlöðu, rafgreining, sýru-/basatítrun, einfaldarefnagreiningar.ÁfangamarkmiðNemandi- þekki helstu atriði oxunar-/afoxunarhvarfa en í því felst að- geta lýst rafeindaflutningi í oxunar-/afoxunarhvarfi- þekkja oxara og afoxara í oxunar-/afoxunarhvarfi- þekkja samhengið milli hálfhvarfa og heildarhvarfsog geta skrifað hálfhvörf oxunar-/afoxunarhvarfs- kunna meginreglur um oxunartölur- geta notað oxunartölur til að segja til um hvaða efnioxast og afoxast í oxunar-/afoxunarhvarfi- þekki grundvallaratriði rafefnafræði en í því felst að- geta lýst galvaníhlöðu- geta skrifað hlaðskema fyrir galvaníhlöðu- geta lýst staðalvetnishálfhlöðu- geta notað staðalspennu hálfhvarfa til að reiknastaðalíspennu galvaníhlöðu45 45

Aðalnámskrá framhaldsskóla – Náttúrufræði- þekkja tengsl íspennu galvaníhlöðu og fríorkubreytingarhlöðuhvarfsins- geta notað jöfnu Nernsts- þekkja algengar rafhlöður, svo sem brúnsteinsrafhlöðurog alkalískar rafhlöður- skilja samhengi ryðmyndunar og ryðvarna viðoxunar-/afoxunarferlið- geta lýst rafgreiningarhlöðu- geta framkvæmt útreikninga fyrir rafgreiningarhlöður,svo sem um samband rafstraums, tíma ogmagns rafgreinds efnis- þekkja spennuröð málmanna og hugtakið vetnislosandimálmur- kunni skil á sýru-/basahugtakinu og helstu atriðumsýru-/basahvarfa en í því felst að- þekkja hvað einkennir sýrur og basa- þekkja nokkrar mikilvægar sýrur og basa- þekkja hvað einkennir sýru-/basahvarf- geta fundið tilsvarandi basa sýru og öfugt- geta skilgreint sýrufasta og basafasta- þekkja sjálfsjónun vatns og vatnsfastann- þekkja hvaða munur er á daufum og römmum sýrum- kunna skil á hugtakinu sýrustig, pH- geta reiknað pH fyrir rammar og daufar sýrur ogbasa út frá sýrufasta/basafasta og formlegum mólstyrksýrunnar/basans- þekkja virkni pH-litvísa- þekkja virkni jafnalausna- geta framkvæmt sýru-/basatítrun og unnið úr niðurstöðumhennar- geta lýst því hvernig ýmsir eiginleikar efna, svo semrafdrægni, jónunarorka og stærð atóma, breytastþegar farið er út eftir lotukerfinu4646

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – EFN 303EfnisatriðiOxunar-/afoxunarhvörf, hálfhvörf, rafeindaflutningur ogoxunartölur, oxari, afoxari. Rafefnafræði, galvaníhlöður ografgreiningarhlöður, staðalspenna, íspenna og fríorkubreyting,ryðmyndun, ryðvarnir, sýrur og basar, rammarog daufar sýrur, sýrufasti, sýru-/basahvörf, pH, títrun,lotukerfið og lotubundnir eiginleikar, málmar, málmleysingjar.47 47

Aðalnámskrá framhaldsskóla – NáttúrufræðiEFN 313 Lífræn efnafræði og lífefnafræðiUndanfari: EFN 203ÁfangalýsingÁfanginn er skilgreindur sem undirbúningur undir frekaranám í lífrænni efnafræði og lífefnafræði, s.s. nám í heilbrigðisgreinum,og til að gefa nokkra yfirsýn yfir efniðfyrir þá sem ekki hyggja á framhaldsnám tengt þessumgreinum. Hér er því lögð áhersla á að gefa yfirlit yfir efnisþættinafrekar en að kafa mjög djúpt í einstaka þætti þeirraenda um umfangsmikið efni að ræða. Í áfanganum eru sérkennilífrænna efna skoðuð, fjallað er um helstu flokka þeirraog gefin innsýn í nafnakerfi og helstu efnahvörf. Komið erinn á lífefnafræði með því að skoða þrjá meginflokka lífefna,sykrur, prótein og fituefni.Mikilvægt er að tengja efnið reynsluheimi nemendanna ogað þeir kynnist efninu á sem fjölbreytilegastan hátt, svosem með notkun tölvumynda og líkana og í verklegum æfingum.Dæmi um verklegar æfingar eru: sameindalíkön, myndunsápu, eiming, myndun og einangrun esters, vinnsla lípíðaog/eða C-vítamíns úr matvælum.4848ÁfangamarkmiðNemandi- geti lýst sp 3 -, sp 2 - og sp-svigrúmablöndun kolefnis- þekki einkenni helstu flokka lífrænna efna svo semalkana, alkena, alkýna, alkóhóla, alkýlhalíða, etera,aldehýða, ketóna, karboxýlsýra og karboxýlsýruafleiðna- kunni skil á helstu þáttum IUPAC-nafnakerfisins en í þvífelst að- geta gefið lífrænum efnum nöfn skv. IUPAC-kerfinu- geta teiknað byggingarísómerur út frá gefnumnöfnum

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – EFN 313- þekki helstu hvörf lífrænna efna- geti teiknað mismunandi rúmísómerur- þekki hugtakið hendið (ósamhverft) kolefni en í þvífelst að- geta sagt til út frá teikningu hvort kolefni eru hendineða ekki- þekkja hvort sameindir eru hendnar (ósamhverfar)eða ekki út frá mynd- þekkja Fischer-varpanir og notkun þeirra- þekki helstu einkenni í byggingu sykra en í því felst að- þekkja flokkun einsykra í D- og L-myndir- þekkja muninn á aldósum og ketósum- þekkja hringmyndir glúkósa og frúktósa- þekkja helstu tvísykrur og fjölsykrur- þekki skilgreiningu lípíða en í því felst að- þekkja hvernig fitusýrur og glýseról mynda fitur- þekkja hvernig mettun fitna hefur áhrif á eiginleikaþeirra, hollustu og geymsluþol- þekki skilgreiningu á peptíðum og próteinum en í þvífelst að- geta gert grein fyrir helstu hlutverkum próteina- þekkja grunnbyggingu amínósýra- þekkja peptíðtengi og geta gert grein fyrir þvíhvernig þau myndastEfnisatriðiSvigrúmablöndun kolefnis, helstu flokkar lífrænna efna;alkanar, alkenar, alkýnar, arómatar, alkóhól, halíð, ketónar,aldehýð, karboxýlsýrur, esterar, etear og amín. Yfirlit yfirhelstu hvörf þessara efnaflokka. IUPAC-nafnakerfið, byggingarísómerur,rúmísómerur, hendin kolefni og hendnarsameindir, Fischer-varpanir. Sykrur, lípíð, prótein.49 49

Aðalnámskrá framhaldsskóla – NáttúrufræðiJAR 103 Almenn jarðfræði – landmótunUndanfarar: NÁT 113 og 123ÁfangalýsingÍ áfanganum er lögð áhersla á meginatriði jarðfræði Íslands,tengsl uppruna landsins við landrek og landmótun af völduminnrænna og útrænna afla. Farið er í undirstöðuatriðisteinda- og bergfræði og einnig kenningar um upprunakviku og myndun mismunandi kvikugerða undir Íslandi.Í áfanganum skal samtvinna bóklegt og verklegt nám þannigað hinn fræðilegi þáttur námsins tengist á eðlilegan háttfjölbreyttum vettvangsrannsóknum sem og nýtingu nýjustuupplýsinga- og samskiptatækni.5050ÁfangamarkmiðNemandi- geri sér grein fyrir notagildi jarðfræðiþekkingar meðíslenskar aðstæður að leiðarljósi- geti beitt öllum algengustu hugtökum og heitum í jarðfræðií umfjöllun sinni um myndun og gerð náttúrufyrirbæra- hafi þjálfun í að greina berg og steindir og geti út fráþeirri greiningu fjallað um og útskýrt- myndun bergs- myndun mismunandi gerða kviku- þekki helstu gerðir eldstöðva og geti skýrt mismunandieldvirkni þeirra- geti útskýrt myndun mismunandi landsvæða af völduminnrænna afla, s.s. út frá landreki, eldvirkni, jarðskjálftumog jarðhita- geti fjallað um landmótun sem stjórnast af útrænumöflum, s.s. landmótun af völdum frostverkana, vatnsfalla,sjávar, jökla og vinds- geti gert grein fyrir mismunandi gerðum vatnsfalla ogeinkennum þeirra, s.s. rennslisháttum, landmótun ogvatnasvæðum

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – JAR 103- geti fjallað um jökla og skýrt- myndun- gerð- hreyfingar- geti skýrt meginatriði mismunandi aðferða sem notaðareru við jarðfræði- og jarðeðlisfræðilegar rannsóknirEfnisatriðiJarðsaga, jarðfræði Íslands, landrekskenningar, Ísland oglandrekið, jarðskorpuhreyfingar, berg- og steindafræði,greining bergs og steinda, helstu bergtegundir, upprunikviku, eldvirkni á Íslandi og annars staðar í heiminum,gosefni, umhverfisáhrif eldgosa, innri og ytri gerð jarðar,jarðskjálftar og jarðskjálftaspár, jarðskjálftabylgjur, tjón afvöldum jarðskjálfta, leiðni-, þyngdar- og rafsviðsmælingar.Landmótun og veðrun, helstu gerðir veðrunar, veðrun á Íslandi,áhrif veðurfars á landmótun, mismunandi rofvaldar,vatnsföllin, jöklarnir, hafið og vindurinn, landmótun einstakrasvæða á Íslandi. Kort og jarðlagasnið.51 51

Aðalnámskrá framhaldsskóla – NáttúrufræðiJAR 113 Almenn stjörnufræðiÁfangalýsingÍ áfanganum er saga stjörnufræðinnar stuttlega rakin, fjallaðum stjörnufræðina sem fræðigrein og farið er í kenningarum gerð, uppruna og þróun alheimsins. Þá er sérstökáhersla lögð á sólkerfið, bæði innri og ytri reikistjörnurnar,loftsteina og halastjörnur og aðferðir til rannsókna á þeim.Fjallað er um kenningar um uppruna efnisins, þróun fastastjarnaog gerð og myndun svarthola. Þá er fjallað umrannsóknaráætlanir og nýjustu uppgötvanir og möguleikaá sviði geimferða og -rannsókna. Áhersla skal lögð á verkefnavinnu;athuganir og tilraunir, stjörnuskoðun, kortalesturog nýtingu upplýsingatækni, s.s. stjörnufræðiforritaog líkana.5252ÁfangamarkmiðNemandi- þekki grundvallaratriði í sögu stjörnufræðinnar- geti beitt öllum algengustu hugtökum og heitumstjörnufræðinnar í umfjöllun sinni um fyrirbæri alheimsins- þekki uppbyggingu sólkerfisins og alheimsins- þekki helstu kenningar um uppruna alheims og þróunhans, s.s. sístöðukenninguna og stórahvellskenninguna- þekki helstu skeið í þróun fastastjarna allt frá fæðingutil endaloka þeirra sem hvítra dverga, nifteindastjarnaeða svarthola- geti greint frá nútímaaðferðum stjörnufræðinga viðrannsóknir á alheiminum, s.s. litrófsmælingum, geimrannsóknumog mælingum á rafsegulbylgjum- þekki stöðu jarðar í sólkerfinu og geti rætt á faglegumgrunni möguleika mannsins til rannsókna á alheiminumm.a. með tilliti til fjarlægðar í geimnum

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – JAR 113EfnisatriðiSaga stjörnufræðinnar, kenningar um uppruna alheims,þróun hans og endalok. Aldur og stærð alheims, fjarlægðir,stjörnuþokur og flokkun þeirra, sólkerfið, fastastjörnurog flokkun þeirra, stjörnumerkin, reikistjörnurnar, tunglin,halastjörnur, smástirni, loftsteinar, litrófsrannsóknir, efniðog myndun þess, andefni, HR-línuritið, tvístirni, breytistjörnur.Þróun fastastjarna, fæðing þeirra, þroski og endalok.Hvítir dvergar og rauðir risar, nifteindastjörnur ogsvarthol. Geimferðir og geimrannsóknir.53 53

Aðalnámskrá framhaldsskóla – NáttúrufræðiJAR 203 Jarðsagan og landrekiðUndanfari: JAR 103ÁfangalýsingÍ áfanganum er fjallað um landrek ákveðinna svæða, einstakatíma í sögu jarðar, tilurð Íslands m.a. út frá landrekskenningunniog þær breytingar sem orðið hafa á eldvirkni,lífríki og loftslagi á landinu. Kynntar eru kenningar umuppruna jarðar og aldursákvarðanir og lögð áhersla á aðnemendur þekki nútímaaðferðir sem beitt er við rannsóknirá jarðsögunni.Fjallað er um þróun lífríkis, almennt og meðal einstakrahópa, þar á meðal mannsins. Kynntar eru kenningar umútdauða lífvera og einstök dæmi tekin m.a. í tengslum viðumfjöllun um loftslagsbreytingar, ísaldir og orsakir þeirra.Áframhaldandi umfjöllun frá JAR 103 er um þróunrekbelta, uppruna kviku og heita reiti.Í áfanganum er áhersla lögð á verkefnavinnu nemenda ítengslum við náttúruskoðun og vettvangsferðir. Nemendurfá þjálfun í túlkun jarðlagasniða, lestri jarðfræðikorta ogí notkun nýjustu forrita er líkja eftir aðstæðum í jarðskorpu,s.s. við jarðskjálfta, eldgos og landrek.5454ÁfangamarkmiðNemandi- geti gert grein fyrir kenningum um uppruna og aldurjarðar- geti skýrt jarðsögutöfluna og sagt frá einkennumhverrar aldar í sögu jarðar- geti fjallað um þróun lífríkis á jörðinni út frá völdumdæmum um þróun einstakra hópa lífvera- þekki mismunandi kenningar um massadauða lífvera- geti skýrt myndun mismunandi jarðlaga og tengt viðástand umhverfis á myndunartíma þeirra, s.s. hitastigog orku í umhverfinu

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – JAR 203- geti fjallað um ísaldir og kenningar um orsakir þeirra- geti gert grein fyrir jarðsögu Íslands með tilliti til mismunandiþátta- landreks- loftslags- jarðlaga- eldvirkni- lífríkis- geti fjallað almennt um landrek og skýrt með tilliti tilþess myndun valinna svæða á jörðinni- þekki helstu gerðir jarðmyndana hér á landi og getitengt þær ríkjandi umhverfisaðstæðum á myndunartímaþeirraEfnisatriðiAlmenn jarðsaga: Uppruni og myndun jarðar, tímatal, aldurjarðar, aldursákvarðanir, jarðsögutaflan, upphafs- ogfrumlífsöld, fornlífs-, miðlífs- og nýlífsaldirnar og skiptingþeirra. Þróun lífs, fyrstu lífverur, breytingar í lífríki, þróuneinstakra hópa lífvera, s.s. fiska, lindýra, skriðdýra, fuglaog spendýra, þróun mannsins. Massadauði lífvera ogkenningar þar um, myndun fjallgarða og loftslagsbreytingar,ísaldir.Landrek: Plötukenningin, jarðskorpuhreyfingar, s.s. plötumót,plötuskil, þverbrotabelti og jarðskjálftar. Jarðfræðieinstakra svæða með tilliti til landreks, heitir reitir ogkenningar um uppruna kviku. Opnun N-Atlantshafs ogmyndun Íslands.Jarðsaga Íslands: Aldur landsins, eldvirkni og þróun gosbelta,þróun lífríkis og loftslagsbreytingar, ísöldin og aðdragandihennar, kenningar um ísaldir, kuldaskeið og hlýskeið,síðjökultími og nútími, jarðlög frá tertíer- og kvartertímaá Íslandi, jarðfræði einstakra svæða. Ísland og landrekskenningin.55 55

Aðalnámskrá framhaldsskóla – NáttúrufræðiJAR 213 Veður- og haffræðiUndanfari: JAR 103ÁfangalýsingÍ áfanganum er fjallað um þá grundvallarþætti sem stýrahreyfingum og efnasamsetningu lofts og sjávar. Tekið erfyrir hafsvæðið umhverfis Ísland, sjógerðir og áhrif sjávar ávöxt og viðgang nytjastofna við landið. Þá er lögð áhersla ágreiningu helstu gróðursvæða hér á landi og skilning á þvíhvaða veðurfarsþættir stýra útbreiðslu þeirra.Gert er ráð fyrir vettvangsferðum og talsverðri verkefnavinnunemenda í áfanganum, s.s. mælingum á veðri og almennumveðurathugunum, greiningu skýjagerða og matiá veðrabreytingum. Unnið skal með upplýsingaveitur áNetinu, s.s. um loftslagsbreytingar, um ástand sjávar, veðurlýsingarog spákort. Þá skulu nemendur nota viðeigandihugbúnað og annan búnað til að fá gleggri mynd af viðfangsefnisínu og til að reynsluprófa útreikninga sína.5656ÁfangamarkmiðNemandi- þekki lofthjúp jarðarinnar- efnasamsetningu- lagskiptingu- geti skýrt hvaða kraftar stýra hreyfingum lofts og áhrifþeirra á vindhraða og stefnu- þekki alla flokka skýja, háskýja, lágskýja, miðskýja ogháreistra skýja og helstu skýjagerðir þeirra- geti spáð fyrir um veðrabreytingar- út frá eigin athugunum- út frá fyrirliggjandi gögnum- geti notað tölfræðilegar upplýsingar veðurathugana tilflokkunar svæða í- loftslagsbelti- gróðurbelti

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – JAR 213- geti gert sér grein fyrir tengslum veðurfars og gróðurbeltaog áhrifum veðurfarsbreytinga á gróður- geti notað tölfræðilegar upplýsingar hafrannsókna tilað leggja mat á ástand sjávar- þekki einkenni og áhrif hafstrauma og sjógerða við Ísland- geti fjallað um ástand sjávar og mikilvægi þess- fyrir stöðu einstakra nytjastofna við landið- fyrir efnaskipti og blöndun sjávar- geti lagt mat á veður- og veðurfarsbreytingar og áhrifþeirra á lífsskilyrði á Íslandi- áhrif skammtímabreytinga- áhrif langvarandi veðurfarsbreytingaEfnisatriðiVeðurfræði: Lofthjúpurinn og samsetning hans, geislun ogorkuskipti, hitafar, loftþrýstingur og vindar, vindhraði.Raki, ský og úrkoma, veðrabreytingar. Loftmassar, skil,lægðir, hæðir, skýstrokkar, fellibyljir, samspil lands og sjávarog áhrif þess á veðurfar. Veðurmælingar, veðurspár,veðurkort. Háloftavindar. Úrvinnsla tölfræðilegra gagna,veðurstofur. Veðurfar og loftslagsbelti. Áhrif veðurfars ogveðurfarsbreytinga á uppskeru og sjávarstöðu. Efnaskiptilofts og sjávar. Hringrásir efna, s.s. fosfórs, vatns, koltvísýringso.fl.Haffræði: Hafsvæði, sjávarbotninn og set á honum. Seltasjávar, efnasamsetning og eðlisþyngd sjávar, blöndun sjávarog hreyfingar hans, myndun hafíss og áhrif af hansvöldum á sjó og loftslag. Hafstraumar, straumar við Ísland.Sjógerðir og sjóheildir við Ísland. Lífsskilyrði í sjó, nytjastofnarvið Ísland og stofnbreytingar.Jarðvegur og gróðurfar: Gróðurbelti, flóra Íslands, áhrifveðurs, sjávar og jarðvegs á gróðurskilyrði, lífmassi, uppblásturog endurheimt landgæða. 57 57

Aðalnámskrá framhaldsskóla – NáttúrufræðiLÍF 103 LífeðlisfræðiUndanfarar: NÁT 103 og EFN 103ÁfangalýsingÍ áfanganum er farið í líkamsstarfsemi dýra og plantna. Fjallaðer um fæðunám, meltingu, öndun, efnaflutning, úrgangslosun,ónæmissvörun, boðaflutning, hreyfingu, æxlun,fósturþroskun, stjórn efnaskipta og samvægi. Hvert einstaktlíffærakerfi er tekið fyrir og hliðstæð kerfi borin saman. Fjallaðer um heilbrigða starfsemi en einnig algengustu frávik.Nemendur skulu kynnast viðfangsefninu á sem fjölbreyttastanhátt, s.s. með notkun upplýsinga- og samskiptatækniog verklegum æfingum.5858ÁfangamarkmiðNemandi- þekki helstu efnaflokka sem lífverur eru byggðar úr- geti lýst myndun efna í ljóstillífun- geti lýst hlutverki líffærakerfa í plöntum og dýrum- geti borið saman hliðstæð líffærakerfi í ólíkum lífverum,plöntum og dýrum- geti lýst gerð og starfsemi meltingarfæra en í því felst að- vita hvar og hvernig fæða meltist í meltingarveginum- vita hvar í meltingarveginum efni fara inn í æðar- geta lýst með hjálp dæma mikilvægi þess að neytafjölbreyttrar fæðu- þekki starfsemi lifrar- þekki gerð og hlutverk öndunarfæra ólíkra lífveruhópaog geti í því sambandi lýst ferðum loftskiptaefna umlíkama- þekki til myndunar og varðveislu nýtanlegra orkuefna ílíkamanum og geti í því sambandi borið saman loftháðaöndun og gerjun- þekki gerð og hlutverk flutningskerfa en í því felst að- þekkja efnaflutning í plöntum- geta lýst blóðrásarkerfi í máli og myndum

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – LÍF 103- geta útskýrt blóðþrýsting og lýst byggingu og starfihjarta- þekkja mismunandi gerðir æða- þekkja samsetningu og efnaflutning blóðs- þekkja storknunarferli blóðs- þekkja byggingu og starfsemi sogæðakerfis- þekki byggingu og starfsemi ónæmiskerfis- geti lýst húð og fjölþættri starfsemi hennar- geti lýst grundvallarþáttum samvægis, nefnt dæmi umþá og þekki í því sambandi- hvernig lífverur losa úrgang- byggingu og starfsemi nýrna- temprun líkamshita- þekki mun á uppbyggingu og starfsemi tauga- og innkirtlakerfis- þekki helstu störf ólíkra hluta miðtaugakerfisins en í þvífelst að- geta lýst byggingu taugafrumna, taugaboðum ogflutningi þeirra á milli taugafrumna- geta lýst viðbragðsboga- geta nefnt dæmi um áhrif vímuefna á taugakerfið- þekki innkirtlakerfið og geti borið það saman viðtaugakerfið- geti rakið orsakir sjúkdóma til breytinga á líkamsstarfseminni- geti borið saman ólík stoðkerfi- geti borið saman mismunandi hreyfingu út frá frumustarfsemi- geti lýst myndun, þroskun og afdrifum kynfrumna- geti rakið fósturþroskun frá okfrumu til holfóstursEfnisatriðiMelting, meltingarfæri, meltingarensím, efnaskipti, frumbjargalíf, tillífun, öndunarfæri, loftskipti, loftháð öndun,gerjun, blóð, blóðrás, sogæðakerfi, eitill, ónæmiskerfi, samvægi,þveiti, nýra, skynfruma, skynfæri, taugaboð, hormón,úttaugakerfi, miðtaugakerfi, stoðgrind, húð, hreyfing,kynfruma, kynfæri, fósturþroskun.59 59

Aðalnámskrá framhaldsskóla – NáttúrufræðiLÍF 113 VistfræðiUndanfarar: NÁT 103 og LÍF 103ÁfangalýsingÁfanginn á að veita nemendum greinargóða yfirsýn yfirvistfræðina sem fræðigrein, aðferðafræði hennar og viðfangsefni.Lögð er áhersla á sérstöðu Íslands, helstu gerðirvistkerfa sem hér finnast í sjó jafnt sem á landi og vistfræðilegarrannsóknir hér á landi. Gert er ráð fyrir fjölbreyttriverkefnavinnu nemenda í áfanganum sem m.a. krefst vettvangsferða,heimsókna, upplýsingaöflunar og framsetningarýmissa smærri og stærri verkefna.Í áfanganum er fjallað um uppbyggingu, orkuflæði ogefnahringrásir vistkerfa og teknar fyrir kenningar sem lútaað stöðugleika eða kviku jafnvægi vistkerfa. Fjallað er umlíffræðilegan fjölbreytileika og breytingar á tegundasamsetningulíffélaga, bæði af náttúrulegum orsökum og afvöldum manna.Stofnhugtakið er tekið fyrir og skoðaðar helstu mælingaaðferðirog rannsóknir á stofnum. Fjallað er um sjálfbæra nýtingulífrænna auðlinda og helstu nytjastofna hér við land.Rætt er um aðlögun og hæfni lífvera og áhrif vistfræðilegraþátta á þróun þeirra og atferli.6060ÁfangamarkmiðNemandi- þekki aðferðir og viðfangsefni vistfræðinnar en í þvífelst að- þekkja helstu hugtök og stefnur innan vistfræðinnar- þekkja tengsl vistfræðinnar við skyldar greinar- þekkja gerðir vistkerfa, hvaða öfl eru þar aðverki og hvernig þau mótast- átta sig á innbyrðis tengslum lífvera og tengslum lífveravið ólífrænt umhverfi sitt- geta lýst orkuflæði um vistkerfi og efnahringrásum

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – LÍF 113- þekkja mismunandi stofnstærðarmælingar- geta með dæmum lýst eðli lífsferla og lífssögu einstaklinga- þekki sérstöðu íslenskrar náttúru sökum landfræðilegrarlegu og eldvirkni en í því felst að- kunna skil á eyjaáhrifum og þekkja grundvallareinkennisjávarvistkerfa- kunna skil á vistfræðilegum áhrifaþáttum í ólíkumfjörugerðum- þekkja grundvallareinkenni þurrlendis- og votlendisvistkerfa- þekkja helstu áhrifaþætti í ferskvatnsvistkerfum- þekki notagildi vistfræðinnar fyrir umhverfismál ogauðlindanýtingu en í því felst að- geta útskýrt eðli og mikilvægi líffræðilegs fjölbreytileika- kunna skil á eðli helstu umhverfisvandamála hérlendisút frá vistfræðilegum forsendum- þekkja forsendur sjálfbærrar nýtingar stofna- þekkja helstu nytjastofna hér við land og vistfræðiþeirra- þekkja helstu alþjóðasamþykktir sem lúta að vernduneinstakra lífvera, búsvæða eða vistkerfaEfnisatriðiVistkerfi, líffélag, stofn, búsvæði, vist, lífrænir og ólífrænirumhverfisþættir, hringrás, orkuflæði, fæðukeðja, fæðuþrep,frumframleiðendur, neytendur, rotverur, samkeppni,afrán, samlífi, sníkjulífi, tegundasamsetning, tegundafjölbreytileiki,stöðugleiki, kvikt jafnvægi, framvinda, þróun,atferli, lífssaga, eyjaáhrif, sjálfbær nýting, nytjastofn, líffræðilegurfjölbreytileiki, tegundaútdauði, válisti, þrávirklífræn spilliefni, gróðureyðing, jarðvegsrof, ofbeit, landgræðsla,framræsla, vistheimt.61 61

Aðalnámskrá framhaldsskóla – NáttúrufræðiLÍF 203 ErfðafræðiUndanfari: LÍF 103ÁfangalýsingÍ áfanganum er fjallað um sögu erfðafræðinnar og stöðuhennar innan náttúruvísinda. Fjallað er um lykilatriðierfðafræðinnar, frumuskiptingu, litninga og gen, myndunkynfrumna og frjóvgun. Einnig um erfðamynstur lífveraog hvað ræður kynferði þeirra. Litningar eru teknir nánartil umfjöllunar frá NÁT 103 og skoðað hvernig þeir stjórnamyndun próteina í lífverum og atburðarás prótínmyndunarrakin. Breytingum á erfðaefni, stökkbreytingum og litningabreytingumer lýst ásamt sérkennum í erfðum örveraog fjallað um helstu aðferðir sem beitt er í erfðarannsóknumog erfðatækni. Fjallað er um tíðni og jafnvægi gena íólíkum stofnum lífvera. Gert er ráð fyrir fjölbreyttri verkefnavinnunemenda í áfanganum.6262ÁfangamarkmiðNemandi- þekki sögu erfðafræðinnar og geri sér grein fyrir mikilvægihennar í nútímanum- geti tekið rökstudda afstöðu til erfðafræðilegra dægurmála- þekki lykilhugtök erfðafræðinnar um litninga og gen,t.d. kynlitningur, sjálflitningur, litningapör, samsæt gen- geti lýst með dæmum lífsferlum örvera og fjölfruma lífvera- þekki nokkur dæmi um hvað ræður kynferði lífvera- þekki lögmál Mendels en í því felst að- geta lýst aðferðum til að athuga hvort einkenni séuarfgeng eða ekki- geta lesið úr hefðbundnum ættartöflum, m.a. hvorterfðir séu ríkjandi eða víkjandi og hvort þær séubundnar kynferði- geta reiknað út líkur á því að afkvæmi öðlist tilteknasvipgerð ef arfgerð foreldra er þekkt

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – LÍF 203- þekki feril frumuskiptingar en í því felst að- þekkja mun á mítósu og meiósu- geta lýst með dæmum hvaða frumur og hvenær áæviferli lífvera þær skiptast meiósuskiptingu oggeta útskýrt mikilvægi hennar- þekkja fasa frumuskiptingar og geta lýst atburðarásinniog stöðu litninga í hverjum fasa fyrir sig- þekkja litningavíxl og erfðir tengdra gena- þekki gerð og starfsemi litninga og gena en í því felst að- geta lýst byggingu litninga, DNA og hvernig lykillerfðanna felst í byggingu DNA- geta lýst afritun DNA- geta lýst próteinmyndun frá umritun DNA yfir í RNAog þar til starfhæft prótín hefur myndast- þekkja helstu gerðir ensíma sem taka þátt í myndunprótína- þekki dæmi um erfðir gerla og veira, áhrif þeirra á aðrarlífverur og notkun örvera í erfðarannsóknum ogerfðatækni- geti lýst príonum (próteinsýklum) og hugmyndum umáhrif þeirra á lífverur- þekki dæmi um temprun á genavirkni í gerlum ogkjörnungum- þekki helstu breytingar sem verða á erfðaefninu, orsakirþeirra og afleiðingar en í því felst að- geta lýst helstu gerðum stökkbreytinga, þ.e. breytingumá einstökum genum- geta lýst helstu breytingum á gerð litninga- þekkja til breytinga á fjölda litninga- geti tengt ófrjósemi og æxlisvöxt við óeðlilega frumuskiptingu- þekki tengsl milli erfða og þróunar- þekki Hardy-Weinberg regluna um tíðni arfgerða- þekki nokkrar grunnaðferðir sem notaðar eru í erfðarannsóknumog erfðatækni- þekki dæmi um nýtingu erfðafræði og erfðatækni ídaglegu lífi, í landbúnaði og í læknavísindum63 63

Aðalnámskrá framhaldsskóla – Náttúrufræði- hafi þjálfun í að fjalla um siðfræðileg álitamál erfðatækninnarEfnisatriðiFrumuskipting, mítósa, meiósa, frjóvgun, litningur, einlitna,tvílitna, kynlitningur, sjálflitningur, samstæðir litningar,samsæt gen, arfgerð, svipgerð, arfhreinn, arfblendinn,ríkjandi gen, víkjandi gen, kyntengd gen, fjölgenaerfðir, frymiserfðir, stofnerfðir, banagen, tengsl gena, litningavíxl,stökkbreyting, litningabreyting, stofnerfðir, heilkenni,DNA, RNA, kirni, tákni, andtákni, ríbósóm, afritun,umritun, próteinmyndun, innraðir, útraðir, afritarar,skerðiensím, temprun erfðavirkni, gerðargen, stilligen,stjórngen, gerlar, veirur, genaferja, príon, meingen, æxlisvöxtur.6464

Náttúrufræðigreinar – Áfangar – LÍF 303LÍF 303 VerkefnalíffræðiUndanfari: LÍF 203ÁfangalýsingÍ þessum áfanga samþættir nemandinn þá þekkingu ogfærni, sem hann hefur aflað sér í fyrri líffræðiáföngum ogöðrum námsgreinum, við vinnu að fjölþættum úrlausnarefnumog verkefnum. Meginmarkmið áfangans er þannigað brjóta niður veggi milli fyrri áfanga og faga, rifja uppefni þeirra og setja það í víðara samhengi en áður hefurverið mögulegt. Mælt er með að lágmarkseinkunn inn íáfangann verði 6.Hver nemandi velur á milli þess að vinna a.m.k. einnareiningar vefsíðuefni eða heimildaritgerð sem krefst a.m.k.að hluta til þýðinga úr erlendum fræðiritum um þrengrisvið líffræðinnar. Nemendur vinna sjálfstætt og í hópumog þjálfast í að koma hugmyndum sínum og niðurstöðumfrá sér á greinargóðan hátt.Skólar geta boðið upp á margbreytileg verkefni sem m.a.helgast af sérstöðu þeirra og áhugasviði nemenda. Nemendurnota ýmiss konar búnað og nýta upplýsinga- ogsamskiptatæknina við verkefni sín. Gert er ráð fyrir samstarfivið stofnanir og ýmsa aðila sem starfa innan fræðasviðsins.Tilvalið væri að hver skóli kæmi sér upp langtímaverkefnieða -verkefnum þar sem hver nemendaárgangur vinnureinn hlekk verkefnisins.65 65

ÁfangamarkmiðNemandi- þjálfist í að takast á við margvísleg verkefni sem krefjastnákvæmni og vandvirkni en einnig útsjónarsemi ognýsköpunar- þjálfist í að greina mismunandi umfjöllun um líffræðilegefni, svo sem í kennslubókum, fjölmiðlum, fræðiritumog á Netinu- geti gert raunhæfar áætlanir um rannsóknaraðferðir- þekki hvaða rannsóknartæki og hugbúnaður er áboðstólum í tengslum við líffræðinám- öðlist öryggi við beitingu ýmiss konar sérhæfðs búnaðar- öðlist reynslu af nýtingu upplýsinga- og samskiptatæknií tengslum við líffræðinám, t.d. við söfnun upplýsingaog uppsetningu vefsíðna- sé fær um að afla, flokka, vinna úr og miðla upplýsingumí tengslum við líffræðinám sitt á greinargóðan,gagnrýninn og skapandi hátt- þjálfist í að tjá sig um aðferðir sínar og lausnir í töluðumáli og rituðu- þjálfist í að vinna sjálfstætt og í samstarfi við aðra aðfjölbreytilegum verkefnum- sýni að hann geti tengt saman þekkingu úr ólíkum fögumá mismunandi vegu- þjálfist í að móta sér sína eigin afstöðu studda rökumog niðurstöðum athugana- sinna eigin- annarra- geri sér grein fyrir mikilvægi rannsókna á sviði náttúruvísinda,sér í lagi í tengslum við líffræði6666

VALÁFANGIInngangurÞessi valáfangi er þverfaglegur og sækir efnivið sinn ímargvíslegar fræðigreinar, þar á meðal vistfræði, heimspeki,hagfræði, bókmenntafræði, sagnfræði og félagsfræði.Gert er ráð fyrir fjölþættri verkefnavinnu nemenda í áfanganumþar sem þeir kynna sér betur ákveðin atriði, þjálfastí að greina ýmis viðfangsefni og álitamál sem lúta að umhverfisverndog -nýtingu og fjalla um þau á rökstuddum,málefnalegum grunni. Áhersla er lögð á að í verkefnunumfjalli nemendur um ábyrgð og mögulega þátttöku þeirrasjálfra, hvað þeir sjálfir geti gert sem einstaklingar; semÍslendingar; sem nemendur; þátttakendur í félögum;atvinnurekendur og stjórnmálamenn framtíðarinnar.67 67

Aðalnámskrá framhaldsskóla – NáttúrufræðiÁfangiUMH 103 UmhverfisfræðiUndanfarar: NÁT 103, 113 og 123. Æskilegt er að nemendurhafi lokið LÍF 113 eða taki hann samhliða.ÁfangalýsingÍ áfanganum er fjallað um markmið og hugmyndafræðisjálfbærrar þróunar með hliðsjón af helstu samningum ogfjölþjóðasamþykktum sem lúta að umhverfismálum ogleitast við að veita yfirlit yfir helstu umhverfisvandamálsem við er að etja bæði á heimsvísu og hér á Íslandi.Fjallað verður um ólíkar aðferðir við að leggja mat á verðmætináttúru og umhverfis og um vistvænar framleiðsluaðferðirog lifnaðarhætti. Helstu kenningar innan náttúrusiðfræðiverða kynntar og sú þekking m.a. lögð tilgrundvallar nánari greiningu á því hvernig náttúran geturbirst mönnum með ólíkum hætti. Fjallað verður um þáttnáttúrunnar í bókmenntum og listum á Íslandi, hvernignáttúra og menning hefur fléttast saman á ólíka vegu áliðnum öldum og hvaða þættir ráða mestu um náttúrusýnsamtímans. Gerð verður grein fyrir helstu hugtökum umhverfishagfræðinnarog rætt um skilyrði eða möguleikaþess að aukinn hagvöxtur og aukin umhverfisvernd getifarið saman. Þá verður fjallað um helstu hagstjórnartækisem nota má í þágu umhverfisverndar og um mismunandileiðir til að leggja mat á arðsemi og kostnað framkvæmda.6868

Valáfangi – Áfangalýsing – UMH 103ÁfangamarkmiðNemandi- þekki helstu grundvallaratriði Ríó-yfirlýsingar Sameinuðuþjóðanna og Dagskrár 21, þ.e.- forsendur sjálfbærrar auðlindanýtingar- tengsl efnahags- og umhverfismála í Norður- ogSuðurheimi- tilgang og gerð staðardagskráa- viðhald líffræðilegs fjölbreytileika- varúðarregluna- mengunarbótaregluna- tilgang og notkun umhverfismats- sameiginlega ábyrgð þjóða heims- hlutverk og ábyrgð einstaklinga- ábyrgð gagnvart komandi kynslóðum- þekki helstu umhverfisvandamál, hnattræn og hérlend,sem við er að glíma, þ.e.- hnattrænar veðurfarsbreytingar- hnattræna og staðbundna mengunarvalda- útdauða tegunda- auðlindaþurrð- uppblástur og gróðureyðingu- álitamál um uppbyggingu stóriðju- þekki helstu hugtök og viðfangsefni náttúrusiðfræðinnar,þ.e.- siðferðilegar forsendur sjálfbærrar þróunar- muninn á mannhverfum og náttúruhverfum viðhorfum- muninn á siðferðilegum, hagrænum og fagurfræðilegumverðmætum- siðferðileg rök með og á móti verndun óspilltrarnáttúru- siðferðileg rök með og á móti verndun dýra69 69

Aðalnámskrá framhaldsskóla – Náttúrufræði- kunni skil á ýmsum birtingarmyndum náttúrunnar ííslenskum bókmenntum og listum, þ.e.- náttúrusýn fornbókmenntanna- náttúrusýn landbúnaðarsamfélagsins- náttúrusýn borgarsamfélagsins- notkun náttúrunnar í sjálfstæðisbaráttunni- tengsl náttúru og menningar í nútímanum- þekki helstu hugtök og viðfangsefni umhverfishagfræðinnar,þ.e.- skilyrði efnahagsþróunar án umhverfisspjalla- ólíkar skilgreiningar á hagvaxtarhugtakinu- mat á umhverfiskostnaði framkvæmda- notkun arðsemismats- kosti og galla umhverfisskatta7070

Valáfangi – Áfangalýsing – UMH 103EfnisatriðiSjálfbær þróun, sjálfbær nýting, auðlind, nytjastofn,rányrkja, mengun, fólksfjölgun, endurnýting, vistvænarneysluvenjur, staðardagskrár, umhverfismat, umhverfisáhrif,þátttökulýðræði, upplýsingaskylda, komandi kynslóðir,umhverfisvandi, alþjóðasáttmálar, gróðurhúsaáhrif,ósonþynning, geislavirkni, þrávirk lífræn spilliefni,líffræðilegur fjölbreytileiki, tegundaútdauði, válisti, gróður-og jarðvegseyðing, landgræðsla, landgræðsluskógar,eyðing votlendis, vistheimt, öræfi, virkjanir, stóriðja,ofbeit, lífræn ræktun, ábyrgð þjóða og einstaklinga,umhverfisvernd og umhverfisverndarhyggja, mannhverf,lífhverf og visthverf viðhorf til náttúrunnar, heildarhyggjaog einstaklingshyggja, nytjagildi, eigingildi, gildismat,siðgæði, fegurðargæði, sjálfbær efnahagsþróun, hagvöxtur,hagkvæmni, frumvinnsla og endurvinnsla, hagstjórnartæki,umhverfisskattar, arðsemismat, umhverfiskostnaður,umhverfisstefna, umhverfisvottun, umhverfismerking,náttúrusýn, eddukvæði, landvættir, þjóðsögur, náttúra ogtrúarbrögð, sveitarómantík, sjálfstæðisbarátta, náttúruhamfarir,fólksflótti, landslagsmálverk, sveitamenning,borgarmenning, náttúrufirring.71 71