De fire forskellige kundskabs- og færdighedsområder udtrykker forskellige perspektiver eller vinkler på undervisningen i fysik/kemi. I “Fysikkens og kemiens verden” er perspektivet, hvad fagene som videnskabsfag grundlæggende beskæftiger sig med, udtaler sig om og søger at forklare. Med andre ord grundlæggende fysiske og kemiske fænomener, begreber, teorier og modeller. I “Udvikling af naturvidenskabelig erkendelse” er perspektivet historisk og udviklingsmæssigt med sigte på, hvordan man i fagene har anskuet og forklaret verden til forskellige tider og udformet verdensbilleder af makrokosmos og mikrokosmos. I “Anvendelse af fysik og kemi i hverdag og samfund” ser man på vigtige anvendelser af faget i dagligdagen, fx energiproduktion, anvendelse af råstoffer, produktion af stoffer og materialer, kommunikation og affaldsbehandling. Arbejdsmåder og tankegange er det perspektiv, der synliggør arbejdsmåder og tankegange, som er karakteristiske for arbejdet med fysik og kemi – og som i øvrigt med tiden har vist sig nyttige i mange andre sammenhænge.

De fire forskellige overskrifter for fysik/kemi viser fagets forskellige vinkler. I “Fysikkens og kemiens verden” tages der udgangspunkt i de områder, der beskæftiger sig med begreber, emner, modeller og forklaringer, som ligger i fagene fysik og kemi. “Udvikling af naturvidenskabelig erkendelse” har undervisningen om fagene fysik og kemi i fokus, mens “Anvendelse af fysik og kemi i hverdag og samfund” handler om, hvordan der arbejdes med fagene fysik og kemi. “Arbejdsmåder og tankegange” omhandler arbejdet i, om og med fagene.

De enkelte kundskabs- og færdighedsområder er med andre ord ikke rammer for opdeling af indholdet. Tværtimod vil ethvert undervisningsforløb rumme elementer fra flere områder.

Eleverne skal gøres bekendt med, at man inden for naturfagene fysik, kemi, astronomi, meteorologi, biokemi mv. benytter sig af et fagsprog med fagspecifikke begreber. Nogle af begreberne kan være helt nye og ukendte, som fx ordet indikator. Andre begreber kender eleverne fra hverdagen, som fx elektricitet, og igen andre kendes fra hverdagen, men bruges i en anden betydning inden for fagene, fx leder.

Naturfagene, og herunder fagene fysik, kemi, astronomi, meteorologi osv., prøver at beskrive og forklare virkeligheden – både den levende og ikke-levende. Man kan forestille sig det som et stort puslespil, hvor alle brikker skal passe, og ingen må være overflødig. Tingene skal beskrives så enkle som muligt, systematisk og uden modsigelser. Alle påstande skal kunne referere til “virkeligheden”. Det vil fx i arbejdet med atommodeller af plast (omtalt i afsnittet om faglighed) betyde, at det ikke er ligegyldigt, hvordan man bygger molekylerne. En molekylmodel skal kunne repræsentere et virkeligt eksisterende molekyle. I naturfagene er det et ønske at reducere det komplicerede til noget, der bliver enkelt, og at opbygge et simpelt og præcist begrebsapparat.

Modeller – elevernes arbejde med modeller, deres nytte, men også deres begrænsninger – spiller en meget væsentlig rolle inden for naturfagene. Dette er vigtigt i bestræbelserne på at give eleverne et reelt indtryk af, på hvilken måde naturfagenes beskrivelser og resultater bliver til.

Fra 1. til 3. forløb (trinmål efter 8., 9. og 10. klasse) arbejdes der med begrebsdannelse samt elevernes tilegnelse og brug af faglig relevante begreber. Kravene øges gennem forløbet, idet såvel begrebernes kompleksitet som deres anvendelsesområder udvides. Der lægges stadig større vægt på faglig fordybelse, overblik og på forståelse af større sammenhænge.

Der arbejdes med eksempler og fænomener fra hverdagen, hvor der inddrages relevante modeller. I begyndelsen benyttes modeller af meget simpel karakter. Senere i forløbet bliver disse modeller mere komplekse.

Ved at beskæftige sig med historiske aspekter fra videnskabsfagene fysik, kemi, astronomi, meteorologi og biokemi skal eleverne gøres bekendt med, hvordan videnskabelig erkendelse bliver til i et samspil mellem observationer, tankevirksomhed, og eksperimenter. I fysik og kemi er der rigtigt gode historiske eksempler, der kan belyse, hvordan erkendelsen i fagene har udviklet store forståelser i form af verdensbilleder (makrokosmos, solsystemet og universet) og mikrokosmos (atomernes og molekylernes verden).

Videnskabsfagene fysik, kemi, astronomi mv. er, på lige fod med alle andre naturvidenskabelige fag, en vigtig del af vores kulturarv. Sammenhængen mellem udviklingen af den naturvidenskabelige kultur og samfundskulturens selvopfattelse både nutidig og historisk spiller en vigtig rolle, når man i undervisningen beskæftiger sig med udviklingen af naturvidenskabelig erkendelse.

Eleverne skal gøres bekendt med vekselvirkning mellem observation, eksperiment og teori, bl.a. gennem eksemplificering af forskellige syn på videnskab og dermed forskellige opfattelser af, hvordan naturvidenskaberne arbejder.

Det er af fundamental betydning for undervisningens indhold inden for dette kundskabs- og færdighedsområde, at eleverne får forståelse af, at videnskabelig erkendelse er en proces, der er i udvikling, og at dette indebærer muligheden for ændringer i den nuværende opfattelse af naturfaglig viden. Udviklingen i den atomare beskrivelse af grundstoffer og kemiske forbindelser, forskellige tiders forestillinger om universets opbygning og udvikling samt væsentlige træk ved den teknologiske udvikling indgår derfor med stor vægt.

Der arbejdes i undervisningens 1. til 3. forløb med udvikling af stadig mere komplekse forestillinger, dels om beskrivelsen af stoffets partikelnatur, dels om beskrivelsen af Universets dannelse og udvikling. Her indgår både historiske og nutidige forestillinger, fx atomare beskrivelse af grundstoffer, solsystemets opbygning, sammenhængen mellem teknologisk udvikling og udvikling af naturfaglig viden.

Skolefaget fysik/kemi er med til at udvikle eleverne til kompetente og ansvarlige verdensborgere og har, sammen med fagene biologi og geografi, særlig fokus på det naturfaglige aspekt. Det er i dette tredje centrale kundskabs- og færdighedsområde, at der fokuseres i særlig grad på, hvordan fysisk og kemisk indsigt bruges i hverdag og samfund.

Der er mange opgaver i vores hverdag og vores samfund, der løses ved anvendelse og udvikling af teknik. Der skal således i undervisningen lægges vægt på samspillet mellem videnskabsfagene og teknologiudviklingen, hvor såvel nytteværdien som de miljømæssige konsekvenser af teknologiudviklingen belyses.

De temaer, emner og eksempler, som undervisningen tager udgangspunkt i, bør i videst muligt omfang tage udgangspunkt i elevernes nære omverden. Undervisningen skal give eleverne mulighed for at danne egne holdninger som grundlag for kritisk stillingtagen og handling.

I forløbet fra 1. til 3. forløb skal de valgte problemstillinger blive mere sammensatte, således at eleverne får mulighed for at nuancere brugen af fagenes begrebsapparat, kendskab til samfundsmæssige sammenhænge og deres egne holdninger. Derved øges elevernes mulighed for kritisk stillingtagen og for beslutninger om relevante og målrettede handlinger.

Kendskab til og forståelse af miljø-, energi- eller sundhedsproblemer med udgangspunkt i en fysisk og kemisk synsvinkel skal forberede eleverne til at kunne foretage valg og træffe beslutninger i forbindelse med naturfaglige emner og problemstillinger, som de møder i deres hverdag.

Siden midten af det 20. århundrede har det praktiske og undersøgende arbejde haft plads i folkeskolens naturfagsundervisning. De praktiske øvelser menes at være et middel til, at eleverne opnår en større og bredere forståelse af naturfaglige begreber. Samtidig tilegner eleverne sig fagets arbejdsmåder og tankegang ved at afprøve dem eksemplarisk i undervisningen. Opgaverne skal være tæt knyttet til elevernes hverdag, således at eleverne udvikler kendskab til og brug af naturvidenskabens grundlæggende arbejdsmåder og tankegange på deres egne, hverdagsrelaterede oplevelser.

Det praktiske og undersøgende arbejde er en obligatorisk del af naturfagsundervisningen. Praktisk arbejde understøtter undervisningen og læringen af den naturfaglige viden og er en kommunikationsstrategi på lige fod med fx ord og billeder.

Naturfagenes arbejdsmåder og tankegange skal til enhver tid ses i forbindelse med de tre andre centrale kundskabs- og færdighedsområder, som danner udgangspunkt for elevernes arbejde med at identificere og formulere relevante spørgsmål, opstille enkle hypoteser, planlægge, gennemføre, vurdere og formidle undersøgelser.

Arbejdet med fagets arbejdsmåder og tankegange inddrager både fagets praktiske og teoretiske dimensioner. Der er dog ingen nødvendig parallel mellem den måde, videnskabsfolk finder frem til ny viden på, og den måde elever tilegner sig ny viden på. Det praktiske arbejde bruges fx ofte til at anskueliggøre og bekræfte de udsagn, bøgerne og lærerne fremlægger.

Der arbejdes i undervisningens 1. til 3. forløb med udvikling af stadig mere komplekse sammenhænge, hvor kravene i forhold til håndtering af hypoteser, gennemførelse af undersøgelser, brugen af udstyr, valg af metoder og forskellige former for fremlæggelse af resultater øges.