Beräkningarna döljer principerna

Jag satt häromdagen med min dotter och en fysikuppgift (gymnasiet). Ni som har läst N på gymnasiet vet att kemi och fysik badar i matematik. Man tränar på att lösa uppgifter matematiskt – vilket gör en förbered på de nationella proven. Och plötsligt, när jag ställde frågor till min dotter om premisserna – dvs de fysiska lagarna som var grunden för uträkningen – insåg jag varför fysik och kemi på gymnasienivå uppfattas  som tunga/svåra ämnen.

Dagens didaktik gömmer det enkla bakom uträkningar! Antagligen, som vanligt, av historiska och kulturella skäl (vi har en tendens inom skolväsendet att sätta matematiken – eller snarare beräkningarna – på piedestal).

Både fysik och kemi (på gymnasienivå) kan beskrivas med ganska enkla modeller. Sambanden är ofta logiska och man kan dessutom konstruera upplevelser som visar på dem (labbar). Trots det sitter många elever och sliter med förtvivlan inför proven. För när man ska testa elevernas förståelse så gör man det via matematik. Man presenterar ett antal ”fakta” (t ex värden på olika mätningar) och så ska eleven plocka ut rätt värden och stoppa in dem i rätt modell (från Tabeller och formler) för att få ett rätt numeriskt värde. Och trots att matematiken är relativt enkel (jämfört med det de lär sig på mattelektionerna) så resulterar problemuppställningen ofta i en matematisk fixering hos eleverna. Eleven undrar varför det numeriska värdet är fel och letar efter felet i sina beräkningar, istället för att fundera kring det läraren vill åt: kemin eller fysiken.

Problemet med detta är att eleverna får svårare att ta till sig det viktiga: fysikens och kemins lagar och deras konsekvenser. Dessutom är beräkningsfärdigheten, som jag skrivit tidigare, inte en förmåga som är speciellt relevant i en tid med datorer och andra räknehjälpmedel. Vi måste fråga oss vad man ska ha sina kunskaper/förmågor till! Och det är inte många av oss som framför allt behöver kunna beräkna vad som händer baserat på givna mätvärden. Däremot kan man ha god nytta av att förstå hur världen fungerar (utifrån ett kemiskt eller fysiskt perspektiv).

Slutsatsen blir att man i fysik och kemi, precis som i matematik, borde lägga fokus på problemformulering och dess tolkningar, blått – istället för det vi brukar jobba med nu orange, (från  Conrad Wolfram):

1. Definiera vilken fråga du behöver ha svar på, vad du behöver veta.
2. Bestäm vilken metod som lämpar sig för att besvara frågan.
3. Gör din beräkning (med eller utan hjälpmedel)
4. Tolka resultatet i relation till vardagssituationen.

Kanske har högstadielärarna en del goda idéer kring det här? För där har man redan rivit ned beräkningarna från den naturvetenskapliga piedestalen, eller hur?