Grundliga mattekunskaper nödvändiga för ämnet fysik

Elever behöver grundliga kunskaper i matematik för att kunna klara av fysiken i gymnasiet, visar en ny forskningsstudie från Göteborgs universitet. Olika sorters matematiska resonemang krävs för att bland annat lyckas på de nationella proven i fysik.

Att matematik är en betydande del av ämnet fysik och att eleverna behöver matematikkunskaper när de studerar fysik är de flesta överens om, men frågan är i vilken utsträckning matematikkunskaperna är nödvändiga.

Nationella proven anger vad som krävs

De nationella fysikprov som finns för gymnasieskolan är utformade för att ringa in de mål och kunskapskrav för ämnet fysik som finns i ämnesplanerna, och som gymnasieleverna ska ha uppnått efter fysikkurserna.

Genom att undersöka vilka matematiska resonemang som krävs på de nationella fysikproven har forskaren och tidigare gymnasieläraren Helena Johansson undersökt vilka krav som ställs på eleverna för att lyckas ”lära sig fysik” och uppnå de krav som anges i ämnesplanerna.

- Mina studier visar att någon typ av matematiska resonemang krävs för att lösa runt 75 procent av uppgifterna i de nationella fysikproven. Och för att kunna lösa en tredjedel av uppgifterna krävs det dessutom att eleverna har någon djupare förståelse för matematiken, det räcker alltså inte att ha lärt sig olika formler eller metoder utantill, säger Helena Johansson vid institutionen för matematiska vetenskaper.

Att lära utantill medför sämre betyg

Helena Johanssons forskningsresultat visar också att majoriteten av de elever som inte löser några av de uppgifter som kräver djupare matematisk förståelse högst har ett godkänt betyg i fysik.

- Betyg är det mått som används i skolan för att mäta ”kunskap” enligt kraven i ämnesplanerna. Så en slutsats är att de elever som saknar en djupare förståelse för matematiken också får svårt att lära sig fysik fullt ut, säger Helena Johansson.

Hennes slutsats kan relateras till studier om lärandesvårigheter i matematik som visar att ett för stort fokus på att lära sig olika lösningsprocedurer utantill bidrar till lärandesvårigheter i matematik.

- En del resultat i min forskningsavhandling är sådant som flertalet lärare redan har haft på känn. Genom att nu få bevis för hur det faktiskt är, kan detta användas som underlag vid planering av verksamheten i skolan, säger Helena Johansson.

Det finns sedan tidigare flera studier som visar att arbetssättet i skolan är sådant att elever har begränsade möjligheter att utveckla den djupare matematiska förståelse som enligt studierna krävs för att lyckas med ämnet fysik.

En av delstudierna i avhandlingen har publicerats i den internationella tidskriften International Journal of Science and Mathematics Education (IJSME).

Avhandlingens titel: Mathematical Reasoning – In physics and real-life context

Handledare: Professor Mats Andersson, (matematiska vetenskaper) & FD Jesper Boesen (föreståndare CUL (centrum för utbildningsvetenskap och lärandeforskning))

Länk till avhandlingen: http://hdl.handle.net/2077/38715

Kontakt:

Helena Johansson, institutionen för matematiska vetenskaper, Göteborgs universitet

0739-803569 helena.johansson@chalmers.se,

Foto:

Porträttfoto, fotograf Alice Johansson.

Carina Eliasson
Pressinformatör
Göteborgs universitet
telefon: 031-786 98 73
e-post: carina.eliasson@science.gu.se

Följ oss på Twitter. Gilla oss på Facebook.
Göteborgs universitet är ett av de stora i Europa med 37 000 studenter och 6 000 anställda. Verksamheten bedrivs av åtta fakulteter, till allra största del i centrala Göteborg. Utbildning och forskning har stor bredd och hög kvalitet – det vittnar sökandetryck och nobelpris om. www.gu.se.

Taggar: