Enkel matematikk i litt meir komplisert fysikk

Abstract

Som lærar både i fysikk og matematikk på vidaregåande skule har eg lagt merke til at nokre elevar slit med enkle rekneoperasjonar, særleg dei som involverer divisjon. Difor har eg arbeidd med å finna svar på fylgjande forskingsspørsmål: 1. Kva oppfatningar har elevar om formlar og likningar? 2. Kva tenkjer elevane rundt det å løysa rekneoppgåver med matematisk identiske formlar i matematikkontekst og fysikkontekst? Det er gjennomført to ulike innsamlingsrundar av data, med høvesvis 93 og 52 informantar.. Det har vorte distribuert spørje- og oppgåveskjema i to rundar, og i runde 1 vart det gjennomført semistrukturerte intervju med 11 respondentar i etterkant av den skriftlege innsamlinga. Informantane har hatt teoretisk matematikk og/eller fysikk i tida studien gjekk føre seg, og i runde to elevar på vidaregåande trinn 2 med programfag matematikk og/eller fysikk. I analysen av data har eg nytta både kvalitative og kvantitative metodar. Resultata er presenterte som diagram og med døme på svara frå informantane. Studien syner at mange elevar ser på formlar hovudsakleg som oppskrift på utrekningar av ulike verdiar og storleikar. Dessutan trekk dei likskapar mellom formlar og likningar, og ser på dei meir eller mindre som synonym. Som svar på spørsmål 2 har eg funne at konteksten forstyrrar elevane slik at dei ikkje klarer dei reint matematiske operasjonane. Sjølv om ein elev veit at han må dividera når han skal løysa ei likning, så får han ikkje det til når denne likninga kjem med andre symbol eller som del av ei fysikkoppgåve.

During my time as a science teacher, I have noticed that some students often struggles with simple calculating operations, especially those involving division. I wonder why, and as a start, I would like to find the answer to the following questions: 1. What is the student’s perception of what a formula is? 2. What is the student’s thoughts around solving mathematically identical tasks in a pure mathematical context and a physics context? I have done two rounds of data collection, with 93 and 52 informants respectively. In round one, the informants answered questions and solved tasks on paper. Afterwards I conducted semi-structured interview with 11 of them. The informants in round one was year one-students in theoretical mathematics class and year two students in physics-class. In round, two students answered two types of written tests. One with simple mathematics tasks and one with physics tasks. These students were all year two students, in physics classes and two different types of mathematics classes. My aim was for all the physics students to answer both tasks, in order to achieve reliable results. Unfortunately, I did not achieve that. Using both quantitative and qualitative methods to explore my data, I have organised the answers in diagrams and tables. These show different ways to solve the tasks they were given, and if the tasks were correct or incorrect solved. The information form the interviews adds perspective to the different ways the informants solved their tasks and their reason for choice of method. My findings is that for most of these students formulas are equivalent with a recipe on how to calculate different values. They regard formulas and equations as much the same. It also seems as the context effects the students so that they forget the correct mathematical operations.