Matemaatika ja füüsika koos õpetamisest

Üks rakendusmatemaatika doktorant Yale’is oli veendunud, et klassikalist füüsikat peaks õpetama koos tuletiste ja integraalidega matemaatikas, kuna see matemaatika osa leiutati just klassikalise füüsika kirjeldamiseks ja sellega samaaegselt. Nõustun sellega täielikult.

Koolis ei loodud nende kahe valdkonna vahele peaaegu mingit seost, see tuli mul pärast endal avastada. Oleks olnud lihtsam tuletistest ja integraalidest intuitiivselt aru saada, kui neid oleks seostatud teepikkuse, kiiruse ja kiirenduse või energia ja impulsiga. Matemaatikas sai õpitud pähe palju pindalade ja ruumalade valemeid, aga neid oleks olnud lihtsam meelde jätta, kui neid tuletise kaudu üksteisega seostatud oleks – näiteks kera pindala on ruumala tuletis, ringi ümbermõõt on pindala tuletis. Füüsikas tuli samuti pähe õppida hulk valemeid kiiruse, kiirenduse, jõu, energia jm kohta, mida oleks olnud lihtsam teha, kui neid tuletiste ja integraalide kaudu omavahel seostatud oleks. Lisaks oleks mõningaid arvutusi olnud kergem teha tuletiste ja integraalide abil kui valemite abil.

Sarnane seose mitteselgitamine toimus füüsikas gravitatsiooni ja elektromagnetismi ülesannete puhul. Samad valemid, ainult erinevate muutujanimedega, kirjeldavad raskusjõudu ja elektrostaatilist tõmmet, elektrivälja kogu tehtavat tööd ja potentsiaalset energiat jne. Analoogia elektrivoolu ja veevoolu vahel oleks kasulik – pinge on kõrguste vahe jõe alguse ja lõpu vahel, voolutugevus on jõe ristlõiget läbiva vee hulk sekundis, võimsust ja tehtavat tööd arvutatakse mõlemal juhul samamoodi.

Mulle on jäänud mulje, et inimesed mäletavad seoseid faktide vahel paremini kui fakte. Sel juhul on igasugusel õppimisel kasulik luua seoseid aine sees ja ainete vahel. Minu koolis seda eriti ei tehtud.

Leave a Reply

Your email address will not be published.

WordPress Anti Spam by WP-SpamShield