ei ole harvinaista, että ihmiset kyyristyvät kuullessaan sanan fysiikka. Joillekin se herättää ajatuksia yhtälöiden muistamisesta ja sitten epätoivoisesti manipuloimalla niitä ongelmien ratkaisemiseksi (mikä ei ole mitä sinun pitäisi tehdä). Toisille se on vieras kieli, jota ymmärtävät vain nörteimmät elämänmuodot. Mutta miksi fysiikalla on niin pelottava maine? Ja mikä tärkeintä: onko se perusteltua?

ensimmäisellä Altistumisellasi oli merkitystä

Otetaanpa askel ajassa taaksepäin ja mietitään ensimmäistä altistumistasi fysiikalle. Jos olit onnekas, sinulla oli innokas opettaja, joka vaikutti aivan liian innoissaan Newtonin toisesta laista. Jos et olisi onnekas…et varmaan muista paljoakaan fysiikan tunnilta. Joka tapauksessa, monet opiskelijat turvautuvat ulkoa yhtälöt yrittää siirtää ”Motion in Two Dimension” tentti. Se ei ole täysin oppilaiden vika – monet muut koulussa opetettavat aineet ovat hyvin mukautuvia rote ulkoa.

fysiikan ”plug and chug” – lähestymistapa saa oppilaat selviämään vasta parin ensimmäisen kotitehtävän ongelmista. Kun tietokilpailuja tai testejä tulee, ongelmat tarvitsevat jotain muutakin kuin vanhan ” plug and chugin.”Mutta jos tämä menetelmä toimi hyvin muilla luokilla eikä fysiikassa, niin yhtäkkiä fysiikka on vaikeaa. Ei paras ensivaikutelma fysiikalle.

fysiikka vaatii vakavaa kriittistä ajattelua

fysiikka on tyypillisesti ensimmäinen kerta, kun opiskelijat käyttävät matematiikan taitojaan (mikä ei ole helppoa alun perinkään) soveltavasti. Kuka tahansa voi kerätä kaikki Jakoavaimet ja pistorasiat maailmassa, mutta työkalut yksin ei auta sinua korjata auton. Aivan kuten mekaanikon, fysiikan opiskelijan ei tarvitse ainoastaan osata käyttää työkalujaan, vaan myös käyttää niitä monimutkaisessa ongelmassa.

ongelmanratkaisutaitojen kehittäminen on vaikeaa. Ongelmanratkaisijoille maksetaan syystä enemmän kuin työstä, johon liittyy vain arkityötä. Fysiikan keskiössä on ongelmanratkaisutaitojen kehittäminen ja niiden valjastaminen uusiin ympäristöihin. Toki näin voisi sanoa monesta muustakin oppiaineesta, mutta näitä taitoja voi käyttää vain joidenkin ennakkoehtojen kanssa.

se rakentuu hierarkkisiin ennakkoehtoihin

Kuvittele käyväsi kemian tunnilla kielellä, jota et puhu. Aika kovaa, vai mitä? Fysiikka on lähes sama asia, paitsi kieli on matematiikka. Matematiikka on monelle tarpeeksi vaikeaa, mikä saa fysiikan tuntumaan todella vaikealta. Se ei ainakaan auta fysiikan mainetta. Meillä ei ole tätä ongelmaa muissa aineissa, kuten kirjallisuudessa tai historiassa (ellet ota sitä toisella kielellä). Puhumme englantia joka päivä, mikä tekee humanististen oppiaineiden koukeroiden opettelusta hieman vähemmän uhkaavaa.

toisin kuin Englanti, matematiikka vaatii oppilailta aiempien käsitteiden rakentamista. Differentiaaliyhtälöt vaativat tietoa calculus, johon liittyy algebra ja niin edelleen. Kicker on, että differentiaaliyhtälöt on vain yksi työkalu ratkaista fysiikan ongelma!

Vastavaikutteiset käsitteet on upotettu moniin fysiikan aiheisiin

vaikka kaikki matematiikka otettaisiin pois, fysiikka voi silti tuntua vaikealta. Arkielämäämme kuvaavat ongelmat on kohtuullisen helppo ymmärtää käsitteellisesti. Minun ei tarvitse opiskella fysiikkaa tietääkseni, että kuuman raudan koskettaminen on huono idea. Kuitenkin, kun pääsemme outoja juttuja, kuten kvanttimekaniikka tai yleinen suhteellisuusteoria, matematiikka voi olla helpompi ymmärtää, että sitten käsitteitä! Itse asiassa, huolimatta tietokoneiden jatkuvasti kasvava suorituskyky, ne eivät vieläkään pysty ratkaisemaan joitakin kaikkein huippuluokan fyysisiä ongelmia tänään.

tuomio

Kyllä — fysiikka on kova, mutta se ei tarkoita, etteikö siitä voisi nauttia. Fysiikka huipentuu matematiikan loputtoman kielen oppimiseen ja monimutkaisten käsitteiden yhdistämiseen monimutkaisten ongelmien ratkaisemiseksi. Miksi kukaan haluaisi oppia fysiikkaa? Siihen meillä kaikilla on eri vastaukset. Hyvä uutinen on, että fysiikasta nauttiminen on paljon erilaista kuin fysiikan harjoittaminen. Tiedekommunikaattorit kuten Neil Degrasse Tyson ja Brian Cox ovat kirjoittaneet hämmästyttäviä kirjoja, joiden avulla kuka tahansa lukija voi oppia fysiikan käsitteellisestä puolesta. Joillakin on kuitenkin halu avata konepelti, kääriä hihat ja alkaa kääntää jakoavaimia fysiikkamoottorille.