Blending of mathematics and physics

Hoe wiskunde en natuurkunde voor studenten te integreren

De rol van wiskunde in natuurkunde is veelzijdig. Wiskunde is bovendien niet enkel essentieel geweest voor de ontwikkeling van natuurkunde, maar omgekeerd ontstonden ook veel wiskundige concepten vanuit een verlangen om de natuur te beschrijven. De verwevenheid tussen wiskunde en natuurkunde is zo sterk dat het soms moeilijk is beide uit elkaar te halen. Toch komt deze sterke verbondenheid niet altijd tot uiting in het onderwijs. Deze tweedeling maakt het voor leerlingen en studenten lastig om hun kennis van beide disciplines te integreren. De vraag hoe beiden best worden samengebracht om het leerproces van lerenden te ondersteunen, blijft nog grotendeels onbeantwoord.

Sofie van den Eynde is voor een specifiek onderwerp (partiële differentiaalvergelijkingen) nagegaan hoe studenten wiskunde en natuurkunde samenbrengen in hun redeneringen, wat de specifieke moeilijkheden zijn die ze hierbij ondervinden, en uiteindelijk hoe we daarop kunnen inspelen bij het ontwerpen van onderwijsleeractiviteiten. Van den Eynde: 'We hebben dit gedaan aan de hand van drie kwalitatieve studies, waarbij we interviews afnamen met kleine aantallen studenten en die tot in detail gingen analyseren. In een eerste studie identificeerden we de specifieke moeilijkheden die studenten ondervinden bij dit onderwerp. Ten tweede gingen we focussen op de manieren waarop studenten wiskundige en natuurkundige ideeën combineren in hun redeneringen, en hoe grafisch redeneren hen kan helpen om die combinatie te stimuleren. Als laatste stap hebben we dan een tutorial ontworpen die steunt op onze eerdere bevindingen en als doel heeft om studenten te ondersteunen bij het combineren van wiskunde en natuurkunde.'

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/b408729d-3fbc-4785-a31e-c6b6cfc10153