Do najbardziej matematycznych przedmiotów, poza matematyką i statystyką, należy fizyka. Wielu uczniów uważa, że fizyka jest trudna, w porównaniu z chemią czy biologią. Ogólna opinia jest taka, że więcej dziewcząt uważa ten przedmiot za trudny w porównaniu z chłopcami. Jest to zaskakujące, ponieważ w środowisku akademickim jest prawie równa liczba kobiet i mężczyzn uczących fizyki. Więc, co sprawia, że fizyka jest „trudnym” przedmiotem?

Przedstawiam następujące przemyślenia, oparte na moim doświadczeniu w nauczaniu. Przedmiot taki jak biologia wymaga zapamiętania wielu faktów. Jasne, jest wiele do wyjaśnienia i zrozumienia, ale generalnie uczniowie uważają, że mogą sobie poradzić z dobrymi wynikami z biologii dzięki zapamiętywaniu. Nie ma tu prawie żadnych obliczeń, wykresów, ani problemów liczbowych do rozwiązania, przynajmniej w szkołach średnich. W chemii zapamiętywanie znów odgrywa ważną rolę, choć mniejszą w porównaniu z biologią. Trzeba zrozumieć równania chemiczne, strukturę elektronową itp., ale wielu uczniów uważa, że chemia jest również „do opanowania”. Nawet matematyka może być łatwiejsza, ponieważ zapamiętywanie w większości przypadków nie jest pomocne i jeśli znasz metodę rozwiązywania danego typu problemów, duża praktyka („wiertło”) gwarantuje, że będziesz dobrze radził sobie z matematyką również.

Co więc dzieje się z fizyką? Oto kilka powodów, dla których fizyka nie jest zbytnio kochana:

• Pojęciowo bardziej wymagająca.
• Każda koncepcja/temat wymaga myślenia na wielu poziomach
• Muszą być przeprowadzane eksperymenty, i wyniki skorelowane z wartościami teoretycznymi
• Obliczanie błędów w wynikach
• Rozwiązywanie się z licznymi jednostkami wielkości fizycznych
• Przedstawianie wyników liczbowo i graficznie
• Interpretacja wykresów
• Tablice liczb jak tablice trygonometryczne i logarytmiczne
• Obsługa sprzętu w laboratorium fizycznym i świadomość pojęć takich jak najmniejszy błąd, błąd zerowy, dokładność, czułość, itp
• Podawanie powodów, które zgadzają się z fizycznymi, rzeczywistymi obserwacjami
• Pamiętanie definicji i praw
• Zbyt wiele wzorów do nauczenia się
• Zbyt wiele teorii – prawa, reguły ręczne, traktowanie wielkości jako wektorów lub skalarów, radzenie sobie z pojęciami, które nie są „oczywiste”.
• Przejście z reprezentacji graficznej na matematyczną i odwrotnie
• Fizyka to nie tylko fizyka; musisz również używać algebry, geometrii, rachunku, a więc musisz być w miarę dobry z tych innych przedmiotów również
• Niektóre tematy w fizyce są abstrakcyjne i może uczeń nie może odnieść się do nich natychmiast, jak mechanika kwantowa i fizyka atomowa
• Fizyka jest nauczana w szybszym tempie w porównaniu do języków i nauk społecznych.
• Fizyka może wymagać, aby zacząć od konkretnego wyniku i zrobić ogólne zasady
• Nie czytanie tekstu i nie rozwiązywanie ćwiczeń sprawia, że zrozumienie jest prawie niemożliwe
• Często rozwiązywane problemy numeryczne są problemami typu substytucji, jak F = ma, biorąc pod uwagę F i M, znajdź a. Studenci są doprowadzeni do przekonania, że fizyka obejmuje takie obliczenia. Wiemy, że to nie jest prawda. Trudniejsze problemy nigdy nie są podejmowane i trudniejsze tematy są przechowywane jako „opcja”, i to są tematy, które są wymagane do dalszej nauki.
• Podstawy rysowania i interpretowania wykresów są często bardzo słabe i tak są podstawy rachunku. Tak więc, podczas gdy uczeń może wiedzieć, jak znaleźć pochodną, może nie być poinformowany o związku między pochodną -> nachyleniem -> prędkością, polem powierzchni pod krzywą-integralną itp. Trudność ta pojawia się, ponieważ nauczyciel uczący matematyki może nie mieć potrzeby omawiania zastosowań rachunku do innych przedmiotów, a nauczyciel fizyki oczekuje (czasami) od nauczyciela matematyki omówienia tych wzajemnych powiązań.
• Jest całkiem możliwe, że fizyka nie jest nauczana tak, jak powinna być nauczana. Teraz to nie byłaby wina uczniów. Ale uczeń nadal cierpi. Liczne badania wykazały, że istnieje wiele błędnych przekonań, które studenci mają i niestety, te błędne przekonania nie są adresowane.

Fizyka jest kumulatywna. Jeśli nie zrozumiałeś podstawowych pojęć, a mimo to udało ci się zdać egzaminy, ten brak wkrótce nadrobi zaległości, gdy będziesz studiował więcej fizyki. Więc nie wolno ignorować podstaw. Egzaminy konkursowe nie sprawdzają tylko wiedzy podręcznikowej, ale również aplikacje. Problemy zorientowane na zastosowania można rozwiązać tylko wtedy, gdy podstawy są jasne, a ty doskonalisz umiejętności matematyczne, wykresy, interpretację i logikę. Kiedy już wiesz, dlaczego dany przedmiot wydaje się trudny, możesz pracować nad tym, by uczynić go łatwym, interesującym i użytecznym.