Fysik är ett av de mest matematiska ämnena, bortsett från matematik och statistik förstås. Många elever tycker att fysik är svårt jämfört med till exempel kemi eller biologi. Den allmänna uppfattningen är att fler flickor tycker att detta ämne är svårt jämfört med pojkar. Detta är förvånande eftersom det inom akademin finns nästan lika många kvinnliga som manliga lärare i fysik. Så vad är det som gör fysik till ett ”svårt” ämne?

Jag lägger fram följande tankar, baserade på min undervisningserfarenhet. Ett ämne som biologi kräver att man memorerar många fakta. Visst finns det mycket att förklara och förstå, men i allmänhet anser eleverna att de kan klara av att få bra resultat i biologi genom att memorera. Det finns nästan inga beräkningar, grafer eller numeriska problem som måste lösas, åtminstone inte i de högre gymnasiekurserna. I kemi spelar memorering återigen en viktig roll, även om den är mindre än i biologi. Man måste förstå de kemiska ekvationerna, elektronstrukturen osv. men många elever tycker att kemi också är ”hanterbart”. Till och med matematik kan vara lättare eftersom memorering oftast inte är till någon hjälp och om man känner till metoden för att lösa en typ av problem, garanterar riklig övning (”drill”) att man kommer att klara sig bra även i matematik.

Och vad händer då med fysiken? Här är några anledningar till varför fysik inte är så omtyckt:

• Konceptuellt sett är det mer krävande.
• Varje begrepp/ämne kräver tänkande på många nivåer
• Experiment måste utföras, och resultaten korreleras med teoretiska värden
• Beräkningar av fel i resultaten
• Hantera många enheter för fysiska storheter
• Representera resultaten numeriskt och grafiskt
• Tolkning av grafer
• Taltabeller som trigonometriska och logaritmiska tabeller
• Hantering av utrustning i fysikaliska laboratorier och kännedom om begrepp som minsta antal, nollfel, noggrannhet, känslighet etc
• Göra resonemang som stämmer överens med fysiska, verkliga observationer
• Hålla reda på definitioner och lagar
• Totalt för många formler att lära sig
• Totalt för mycket teori – lagar, handregler, att behandla storheter som vektorer eller skalärer, att hantera begrepp som inte är ”uppenbara”.
• Överföring från grafisk till matematisk representation och vice versa
• Fysik handlar inte bara om fysik; Man måste också använda algebra, geometri och kalkyl och därför måste man vara någorlunda bra på dessa andra ämnen också
• Vissa ämnen inom fysiken är abstrakta och eleverna kan kanske inte relatera till dem direkt, som kvantmekanik och atomfysik
• Fysik lärs ut i snabbare takt än språk och samhällsvetenskap.
• Fysik kan kräva att man börjar med ett specifikt resultat och gör allmänna regler
• Om man inte läser texten och inte löser övningar blir förståelsen nästan omöjlig
• Ofta är de numeriska problem som löses problem av substitutionstyp, som F = ma, givet F och M, hitta a. Eleverna leds till att tro att fysik innebär sådana beräkningar. Vi vet att det inte är sant. De svårare problemen tas aldrig upp och svårare ämnen hålls som ett ”alternativ”, och det är dessa ämnen som krävs för fortsatta studier.
• De grundläggande kunskaperna om att rita och tolka grafer är ofta mycket svaga, och detsamma gäller de grundläggande kunskaperna i kalkyl. Så även om en elev kanske vet hur man hittar en derivat, kanske hon inte har fått veta om sambandet mellan derivat -> lutning -> hastighet, area under en kurva-integral osv. Denna svårighet uppstår eftersom den lärare som undervisar i matematik kanske inte behöver diskutera tillämpningar av kalkyl i andra ämnen, och fysikläraren förväntar sig (ibland) att matematikläraren ska diskutera dessa samband.
• Det är fullt möjligt att fysik inte lärs ut på det sätt som den borde. Nu skulle det inte vara elevernas fel. Men eleven blir ändå lidande. Ett flertal studier har visat att det finns många missuppfattningar som eleverna har och tyvärr tas inte dessa missuppfattningar upp.

Fysik är kumulativ. Om du inte har förstått de grundläggande begreppen och ändå lyckats klara dina tentor kommer denna brist snart att komma ikapp när du studerar mer fysik. Du får alltså inte ignorera grunderna. Konkurrensprov testar inte bara lärobokskunskaper, de testar dig på tillämpningar. Tillämpningsorienterade problem kan endast lösas om grunderna är tydliga och du förbättrar dina färdigheter med matematik, grafer, tolkning och logik. När du vet varför ett ämne verkar vara svårt kan du arbeta dig fram för att göra det enkelt, intressant och användbart.