Universitetsmatte – Sida 4

Hur man håller ett bra föredrag

Förra veckan befann jag mig på en mattekonferens i Glasgow. Temat var kategorifikationer, så ni kan gissa att de flesta av föredragen var ganska svåra. Det hände mer än sällan att jag bara förstod en liten del eller inte något alls.

Det lustiga är dock att det till en väldigt stor del beror på hur föreläsaren lägger upp presentationen och till en inte så stor del på innehållet. Själv har jag hållit i färre föredrag än det finns fingrar på min vänstra hand, men lyssnare har jag varit på många fler än vad jag kan minnas.

Så jag tänkte ge en lyssnares perspektiv på det hela. Eventuella föredragshållare som läser detta får betrakta listan som tips för eventuell förbättring.

Låt oss dock enas om att föredragen i fråga är inte för allmän publik, det vill säga snarare om något expertområde. Det kan vara en specialföreläsning för studenter, något för temadagen på högstadieskolan, men absolut inte något politiskt tal till exempel. Föredraget hålls för större publik, säg 15 personer eller fler, som kan ha mycket olika bakgrund men är intresserade av föredragets ämne (alternativ finner titeln spännande). På förhand känner föredragshållaren inte till alla i publiken.

På vilket sätt undviker man att göra det för lätt, för svårt eller med för hög sömnfaktor?

1. Förebered innehållet. Förhoppningsvis vet du på förhand vad du vill säga. Det märks tydligt om talaren kan sin sak väl och föredraget flyter smidigare om så är fallet. Skriv ner precis allt du ska säga tydligt på stödpapper, om du skall använda tavlan, i annat fall är det fördelaktigt att skippa anteckningar.

2. Planera tiden. Det är mycket vanligt att tiden tar slut innan du hunnit berätta allting. Ett sätt att undvika detta är att repetera föredraget högt själv eller framför testpublik och se hur lång tid det tar. Sedan lägg på en tredjedel av den tiden för eventuella frågor. Om det ändå blir tidsbrist när du väl gör det på riktigt, var inte rädd att avsluta tidigare än du tänkt. Visst vill man kanske förmedla något väldigt viktigt, men det kan göra mer skada än nytta när publiken ändå är för trötta för att lyssna. Tycker de att föredragets början var spännande, kommer de kanske själva komma fram och fråga det som intresserar dem efteråt. Kom ihåg att föredraget är till för publiken.

3. Presentera idén. Det finns något viktigt i det du har att säga. I matematiken är det ofta någon idé som tillämpas under föredraget. Börja gärna med att säga några ord om vad du vill förmedla och vad som är största poängen i det som kommer. Nämner man inte det alls är det stor risk att många förlorar sig i de tekniska detaljerna och då inte tar till sig idén.

4. Använd illustrationer. Säg att du använder tavlan. Kom ihåg att ”en bild säger mer än 1000 ord” och försök att vid varje tillfälle ha åtminstone en bild eller ett diagram någonstans på tavlan. Annars tilltalar inte föredraget människor med visuell förståelse. Samma sak om du använder overhead (eller powerpoint) – ha sliden liggande och synlig i åtminstone 3 minuter. Rita gärna på overheadslides eller ha stegvis uppbyggande av powerpointsidor, då ser åskådaren hur bilden skapas och mycket lättare kan följa talarens tankegång. Notera också att inte bara bilder kan vara bra illustrationer, även exempelvis vardagsberättelser kan illustrera en poäng.

5. Tala till publiken. Som sagt, du föreläser inte för tavlan, golvet eller väggen, utan för publiken. Vanan att titta på lyssnarna när man talar kommer naturligt med erfarenheten. Ögonkontakten inbjuder åskådarna till mer interaktion, som till exempel att ställa frågor.

6. Undvik sidospår. Det händer att man kommer på något extra att säga eller upptäcker ett sätt att förklara något extra noga. Inget fel i sig, men lyssnarna har (förhoppningsvis) mycket ny information att ta till sig redan. Kräver något i ditt föredrag mycket förkunskaper, är det ingen idé att försöka gå igenom dem ”lite snabbt”. Antingen kan personen som lyssnar det eller inte och på kort tid går det inte att få full förståelse. Förklara det svåra i ett par meningar och i stora drag, unvik exakta definitioner och formuleringar.

7. Ha en röd tråd. Påminn om idén från punkt 3 genom hela föredraget. Återknyt det du har berättat till din början, på så sätt blir poängen tydliga. Berättelsen blir också mer växlande: från fördjupande till övergripande. Sammanfatta gärna i slutet vad det är du egentligen har berättat om, tyvärr blir detta sällan gjort på grund av brister i tidsplaneringen,

8. Använd humor, men inte för mycket. Humor kan användas för att väcka upp folk som börjat tänka på annat. Föredrag brukar ha stort kunskapsvärde men inte så högt underhållningsdito. Å andra sidan kommer du inte uppfattas som seriös föredragare om du skämtar för mycket. Ungefär tre roliga meningar eller illustrationer per timme rekommenderas. Som i alla andra sammanhang, var positiv, du har då större chans att nå ut till dina lyssnare.

Klassiska bevis: Monges sats

Om du precis har börjat intressera dig för matematik, då säger jag grattis! Du kommer att bli fascinerad av problem, teorier och bevis många gånger!

Det är inte lika lätt om man fått matematiken serverad på ett guldfat sedan barnsben (eller tonårsben). Ju längre tid som går, desto mer måste man lära sig för att bli imponerad av något nytt tankesätt. Men som pris får man oftast upptäcka något ännu mer fascinerande än förra gången.

Ett av de här tillfälen var jag med om när jag för första gången besökte Uppsala. Det var någon gång vid årsskiftet 2001/2002 och jag gick i ettan på gymnasiet och kunde förstås inte så mycket om universitetsmatematik. Vilket i och för sig inte behövs för historien. Men snart får ni se hur allt ändå hänger ihop.

Vi fick sitta i ett klassrum och en matematiker berättade följade problem för oss.

Tre olika cirklar ligger i planet och de skär inte varandra (och ligger inte inuti varandra heller). För varje par av cirklar dra två linjer, som tangerar båda två cirklarna. Om cirklarna är olika stora, kommer dessa två linjer att skära varandra. Frågan är nu: kommer de tre erhållna skärningspunkterna att ligga på samma linje?

monge

Det visar sig att de måste. Försök att lösa problemet med den geometrin du kan. Det verkar vara svårt att visa, genom att bara rita linjer och bestämma vinklar i planet.

Däremot finns en elegant lösning, som använder sig utav en tredje dimension!

Varför och hur?

Det är en väldigt imponerande idé, att gå högre upp än vad som verkar behövas. Om problemet inte kan lösas, så skall man försöka att titta på det ur en annan synvinkel. Men oftast ligger svårigheten i att välja rätt synvinkel.

Just att gå upp i högre dimensioner visade sig vara nyttigt även i andra vetenskaper. Mycket förklarades av insikten om att jorden är sfärisk, extra dimensioner behövs för att strängteorin skall hålla. Även min forskning handlar om att förstå enklare strukturer genom att titta på de mer kompilcerade. Men hur hjälper den tredje dimensionen i vårt problem?

Föreställ er att det inte är cirklar, utan klot som ligger på ett plant papper, då ser det hela precis ut som på bilden om vi kollar uppifrån. Linjerna är fortfarande linjer, men i rymden kan vi faktiskt konstruera oändligt många linjer som är gemensamma tangenter till två av kloten. Alla dessa gemensamma tangenter bildar en kon, som har sin spets i papprets plan. Spetsen är då även skärningspunkten för de ursprungliga två linjerna.

Men om det finns tre kulor, så är det inte bara så att alla kan läggas på ett papper, vi kan lägga ett plant papper ovanpå dem också! Det pappret tangerar alla kloten, och det har lika mycket rätt att innehålla konspetsarna som det undre planet hade.

Således finns konspetsarna, det vill sägga de erhållna tre punkterna i båda planen. Och två plan skär varandra i en linje! Alltså ligger punkterna på en och samma linje.

Nu kan vi alltså glömma bort hela tredje dimensionen-grejen. Vi har visat att de tre punkterna ligger på samma linje i det tvådimensionella planet.

Här kan ni även titta på en film som illustrerar lösningen.

Klassiska bevis: roten ur 2 irrationellt

Flera av mina bekanta har berättat för mig vad deras första möte med riktiga matematiska bevis var. Och man märker kanske inte först att det man läser eller hör om är så kallade riktiga bevis, förrän man läser ordet ”bevis” explicit. De första sådana för var och en kunde ha varit bevis för Pythagoras sats, något induktionsbevis eller motsägelsebevis.

Här tänkte jag berätta om den mest klassiska klassikern av motsägelsebevis, nämligen att roten ur 2 är ett irrationellt tal.

Vad betyder irrationellt?

Ett irrationellt tal är ett tal som inte går att få med hjälp av naturliga tal 0, 1, 2, 3 …. och de aritmetiska operationerna +, -, * och /. Talen som däremot går att få på det sättet kallas rationella, till exempel $\frac{(5-10)}{3}=\frac{-5}{3}$ . Rationella tal kan alltså skrivas som bråk.

Irrationell och rationell är helt enkelt motsatser. På grund av den här negativa definitionen (det vill säga definiera något genom att använda ett ”inte”), är det naturligt med ett negativt bevis till påståendet (det vill säga motsägelsebevis).

Påstående: $\sqrt2$ är ett irrationellt tal.

Tankegång: Vi skall alltså bevisa att $\sqrt2$ inte är ett rationellt tal. Kan verka svårt först, vi kan ju inte riktigt testa alla möjligheter, alla bråk som överhuvudtaget går att få fram. T.ex. (bara ett exempel nu, helt onödigt för beviset!!!):

Är $\sqrt2=\frac{3}{2}?$ Nej, för då skulle deras kvadrater vara lika $2=\frac{9}{4}$ , vilket absolut inte är sant!

Men det finns oändligt många bråk, vi kan sitta och gissa bråk som är ungefär lika med roten ur 2 och sedan verifiera att de inte är exakt lika. Men bara för att vi inte kan hitta något bevisar inte att det inte finns!

Det är nu vi inser att det faktiskt skulle vara lättare att på något sätt testa alla möjligheter samtidigt. Med det menar jag att vi antar att det finns ett sådant bråk och vi sedan kommer fram till att det aldrig kan bli likhet med roten ur 2. Det är kärnan i alla så kallade motsägelsebevis: antag att det går (antag det positiva påståendet, det utan ”inte”) och kom fram till motsägelse.

Bevis: Antag att roten ur 2 är lika med något bråk. Förkorta bråket så långt det går, så att nämnaren och täljaren inte längre går att dela med samma heltal. Vi har alltså nu:

$\sqrt2=\frac{a}{b}$ och a och b är heltal som inte har någon gemensam delare.

Som förut försöker vi kontrollera likheten genom att kvadrera:

$2=\frac{a^2}{b^2}$ ,

så

$2{b^2}=a^2$ .

Varför är denna likhet omöjligt då? Vi tar hjälp av talteori, läran om heltal och delbarheter.

Vänsterledet $2b^2$ är ett jämnt tal, så högerledet, $a^2$ måste vara det också. Alltså går $a$ att dela med 2, dvs $a=2k$ , där $k$ är ett heltal. Skriv om likheten:

$2{b^2}=(2k)^2=4k^2$ .

MEN detta innebär ju att $b^2=2k^2$ så med samma resonemang som förut får vi att $b$ är ett jämnt tal. Men nu kommer vi fram till motsägelse, eftersom i situtationen då både $a$ och $b$ är jämna går det faktiskt att förkorta bråket (med 2). Nu är vi faktiskt klara.

Vi blev klara så fort vi fick motsägelse i vår lösning. Det är därför det heter motsägelsebevis.

Kan man lära ut matte med hjälp av spel?

Eller en ekvivalent fråga: kan man lära sig matte med hjälp av spel?

Jag har lagt till en spelsida på bloggen med lite snodda småpussel. Syftet med detta är ännu oklart, men det fick mig att tänka på ovanstående frågor. Så nu menar jag alltså spel för en person, säg datorspel.

Kännetecken för spel är det interaktiva, det som just är kärnan i allt lärande.

Säg till exempel att ni skall förstå situationen ”kontinuerlig, men inte deriverbar (i en viss punkt)”. Någon säger till er att denna situation förekommer och ni försöker förstå varför detta är möjligt. Ni kommer kanske på själva eller oftast berättar läraren rakt av exemplet y=|x|, beloppfunktionen. Aha, nu är det klart hur det kan vara möjligt!

spel

Något senare träffar ni på ett annat exempel, som den till höger. Och visst passar den och ni kanske kommer ihåg den i kort tid. Men om någon frågar er om en funktion som är kontinuerlig men inte differentierbar i alla punkter, så föreställer ni er först av allt y=|x|. Lite för att ni såg den först, men mest för att ni förstod den först.

Det kanske inte var ett jättebra exempel. Men fråga nästan vem som helst som har bevisat något. Om man bevisar någonting själv, men sedan får se ett snyggare och kortare bevis för samma sak, minns man ändå med all säkerhet sitt egna bevis, men inte det andra.

Därför är det helt avgörande för inlärningen hur mycket eleven själv får jobba.

Kan man då på något sätt få in matematikens lärdomar i ett spel? Vad är det man redan kan lära sig i existerande spel?

Tag sudoku till exempel. Brukar stå i tidningar ”träna din hjärna mha en sudoku varje dag” osv osv. Det sudoku egentligen tränar är:

1. Förmågan att se över mönstret och urskilja det viktiga, till exempel titta på alla 9:or och fylla i dem som saknas.

2. Tekniken ”systematisk fallundersökning”. Ifall det finns flera möjligheter för en viss siffra, så kanske man skriver en möjlighet lite smått i en ruta och försöker forsätta. Det viktiga här är att inte glömma alla fall.

3. Problemlösningförmågan ifall man löser svåra sudokun. Om man inte fuskar och läser på nätet så kanske man upptäcker en ny metod själv.

Det är inte mer än så. Det händer ännu mindre om man spelat på samma nivå länge.

Poängen med de spelen jag överhuvudtaget kan komma på är att de tränar ”skills” och inte lär ut någon kunskap/fakta. Mycket lättare är det för ämnet historia, många har lärt sig största delen spelandes Civilization och Europa Universalis och inte i skolan. Historia handlar per definition om människans interaktion.

Matematiken och andra naturvetenskaper är mycket mindre beroende av människan.

Ett bra mattespel skulle gå ut på att spelaren löser problem eller hittar bevis. Det får mig att tänka på spelen som liknar Myst, det vill säga quest-spel. Man spelar väsentligen genom att klicka på saker i rätt ordning, gå till olika platser och hitta samband mellan saker som händer. Brukar vara jättekul att spela tills man fastnar på någon svår sekvens.

Går det att göra något liknande med ren matematik? Säg att man samlar ihop lappar med definitioner och påståenden. Lägger man dem i rätt ordning, så kommer kanske ett lemma ut. Och sista bossen är Fermats stora sats!

Låter inte som världens mest spännande spel, men tål att funderas vidare på. Slutsatsen jag drar är att spel kan träna och utveckla specifika förmågor, som är nyttiga i matematikstudier. Logisk resonering, mönsterseende, allt detta kommer till nytta. Men förståelsen för matematisk teori verkar omöjlig att lära ut på något sätt som inte är ekvivalent med traditionell lärare eller bok.

What the Best College Teachers Do

Även om man har ett riktigt jobb, ett rätt krävande sådant, så har man ibland lite tid att läsa böcker också. En dag såg jag en bok med titeln ovan liggande hemma hos min vän. ”Jag vill vara en sådan!” tänkte jag, ”hur gör man?” och bad om att få låna boken. Det var någon gång i november tror jag.

Boken, som är skriven av Ken Bain, tog ett tag att läsa, för att engelskan i den är lite svår. Jag läste klart den igår (mars är det nu). Men redan från början blev jag helt fascinerad av idéerna och ofta la jag undan boken för att tänka igenom hur jag skulle kunna implementera vad som står där. Jag kan lugnt säga att det till en jättestor del var just den här boken som fick mig att starta bloggen.

Vad kan man säga om boken? Det är en studie där många framstående universitetslärare betraktades och man såg vad de gjorde för saker gemensamt. Det är väldigt läsvärda insikter, oavsett om man är lärare eller elev. Det framgår tydligt att undervisningens poäng är att hjälpa människor att lära sig saker och hjälpa dem att lära sig hur man lär sig själv saker. Om man förstår hur man bäst lär sig då lär man sig bättre, givetvis!

Ett av de viktigaste insikterna jag kom fram till om mig själv hade att göra med min uppväxt. Barn, som får uppmuntran och beröm för specifika saker de utför, lär sig att hårt och inbitet arbete lönar sig. Andra, som får beröm i största allmänhet, tror snarare på att intelligens är medfött och olika talanger kan inte uppkomma eller utvecklas från ingenting. Individerna i det senare fallet tycker snarare om att jobba med saker som är lätta att klara av och senare på universitet bryr sig inte så mycket om djup inlärning. Jag insåg med lite ångest att jag var ett av de senare fallen till en stor del. Nu tror jag på att hårt arbete ger resultat oberoende av hur bra man var på något från början.

Vad finns det mer att säga om boken? Läs den!

Och ifall ni har några andra böcker om undervisning som ni kan rekommendera, skriv det gärna i kommentarerna!

Svenska eller engelska?

Imorgon skall jag hålla i en föreläsning om kategoriteori. Det är i en kurs som några doktorander går, och varje deltagare måste hålla i ett par föreläsningar själv. Vilket är jättebra, tycker jag, för man lär sig bäst genom att berätta materialet för andra, men det blir kanske ett annat inlägg.

Det som förbryllar mig ibland är att på de avancerade matematikkurserna sker undervisningen i princip alltid på engelska. Det beror ibland på utbytesstudenter närvarande, eller kanske gästforskare från utomlands, men ofta är inte fallet så. Ofta kan alla i rummet prata svenska, förstå svenska på ett bättre nivå än engelska (för de flesta får minst lika mycket praktik i svenska). Ändå föreläser man på engelska och diskuterar eventuell frågor på engelska också.

Det finns en enkel orsak till det, nämligen att det inte finns någon utvecklad terminologi i avancerad matematik på svenska. Hur säger man ”pullback”, ”sesquilinear” eller ”Lie bracket”? I talspråk doktoranderna emellan säger man ”Liebracketen”. :) Det är inte helt uteslutet att de svenska orden finns, men de är i vilket fall inte i bruk. Läser man matematiklitteratur på engelska, så kan man orden just på engelska och inget annat.

Vari ligger problemet då?

Jo, även om det känns onaturligt att prata engelska i ett rum full av svensktalanade personer, så är inte det ett fel i sig. Men, majoritetn av de här personerna talar mindre flytande engelska än svenska. Säg att någon ska ställa en fråga. Då går halva (eller mer) tankekraften åt att formulera frågan på engelska och resten åt att tänka igenom matematikinnehållet i frågan. Språk och matematik ockuperar samma hjärnhalva och slåss om hjärnkapaciteten!

Efter att frågan är ställd, skall en annan svensktalande person först uppfatta frågan, översätta och tolka den matematiskt och sedan händer samma process med svaret. Det är inte problematiskt i sig att diskussionerna pågår långsammare, men man tappar det här flytet, så att det hela inte längre går att kalla för ”ett naturligt samtal”.

Händer detta på en grundutbildningskurs är det ett ännu värre problem, eftersom många har svårare för att ställa frågor då. Jag vågade i alla fall inte prata engelska förrän sista året på utbildningen.

Nu har jag mycket mindre problem med engelskan, men jag vet inte om jag borde köra på det imorgon för terminologins skull. Jag menar, vem är inte van att höra på föreläsningar på svengelska ;)

Linjär avbildning

Jag ska försöka reda ut begreppet linjär avbildning. Det är trots allt det linjär algebra i stort sett handlar om.

För det första är linjär avbildning synonymt begrepp med linjär transformation, och båda varianterna används flitigt. Detta tyder på att det är något aktivt som sker, någonting avbildas eller någonting transformeras.

Något förändras helt enkelt. Men inte hur som helst!

För att ta exempel ur vardagen: att ta ett foto på ett vackert landskap är en linjär avbildning från naturen till kameraskärmen. Tänk dig att en linje dras mellan varje pixel och motsvarande ”punkt” i naturen. På något sätt kan vi tänka oss att det är en jämn och regelbunden hopknutning av linjer.

linjar_avbildning

En avbildning som däremot inte är linjär är när någon ritar skämtteckning föreställande dig. Den är ju helt fel! Försöker man tänka sig linjer på samma sätt som i förra exempel, så blir de huller om buller.

inte_linjar_avbildning

Det är därför just linjära avbildningar studeras så mycket, dels för att de är vackra och regelbunda, dels för att de är (just därför) mycket enklare än godtyckliga transformationer.

Nu till seriösa avbildningar. Den formella definitionen för att F skall vara en linjär avbildning är att den uppfyller två saker:

$F(a\cdot\vec{v})=a\cdot F(\vec{v})$

Detta betyder att en linjär avbildning bevarar förhållanden mellan punkter, som ligger på en och samma linje utgående från origo. Som jag ritade linjerna på bilden med landskap så menade jag att origo skulle vara i övre vänstra hörnet. Dra en ”origolinje”, till exempel linjen som går från hörnet genom den högsta bergstoppen och in i solen. Det här villkoret säger oss att avståenden från hörnet till toppen och från hörnet till solen förhåller sig på samma sätt (med samma faktor) både i den lilla och i den stora landskapsbilden.

$F(\vec{v}+\vec{u})=F(\vec{v})+F(\vec{u})$

Det andra villkoret är lite svårare att förklara med en bild. Här ska man föreställa sig en massa vektorer (utgående från origo). Det måste alltid gälla att när vi tar två sådana vektorer och kollar på vad de avbildas på, så blir de två nya vektorer som dock också utgår från origo. Tar man summan av de ursprungliga två och summan av de senare två så ska dessa resultat hänga samman med precis samma avbildning. Det vill säga första summan avbildas på den senare summan.

Linjära avbildningar är mycket mer generella grejer än det först verkar. Det beror på att så kallade vektorer är väldigt generella objekt i sig. De behöver inte vara ”pilar i planer” eller ”pilar” överhuvudtaget. Vektorer kan vara matriser, funktioner, tal, … katter (om man vet hur man summerar två katter för att få en annan katt, samt hur man multiplicerar katter med skalärer).

Därför är det rätt svårt att kolla om villkoren 1 och 2 stämmer geometriskt. Oftast får man avbildningen genom en formel och då är det bara att ”stoppa in” och visa att vänsterledet är lika med högerledet för att möjliga indata (vektorer) och skalärer (konstanter) a.

Det finns många kända exempel på linjära transformationer som är bra att känna till. Att derivera funktioner är ett sådant exempel (slå upp deriveringreglerna och hitta två av dem som liknar våra villkor väldigt mycket). Att integrera funktioner är ett annat. Att multiplicera med en fixerad matris är en linjär avbildning också och många avbildningar representeras just på det sättet.

Sist, men inte minst, kommer lite linjära avbildningar från planet till sig självt:

linjar_avbildning11

linjar_avbildning31 linjar_avbildning21

Här ligger origo alltid i ”ursprungliga övre högra hörnet”, det vill säga det hörnet där solen är närmast.

En liten inluppsrättningshistoria

I stort sett varje lärare spenderar många timmar av sitt liv på att rätta tentor och inlämningsuppgifter. Det kan vara frustrerande, om många personer gör olika fel. Det kan vara snabbt och lätträttat när alla gjort rätt. Men ofta är det tyvärr tråkigt, när det gäller inluppar i alla fall, nämligen att studenterna har samarbetat och gjort exakt likadana fel.

Under en sådan session berättade min kollega om ett roligt avskriftsfel.

Uppgiften gick ut på att hitta en bas till något rum, det vill säga en lista med vektorer. Svaret bestod alltså av en uppradning av vektorernas koordinater.

Min kollega håller på och rättar uppgiften. I en av inlupparna har en viss elev gjort allting rätt, men plötsligt kommer det någonting konsigt på slutet. Precis på raden med svaret är det fel! Av någon anledning har eleven delat alla vektorer med 5. Hmm, men allt annat är ju rätt, så varifrån kommer det här konstiga felet, tänker min kollega … Ett tag senare hittar han en annan elev, som har gjort precis samma fel! Allt är rätt, men vektorerna delas med 5 på slutet.

Då detta uppenbarligen varit avskriftfel letar min kollega igenom högen efter originalet. Vad ser han där? Allt i uppgiften är gjort rätt. Och på slutet, så har eleven markerat svaren lite grann, genom att stryka under varje vektor. Ni vet, sådan s-formad understrykning. :)

Moralen är: det märks oftast när studenterna skriver av varandra utan att tänka efter.

Alternativa examinationsmetoder: munta

Det finns många olika sätt att genomföra sin undervisning. Läraren kan ha föreläsningar, lektioner, laborativa pass, case studies och diskussionstillfällen, bara för att nämna några. Men det många inte tänker på är att man också kan variera sig när det gäller slutlig examination.

Det man oftast väntar sig av en kurs i ett teoretiskt ämne, är att den slutar i något form utav skriftligt prov. Ibland är det en så kallad hemtenta, det vill säga ett större prov man skriver hemma på egen hand. Men oftast är det en salstenta, men begränsad tid och bestämda frågor, vars svar skall lämnas in skriftligt av var och en.

Denna examinationsform är dominerade och det är inte så konstigt varför det är så. Men hjälp av några skriftliga frågor och problem går det att täcka det mesta av kursinnehållet. Dessutom finns det äldre prov som man kan basera sina egna på. Då finns det två föredelar: eleverna studerar gamla tentor och vet de vad de har att förvänta sig av det nya, samt att läraren kan vara säker på att ta upp allt det relevanta.

Eller?

Det går aldrig att testa om en elev kan allt innehåll i kursen och man kan argumentera om vad ”kan” egentligen betyder. Men det gör vi inte här. Istället vill jag berätta om mina erfarenhet av muntlig examination!

När jag och några kollegor ordnade munta var det inte den enda stora examinationen, utan en del av det. Om man klarade muntan behövde man inte göra en svår del av tentan. Detta var alltså ett sätt att locka studenterna till att göra munta. Varje munta beräknades ta 10 minuter per student och man fick komma i grupper om max 3 personer (dock inte hjälpa varandra med att svara på frågorna under muntans gång). Allt för att göra det hela till en behaglig upplevelse.

Själv hade jag aldrig behövt göra munta under min tid på universitetet. Och hade jag behövt göra det skulle jag ha varit rädd, speciellt första gången. Kan man inte allting utantill känns det inte jättelockande att spendera ens 10 minuter med lärarna som ställer frågor och ber en berätta allt möjligt och bli bedömd på direkten. Kanske till och med utskrattad! Hemskt!

Trots allt detta kom majoriteten av våra elever, läste på innan dess, gjorde sitt bästa under muntan och var i stort sett nöjda med hela experimentet efteråt. Vi ställde för det mesta teoretiska frågor om envariabelsanalys. De fick formulera satser, ibland bevisa något eller lösa något exempel på tavlan. Eleven fick själv välja ett ämne inom anaysen att berätta om, och vi lärarna valde ett annat ur en lista med ämnen (som var känd innan).

Vi hann givetvis inte prata om så mycket med eleven på 10 minuter, men i någon mening blev det i alla fall något som påminde om en dialog. Eleven har chansen att försvarar sig om denne blir missuppfattad, samma gäller oss lärarna. Det var också en fördel att vara flera stycken som diskuterade betyget (eleven fick inte vara med då, men vi var alltid två lärare). Det var inte bara den rena kunskapen vi betygsatte utan också förmågan att berätta matematik för någon annan och kunna uttrycka sina tankar.

För är inte det som är målet med alla våra kurser egentligen? Den faktiska kunskapen spelar sekundär roll, förståelsen kommer med tiden. Det mesta i kursen är ändå inte särskilt viktigt att kunna i ens framtida yrke. Att kunna förklara sina tankar däremot är en av de mest grundläggande färdigheterna som behövs för framgång!

Inlärning

För länge sedan läste jag att man lär sig bäst när det nya i materialet utgör 30% . Med andra ord, 70% av det man läser, hör och ser ska helst redan vara bekant. Det tycker jag är en ganska rimlig siffra, dock går inte det ihop med begreppet traditionell föreläsning.

En vanlig matteföreläsning innehåller i princip bara nya begrepp, satser och metoder. Föreläsarna ånstränger sig mycket för att hinna med åtminstone det som står i kursplanen, just för att eleverna ska ha sett ”allt” innan de går och studerar på egen hand. De blir ju förstås upprörda om det kommer upp någonting på examinationen som de aldrig har sett förut.

Det är svårt att hitta något alternativ för att optimera inlärning under en föreläsning. Det bästa är att ta upp gamla exempel i lysa upp dem i det nya sammanhanget. Exemplet är någonting studenterna (förhoppningsvis) har sett förut och har någon slags relation till. Berättar man någonting nytt om det kommer det att utgöra ungefär 30% av hela exemplet.

På grund av samma princip lär jag mig bäst innehållet i en kurs tidigast kursen efter. När man ska lära sig flerdimensionell analys är det absolut viktigt att kunna endimensionell analys och då lär man sig det. Och när kursen i endimensionell analys går lär man sig vad man egentligen sysslade med på gymnasiet :)

I matematiken gäller alltså påbyggnadskunskap hela tiden. För att ta ett exempel, tänk på en rektangel. Alla lär sig det begreppet förr eller senare i livet, antingen från verkligheten eller abstrakta bilder. När det är dags att förstå begreppet ”area” ritar läraren upp kvadrater eller rektanglar på tavlan och vi får genast en relation till det här nya mattebegreppet. Det första människor tänker på när någon säger ”area” är en rektangel. Vi fortsätter vidare, förbi funktioner till envariabelanalys. Säg att vi behöver lära oss hur funktioner maximeras. Absolut bästa exemplet då är det som går ut på att hitta största arean för en rektangel med given omkrets. Väldigt verklighetsanknutet och högst praktiskt problem. Svaret är då att en kvadrat är den formen som ger störst area. Om inte mer, lär man sig åtminstone att maximera funktionen x(1-x) från detta exempel.

Här syns min förkärlek till exempel och jag kan aldrig själv föredra att gå en kurs med endast nytt teoretiskt material. Det är ingen som tycker att någonting är intressant om ingen kan förstå det.