Kwintessens
Geschreven door Patrick De Reyck
  • 325 keer bekeken
  • minuten leestijd
  • Reacties

24 mei 2023 Wereldbeelden, eindtermen en trappist (deel 2)
Het eerste deel van dit artikel eindigde met de vraag in hoeverre de paradigmatische bevindingen van de hedendaagse natuurkunde geïntegreerd zijn in de eindtermen van het Vlaamse onderwijs, in functie van een aangepast wereldbeeld. In de eerste en tweede graad is een dergelijke integratie vooralsnog niet het geval. Hoe zit het met de derde graad?
Het is de bedoeling dat de eindtermen (competenties) van de derde graad vanaf het schooljaar 2023-2024 gefaseerd worden ingevoerd, tenminste als de Raad van State er weer geen stokje voor steekt. De onduidelijkheid over de nieuwe eindtermen, leerplannen, lessenroosters en handboeken veroorzaakt dan ook heel wat frustraties. Ongetwijfeld zal in de eindtermen behouden blijven dat ‘de leerling moet beschikken over voldoende fysische kennis en inzichten om de wereld om hem heen te begrijpen en te verklaren’. Hoogstwaarschijnlijk zal ook de notie wereldbeeld hier en daar weer opduiken, maar eveneens het pedagogische keurslijf van de ‘aansluiting bij de leefwereld van de leerling’. The horror. Daarbovenop stuurt de nadruk op STEM de leerinhouden richting toepasbaarheid en integreerbaarheid, zodat wetenschappelijke vakken steeds meer tot middel worden gereduceerd en veel van hun waarde verliezen. Ik vrees daarom voor dat wereldbeeld.
Toegegeven, het onderdeel kosmografie van het vak aardrijkskunde vertelt ondertussen al wel over de oorsprong en evolutie van het heelal. Zelfs de kromming van de ruimte, zwaartekrachtlenzen, zwarte gaten en zwaartekrachtgolven komen aan bod, maar het geheel blijft verhalend zodat het met moeite knaagt aan het rigide newtoniaanse wereldbeeld. Zelfs het vak fysica ontkomt er niet echt aan, en niet alleen in de zogenaamde wetenschappelijk ‘zwakkere’ afdelingen. Eufemistisch gelabeld als keuzeoptie, valt facultatieve leerinhoud zoals relativiteit nogal eens gemakkelijk uit de boot, vooral wegens tijdsgebrek. Eerlijk gezegd verwacht ik hierin weinig verbetering.
Nochtans is er niet veel nodig om de leerling, alle leerlingen, voldoende te leren over het contra-intuïtieve van de fysische wetmatigheden van de wereld rondom hen, tenminste als die wereld zich over ruimte en tijd mag uitstrekken in de kosmos. Eén eenvoudige vraag zou al voldoende kunnen zijn. Dat deze vraag mogelijk ook het wereldbeeld van de leerling op zijn kop zet en dus niet echt aansluit op zijn leefwereld, kan er dan misschien best niet als motivatie bij vermeld worden. Niemand krijgt graag de inspectie op zijn dak.
Hoe ziet die vraag er dan uit? Ze is van een bepaald type, maar gemakkelijk te concretiseren, bijvoorbeeld onder de vorm van de tweelingenparadox, maar met trappist lukt het ook wel:
Stel u een astronaut voor die met zijn ruimteschip met een constante snelheid van 0,99% van de lichtsnelheid naar het Trappist-stelsel vliegt. De initiële versnelling en de vertraging bij aankomst worden verwaarloosd. De afstand gemeten vanaf de aarde bedraagt 40 lichtjaar. Na aankomst vliegt hij onmiddellijk terug met dezelfde snelheid.
  • Hoe lang doet de astronaut er zelf over tot Trappist? (5,70 jaar)
  • Welke afstand legt hij hierbij zelf af? (5,64 lichtjaar)
  • Hoe lang doet de astronaut erover vanuit het standpunt van een waarnemer hier op aarde? (40,40 jaar)
  • Hoeveel jaar in de toekomst van de aarde is de astronaut gereisd bij zijn terugkomst op aarde? (69,41 jaar)
  • Als hij 20 was bij vertrek, hoe oud is de astronaut dan bij zijn terugkomst? En zijn op aarde achtergebleven tweelingzus, als ze nog leeft? (31,40 respectievelijk 100,80 jaar)
  • Wat is het fysische belang van die versnellingen en vertragingen, ook al worden ze hier rekenkundig verwaarloosd?
De afgeronde antwoorden van de rekenkundige vragen staan er dus bij. Lijkt het allemaal onoverkomelijk? De astronaut kan uiteraard voor alle zekerheid best adieu zeggen tegen de leefwereld en de geliefden die hij of zij achterlaat, maar dat overkwam onder meer ook de meeste Aziatische en Europese kolonisten toen ze een paar eeuwen geleden migreerden naar Amerika.
Maar veel belangrijker: verrassen ze, deze vragen en antwoorden (behalve de fysici, wiskundigen, e.a. onder jullie)?
Het mag dan wel relativiteit heten, maar de moeilijkste bewerking in de ultrakorte relativistische uitwerking van de bovenstaande deelvragen betreft het trekken van een vierkantswortel. Er is dus geen reden waarom ook beroepsleerlingen dit niet zouden kunnen. Want de grote moeilijkheidsgraad, of beter gezegd uitdaging, die doorgaans wordt geassocieerd met dit soort vragen is immers niet wiskundig van aard, maar veeleer conceptueel; het vereist een plotse verschuiving in het denken. En dat maakt een mens ongemakkelijk. Ook ChatGPT blijkbaar. Het verontschuldigde zich er zelfs voor. Welkom in de eerste helft van de 20ste eeuw (met wat vertraging).
Lees hier deel 1 van dit essay.
Kwintessens
Patrick De Reyck is een gepensioneerde leerkracht wiskunde en wetenschappen, met als opleidingen fysica en wijsbegeerte.
_Patrick De Reyck -
Meer van Patrick De Reyck

_Recent nieuws

Bekijk alle nieuwe berichten

_Populair nieuws

Bekijk meer populair nieuws