Ihmettelen

Ellipsi?

Runsas puolivuosisataa sitten — siis muinaisuudessa, silloin kun minä kävin koulua — oppikoulun matematiikan kaksi ensimmäistä vuotta olivat aritmetiikkaa, minkä jälkeen se jakaantui algebraan ja geometriaan. Nykykouluun tulkittuna kyse oli peruskoulun luokista 5–9 ja lukiosta.

Geometria oli ajatusmaailmaltaan kelpo Eukleideen oppien mukaista: deduktiivista päättelyä, jolla todistettiin geometriset tulokset eli teoreemat tai lauseet. Lisäksi hyödynnettiin algebraa Pythagoraan lauseeseen ja verrannollisuuteen perustuvissa yhteyksissä.  Algebran puolella käsiteltiin analyyttista geometriaa, ts. tutkittiin suoria ja eräitä käyriä xy-tasossa niiden yhtälöiden avulla.  Vektoreita ei lainkaan käsitelty.

Puolen vuosisadan kuluessa opetussuunnitelmat ovat muuttuneet useaan kertaan. Lyhyesti sanottuna Eukleideen mallin mukainen deduktiivinen päättely on siirtynyt historiaan, vektoreita on alettu opettaa, analyyttinen geometria on hieman supistunut, mutta muuten ennallaan.  Kyseessä ovat lukion kurssit 3, 4 ja 5. Näiden kirjoja olen viime päivinä selannut, peruskoulupuolesta en tiedä, mutta koko geometria näyttää siirtyneen lukioon.

Kirjoja selatessa tulee kuitenkin tunne, että isoista muutoksista huolimatta kokonaisuutta ei ole koskaan harkittu uudelleen.  Analyyttinen geometria ei ole muuta kuin vektorigeometrian komponenttimuoto, mutta tätä ei hyödynnetä, vaan kyseessä on kaksi eri asiaa. Monet geometriset tulokset formuloidaan edelleen lauseiksi, vaikka minkäänlaisesta deduktiosta ei ole kyse. Joitakin tuloksia todistetaan (puhuisin mieluummin niiden johtamisesta tai perustelemisesta), monet annetaan vain ilmoitusasioina.

Kokonaisuutta hämärtävät asiat, jotka oikeastaan kuuluisivat muuhun yhteyteen, mutta jotka täytyy käsitellä geometrian seassa, koska niitä tarvitaan. Esimerkkinä itseisarvot ja yhtälöryhmien ratkaiseminen.

Kirjojen selailu on tietenkin varsin pintapuolista asioiden tarkastelua, mutta on vaikeata välttyä käsitykseltä, että aikaa tuhlataan asioiden sekavaan käsittelyyn. Varsin ihmeellistä, kun lukiokursseja usein pidetään aika raskaina. Selkeämpi rakenne saattaisi auttaa opiskelijaakin asioiden hahmottamisessa.

Olisi kiinnostavaa tietää, miten geometriaa tai matematiikkaa yleensäkin opetetaan esimerkiksi Ruotsin, Saksan, Englannin, Ranskan tai Venäjän kouluissa.

Niin geometrian kuin muidenkin asioiden käsittelyä vaivaa oppikirjojen tarve asioiden puhkiselittämiseen. Opiskelijan oivalluksille ei anneta tilaa. Pyrkimyksenä on esittää jokaisesta asiasta yksityiskohtaisesti ratkaistu esimerkki. Syntyy tunne, että nämä pitää opetella ulkoa eikä muuta tarvita. Eikä kai kokeessa saisi muuta kysyäkään.

Kyse on tietenkin siitä, miksi matematiikkaa oikein opetetaan. Onko tarkoitus oppia ratkaisemaan tehtäviä, joita samassa muodossa ei koskaan enää tapaa? Onko tarkoitus oppia jonkinlaista johdonmukaista ajattelua?  Onko tarkoitus oppia ymmärtämään keinoja, joilla maailmaa paljolti hallitaan?

Oman lisämausteensa keittoon tuo digitalisaatio ja laskentatyökalujen käyttö: lisää detaljeja opittavaksi ohjelmista, joita ei koskaan myöhemmin käytetä. Silti laskentatyökalut ovat tämän aikakauden työkaluja kuten logaritmitaulut olivat runsas puoli vuosisataa sitten. Niiden käyttöön on syytä tottua, mutta oikea tapa niiden hyödyntämiseen ei löydy hetkessä.