At besidde matematisk kompetence:

Om projektet Kompetencer Og Matematiklæring (KOM)

af professor Mogens Niss, IMFUFA

Problemstillingen
Hvad vil det sige at beherske matematik? Stiller man det spørgsmål til folk, får man mange forskellige svar, såvel fra folk uden for som inden for den matematikkyndige verden. Ikke så få har den forestilling, at enten har man flair for matematik, og så er alting indlysende, eller også har man det ikke, og så er alting volapyk, og at det er na-turgivent om man er af den ene eller den anden slags.
Nogle svarer cirkulært på spørgsmålet ved blot at omforme det til en påstand:"Det vil sige at være god til alt hvad der har med matematik at gøre".
Andre svarer ved at fremhæve nogle bestemte træk ved omgangen med matematik, f.eks."det vil sige at være god til at løse matematikopgaver", "at kunne forstå hvad der foregår uden at lære det udenad", "at kunne tænke abstrakt", eller "at kunne bruge matematikken på virkeligheden, f.eks. i hverdagen, i arbejdslivet eller i andre fag".
Atter andre svarer at det består i "at kunne huske mange formler og regler samt navne på matematiske genstande", eller i "at være god til at jonglere med tal", "at kunne se geometriske ting for sig", " at beherske bogstavregning", "at kunne forstå matematikkens sprog" eller "at kunne tænke logisk".
De fleste af disse svar har fat i noget vigtigt ved matematikbeherskelse, men de er ikke fyldestgørende og de ligger på meget forskellige niveauer.


Men hvorfor er det stillede spørgsmål overhovedet interessant? Har det en betydning der går ud over akademisk begrebseksercits og ordkløveri? Ja, faktisk. Et godt svar på spørgsmålet kan bidrage til at gøre noget ved nogle af de problemer matema-tikundervisning og -tilegnelse rummer på alle trin af uddannelsessystemet, i Danmark såvel som i andre lande.


Lad os se et øjeblik på et par af disse problemer (der er mange flere end vi har plads til at nævne). Det fremhæves jævnligt at der er væsentlige overgangsproblemer i matematik mellem de forskellige trin af uddannelsessystemet, ikke mindst når det gælder overgangen fra folkeskolen til de gymnasiale uddannelser og fra disse til de videregående uddannelser, navnlig universiteterne.
Der er ofte et stort brud mellem de forskellige dele af uddannelsessystemet, hvad angår synet på og forventningerne og kravene til matematikbeherskelse. Således klager de modtagende institutioner hyppigt over kundskaberne og færdighederne hos de elever eller studerende de modtager fra de afsendende institutioner, mens eleverne og de studerende er forvirrede og frustrerede over de forskelle de oplever ved skiftet.
Et andet problem er, at det for mange elever og studerende er ret uklart hvad matematikken nærmere bestemt kan og gør godt for, selv om de godt er klar over at uddannelsessystemet stiller krav om matematikkundskaber. For dem fremstår matematikken som kedelig, meningsløs, irrelevant, ikke-kreativ og uden spændende udfordringer. Blandt andet derfor har de svært ved at finde ud af hvordan de skal forholde sig til faget, og hvordan de skal gribe beskæftigelsen med det an. Det sidste problem der skal nævnes her - og det er forbundet med de to øvrige - er at det for ganske mange er småt med progression i matematikbeherskelsen op igennem uddannelsessystemet. De indvinder simpelthen for lidt nyt mate-matisk land, og alt for mange forlader uddannelsessystemet med et alt for ringe udbytte af deres matematikundervisning, ofte ligefrem ledsaget af ubehagelige ar efter den. Men sådan behøver det ikke at være.


Hvad nu, hvis vi var i stand til at karakterisere hvad matematikbeherskelse er, på en sådan måde at karakteriseringen på den ene side er dækkende for matematik på alle uddannelsestrin, og på den anden side er tilstrækkelig specifik og sigende til at kunne få konkrete konsekvenser for indretningen af undervisningsrammer og -planer, prøver og eksamener, undervisningsmaterialer, såvel som for lærernes undervisning og elevers og studerendes arbejde med tilegnelsen af matematik, og videre for uddan-nelsen og den professionelle udvikling af lærerne? Og hvad nu hvis denne karakterisering vandt anerkendelse som brugbar hos matematikundervisningens aktører og parthavere på de forskellige trin? Så ville vi have skabt en fælles platform for forståelsen af hvad matematikbeherskelse består i, en forståelse som kan bruges til at gøre noget gøre ved de nævnte og mange andre problemer i tilknytning til matematikundervisningen.

KOM-projektet
Jeg og flere gode kolleger ved IMFUFA har igennem flere år arbejdet med at skabe det teoretiske grundlag for en sådan karakterisering af matematikbeherskelse.
Det er en forskningsindsats som i hovedsagen kan beskrives som begrebsudvikling, på en empirisk baggrund som kunne kaldes "matematikarkæologi".
Det vil føre for vidt at gå i detaljer med denne karakterisering her, men den består i at beskrive matematikbeherskelse som dels bestående af matematikkompetence, dels af tre former for over-blik og dømmekraft vedrørende matematik som disciplin.
Begrebet matematikkompetence, der kort kan siges at bestå i at kunne spørge og svare i og med matematik, og i at kunne begå sig i og med matematikkens sprog og redskaber, præciseres nærmere i otte matematikkompetencer: tankegangskompetence, problembehandlingskompeten-ce, modelleringskompetence, ræsonnementskompetence, repræsentationskompetence, symbol- og formalismekompetence, kommunikationskompetence og hjælpemiddel-kompetence (jf. figuren).
De tre former for overblik og dømmekraft angår matematikken som et fag der har udviklet sig i samfund og har en historie, som et fag der bruges til noget vigtigt af andre end matematikere, og som en disciplin med særlige træk og egenskaber.


Dette arbejde er i de sidste par år blevet omsat i et analytisk udviklingsarbejde i et projekt gennemført på initiativ af det nu hedengangne naturvidenskabelige uddannelsesråd i fællesskab med Undervisningsministeriet, det såkaldte KOM-projekt (Kompetencer Og Matematiklæring).
Projektet, der forløb i årene 2000-2002, og som bl.a. har resulteret i rapporten "Kompetencer og matematiklæring - Ideer og inspiration til udvikling af matematikundervisning i Danmark" (Uddannelsesstyrelsens tema-hæfteserie nr. 18, 2002, 332 sider), blev gennemført af en arbejdsgruppe under ledelse af mig, og med ph.d.-studerende (på orlov) Tomas Højgaard Jensen som akademisk sekretær.
KOM-projektet har givet betydelig genlyd i ind- og udland. Det danner bl.a. grundlag for igangværende og kommende reformer af matematikundervisningen på mangfoldige niveauer, fra folkeskole til universitet, og også af læreruddannelserne i matematik. Et stort antal møder og konferencer har over hele landet været afholdt om forskellige aspekter af projektet. Studerende ved landets uddannelsesinstitutioner skriver opgaver, specialer og ph.d-afhandlinger om tankegangene i projektet. I Norge, Sverige, Tyskland og ikke mindst USA har projektet vakt betydelig opmærksomhed. Således er jeg flere gange blevet bedt om at holde foredrag om det ved National Academy of Sciences i Washington, DC.
Desuden har projektet givet inspiration til lignende nationale projekter vedrørende henholdsvis dansk, fremmedsprog og naturfag, som har fundet det nyttigt at tænke i parallelle baner.
Derved er dette beretningen om, hvordan en i princippet rent akademisk bestræbelse på at komme til klarhed over hvad matematikbeherskelse egentlig vil sige, er blevet bragt i frugtbart samspil med konkret udvikling og (forhåbentlig) forbedring af matematikundervisningen i alle dele af uddannelsessystemet.