Brev till Skolverket om Matematik-IT

Jag har idag skickat följande brev till Skolverket:

Till Katarina Lycken Ruter
Skolverket

Jag heter Claes Johnson och har länge som prof i tillämpad matematik vid Chalmers och KTH arbetat med modernisering av matematikutbildning i vår tids IT-värld. Jag har skrivit flera läroböcker och är vetenskapligt en av Sveriges mest citerade forskare.

Min huvudprincip är en syntes mellan formell matematik, programmering och tillämpning, vilken jag lanserat i bokform under namnet Body and Soul. Principen är en reformerad sammanhållen matematikutbildning från grundskola till högskola i form av ett nytt kärnämne Matematik-IT som ersättning för traditionell skolmatematik enligt gällande läroplan.

Jag testar nu Matematik-IT tillsammans med en grupp elever i åk4 vid Lugnets grundskola i Hammarby Sjöstad och beskriver Matematik-IT i allmänhet och testet i synnerhet på

https://matematikit.wordpress.com

Jag ser att Matematik-IT i många stycken motsvarar det uppdrag Regeringen givit Skolverket avseende nationell it-strategi.

Jag anhåller härmed om att personligen inför Skolverket få presentera mitt förslag till nytt kärnämne Matematik-IT och redovisa erfarenheter från testet vid Lugnets grundskola.

Jag hoppas verkligen att Skolverket är öppet för att ta del av mitt förslag då jag vet att jag har något mycket viktigt att förmedla.

Vänliga hälsningar,
Claes Johnson

PS1 Se tidigare post om DIs artikel: Svenska barn halkar efter.

Svar från Katarina 2/11:

Till Claes Johnson

Tack för ditt mail angående regeringens uppdrag till Skolverket om att ge förslag till nationella it-strategier för skolväsendet, och ditt erbjudande att presentera förslag till förändringar i styrdokumenten. I nuläget är inte framtagande av ett nytt kärnämne aktuellt.

Med vänlig hälsning

Katarina Lycken Rüter
Undervisningsråd
Utvecklingsavdelningen
Skolverket


Min respons 2/11:

Hej Katarina:

Tack för respons. Dock får jag det inte att gå ihop med det uppdrag Regeringen givit Skolverket:

• Förslagen ska för grundskolan och motsvarande skolformer även innehålla: Förändringar i läroplaner och kursplaner för att förstärka och tydliggöra programmering som ett inslag i undervisningen.
• användningen av digitala lärresurser, verktyg och arbetssätt i undervisningen. 
• Förändringar i läroplaner, kursplaner eller ämnesplaner för att tydliggöra skolans uppdrag att stärka elevernas digitala kompetens och innovativa förmåga, för att förbereda dem för ett aktivt deltagande i ett allt mer teknikorienterat arbets- och samhällslivoch för ett stärkt entreprenöriellt lärande.

Speciellt kräver Regering här att programmering skall ingå i grundskolan och att läro/kursplaner därför måste förändras.  Programmering är nu en huvudpunkt i det konkreta förslag Matematik-IT jag utvecklat och testar vid Lugnets grundskola. Integration av programmering och matematik öppnar också möjligheten att ge ny mening, form och innehåll åt skolmatematik inklusive de förmågor som nämns i uppdraget, detta i kontrast till nuvarande skolmatematik som bara har kritiker. 

Eftersom Skolverket har att leverera ett förslag enligt uppdraget redan i mars 16, tycker jag det vore märkligt om Skolverket inte vill öppna dörren och en liten stund lyssna på vad jag har att säga. Jag är trots allt den matematikprofessor i Sverige som starkast engagerat sig för reform av matematikutbildning, detta utifrån en vetenskaplig verksamhet med starkt internationellt genomslag.     

Jag hoppas alltså att Du kan tänka om och låta mig presentera  mitt förslag för Skolverket. Jag är övertygad om att Du kommer att finna det jag har att säga vara av intresse, för svensk skola, lärare och elever.

Vänliga hälsningar

Claes J

PS2 Peter Karlberg, vad jag förstår Katarinas chef på Skolverket (eller omvänt?), skriver på sin blogg:

• Äntligen: Uppdrag att föreslå nationella it-strategier för skolväsendet. 

Uppdraget att skriva nya läroplaner för skolan har alltså nått fram till Skolverket och där välkomnats.
Men det går inte ihop med Katarinas icke-svar på min begäran. Pratar Peter och Katarina med varandra? Och vad säger de då? Om framtidens skola och it och Regeringens uppdrag?

New Theory of Flight Published in J of Mathematical Fluid Mechanics.

Our New Theory of Flight (together with Johan Hoffman and Johan Jansson) has now been published in Journal of Mathematical Fluid Mechanics (online behind paywall and free originally submitted (2012) preprint) .

New Theory of Flight springs from our resolution of d'Alembert's paradox formulated in 1755, published in JMFM 2008, and shows for the first time that both simulation and understanding of the miracle of flight is possible with present computer and brain power. As such it has every chance of becoming a landmark article, as expressed by the Editorial Foreword:

• The special character of this article requires some comments by the editors on the purpose of its publication. ...the implications of the argument and the accompanying novel numerical computations are of such far reaching importance for technical fluid dynamics, particularly for the computation of certain features in turbulent flow, that it deserves serious consideration. The main purpose of this publication is therefore to stimulate critical discussion among the experts in this area about the relevance and justification of the view taken in this article and its possible consequences for modeling and computation of turbulent flow.

Jazz Playing Robot vs Interactive Computation

I have long expected to see a connection between jazz improvisation and computer games as a form of interactive computation where each player interacts with the other players as the music/computation evolves. Viewing music as a form of computation, jazz improvisation thus corresponds to interactive computation and here a jazz playing robot poses an interesting challenge to interactive computation or human-computer interaction.

Mattekommissionen och Digitaliseringskommissionen om Matematik-IT: Icke Det!

Jag har förgäves försökt få ordförande i Digitaliseringskommissionen Jan Gulliksen att under säg 10 min lyssna på mitt förslag till nytt kärnämne Matematik-IT. Men Jan säger att han inte kan avsätta denna tid, då kommissionen skall lämna sitt slutbetänkande i december. Digitaliseringskommisionen kommer alltså att ha noll att säga om skolans roll att ge det uppväxande släktet digital kompetens.  Här måste något ha gått allvarligt snett i kommissionens arbete, eller så har skolan sågats som en gång för alla dysfunktionell vad gäller IT?

En annan kommission med anknytning till Matematik-IT, är Matematikkommissionen ledd av Peter Gudmundson, den rektor på KTH som sågade mitt försök att introducera Matematik-IT på KTH, som också gått in i väggen:

• Det blev inte mycket verkstad, säger Peter Gudmundsson.
• Mattekommissionen har legat vilande de senaste två åren, säger Samuel Skwarski, presstalesperson på Microsoft.
• Hans förklaring är att initiativet togs av bolagets förra vd, och att man nu har andra prioriteringar.
• Vi satsar i stället på ”kodning” och ”det digitala klassrummet”. Kodning är mer kreativt, säger han.

Industrin vill alltså ha "kodning" i det "digitala klassrummet" dvs Matematik-IT istället för traditionell matematik. Men det tänker inte Peter Gudmundson leverera, inte i skolan eller på KTH. Bättre då att lägga ner Mattekommissionen!

PS Det kandidatprogram i Simuleringsteknik som skulle varit KTHs möte med Matematik-IT stoppades av PG och startades istället på gammal skåpmat, och lades förstås ner efter några år av misslyckanden och uppgivna teknologer. En annan framgångsrik nedläggning av rektor PG.

DI: Svenska Barn Halkar Efter. Lösning: Matematik-IT

DI meddelar i artikeln Svenska Barn Halkar Efter:

• Skolverket har fått i uppdrag att utarbeta nationella it-strategier. Resultatet ska presenteras för regeringen under 2016. 
• Det är på tiden om vi ska komma ifatt de tolv EU-länder som redan har programmering inskrivet i läroplanen. Estland startade redan 2012. 
• I Storbritannien undervisas barnen från årskurs 3 i 3D-visualisering och CAD-teknik och i årskurs 7 ska man kunna minst två språk. Observera att då talar vi om programmeringsspråk. 
• I Finland finns programmering på schemat från och med i januari 2016.
• En bred teknikkunskap är avgörande om Sverige ska behålla sin konkurrenskraft som nation och för att vi ska fatta rätt samhälleliga beslut. Det är en demokratifråga och blir allt viktigare oavsett yrkesval. 
• Låt oss hoppas att Skolverkets nya it-strategi ger oss mer än ett rejält kunskapslyft som tar oss i kapp övriga nationer. 
• Den måste vara modig och låta tekniken ta lika stor plats som den har tagit i livet utanför skolan. Och snabbt, för resten av världen springer fort nu.

Det är mot denna bakgrund som jag utarbetat ett förslag till nytt kärnämne Matematik-IT, som jag nu testar vid Lugnets grundskola i Hammarby Sjöstad.

Jag har begärt att inför Skolverket presentera mitt förslag.

Se även Ny Teknik 29/10: Programmering in på schemat i ny skolstrategi.

Karin Bojs om Klimat, Ödesfråga, Förnekare, Volkswagen och Stora Pengar

Karin Bojs sänder idag för DNs räkning följande budskap till svenska folket under rubriken Klimatet är vår generations största utmaning:

1. Förra året var det varmaste på jorden som termometrar någonsin har uppmätt. 
2. Att uppvärmningen till stor del beror på människors utsläpp av växthusgaser kunde klimatforskare visa övertygande redan är jag började som vetenskapsredaktör på Dagens Nyheter, för nästan tjugo år sedan. 
3. Förnekarna hävdade de att uppvärmningen inte har något samband med människors utsläpp av växthusgaser.
4. Sådana röster förekommer även i dag, men de är inte särskilt vanliga längre. 
5. För alla som hänger med i den seriösa klimatforskningen framstår sådana förnekare som antingen totalt okunniga eller direkt oärliga – i klass med cheferna på företaget Volkswagen som lät manipulera bilarnas utsläppsmätare. 
6. Ungefär år 2007 lyckades kunskapen om den pågående klimatförändringen på allvar tränga ut i samhället. Det var strax före klimatmötet i Köpenhamn år 2009.
7. Men några veckor före mötet utbröt en sällan skådad hetskampanj mot några av världens ledande klimatforskare. Deras mejl hackades, hängdes ut och misstolkades.
8. Forskarna friades senare från alla misstankar i de utredningar som startade, men Köpenhamnsmötet blev en flopp.
9. Om några veckor startar mötet i Paris, och jag blir inte förvånad om vi snart får se liknande hetskampanjer mot dagens ledande klimatforskare. Kortsiktigt finns stora pengar att hämta för intressenter inom kol- och oljebranschen.
10. Två grader, tre grader, fyra grader? Det avgörs snart i Paris.
11. Dagens flyktingströmmar framstår som en försmak av vad som ska komma.
12. ...uppvärmningen är vår generations stora ödesfråga.
13. Låt oss hoppas att klimatförhandlarna i Paris är smartare och mer långsiktiga än cheferna på Volkswagen.

Detta är lysande demagogisk journalistik Karin Bojs: Du blandar fritt 

• ödesfråga, förnekare, hetskampanj, flyktingströmmar, Volkswagen, kol och olje-branschen, stora pengar, fyra grader m m,

till en förskräcklig soppa. Hur kan DN som ledande tidning tillåta något sådant?

Karin, Du vet att den globala medeltemperaturen inte ökat något alls de senaste 20 åren, trots ökande användning av fossila bränslen (till mänsklighetens fromma). Men det mörkar Du. 

Du vet att koldioxidhotet inte har någon reell innebörd utanför västvärlden (se här) och att Parismötet därför kommer att bli samma flopp som Köpenhamnsmötet. Men det mörkar Du.  Det är inte hederlig journalistik. Vad är det som driver Dig till detta? Och hur kan Du så säkert veta att en som jag är totalt okunnig eller direkt oärlig? Och för detta får stora pengar? Eller omvänt, varför bluffar Du medvetet precis som Volkswagen-cheferna?

PS Bojs artikel om vår tids ödesfråga samlar 5 kommentarer, alla kritiska till Bojs budskap. 

Physics by Law through Censorship of Climate-Alarm Skepticism

A report in the U.K. daily The Telegraph indicates that

• an international panel of judges is planning to prohibit talk of “climate skepticism.” The article by Christopher Booker said the legal change was endorsed by Prince Charles of the U.K., and would revolutionize the concept of free speech once and for all.
• Since it is now unlikely that the world will agree in Paris to a legally binding treaty to limit the rise in global temperatures to no more than 2 degrees C from pre-industrial levels, it is now time for the courts to step in, to enforce this as worldwide law.

This is a follow-up of the censorship at KTH that struck my math book Mathematical Simulation Technology (see left widget) in 2010  because of its mathematical climate-alarm skepticism in an orchestrated media race as KTH-gate, KTH-gate2 and KTH-gate3.

See also the Philippe Verdier story.

Läroplan Matematik-IT för Grundskolan

Jag har nu skrivit utkast till läroplan Matematik-IT för grundskolan samt givit denna konkret innehåll i en samling poster på Matematik-IT. Nästa steg är att producera en samling korta videos som förklarar konceptet, för både elever, lärare, skoladministratörer och skolpolitiker.

Multiscale Finite Element Method as Informational Structural Realism

Luciano Floridis concludes in The Philosophy of Information that the world on microscopic scales cannot be neither discrete nor continuous, since each of these standpoints is contradictory, but can maybe instead be described by Informational Structural Realism (ISR) as scale dependent structural description leaving out the true nature of the elements forming the structure. ISR can be viewed as synthesis of the discrete and continuous without internal contradiction and thus potentially as a useful world view.

This is nothing but the finite element method in multi-scale form, originally developed in structural mechanics, as scale dependent discretization of continuous differential equations, where a true physical realisation of the finite elements is not possible nor necessary.

This connects to my attempt to describe a complex world including turbulence and quantum mechanics as analog finite precision computation simulated by digital finite precision computation, where the flow of information under computation represents ISR and the true physical nature of the analog computation is unknowable, but irrelevant.

Why is then both discrete and continuous physics impossible? Because both requires infinite resolution: a discrete point particle or discontinuity has zero size and a continuum has no smallest size. Thus both discrete and continuous physics requires infinitely small resolution and thus an infinite amount of information on any scale. If you don´t think this is asking for too much, then you should reconsider your notion of the infinite.

Test av Matematik-IT för Grundskolan

Denna vecka börjar jag tillsammans med en grupp elever i åk4 samt lärare vid Lugnets grundskola i Hammarby Sjöstad undersöka om skolmatematiken kan ges en ny mening, innehåll och form genom att utgå från att dagens IT-värld bygger på matematik + datorberäkning.

Min ambition är att visa att elever i åk4 i grundskolan med lämplig IT-matematik kan nå bättre färdighet vad gäller matematisk datorsimulering än teknologer i åk4 på KTH.

Om detta visar sig vara riktigt kan det ge argument som stödjer mitt tidigare framförda förslag att ersätta nuvarande skolmatematik med ett nytt kärnämne i form av Matematik-IT.

Som plattform kommer jag att använda Codea som är ett verktyg för programmering av datorspel eller mer allmänt för datorsimulering av fenomen inom den verkliga värld som omger oss eller de tänkta världar som fantasin kan skapa. Möjligheterna är obegränsade.

Jag kommer här att kontinuerligt rapportera om hur detta test framskrider och jag hoppas kunna stimulera eleverna att dokumentera sina framsteg på lämplig websida.

Mer konkret kommer jag alltså att testa om reformprogrammet BodyandSoul, som användes under min tid på Chalmers 2000-2007, i modifierad form kan användas för att reformera en död skolmatematik i desperat behov av förnyelse och vitalisering.

Mitt mål är, i samband med detta test vid Lugnets grundskola, att med iPad utforma en ny version av BodyandSoul för iPad för skolan. Ledorden är alltså:

• simuleringsteknik som teknik för simulering och teknik med simulering
• simuleringsteknik för iPad med iPad.

PS1 Jag har lagt upp en ny blogg Matematik-IT som kommer att samla erfarenheterna från detta projekt, med förhoppningsvis input från elever och rektor, som öppnat skolan och som själv deltar som elev.

PS2 Det återstår att se om KTHs långa arm kan stoppa även detta mitt initiativ till reform av en föråldrad matematikundervisning.

Why Not TOE?

Lawrence Krauss summaries the present state of physics in The Trouble with Theories of Everything:

• There is no known physics theory that is true at every scale—there may never be.
• When quantum mechanics is combined with relativity, it turns out, rather unexpectedly in fact, that the detailed nature of the physical laws that govern matter and energy actually depend on the physical scale at which you measure them.
• So, what is going on? Is a universal theory a legitimate goal, or will scientific truth always be scale-dependent?

The trouble Krauss is here talking about is that relativity theory and quantum mechanics are contradictory, a deep trouble which has brought modern physics into a deep crisis. Krauss asks if a universal theory as a theory somehow without contradictions, is thinkable and then crushes all hope that it could take the form of string theory: 

• There is no example so far where an extrapolation as grand as that associated with string theory, not grounded by direct experimental or observational results, has provided a successful model of nature. In addition, the more we learn about string theory, the more complicated it appears to be, and many early expectations about its universalism may have been optimistic.

Krauss concludes with the pessimistic message that a universal theory as a theory without internal contradictions, is beyond reach for the human mind. The logic is that since both relativity and quantum theory are correct but unfortunately contradictory, no universal theory theory without contradiction is possible.

But why is it not thinkable that relativity or quantum theory is not correct physics? My bet is relativity theory is incorrect physics, supported by in particular the fact that while quantum mechanics has been awarded a countless number of Nobel Prizes, none has been awarded to relativity theory, of course because nobody in the Nobel committee could ever understand anything of Einstein's curved space-time.

Another obstacle to a universal theory is that the nature of quantum mechanics is postulated to be fundamentally different from the continuum mechanics of macroscopic phenomena and as such is beyond description in terms of concepts understandable to the human mind such as the partial differential equations making continuum mechanics understandable. But this is an ad hoc postulate blocking progress. How come that physicists can be so sure that the world of atoms is beyond human comprehension as expressed by Richard Feynman:

• I think I can safely say that nobody understands quantum mechanics.

So, after all a TOE may be thinkable, if only we do not limit the thinking by relativity and quantum theory beyond reach for the human mind.

It is maybe not necessary as scientist to be paralyzed by ideas and concepts beyond human understanding as characteristics of religion.