Swedish Mathematics Flu

Swedish Minister of Education Jan Björklund has detected that systematics errors of elementary arithmetics are spreading in the mathematics classes of Swedish schools: For example 51 - 49 = 18 based on 5 - 4 = 1 and 9 - 1 = 8. 

To come to grips with this arithmetics flu,  Björklund has allocated 500 million Swedish Crowns or 50 million Euro, to be distributed evenly over the country to mathematics teachers during three years, as a form of vaccine against the flu. 

Now, systematic errors of arithmetics can only originate from mathematics teaching and to sprinkle out money like Björklund does, could have the effect of spreading rather than stopping the flu. Is this a Swedish syndrome or is another pandemi coming up? A mathematics flu? A serious threat to the education society?

The total support to mathematical sciences by the Swedish Research Council is about 50 milj/year, about 1/3 of the cost of the mathematics flu vaccination/year. Where is Swedish mathematics education and mathematical science heading?  

Swedish university mathematicians do not seem to question Björklund's strategy, nor does media, and so the march goes on...

Note that Björklund directs all the money to grassroot teachers and thus bypasses the entire university system responsible for teachers education and training.  This is a serious crisis of credibility of university mathematics...and to this disease there seems to be no vaccine...as long as the nature and origin of the disease is unknown...but if it can be identified, maybe a cure can be found...

500 million Swedish Crowns could give a tremendous boost to Swedish mathematics and mathematics education in school and university. Now all this money is wasted but nobody is protesting: mathematicians, mathematics teachers educators, politicians and taxpayers all keep quiet. Why? Isn´t the mathematics very clear? 500 million gone!

Får Statlig Myndighet Leka Gömme?

Utbildningsdepartements Erik Scheller skriver till mig 21 juni angående min begäran att till Jan Björklund få framföra mina synpunkter på svensk skolmatematik i min egenskap av professor i tillämpad matematik med statlig fullmakt:

• Jag är ledsen att mitt svar dröjt och glad att du påminde mig. Tyvärr har Jan Björklund, vilken är det statsråd som hanterar de frågor jag förstår du vill beröra, inte möjlighet att träffa alla han skulle önska. Som du inser är hans schema mycket pressat, särskilt sedan Sverige igår tog över ordförandeskapet i EU. 
• Under gårdagen blev det dock klart att vi ska försöka ordna ett sammanträffande mellan dig och utbildningsministerns politisk sakkunniga och min kollega Fredric Skälstad. Fredric är tillbaka v 32 och kommer då kontakta dig för att se om det finns möjlighet för er att träffas. 

Trots upprepade påstötningar har jag sedan dess inte hört ett knäpp om något möte. Under tiden som gått har jag fått erfarenheter av Skolinspektionen och Skolverket av samma undanglidande natur. Statens myndighet verkar gömma sig.

Men är detta förenligt med statlig myndighetsutövning? Har inte en statlig myndighet skyldighet att svara på frågor? Om inte från allmänheten så kanske ändå från professorer med statlig fullmakt? Från professorer betalda av skattemedel för att ansvara för att skattepengar till utbildning används på ett vettigt sätt?

Finns det någon med skattemedel betald professor i statlig förvaltning som vet?

OK, ingen professor anmäler sig, så jag får väl vara min egen professor. Jag läser i

Förvaltningslagen:

• En myndighet måste enligt 4 § andra stycket FL lämna någon  form av svar på en förfrågan. Kan eller bör myndigheten inte  svara på sakfrågan ska den som frågat meddelas detta. Alla  svar ska lämnas så snabbt som möjligt. Det ska observeras att  skyldigheten att besvara förfrågan inte ersätter exempelvis  institutet förhandsbesked enligt lagen (1998:189) om förhands-  besked i skattefrågor.  Ett svar får, som redan nämnts, inte dröja längre än nöd-  vändigt. 
• Att myndigheten ska svara på frågor kan sägas ligga  redan i serviceskyldigheten enligt lagrummets första stycke. 
  
• Varje myndighet ska lämna andra myndigheter hjälp inom  ramen för den egna verksamheten (6 § FL). Regeln gäller  enligt 1 § inte enbart ärendehandläggning utan all förvaltnings-  verksamhet, således också verksamhet inom ramen för  myndighetens faktiska handlande (se avsnitt 3.1). 
  

Det hela verkar ju ganska klart: Vare sig jag är privatperson eller myndighet i min roll som fullmaktsprofessor, så skall myndighet svara på mina frågor. Enligt Förvaltningslagen.

Vad säger nu Skolverket och Skolinspektionen om detta? Eller Utbildningsdepartementet?

Läs svaren från Skolverket och Skolinspektionen. Utbildningsdepartementet kanske inte är en statlig myndighet, och behöver väl då inte svara?

On Systems with Positive Feed-Back

Systems with positive feed-back can be attractive but are dangerous. The principle is exponential growth: the more you have the more you get per unit of time.  This gives quick growth, which can be wonderful, but if not controled leads to exponential blowup, which is disastrous. The image shows the crash of the Jas Gripen fighter plane equipped with a positive feed-back steering control system allowing quick turns.

For example, suppose that

• the more expensive food you eat, the more money and taste for expensive food you get.
  

The risk of over-eating Russian caviar to death is obvious. 

OK, this is a rare example, but there are other common examples of systems with positive feed-back:

• financial bubble: the higher the price is the more buyers there are  
• alcoholism: the more you drink the more you want to drink
• fame: the more famous you are the more fame you seek.

Climate alarmism is based on positive feed-back in greenhouse gas emission in the atmosphere:

• the warmer it is, the more warming greenhouse gas is produced.

We also find systems with positive feed-back in public funding: 

• the more mathematics education fails, the more money it asks for

• the more climate modeling fails, the more money it asks for: US$2 billion. 

From tax payer point of view such systems are dangerous and must be controled.  Or maybe this is not necessary: Systems with positive feedback eliminate themselves: After the bubble comes the collapse. Like our Sun bursting into a red giant before dying as a white dwarf...

It may be that what we are now watching is a collapse of climate alarmism and mathematics education, and maybe also Big LHC Physics. But after collapse new bubbles will be forming...For a preview, take a look at In Search of the Coming Ice Age.

Teknikdelegationens Direktiv?

Regeringen beslutade 24 juli 2008 att tillsätta en Teknikdelegation med uppdrag att

• kartlägga behovet av välutbildad arbetskraft inom matematik, naturvetenskap, teknik och informations- och kommunikationsteknik (IKT) 
• lyfta fram, förstärka och utveckla arbetet med att öka intresset för och deltagandet i högskoleutbildningar inom dessa områden
• verka för att behovet av arbetskraft inom de aktuella områdena uppmärksammas i större utsträckning 
• särskilt verka för att öka flickors och kvinnors intresse för matematik, naturvetenskap, teknik och IKT
• lyfta fram goda exempel på hur arbetet med att öka intresset för områdena kan stärkas. 

Uppdraget skall redovisas 30 april 2010.

Vi läser att uppdraget väsentligen går ut på att lyfta fram, förstärka och utveckla arbetet att öka intresset för matematik, naturvetenskap och teknik med målet att fler speciellt flickor skall välja sådan högskoleutbildning. 

Uppdraget är alltså främst att öka intresset, men ingenting sägs om att utbildningen behöver moderniseras i datorns tidevarv. Detta är enögt och olyckligt, då det minskande intresset till stor del beror på att utbildningen i matematik och naturvetenskap-teknik är omodern och därmed både tråkig och i många stycken meningslös.

Jag förslår därför att Teknikdelegationen utvidgar sitt uppdrag till att ge förslag hur modernisering kan stödjas och stimuleras. 

Logiken är enkel: Datorsimulering ger helt nya möjligheter till utbildning i matematik och teknik både vad gäller innehåll och form, så att den blir både meningsfull och rolig. Och detta är det rätta sättet att öka intresset, inte minst bland flickor.

Att lägga resurser på att öka intresset för en föråldrad utbildning, är inte intressant.

Att modernisera utbildningen och därmed automatiskt öka intresset, är intressant.

Se tidigare brev till delegationens ordförande Leif Johansson.

På Teknikdelegationens hemsida läser vi:

• För att Sverige ska bibehålla hög konkurrenskraft på den alltmer globaliserade marknaden måste svensk teknik och industriproduktion ligga i framkant. 
• Vårt näringsliv, vår ekonomi och arbetsmarknad är beroende av att svensk forskning och innovationsförmåga är på internationell toppnivå. 
• För att uppnå detta behövs välutbildade naturvetare, tekniker och ingenjörer med innovativa idéer och god problemlösningsförmåga.
  

Detta innehåller flera kloka ord: 

• hög konkurrenskraft, framkant, innovationsförmåga, internationell toppnivå, innovativa idéer, god problemlösningsförmåga.
  

Men orden rimmar inte alls med den föråldrade utbildning av 60-talsmodell som dagens unga ambitiösa teknologer möter när de med stora förväntningar börjar sina  studier med föreläsningar i matematik. Goda intentioner och intresse mals effektivt ner speciellt hos mångbegåvade flickor...

Hoppas Teknikdelegationen kan hålla fast vid sina formulerade mål, och förstå att modernisering krävs för att målen skall kunna uppnås. Teknikdelegationen har här en verklig uppgift, som inte löses med bara vackra ord. Tiden till den 30 april är kort och skall något göras bör det vara nu. Skall något göras?

Brev till Leif Johansson Ordförande i Teknikdelegationen

Leif Johansson

Ordförande i Teknikdelegationen

Sverige behöver en modern utbildning i teknik och naturvetenskap för att möta den globala konkurrensen, men utbildningen vid våra tekniska högskolor har idag väsentligen samma innehåll och form som på 70-talet när Du studerade på Chalmers och som på 60-talet då jag gjorde detsamma.  Detta gäller speciellt matematik som utgör basen för utbildningen i teknikämnen.

Under dessa 40-50 år har den yrkesverksamma ingenjörens traditionella matematik i form av tabell och räknesticka ersatts av beräkningsmatematik i form av datorsimulering, medan teknologen idag möter väsentligen samma matematikutbildning som på 60-talet. 

I Din roll som industriledare och ordförande i Teknikdelegationen har Du ett särskilt ansvar att driva på en förnyelse av ingenjörsutbildningen, speciellt en reform av utbildningen i matematik mot modern beräkningsmatematik och simuleringsteknik.

Du hittar bakgrundsinformation på min blogg under mathematics education samt under Mathematics/Science Education. Inledning ges i Why/What Mathematics for Engineers? 

och Modern Mathematics Education samt Death and Rebirth of the Computing Engineer 1-4.

Huvudtankarna är 

• Genom att reformera matematikutbildningen mot modern simuleringsteknik kan hela ingenjörsutbildningen moderniseras och bli mer konkurrenskraftig och attraktiv.
• Nuvarande föråldrade utbildning är en huvudorsak till det minskande intresset för teknik och naturvetenskap i den unga generationen speciellt bland flickor. 
• Teknisk ubildning upplevs idag som träig och tråkig med omodern matematik få begriper. 
• Med simuleringsteknik kan utbildningen göras rolig, intressant och givande. 
  
• Högskolan behöver tryck utifrån för att komma igång med modernisering.
• Du har en viktig avgörande roll att spela i denna process.

Jag hoppas Du vill lyssna på vad jag säger, tänka efter om det är riktigt samt ge feed-back så att lämpliga initiativ kan tas.  Naturligtvis är jag redo att ge ytterligare information. Peter Gudmundson kan berätta om motståndet mot reform av matematikutbildningen vid KTH och hur högskolans beslutsstrukturer hanterar detta.

Den nya simuleringstekniken ändrar radikalt förutsättningarna för teknisk utbildning,  vilket dock de etablerade strukturerna vid högskolan har svårt att anamma. Du behöver ge en push och bryta dödläget! När tex  DN Debatt inte vill ställa upp.

Sverige skulle kunna ta en ledande roll i den förnyelse av teknisk utbildning som datorrevolutionen öppnar. Vi har en unik möjlighet att göra någonting nu, innan de stora teknikutbildarna Indien och Kina har kommit igång på bred front...Vi hoppas ju alla att högkvalitativ utbildning kan vara en nisch för Sverige när nu industriproduktionen flyttas österut, men då måste också utbildningen moderniseras för att vara konkurrenskraftig. En Volvo Duett från 60-talet räcker inte längre till... 

Ett konkret initiativ vore att samla utbildningsledare till seminarium och diskussion om hur reformarbetet bäst skulle kunna drivas. 

Bästa hälsningar

Claes Johnson

Prof i Tillämpad Matematik

KTH

Inget svar från Leif Johansson 20/11. Har LJ inte läst, eller läst men inte förstått, eller läst och förstått men vill inte säga något??

Jag har även bett om en reaktion från Björn O Nilsson, VD för Kungliga Ingenjörsvetenskapsakademien och medlem av Teknikdelegationen , men har inte fått något svar. Har BON inte läst, eller läst men inte förstått, eller läst och förstått men vill inte säga något??

Den ende som reagerat i Teknikdelegationen är Peter Larsson, Sveriges Ingenjörer, som jag skall träffa 22/10. Kanske har facket en roll att spela vad gäller förnyelse av ingenjörsutbildningen, när nu andra aktörer ligger lågt...

Teknikdelegationens Matematikseminarium

Ett 60-tal skolledare, lärare och andra matematikintresserade deltog i Teknikdelegationens och NCMs Matematikseminarium den 21 augusti. 

Anders Palm, Undervisningsråd på Skolverket, inledde seminariet med att berätta om Matematiksatsningen 2009, där Skolverket fördelat 87 milj kr i år till skolhuvudmän som stöd till lokala utvecklingsprojekt.  Palm angav skälen till satsningen vara 

• undervisningens utformning behöver ändras
• undervisningstiden behöver användas på ett mer konstruktivt och utvecklande sätt
• många elever gör systematiska fel som det är nödvändigt att tidigt upptäcka och bearbeta.

Bidragen syftar enligt Palm till att stimulera skolornas egna utvecklingsarbeten, lyfta fram och sprida goda exempel med resultatet att fler elever än idag ska lämna grundskolan med minst godkänt i matematik. 

Undervisningens innehåll och utforming behöver alltså ändras, har man alltså kommit fram till i Regeringen och Skolverket. Men eftersom Regeringen och Skolverket inte har en susning

om vad som behöver ändras och varför och i så fall hur, så lägger man ut detta uppdrag i en stor mängd småprojekt till precis de aktörer som redan visat att man inte heller vet.

Men finns det då ingen som vet? Vad har vi så fall alla matematikprofessorer och matematikdidaktiker till?

Den inkallade experten Keith Devlin avslutade sitt anförande med en uppmaning till åhörarna att fortsätta ställa, och fundera över, dessa frågor. Och med en (retorisk) undran över om det kanske inte också är dags att vi lär oss av vår egen historia: 

• Väldigt många av oss vuxna har dåliga erfarenheter av matematiken från vår egen skolgång – att det var svårt och tråkigt. Ändå vill vi att våra egna barn ska få samma typ av undervisning, och uppleva samma sak. Varför?!
  

Bra fråga, men experten Devlin verkar inte ha något svar, utan ställer ännu en fråga:

• Det finns andra metoder för inlärning, exempelvis olika former av simulering, som TV- och dataspel, som är fullkomligt naturliga för barn idag och dessutom sedan länge används med stor framgång i många sammanhang – så varför inte också i undervisningen?
  

Detta är ju vad jag själv föreslår i computer game learning with feed-back. Devlin och jag skulle säkert komma bra överens...

För att få mer information provar jag med att intervjua Skolverkets Anders Palm:

CJ: Vilka principer har Skolverket följt för fördelning av projektmedel? Hur har dessa principer tillämpats vad gäller tex ansökningarna Stockholms  Stads Projekt 1 samt Piteå Kommun?

AP: Fördelningen av statsbidraget för utvecklingsinsatser i matematik regleras i förordningen 2009:313. Mer information finns att läsa i Skolverkets pressmeddelande .Vänliga hälsningar.

CJ: OK, jag läser: Ett viktigt mål har varit att skapa en så stor bredd som möjligt hos de projekt som beviljats medel. Det har också handlat om att få en bra geografisk spridning. Stor vikt har också lagts vid helheten - att varje del i ansökan hänger ihop. Vid urvalet har Skolverket också tagit hänsyn till hur väl projekten beskriver hur man tänker utvärdera och

följa upp insatserna.  

Bredd och geografisk spridning, är det detta som varit urvalskriterierna? Inget om kvalitet? Om kvalitet har någon betydelse skulle Du vilja  beskriva vilka kvaliteter i ansökan från Stockholms Stads Projekt 1 som motiverar bifall?

AP: Som framgår av tidigare mejl är det förordning 2009:313 som styr fördelningen av detta statsbidrag. Förordningen pekar bland annat ut ”geografisk spridning” och ”olika slags insatser” som viktiga kriterier att ta hänsyn till vid fördelningen av projektmedel. Skolverket har följt dessa kriterier och således fördelat medel till en rad olika typer av utvecklingsinsatser över hela landet. Skolverket har dessutom i uppgift att utvärdera effekterna av de genomförda utvecklingsinsatserna, vilket kommer att göras inom ramen för regeringsuppdraget. 

CJ: Tack för det. Det satt långt inne. Men svaret är upplysande. Kvalitet och kompetens har inget med saken att göra. Matematiksatsningen innebär tydligen att sprida skattepengar jämt över landet utan krav på någonting. Skolverket tror att det är detta Björklund vill. Men är det verkligen rimligt att bränna 500 milj på detta sätt? Är det bara jag som tycker att det verkar meningslöst? Eller är meningen att ge Skolinspektionen underlag för nästa chockrapport, denna gång om Matematiksatsningen? Skolverk och Skolinspektion i fruktbart samspel? 

Är DN organ för Skolverket och Skolinspektionen?

DN uppmanar svenska folket på sin huvudledare att:

• Tala om Matematik.
  
• Se Matematiken.

Jag ställer följande fråga till DN: Är DN Debatt intresserad av en kritisk granskning av svensk skolmatematik?

DN ger följande svar:  Hej Tack för förslaget. Jag passar. mvh Bo G Andersson.

DN skriver på sin huvudledare att det behövs mer resurser till matematikundervisning, eftersom den är så viktig, men tyvärr funkar så dåligt. Detta är precis vad Skolverket och Skolinspektionen tillsammans säger, och som fått Björklund att dela ut 500 extra miljoner till alla lärare som misslyckas med sin matematikundervisning.

Men DN vill inte ha kritisk debatt om huruvida detta kan vara så vettigt. DN vill inte ha en kritisk debatt om

• varför matematikundervisningen inte fungerar i dagens skola
  
• skolmatematikens syfte, innehåll och utförande
• varför matematiklärare inte får adekvat lärarutbildning
• effekten för många elever av att misslyckas med matematik
• vilka matematikkunskaper som behövs i dagens IT-samhälle
• vilka kompetenser och principer styr Skolverket och Skolinspektionen?

DN propagerar ensidigt och vill inte ha kritisk debatt. Är DN ett organ för Skolverket och Skolinspektionen och alla anslagsmottagare inkl Stockholms Stad, eller en oberoende kritisk granskare? Varifrån hämtar DN sin information? Har DN någon sakkunskap om matematik och matematikundervisning? Varför vill DN inte ha kritisk debatt? Vad säger DN?

Svar från DN: Hej Tyvärr har jag ingen möjlighet att hinna kommentera alla de beslut som jag fattar. Det hoppas jag att du respekterar. mvh Bo G Andersson.

CJ: Det är inte beslutet som behöver kommenteras, utan det faktum att DN ensidigt predikar 
för sina läsare utan att öppna för debatt. Det tycker jag kunde vara värt en kommentar. 

DN: No comment.

Vi kan väl nu förvänta oss nya okritiska huvudledare som: Hör Matematiken och Känn Matematiken. Återstår då Janne Josefsson...

DN Debatt har utvecklats till ett propagandaforum för partier och organisationer, medan kritisk debatt av oberoende är satt på undantag. Är detta avsikten?

Is El Nino an Oscillation?

Roger Pielke Sr. asks if El Nino Southern Oscillation ENSO is an oscillation, and answers that it probably is not, since it is not sufficiently regular to qualify. This connects to my blog posts Short-Time vs Long-Time Accuracy 1 and 2 pointing to the fact that long-time mean-value accuracy without short-time accuracy, may require cancellation by regular oscillation. 

Again we are led to suspect that short-time inaccurate climate models cannot be long-time mean-value accurate, since the variations of the global climate does not consist of regular oscillation, but is more complex and "chaotic".  

Compare with Birth of a Climate Crock discussing if long cooling periods can be consistent with

overall global warming? Are we now heading for 20-30 years of cooling, as an evidence of overall warming? The arguments, associations and also the tones of the different voices are interesting to analyze. Listen and think.

See also the BBC article What happened to Global Warming? discussing the possible role of the Pacific Decadal Oscillation PDO for the cooling period 1945 - 1977 and the possibly beginning

period the last 10 years, in 30 year oscillations.

The written discussion between pro-AGW Kevin Trenberth och konta-AGW Bill Gray summarizes the main arguments used in the climate debate.

Sociology of Science

J. Bradford DeLong gives on his blog in The State of Economics in the 2000s Analogized 

to another major recent case in which an academic discipline went completely off the rails, namely English departments' swing into postmodernism in the '80s and early '90s, characterized by

• In both cases, the people involved maintained, credibly, that you couldn't really assess the work in question without putting a lot of effort into understanding it.
• In both cases, that required mastering difficult stuff. (In econ, all the math and models; in pomo lit stuff, mastering the literally incomprehensible language in which a lot of that stuff was written.)
• In both cases, that deterred a lot of people on the outside who were generally puzzled and skeptical, but didn't want to spend years getting into a position in which they could credibly say: yes, this is, in fact, nuts.
• So in both cases practitioners were largely insulated from criticism they had to take seriously.

This also describes several branches of modern physics including the theory of relativity and string theory, but also classical fields like fluid mechanics. The sociology of fluid mechanics be can experienced in my blog interviews with Editors of Journal of Fluid Mechanics, Glenn Research Science, Bryon D. Anderson: Sailing Expert, Anderson-Eberhardt: Flight Experts. See also Fear of Flying. 

 

DeLong concludes:

• Relatedly, in both cases it took shocks from the outside to expose the problems in this (in the case of English, things like the Sokal hoax; in the case of econ, the near-collapse of the global economy.)
• Both cases involved a lot of arrogance, and a generally dismissive attitude towards other approaches. Since, in both cases, practitioners were able to seize significant amounts of control over a discipline before their approach crashed and burned, this did real damage to the disciplines in question (leading to, e.g., large chunks of previous disciplinary history being forgotten.)
• Both cases involved significant political motivation.Of course, it's possible that I only think this would be fun to write, and/or read, because it would tweak the Chicago economists to be compared to pomo English professors. ;)
  

Is this also the fate of classical fluid mechanics?

Wrong but Useful for Policymakers?

                                   Keplers model of the Solar System: Wrong but useful?

The article Errors of Omission in The Economist about climate models starts by repeating the well-known story:

• BUMBLEBEES cannot fly—or so physical models are said to have shown. That the insects routinely become airborne demonstrates the shortcomings of some theoretical accounts of the world. 
• But one of the strengths of the scientific method is that, when presented with evidence that discredits their theories, scientists are forced to concede that their models are wrong and endeavour to learn from the failure. In science, observation always trumps theory, no matter how elegant the theory might be.
  

This may sound fine, but is not true, as shown in Why Bumblebees Can Fly. What is true is that state-of-the-art science of aerodynamics has not been able to explain Why It Is Possible to Fly

but has has not learned from the failure and has not come up with a theoretical model which fits with observations.

But why is the bumblebee failure brought up in the context of climate models? Yes, you are right, because state-of-the art climate models model the climate as little as aerodynamics models model bumblebee flight.  

The logic is thus that: Look, we have been able to build airplanes using wrong models of flight, and therefore we should be able to handle climate change with wrong models of climate. 

In the related article Wrong but useful Gavin Schmidt concludes:

• All climate models are wrong, but some of them are useful, and by working more closely to answer the questions that are actually being posed by policymakers, we can make them more useful still.
• However, climate models – appropriately used – might have a vitally important part to play in breaking through some of the log jams now hampering policymakers.

So climate models are wrong but yet somehow useful, maybe by the same magic that makes 

wrong models of bumblebee flight useful? We also see the argument that the models can be twisted to fit policymakers. But this is not science. It is politics,  but politics based on wrong models can be wrong politics and wrong politics is not right for the people.