80pelajaran sains ialah Hukum Newton Kedua (biasanya ditulis sebagai F = ma), yang menyatakan
bahawa pecutan, a bagi suatu objek berkadar terus dengan daya bersih, F yang bertindak kepada
objek, dengan jisim, m objek itu bertindak sebagai pemalar perkadaran. Contoh lain: Hukum
Boyle, yang menghubungkan tekanan suatu gas kepada isi padunya pada suhu malar. Bagi suatu
sistem yang lebih kompleks, perwakilan matematik bagi sistem fizikal digunakan untuk mencipta
simulasi komputer yang membolehkan saintis untuk meramalkan perilaku sistem yang sukar
dikawal oleh pancaindera (sebagai contoh, kesan peningkatan karbon dioksida dalam atmosfera
terhadap pertanian bagi pelbagai tempat di muka bumi).
Bidang kejuruteraan turut menggunakan pemodelan matematik. Sebagai contoh, jurutera struktur
mencipta model matematik bagi mereka bentuk jambatan dan bangunan berdasarkan hukum fizik
untuk menguji kemampuannya, dan menyiasat had strukturannya (National Research Council,
2012). Model itu bukan sahaja memberi penjelasan tentang mengapakah sistem atau proses itu
bertindak sedemikian, malah membantu untuk mengkaji kesan serta meramalkan kesudahan.
Selain itu, jurutera menggunakan model untuk meneroka pelbagai pilihan yang boleh menjimatkan
kos dengan tujuan untuk menilai sama ada setiap pilihan itu boleh disempurnakan dalam
lingkungan bajet. Seorang jurutera enjin jet cenderung untuk mereka bentuk satu model matematik
dan menjalankan simulasi komputer, berbanding dengan menanggung kos membina enjin untuk
tujuan pengujian semata-mata.
Model boleh dinilai dan ditambah baik melalui kitaran pelelaran (iterative cycle) sehingga dapat
memberikan gambaran yang tepat bagi fenomena yang dimodelkan.
Melibatkan murid-murid dengan pemodelan matematik dalam pelajaran sains membantu mereka
untuk membina kefahaman yang mendalam bagaimanakah sains berfungsi.
Matematik merupakan alat yang utama untuk memahami sains dan nature of science.
Bagaimanakah anda membantu murid-murid untuk menggunakan matematik atau membangunkan
model matematik dalam bilik darjah pada masa sekarang?
Sama ada kita sedar atau tidak, terlalu banyak pemodelan matematik yang telah diterapkan
sewaktu sekolah rendah seawal tahun 1 dan tahun 2. Apabila murid-murid belajar untuk
menghitung, mereka boleh mula menggunakan nombor untuk mencari atau memerihalkan pola
dalam alam semula jadi. Namun begitu murid-murid mula mempelajarinya secara formal dalam
tahun 3. Dalam tahun 3, murid-murid belajar menggunakan perwakilan simbol untuk mewakili
data, meramalkan kesudahahan dan seterusnya menerbitkan hubungan menggunakan matematik
(BPK, 2017).
Amalan sains yang diberi fokus
Membangunkan dan menggunakan model: Kedua-dua amalan sains dan kejuruteraan adalah
menggunakan dan membina model sebagai alat yang membantu untuk mewakilkan idea dan
penerangan. Alat-alat ini termasuklah gambar rajah, lukisan, replika fizikal, perwakilan
matematik, analogi dan simulasi komputer. Model adalah berdasarkan bukti. Apabila terdapat
bukti baharu ditemukan dan tidak boleh dijelaskan oleh model berkenaan, model itu akan diubah
suai.