'Discussiëren met een puber is ook wiskunde'

Wanneer u een selfie maakt, is dat dankzij Ingrid Daubechies. De Belgische wiskundige bedacht de methode om digitale beelden samen te persen. Onder andere het FBI en de Europese ruimtevaartorganisatie zijn er haar dankbaar voor, want vingerafdrukken ontcijferen gaat nu razendsnel en satellietbeelden doorsturen is een stuk eenvoudiger. Met Daubechies' toepassing zal ook Het Lam Gods zo precies mogelijk hersteld worden.

De geroemde natuurkundige en wiskundige leidde het departement 'Toegepaste Wiskunde' aan de universiteit van Princeton, waar ook Einstein werkte. Sinds 2011 heeft ze een post aan de prestigieuze Duke University en timmert ze aan een even veelzijdig als briljant parcours dat bruggen slaat tussen wiskunde en biologie, neurologie, kunstgeschiedenis.

Maar vandaag is Daubechies in het land voor de finale van een wedstrijd voor middelbare scholieren die ze met de VUB lanceerde. Een bikkelharde strijd tussen bollebozen is de 'Wiskunnend Wiske Wedstrijd niet'. Wel een manier om aan de hand van 'prikkelende opdrachten' de smaak voor het verfoeide vak bij te brengen.

"Wiskunde heeft nog altijd een saai en moeilijk imago. Jammer, want het is een deel van ieders leven", zegt Daubechies. "Sudoko's, maar ook discussiëren met een puber is wiskunde. Je zegt: 'Dit mag je niet doen.' En dan volgt een resem tegenargumenten: 'Maar als dit, dan dat.' Dat is een wiskundereflex. We doen meer aan wiskunde en zijn er beter in dan we denken."

Waarom is het dan zo'n gehaat vak?

"Het is veel levendiger, interessanter en veelzijdiger dan hoe het onderwezen wordt. Ik weet dat in de VS heel wat wiskundeleerkrachten zelf niet van wiskunde houden en het niet eens gestudeerd hebben. Ze zijn leerkracht geworden omdat er een tekort is. Ik hoorde dat hier ook een tekort is en dat is zorgwekkend. Stel je voor dat je totaal geen gevoel hebt voor poëzie en het toch moet onderwijzen. Dan doceer je rijmschema's en krijg je als leerling niks mee over wat poëzie echt is. Dat is wat met wiskunde gebeurt."

Kan dat een reden zijn waarom Belgische leerlingen in de internationale rankings zakken, terwijl we vroeger tot de besten behoorden?

"Ik las dat Vlaamse leerlingen minder goed presteerden in wiskunde. Maar de vragen die zij moesten beantwoorden waren echt droevig: 'Geef voorbeelden van merkwaardige producten.' Dat is een test om te kijken of ze dat begrip kennen. Het zegt niets over hun aanleg voor wiskunde. Veel belangrijker dan begrippen en formules is het herkennen van structuren. Zo zijn de vragen van onze wedstrijd ontworpen. Bijvoorbeeld: rode, groene en blauwe kameleons zitten op een eiland. Als twee kameleons van verschillende kleur elkaar tegenkomen, veranderen ze in de derde kleur. Als er drie blauwe, twee groene en twee rode kameleons zijn, is het dan mogelijk dat alle kameleons op een gegeven moment dezelfde kleur hebben? Wanneer kan het, en wanneer niet? Zo probeer je patronen te ontdekken.

"Dat is een manier om het intuïtieve van wiskunde aan te wakkeren. Het is erg moeilijk om dat in handboeken vast te leggen. Alleen met leerkrachten die zelf enthousiast zijn vermijd je de vreselijk taaie formule-wiskunde. Belangrijk is ook dat wiskunde in groepjes gebeurt, want ons onderzoek is vaak teamwerk. Wij merken dat kinderen die in de klassikale wiskunde achterop hinken, door deze aanpak juist uitblinken omdat de primussen het antwoord ook niet direct vinden."

Doen ze het in Aziatische landen beter? Singapore, China, Japan en Korea steken ons voorbij.

"In China en Korea zijn meer leerkrachten zelf enthousiast over wiskunde. Uit vergelijkend onderzoek met de Verenigde Staten bleek onder andere dat er in Azië anders wordt nagedacht over vraagstukken. Een Amerikaan die een klas moest uitleggen hoe je met breuken werkt, verklaarde het mechanisme om vijf halves te delen door driekwart: wissel teller en noemer van plaats in de tweede breuk, en vermenigvuldig. Een Chinese leerkracht suggereerde volgend vraagstuk: je koopt bijvoorbeeld vijf halve kilo's op de markt en verdeelt ze in je eigen winkeltje in zakjes van driekwart. Je leert het mechanisme aan via een concreet voorbeeld."

Velen denken ook dat wiskunde hoe dan ook tot een stoffig beroepsleven leidt

"Dat is een misverstand. De spannende toepassingen zijn eindeloos, zeker nu steeds meer met microbiologie en genoomanalyse wordt gewekt. Ik ben zelf gespecialiseerd in digitale beeldverwerking. Maar ik werk ook samen met neurologen aan de zoektocht naar manieren waarop hersenen kortere wegen vinden wanneer we redeneren: de shortcuts in ons denken. Nu ben ik bezig met de digitale restauratie van schilderijen zoals Het Lam Gods en help ik biologen zoeken naar manieren om verschillen tussen bijvoorbeeld tanden van verschillende diersoorten objectief te kwantificeren. Alleen zo kunnen ze inzicht in de evolutie krijgen. Nee, saai is het nooit."