Gunstone ja Watts (1985) kirjeldavad selgelt, millised on jõudude eduka õpetamise väljakutsed. Nad viitavad paljudele teistele teadlastele, kes väidavad, et sissejuhatavas mehaanikas on õpilaste uskumusi raskem muuta kui mõnes muus loodusteaduslikus valdkonnas. See on teema, millest õpilastel on väga tugevad arusaamad, sageli koos paljude väärarusaamadega. Eksimused põhinevad tavaliselt õpilaste tõlgendustel nende enda kogemustest ja seetõttu on neid väga raske muuta.

Nooremad õpilased seostavad sõna "jõud" sageli elusolenditega, sest kujutatakse ette, et kehadel on „jõud," mis paneb asju liikuma või kutsub aktiivselt mingit tegevust esile. Näiteks võivad õpilased kirjeldada ülespoole visatud palli kui keha, mis osutab gravitatsioonijõule vastupanu (Driver et al, 1994). Sageli seostatakse jõude ka „aktiivsete" kehadega, nagu näiteks autodega, mis võivad ise liikuda või panna teisi asju liikuma.

Uuringud näitavad (Gunstone ja Watts, 1985, Driver et al, 1994), et õpilased arvavad sageli, et liikuv keha omab jõudu, mis hoiab seda liikumises, ning mis lõpeb, kui keha seisma jääb. Osborne (1985) leidis, et vanemaks saades on õpilased üha enam seisukohal, et keha liikumas hoidmiseks on vaja liikumissuunas mõjuvat jõudu. Uuringus, milles osales 200 õpilast, leidis ta, et 46% 13-aastastest õpilastest usub seda; 14-aastaste puhul kasvas antud uskumus 53- protsendini ning 15-aastaste puhul 66-protsendini.

Varasemates õpingutes on õpilased tõenäoliselt kirjeldanud jõude kui tõukeid või tõmbeid. Shevlin (1989) märgib aga, et õpilased ei pruugi mõningaid väga kiireid tegevusi, näiteks „lööke" või „viskeid", üleüldse tõukejõududega seostada.

Tundides õpivad õpilased sageli „füüsiku vaatenurka" ja rakendavad seda ilmselgelt „füüsika tüüpi" probleemidele, ent tegelikku maailma tõlgendatakse jätkuvalt teistmoodi. Jõud on sõna, mida kasutatakse mitmesugustes tuttavates kontekstides, kuid millel on loodusteaduses konkreetne tähendus. Õpilase väärarusaamad võivad olla nii tugevalt kinnistunud, et tulemuste kooskõlastamiseks oma maailmavaatega tehakse valesid vaatlusi. Näiteks kahe väliselt identse palli kukutamisel võivad õpilased end veenda, et nähakse, et raskem pall tabab maad esimesena.

Samuti on keeruline mõista paigalolevatele kehadele mõjuvaid jõude. Paljud õpilased arvavad, et need jõud, mis lükkavad, tõmbavad ja põhjustavad muutusi liikumises, erinevad neist jõududest, mis hoiavad asju paigal. Näiteks Norra uuringus (Sjoberg ja Lie, 1981) ei tundnud 1000st keskkooliõpilasest pooled ära laual seisvale raamatule laua poolt mõjuvat ülespoole suunatud jõudu.

Antud arengutööriistade komplektis tuuakse kõige esimesena sisse esimesena impulsi kvalitatiivne mõiste. Driver jt (1994) viitavad paljudele uuringutele, mille kohaselt võimaldab impulsi õpetamisest alustamine näha jõudu kui midagi, mis põhjustab impulsimuutusi. Nii on võimalik ära hoida olukorda, kus õpilased kasutavad nimetust „jõud" selleks, et kirjeldada "liikuva keha sisemist mõju, mis hoiab keha liikumas". Pärast seda, kui arutletakse selle üle, mis muudab keha liikumise muutmise raskemaks, võib mõnel õpilasel olla vaja jõudude tuvastamist harjutada ning kirjeldada, kuidas üksikud jõud olukorda muudavad. Teised õpilased võivad olla aga võimelised jõudude mõju kohe kirjeldama. Kui õpilastele esitatakse ülesanne ennustada eri suurusega jõudude mõju olukordades, kus need mõjuvad esemele üksikult ja seejärel paarikaupa, tugevdab nende arusaama ning võimaldab neil õpitut ka tundmatutes olukordades rakendada.

Driver, R., Squires, A., Rushworth, P. and Wood-Robinson, V. (1994) Making sense of secondary science, research into children’s ideas, Routledge, London, England.

Gunstone, R. and Watts, M. (1985) ‘Force and Motion’ in Driver, R., Guesne, E. and Tiberghien, A. Children’s Ideas In Science, Open University Press, Milton Keynes, England.

Osborne, R. (1985) ‘Building on children’s intuitive ideas’, in Osborne, R. and Freyberg, P., Learning in Science, Heinemann, Aukland, New Zealand.

Shevlin, J. (1989) ‘Children’s prior conceptions of forces aged 5-11 and their relevance to Attainment target 10 of the National Curriculum of Science’, Unpublished M.Ed. thesis, University of Leeds.