gunvermajgaard.dkgunvermajgaard.dk/wp-content/uploads/2012/03/l...læreprocesser og robotsystemer 3...
TRANSCRIPT
Læreprocesserogrobotsystemer
Designaflæreprocessermedrobottersommedierogbørnsommed‐designere
AfGunverMajgaard,MærskMc‐KinneyMøllerInstituttet,SyddanskUniversitet,[email protected]
01‐08‐2011
PhD‐afhandling
Vejleder:LektorCarstenJessen.
Bivejledere:LektorJørgenGleerupogProfessorJohnHallam
Læreprocesserogrobotsystemer
2
Læreprocesserogrobotsystemer
3
FORORD
Denneafhandlingervoksetudafenmangeåriginteresseforteknologioglæreprocesser.Jegervoksetopienmegetteknikinteresseretfamilie,hvoralleminebrødrealtidhavdegangitekniskeprojekter.Jegharnæstenligesidenjegblevuddannetsomingeniørarbejdetundervisning.Førstsomunderviserafdatamatiker‐ogsideningeniørstuderende.
IforbindelsemedmitjobpåDettekniskeFakultetfikjegi2005mulighedenforatefteruddannemigiIToglæring.Detførtetilatjegi2007blevMasteriITogLæring(MIL).Detvarenstoroplevelseformigatkommetilbagetilskolebænkenogselvigenskulleaflevereprojekterogopgaver.IMIL’ssærligepraksisfællesskabkunnejegpåetteoretiskniveauforbindemininteresseforteknologioglæreproces‐ser.Jegsyntes,atdetvarspændendeatbliveundervistafforskereoglæsederespublikationer.DaMILsluttede,ønskedejegblotatfortsætteidettespor.Ogefterfølgendevarjegsåheldigselvatfålovtilatudviklemitegetph.d.‐projekt.
JegvilallerførstsigetaktilmininstitutlederLarsDyr,somiførsteombæringgavmiggrøntlystilatskriveenph.d.‐afhandling.Hanharundervejsstøttetprojektetogkommetmedgodeløsningsforslagnårnogetbrændtepå.
Derudoverviljegsigetaktilminetrevejledere:CarstenJessenminhovedvejleder,somiførsteom‐gangaccepteredeatvejledemig,ogsområdemigtilatformulereetph.d.‐oplæg,somførstogfrem‐mestfulgtemineinteresser.Sidenharhanhjulpetmigigennemph.d.processenmedmangehyggeligeogidésprudlendevejledermøder.Idenafsluttendeskrivefaseviljegtakkefordemangegange,hantålmodigtharlæstogkommenteretafhandlingen.
DerudoverviljegtakkeJohnHallam,somharvejledtianalysenafrobotsystemer.Detteharmedvirkettilatsikre,atafhandlingensbehandlingafrobotsystemererpåomdrejningshøjde.Johnharbl.a.væretgodtilatforeslåvinklerpårobotterogbrugerinteraktion,sombringerfokuspårobotterspotentialeriudformningaflæremidler.OgikkemindstviljegtakkeJørgenGleerup,somharhjulpetmigmedatsættekød,blodogperspektiverpåBatesonslæringstaksonomi.Jegertitgåetframødermedham,medmangeboldeiluftenogogsåtiltiderenvisteoretisksvimmelhed,somharvistsigatværebådeudfor‐drendeogkonstruktiv.Boldeneharskulletlandes,ogsvimmelhedenlæggesig.Ihvertfaldforentid.Mennetopdenneprocesharværetutroligtskabendefor,atjegharkunnetformeminegentilgangtilfeltet.
OgendeligenstortaktilmindejligemandKlausMajgaard,somharværetstøttefradaget.Viharhaftmangediskussionerdetførsteårom,hvadrobottervarogikkevar.Derudoverharhanfulgtogflittigtkommenterettilblivelsenafalleafhandlingensdele.OgtaktilminpragtfuldedatterOlivia,somharmåttetlæggeøretilmangesamtaleromlæringogrobotter.
Læreprocesserogrobotsystemer
4
INDHOLDSFORTEGNELSE–DEL1
FORORD.............................................................................................................................................................................................3
Resumépådansk............................................................................................................................................................................7
Summary.........................................................................................................................................................................................10
1 Indledning.............................................................................................................................................................................13
1.1 Opbygningafafhandling.......................................................................................................................................16
2 Læring,refleksionogmedskaben...............................................................................................................................23
2.1 Trin1:Refleksionilæringoglæringstaksonomi........................................................................................24
2.2 Trin2:Socialpraksisorienteretlæring,handlingogrefleksion...........................................................33
2.3 Trin3:Sammenhængmellemlæringstaksonomiogpraksisorienteretlæring.............................39
2.4 Trin4:Innovativogemergerendevidenpåbaggrundafdynamik.....................................................44
2.5 Trin5:Leg,medskabenogeksperimenterendelæreprocesser...........................................................47
2.6 Analysemodelformedskabende,reflekterendeoginnovativelæreprocesser..............................53
3 Situeredeogkropsligerobottersomgrundlagforrobotlæremidler..........................................................56
3.1 Hvaderenrobot?.....................................................................................................................................................57
3.2 Stadierirobottenshistorieframytetilinteraktivsitueretkropsligintelligentrobot...............59
3.3 Humanroboticinteraction................................................................................................................................63
3.4 Modulærerobotter..................................................................................................................................................69
3.5 Læring,interaktionogkompleksitet...............................................................................................................72
3.6 Opsamling...................................................................................................................................................................75
4 Eksemplerpårobotsystemertilbrugiundervisning........................................................................................76
4.1 Singulærerobotsystemlæremidler:Papertsrobotskildpadde.............................................................77
4.2 Singulærerobotsystemlæremidler:Konstruktionafunikkerobotter..............................................79
4.3 Singulærerobotsystemlæremidler:Digitalelegepladsertilleg,læringogbevægelse...............82
4.4 Modulærerobotsystemlæremidler:I‐BLOCKs............................................................................................86
4.5 Modulærerobotsystemerlæremidler:Ingeniørstuderendebrugerrobotteknologiskefliser
somplatformformfordesignaffysiskinteraktivespiltilbørn..........................................................................88
4.6 Modulærerobotsystemlæremidler:Tangiblestilmatematikogfysikundervisning...................94
Læreprocesserogrobotsystemer
5
4.7 Opsamlingpårobotsystemertilundervisning............................................................................................97
5 Forsknings‐ogdesignmetode:Designbaseretaktionsforskning................................................................100
5.1 Læringsmål‐,teknologi‐oginteraktionsdrevetdesignproces.........................................................100
5.2 Designbaseretaktionsforskning:Aktionsforskningoginteractiondesign...................................110
5.3 Designbaseretaktionsforskningidetteprojekt.......................................................................................114
6 Case1:DesignafFractionBattleetrobotteknologisklæremiddel............................................................120
6.1 Introduktion............................................................................................................................................................120
6.2 BeskrivelseafdenteknologiskeplatformogFractionBattle.............................................................122
6.3 Planlægningoggrundlagforprojektet(Fase1)......................................................................................124
6.4 Resumeafudviklingsprocessen(Fase2)....................................................................................................124
6.5 Detafsluttendeinterviewogpræsentationafdenopnåedeviden(Fase3)................................133
6.6 Retrospektivanalyse(Fase4).........................................................................................................................138
6.7 Opsamling................................................................................................................................................................144
7 Case2:DesignafrobotteknologisklæremiddelNumberBlocks................................................................148
7.1 Introduktion............................................................................................................................................................148
7.2 TeorisomliggertilgrundforNumberBlocks..........................................................................................149
7.3 BeskrivelseafNumberBlocks.........................................................................................................................150
7.4 Denkonkretebrugafforskningsmetodendesignbaseretaktionsforskning................................151
7.5 Grundlagforprojektetogerfaringerfratidligereprojekt(Fase1).................................................152
7.6 Resumeafudviklingsprocessen(Fase2)....................................................................................................154
7.7 Resuméafdeafsluttendeinterviews(Fase3)..........................................................................................160
7.8 Retrospektivanalyse(Fase4).........................................................................................................................163
7.9 Opsamling................................................................................................................................................................166
7.10 Fremtidsperspektiverfornumberblocks....................................................................................................167
8 SammenfatningogKonklusion.................................................................................................................................168
8.1 Trin1:Sammenfatningafafhandlingensteoretiskeudgangspunkt................................................168
8.2 Trin2:Hvordanlærerprocesserkankvalificeresafrobotsystemer...............................................173
8.3 Trin3:Erfaringermedforsknings‐ogdesignmetoden.........................................................................187
Læreprocesserogrobotsystemer
6
9 Perspektiver:Etpraksisfeltdannes........................................................................................................................189
9.1 Ommetierenatudviklelæremidleridialogmedmålgruppen..........................................................190
9.2 Omdesignprocesseridettværprofessionellefelt...................................................................................195
9.3 Perspektiverfornyeundersøgelserogdesign.........................................................................................199
10 Referencersamlet...........................................................................................................................................................201
INDHOLDSFORTEGNELSE–DEL2ARTIKELBILAG
DEL2–ARTIKELBILAG........................................................................................................................................................209
BILAG1:THEPLAYGROUNDINTHECLASSROOM–FRACTIONSANDROBOTTECHNOLOGY.............210
BILAG2:DESIGN‐BASEDACTIONRESEARCHINTHEWORLDOFROBOTTECHNOLOGYAND
LEARNING
................................................................................................................................................................................................218
BILAG3:ROBOTTECHNOLOGYANDNUMBERSINTHECLASSROOM............................................................226
BILAG4:PLAYTESTINGTHEDIGITALPLAYGROUND.............................................................................................230
BILAG5:MOTIVATIONOGREFLEKSIONIE‐LÆRING..............................................................................................237
BILAG6:ROBOTTEKNOLOGIOGLEGSOMARENAFORTVÆRFAGLIGTSAMARBEJDE...........................250
BILAG7:HOWDESIGN‐BASEDRESEARCHANDACTIONRESEARCHCONTRIBUTESTOTHE
DEVELOPMENTOFANEWDESIGNFORLEARNING................................................................................................261
BILAG8:THELEARNINGPOTENTIALSofNUMBERBLOCKS...............................................................................273
Læreprocesserogrobotsystemer
7
RESUMÉPÅDANSK
LÆREPROCESSEROGROBOTSYSTEMER‐ DESIGNAF LÆREMIDLEROGLÆREPROCESSERMEDROBOTTERSOMMEDIEROGBØRNSOMMED‐DESIGNERE
Designafrobotteknologiskelæremidlertilbrugiundervisningindeholderstoreoguudnyttedepoten‐tialerforatgørelæreprocessermeremotiverendeogeffektive.Detskyldes,atdisseteknologiergørdetmuligtatdesignelæremidler,somermerelevende,facetteredeogfysiskeideresinteraktionmedbrugerne,endpapir‐ogskærmbaseredemedierofteer.Nøglentilatudnyttedissemulighedererførstogfremmestatudvikleenforståelseaf,hvordanrobotteknologikanunderstøttelæreprocesser.
Måletmedafhandlingeneratkvalificerestrategierforudviklingaflæreprocesseroglæremidlermedrobotsystemersommedier.Afhandlingenomhandlerderforeksperimenteludviklingafrobotsystemertilbrugiundervisningen,ogdelæreprocessersomforegåriforbindelsemedudviklingogbrugafdisselæremidler.Dengiverenindsigti,hvordanmanskabernyteknologimedmålgruppensommedska‐bereogmedarbejdere.Ogdenangiverenstrukturfor,hvordanmanpåflereforskelligeniveauerkandesignedigitalelæreprocesseroglæremidler.
Teknologien,deranvendes,eraltsåbaseretpårobotsystemer,ogdissebestårafkropsligtintelligenteogsituerederobotagenter,deresopgaverogderesomgivelser(Brooks,1991;Pfeifer,2006;Hallam,2006).Robotagentenerenkombinationafintelligentsoftwareoghardware.Atdenersitueretvilsige,atdenkanforholdesigkonkrettiltidogrumogf.eks.giveumiddelbarfeedbackiformatbevægelse,lysellerlyd.Atdenerkropsligintelligentvilsige,atdenkanfortolkeomgivelsernevha.afsensoriskeinput,f.eks.lys,lydellertryk.
Hovedspørgsmåleter:Hvordankanlæreprocesserkvalificeresvedhjælpafeksperimenteludviklingafrobotsystemertilbrugiundervisning?–ogherunderhvordantilrettelæggesteknologiskedesignpro‐cessersåledes,atpotentialerneiteknologienudnyttesoptimalttilgavnforslutbrugerne?
Læreprocessernedesignesogvurderesmedudgangspunktienforståelseaflæringsomensocialprak‐sishvordenlærendeeraktivdeltagende,medskabendeogreflekterende(Wenger,2004;Bateson,2000;Schön,2001).Socialitet,aktivhandlen,medskabenogrefleksiondannergrundlagfor,atdenlæ‐rendekanværefantasifuld,kreativoginnovativ(Scharmer,2009;Nonaka,1995).
Robotsystemererennykontekstforlæremidler,hvorlæreprocessenopståridendirekteinteraktionmellemdeltagerneoglæremidlerne,oghvorrobotsystemetsåldesudgøretmediefordenneinterak‐tion.
Forskningsspørgsmåletudforskessærligtgennemtodesign‐cases,somomhandlerdesignafrobot‐teknologiskelæremidler,hvormålgruppenerdeltagereogmedskabere.Derharværetfokuspåde‐signprocesser,oghvordaneniterativdesignmetodeharkunnetmedvirketilatskabelæremidlermedveldefineredelæringsmålogenfleksibeldidaktik.Dererudviklettokonkreteprototypertileleveriindskolingen,sombeggehandlerommatematik:
Læreprocesserogrobotsystemer
8
a) FractionBattle.Detenelæremiddelslæringsmåldrejersigombrøkregning,sefigur1(a)b) NumberBlocks.Detandetlæremiddelslæringsmåldrejersigompositionssystemet
(titalssystemet),somersværereatudtrykkepådanskendpåmangeandresprog,sefigur1(b)
FIGUR1(A)FRACTIONBATTLE;(B)NUMBERBLOCKS
Foratkunnearbejdemeddetocasespåenensartetmådehardetværetnødvendigtatbrugeenforsk‐ningsmetode,somkantilpassestildeforskelligetyperafeksperimentelledesignprojekter.Derudoverskulledetværeenmetode,sominddragerbrugernesomaktivedeltagereogmedskabere.Forsknings‐metodenerenkombinationafaktionsforskningogdesignbaseretforskning,somidetteprojektharfåettilnavnetdesignbaseretaktionsforskning.Metodeneriterativogerbaseretpå,atderihveritera‐tionerenintervention,hvordeltagere,udviklereogforskeresammenudførerenopgave,f.eks.testeretlæremiddelelleridegenererer(Lewin,1946;Figueiredo,2007;Barab&Squire,2004;Sharp,2007;vandenAkker,2006).
Derkomenrækkeresultatertilvejeidesign‐ogforskningsprocessenom,hvordanlæreprocesserkankvalificeresvedhjælpafrobotteriundervisningen.Disseresultaterkansamlesifølgendepointer:
Decentralepointerfradisseeksperimenterersomfølger:
Forankringaffagligvidenikropsligeerfaringer.Brugernessamspilmedrobotternegørdetmu‐ligtfordematfåmerekropsligeerfaringermedemneområdet–f.eks.fornemmelseafrytmeniudtalenafstoretalellerafstørrelsesforholdeneibrøker.Disseerfaringerkanforankressomtavsvidenogdannegrundlagfordenviderelæring.
Fysiskeoplevelserogbegrebsligviden(Læring2).Dekropsligeerfaringerogdentavsevidenkangennemdidaktiskegreboversættestilmereeksplicitogbegrebsligviden.Læringenkommersåledestilatskeietvekselspilmellemkropsligeerfaringerogbegrebsligindsigt.
Eksperimenterendeogudforskendekompetencer.Idettesamspilmedrobotternelærerbørneneatundersøgenyeemnerogatkombinereforskelligekropslige,handlendeogreflekterendetil‐gange.Herigennemudviklerbørneneeksperimenterendeogudforskendekompetencer.
MedskabenBørneneermedtilatdesignedidaktikkensåvelsomlæremidlerne.Dennemed‐skabenderollebefodrerlærerprocessen.
Læreprocesserogrobotsystemer
9
Undervisere,didaktikogrobotlæremidler.Didaktikkenskalnytænkes,nårderkommertekno‐logiiklassen,ogdetervigtigt,atundervisernetageraktivtdelidennefornyelsesproces.
Leg,læringogrobotsystemer.Robotteknologiengivermulighederforetlegendesamspilmel‐lembørnoglæremidler,ogdetteerunderstøttendeforudforskendeogeksperimentellelære‐processer.
Læringgennemdesign.Teknologiskedesignprocesserintroduceredenyemåderforbørneneatdeltagepåogdettebetødnyemåderatlærepå.
Mangfoldigdeltagelse,mangfoldiglæring.Mangfoldighedafdeltagelsesformerskabermangfoldigemåderatlærepå.
Irelationtilrobotsystemerogdesignprocesserkanfølgendepointeropsummeres:
Robotsystemereregnettilatkonkretisereabstrakteogmatematisketemaer.Robotlæremidlerkunnegøreabstraktekonceptersombrøkerkonkreteoghåndgribeligeforbørnene.
Modulærerobotterersærligegnedetiltilpasningaffleksiblelæringsmåltilpassesigfleksiblekonteksterforlæring.Disserobotteregnersigtilbrugerinddragendedesignprocesser,idetdeappellerertilinteraktionogernemmeattilpassetilforskelligartedelæringsmål.Atenrobotagenerkompleksogfærdigudviklet,kanderimodbetyde,atdenermindrefleksibelogegnetsommedieidesignaflæremidler‐fordidenervanskeligattilpassetilforskelligartedelæringsmålogdidaktik.
Brugerinddragelsesynliggørpotentialerhosmålgruppenogiteknologien.Icase2vistedetsigf.eks.,atbørnenefandtdetmotiverendeogsjovtatsigestoretalogimitererobotagentsrytmeiudtalenafdissetal,ogdetteåbnededidaktiskemuligheder,somviudnyttedeiundervisningen.
Læreprocesserogrobotsystemer
10
SUMMARY
LEARNINGPROCESSESANDROBOTICSYSTEMS– DESIGNOFEDUCATIONALTOOLSANDLEARNINGPROCESSESUSINGROBOTIC MEDIAANDUSINGCHILDRENASCO‐DESIGNERS
Educationalrobotictoolshavealarge,untappedpotentialformotivatinglearningandmakingitmoreeffective.Thisisbecauserobottechnologycreatestoolswhicharemorevibrant,faceted,andphysicalintheiruserinteractionthantraditionalpaperorscreen‐basedmedia.Thekeytoexploitingthispotentialliesprimarilyindevelopinganunderstandingofhowrobotscansupportthelearningprocess.
Theobjectiveofthisstudyistoimproveexistingstrategiesforthedevelopmentoflearningprocessesandeducationaltoolsusingthemediumofroboticsystems.Thisdissertationthereforeaddressestheexperimentaldevelopmentofeducationalrobotictoolsanddiscussesthelearningprocessesthattakeplacebothduringdevelopmentandduringtheactualuseofthetool.Wegainaninsightintodevelopmentprocessesoccuringwhenthetargetgroupofchildrenparticipatesactivelyinthedesignofspecificeducationalroboticsystems.Amulti‐levelstructureforadesignprocessfordigitallearningandteachingresourcesisalsosuggested.
Thetechnologyusedisamodularroboticsystem,consistingofmultipleembodied,intelligentandsituatedrobotagents;theiravailableactions;andtheirinteractionwiththeenvironment(Brooks,1991;Pfeifer,2006;Hallam,2006).Beingembodiedintelligentmeansthattherobotcaninterprettheenvironmentusingsensoryinput,forexamplelight,soundortouch.Beingsituatedmeansthatitcanrelatespecificallytotimeandspaceandgiveimmediatefeedbackintheformofmotion,lightorsound.
Mymainresearchquestionis:Howcanlearningprocessesbeenrichedbytheexperimentaldevelopmentofeducationalroboticsystems?Thisincludesthequestionofhowtoorganizedesignprocessesinordertobestexploittheinherentpotentialofthistechnologyforthebenefitofthetargetgroup.
Learningprocessesaredesignedandevaluatedbasedontheunderstandingoflearningasasocialpracticewherethelearnerisanactiveparticipator,co‐creatorandcritic(Wenger,2004;Bateson,2000;Schön,2001).Thissocial,activeinteraction,withparticipationandreflection,isalsothebasisforbeingimaginative,creativeandinnovative(Scharmer,2009;Nonaka,1995).
Roboticsystemsareanewcontextforeducationaltools,wherethelearningprocesscanbeobservedinthedirectinteractionbetweenthelearnerandthetool,andwheretherobotisthemediumaroundwhichthisinteractiontakesplace.
Theresearchquestionisexploredprimarilyinthelightoftworobot‐technologicaldesigncaseswherethechildreninthetargetgroupareactiveparticipantsandco‐creators.Thefocusisonthedesignprocessandonhowaniterativedesignapproachcangenerateaneducationaltoolwhichhaswelldefinedlearninggoalsandflexibledidactics.Twoprototypeshavebeendevelopedforprimaryschoolchildrenwithinthefieldofmathematics:
Læreprocesserogrobotsystemer
11
a) FractionBattle.Thiseducationaltoolallowsthelearnertoaddandsubtractsimplefractions,
seefigure1(a).b) NumberBlocks.Thistoolteachesabouttheplacevaluesystem.Thesystemsupportsthe
pronunciationofnumbersinDanish,seefigure1(b).
FIGURE1(A)FRACTIONBATTLE;(B)NUMBERBLOCKS
Inordertotreatthetwocasesuniformly,itisnecessarytousearesearchmethodthatcanbeadaptedfordifferentdesigncases.Themethodchosenalsoneededtosupporttheinclusionofthetargetgroupasactiveparticipantsandco‐creators.TheresearchmethodchosenwasacombinationofActionResearchandDesign‐basedResearchnamedDesign‐basedActionResearch.Themethodisiterativeandbasedoninterventionsineachiterationwherethetargetgroup,developers,andresearcherperformanactivity,e.g.brainstorming,ortestingtheeducationaltool(Lewin,1946;Figueiredo,2007;Barab&Squire,2004;Sharp,2007;vandenAkker,2006).
Duringthedesignandresearchprocessseveralpointscametolightregardinghowlearningprocessesareaffectedbytheuseofrobotictools.Thesepointscanbesummarizedasfollows:
Pointsinrelationtolearning:
Anchoringofacademicknowledgeinbodilyexperience.Userinteractionwiththerobotsenablesamorebodilyexperiencee.g.theusersensestherhythmofthepronunciationoflargenumbersortheproportionsoffractions.Thisexperienceisaformoftacitknowledgewhichanchorsfuturelearning.
Bodilyexperiencesandconceptualknowledge.Thebodilyexperienceandthetacitknowledgeacquiredtransformsintomoreexplicitandconceptualknowledgethroughthedidacticpractice.Learningarisesintheinterplaybetweenbodilyexperienceandconceptualinsight.
Experimentingandexploringcompetences.Ininteractingwiththerobots,childrenlearntoexplorenewtopicsandtocombinedifferentbodily,participative,andreflectiveapproaches.Inthiswaythechildrendevelopexperimentalandexploratorycompetences.
Co‐creators.Thechildrenareinvolvedindesigningthedidacticsaswellastheeducationaltool.Thisco‐creativerolenourishesthelearningprocess.
Læreprocesserogrobotsystemer
12
Teachers,didactics,andeducationalrobotictools.Thedidactichastoberethoughtwhennewtechnologyisbroughtintotheclassroom,anditisimportantthateducatorstakeanactivepartinthisprocess.
Play,learning,androboticsystems.Robotictechnologyoffersopportunitiesforplayfulinteractionbetweenchildrenandeducationaltools,andthissupportsbothexploratoryandexperimentallearningprocesses.
Learningthroughdesign.Thetechnologicaldesignprocessesintroducednewwaysforthechildrentoparticipateandthismeantnewwaysoflearning.
Multipleformsofparticipation,diverselearning.Diverseformsofparticipationcreatesmultiplewaysoflearning.
Overviewoverpointsinrelationtoroboticsystemsanddesignprocesses:
Roboticeducationaltoolsmakeabstractconceptssuchasfractionsconcreteandtangibleforthechildren.
Modularrobotsareparticularlysuitableforusewithflexiblelearninggoalsduetotheiradaptability.Theyarealsosuitablefordesignprocesseswhichinvolveusers,sinceinteractingwiththemissoappealing.Themorecomplexandfinalizedarobotis,thelesssuiteditisasamediumforeducationaldesign,becauseamorecomplexrobotismorecomplicatedtoadapttodiverselearninggoalsanddidactics.
Userinvolvementdemonstratedthepotentialinthetargetgroupandinthetechnology,e.g.itwasmotivatingandfunforthechildrentopronouncelargenumbersandthatpotentialcouldbeusedinthedidactics.
Læreprocesserogrobotsystemer
13
1 INDLEDNING
Designafrobotteknologiskelæremidlertilbrugiundervisningindeholderstore,endnuikkeudnyttedemulighederforatgørelæreprocessermeremotiverendeogeffektive.Detskyldes,atdisseteknologiergørdetmuligtatdesignelæremidler,somermerelevende,facetteredeogfysiskeideresinteraktionmedbrugerne,endpapir‐ogskærmbaseredemedierofteer.Nøglentilatudnyttedissemulighedererførstogfremmestatudvikleenforståelseaf,hvordanrobotteknologikanunderstøttelæreprocesser.
Måletforafhandlingeneratkvalificerestrategierforenvidereudviklingafdigitalelæringsmediervedbrugafrobotteknologi.Dettegøresigennemtodesigncases,hvordererblevetdesignetmodulærero‐botlæremidlertilbrugimatematiktimerneiindskolingen.
Forhvercaseanalyseresdet,hvilkeformerforlæreprocesserderkommerispilidesignforløbet.Idesignprocessenvilderværefokuspåkollaborativelæreprocesser,hvordenlærendeeraktivdelta‐gende,medskabendeogreflekterende.
Afhandlingenplacerersigtværfagligtmellemteknologiskogpædagogiskforskning.Detteknologiskebenbyggerpåsoftwareengineeringogrobotteknologi.Detpædagogiskebenbyggerpålæringogdi‐daktik.Det,somforbinderdetoben,ertemaerneinteraktionogdesignprocesser,somercentralebådeiforståelseafdesignprocesserogrobotsystemerogaflæreprocesserogdidaktik.Jegharforsøgtatkonstruereensammenhængendeforståelseafteknologiogpædagogikvedatfokuserespådelæren‐desinteraktionmedhinandenogmedlæremidlerneogpå,hvordandelærendegennemdenneinter‐aktionkanværesåvelmedskaberesombrugereaflæremidlerne,oghvordandettekandannegrund‐lagforlæreprocesserprægetafkreativitetogrefleksion.Tværfaglighedenharværetenudfordringbådeteoretisk,empiriskogmetodisk.Ogtværfaglighedenmellemlæringogrobotteknologiharogsåmedvirkettilathøstenyvidenomlæringspotentialervedbrugafrobotlæremidleriundervisningen.
Baggrund
Iudviklingenafdigitalelæringsmediererdetidaganerkendt,atmediernesinteraktiviteterensærde‐lesvæsentligfaktorforlæringenskvalitet(Jensen,1998).Interaktivitetgørlæreprocessernemeremotiverendeogoplevelsesrige.Brugerenfårindflydelsepålæringsforløbetogkansekonsekvenserneafegnevalg(empowerment).Derkanopståetdynamisksamspil,somermedrivendeogprægetaflegogselvforglemmelse(flow)(Csikszentmihalyi,2005).Samspilletkanantagetrækafdialogogtilpasningogfremmerefleksion(Bateson,2000),f.eks.refleksionoverhandling(Schön,2001).Denokmestudprægedeeksemplerpåensådaninteraktivitetfinderviispil–ogiudvidetforstandiseriousgaming(Gee,2004;Jessen,2007).
Idealetominteraktivitetindebærerimidlertid,atlæringsmedietkangivemed‐ogmodspil,næstenpåsammemådesomenegentligdialogpartner.Encomputer,somoperererrutineprægetogregelbundet,bærerenrækkevæsentligebegrænsningerforudviklingenafinteraktivitet.Denkanbliveen”dødvægatspilleopad”.
Robottersfysiskeintelligenserkendetegnetvedevnentilatgenererenyereglerpåbaggrundaftidligere”erfaringer”.Robottererkendetegnetvedetdirekteogsensorisksamspilmedomgivelserne.Enrobotyderdermedetsamspilogfeedback,sombrugerenviloplevesommegetlevende,adaptivogbetydningsbærende.Derforindeholderrobotteknologietpotentialeforatskabeenanderledes
Læreprocesserogrobotsystemer
14
dynamikiinteraktionenmellembrugeroglæringsmedie.Deterdettepotentiale,somdetteprojektviludforske.
Forskningsspørgsmål
Jomererigholdiginteraktionener,desstørrepotentialeforlæring.Detcentralespørgsmåler:
Hvordankanlæreprocesserkvalificeresvedhjælpafeksperimenteludviklingafrobotsystemertilbrugiundervisning?‐ogherunderhvordantilrettelæggesteknologiskedesignprocessersåledes,atpotentialerneiteknologienudnyttesoptimalttilgavnforslutbrugerne?
Dettehovedspørgsmålrummerenrækkedelspørgsmål:
1. Hvaderkvalitetilæring–hvordankonstateresden?–hvorforermedskabenogrefleksionvigtig?
2. Hvaderrobotsystemerogkropsligintelligens?‐hvordankandetteudnyttesidigitalelære‐midler?–oghvilkeudviklingsstrategierogkonceptersynesmestlovende?
3. Hvordanskaldesignprocessenforfremtidigerobotsystemerforløbeforfremmedeltagelse,medskabenogrefleksivitetilæreprocessen?
Dissespørgsmålskalbelysesgennem:
‐ Teoretiskanalyseafdecentralegrundbegrebersamtkriterierforvurderingafkvalitetilæring.‐ Gennemgangogevalueringafenrækketidligereforsøgpåatanvenderobotsystemerilæ‐
ringsforløb.‐ Eksperimenteludviklingafrobotteknologiskelæremidlerogderesdidaktik.
Oversigtoverdetoeksperimentellecases
Beggecasesomhandlerdesignafrobotteknologiskelæremidler,hvormålgruppenermedskabereellermedarbejdere.Derharværetfokuspådesignprocesser,oghvordaniterativdesignmetodeharkunnetmedvirketilatskabelæremidlermedveldefineredelæringsmålogenfleksibeldidaktik.Dererudvik‐lettokonkreteprototypertileleveriindskolingen,sombeggehandlerommatematik:
1)FractionBattle.Detenelæremiddelslæringsmåldrejersigombrøkregning,sefigur1(a)
2) NumberBlocks.Detandetlæremiddelslæringsmåldrejersigompositionssystemet(titalssystemet),somersværereatudtrykkepådanskendpåmangeandresprog,sefigur1(b)
Læreprocesserogrobotsystemer
15
FIGUR2(A)FRACTIONBATTLE;(B)NUMBERBLOCKS
Foratkunnearbejdemeddetoenensartetmåde,hardetværetnødvendigtatbrugeenforskningsme‐todesomkantilpassetildeforskelligetyperafeksperimentelledesignprojekter.Derudoverskulledetværeenmetodesominddragerbrugernesomaktivedeltagereogmedskabere.Forskningsmetodenerenkombinationafaktionsforskningogdesignbaseretforskning,somidetteprojektharfåettilnavnetdesignbaseretaktionsforskning.Metodeneriterativogerbaseretpå,atderihveriterationereninter‐vention,hvordeltagere,udviklereogforskeresammenudførerenopgave,f.eks.udformeridéertilel‐lertesteretlæremiddel.Såledesbanerafhandlingenvejenforentilgang,somharfokusdesignaflæ‐reprocessermedrobotteknologisommedie.
Forhvercasebeskrivesdetiterativeudviklingsforløb,ogforhvercaseerderenretrospektivanalyse,hvordetanalyseres,hvilkelæreprocesserderharværetispilidesignforløbene.
Designmetodentænkesanvendtaffremtidigestuderendepåbl.a.uddannelsenilærings‐ogoplevel‐sesteknologipåSDU.
UdviklingsprojektFractionBattle(1)erudarbejdetitætsamarbejdemellemMc‐KinneyMøllerInsti‐tuttet,Knowledgelab,RosengårdskolenogPlayAliveA/S.
UdviklingsprojektNumberBlocks(2)erudarbejdetitætsamarbejdemellemMc‐KinneyMøllerInsti‐tuttet,CenterforPlaywarepåDTU,DPUAarhusUniversitetogRosengårdskolen.
Perspektiver
Afhandlingenhandleraltsåom,hvordanmanforbedrerintegrationafrobotsystemerilæreprocesser,såledesatlæringkanforegåpåenengagerendeogeffektivmåde.Nedenståendefigur(Figur3)viserenoversigtoverhvilketemaerafhandlingenvilkredseom.
Læreprocesserogrobotsystemer
16
FIGUR3:OVERSIGTOVERPERSPEKTIVERPÅCASESIPROJEKTET
Imidtenaffigurensesdeeksperimentellecases,somerafhandlingenskerneogomkringsvævercentraletemaersombringesispil.Decentraletemaerer:(1)innovativedesignprocesser,somunder‐støtterdesignaflæreprocesserogdigitalelæremidler;(2)kvaliteterilæring,sombyggerpåsocialitet,detaglse,medskaben,adaptivitet,refleksionoginteraktion;(3)robotsystemerogbeslægtedeteknolo‐gier.Deterenkernekvalitetiprojektetatbrugereansessommeddesignereogmedskabereidekon‐kretedesignprocesser.Detercentraltatbrugeremyndiggøres(Gee,2003).Derudovereraktivdelta‐gelseoghandlengrundlagforlæring(Wenger,1998).
1.1 OPBYGNINGAFAFHANDLING
Afhandlingenbeståraftodele:
‐ Del1erdenegentligeafhandling,somerskrevetsomenmonografi.‐ Del2erbilagsdelen,sombestårafpeerreviewedeartikler.Disseartiklererpubliceredeeller
accepteredeafforlagellerforskningskonferenceriphd‐perioden.
1.1.1 OPBYGNINGAFDEL1–LÆREPROCESSEROGROBOTSYSTEMER
Kapitel1Indledning
Indlederafhandlingenmedatintroducerefeltetrobotteknologioglæring,oghvordanfeltetvilblivebehandletidenneafhandling.
Kapitel2Læring,refleksionogmedskaben–analysemodel
Dettekapitelhartilformålatudvikleogbegrundedenforståelseaflæreprocesser,somliggertilgrundforanalysen.Somudgangspunkthævderjeg,atrobotteknologimuliggørenrigereformforinter‐
Design af interaktive robotlæremidler
Forsknings‐og design metode
LæringRobot‐systemer
Læreprocesserogrobotsystemer
17
aktivitetilæreprocesser,ogatdetteigenmuliggørlæreprocessermedenhøjeregradafrefleksivitetogmedskaben.Menhvadvilinteraktivitetoverhovedetsige,oghvadrollespillerdenilæreprocesser?Hvoribestårenhøjereellerlaveregradafrefleksivitetogmedskaben?Ogerdissemålestokkeforkvalitetenilæring?Dissespørgsmålbliverbehandletidenneindledendeanalyse.Analysenharfemtrin:
1. Trin1:Læringogrefleksivitet:Allerførstfastsættesendefinitionaflæringsomenproces,derindebærergensidigtilpasningiinteraktion,ogsomkanværeprægetafforskelligeniveauerafrefleksion.HertagerviafsætiBatesonsbegrebomlæring(Bateson,2000).
2. Trin2:Refleksivelæreprocesserisocialefællesskaber:Inæstetrinundersøgervilæringsomenproces,derudfoldersigikonkrete,historiskogsocialtgivnefællesskaber.DetskermedafsætiWengersbegrebomlæringsomsocialiseringindenforetpraksisfællesskab(Wenger,2004)ogSchönsbegrebomvidenoglæringsomforankretikonkretehandlinger(Schön,2001).
3. Trin3:Læringsbegrebet–berigetafkonkretkontekstualitet:HergentænkesBatesonstaksonomiaflæringsniveauerberigetafblikketforsocialoghistoriskkontekstualitet(Gleerup,2003).Gleerupsøgerdesudenatgørelæringsbegrebetoperationeltiforholdtilstudierafuddannelse.
4. Trin4:Transcendensoginnovationilæring:Scharmer(Scharmer,2009)fremsætterenteoriogenarbejdsmodel,somsigtermodtranscenderendeoginnovativlæring.Viundersøgerdennemedhenblikpåatidentificeretrækvedlæring,somkandannegrundlagfordenvidereundersøgelseafrefleksivogskabendelæring.
5. Trin5:Leg,eksperimenterenogmedskaben:Batesonbeskriverlegensometfrimrumhvordeteriordenateksperimentereogudforskeudenatdeharkonsevenseridenvirkeligeverden.Dettefrirumkanpotentieltfremmemedskabende,innovativeogkreativelæreprocesser.
Kapitletenderudienteoretiskanalysemodelfor,hvordanvikanobserverereflekteret,sociallæringoginnovativlæringforbindelsemedevalueringafcases.Slutteligtindeholderkapitletetafsnitomlegoglæringoghvordandetkanlegforholdersigtilanalysemodellen.
Kapitel3Situeredeogkropsligerobottersomgrundlagforrobotlæremidler
Idettekapitelintroduceresrobotsystemer.Førstgivesenkortgennemgangaf,hvordanrobotteribegyndelsenmestvargenstandformyter,menislutningenaf1950’ernefikmerekonkreteskikkelseriformafindustrirobotter.Islutningenaf1980’erneblevrobotterneihøjeregradistandtilatforholdesigdynamisktilændringeriopgivelserneogblevidenneforstandsitueredeogkropsligtintelligente.Ogdetmuliggjorde,atrobotternekunnefungereimereustruktureredeomgivelsersomf.eks.etkøk‐kenellerklasselokale.Denneudviklinggjordedetmuligtatforestillesigrobotsystemertilbrugiun‐dervisning.Situerederobotterkaninterageredynamiskmedderesomgivelserogændreadfærdpåbaggrundafsansningerherognu.Idensidstedelafkapitletvildebliveargumenteretfor,hvilkentyperobotsystemersomerbrugbareienundervisningssammenhæng.
Læreprocesserogrobotsystemer
18
Kapitel4Eksemplerpårobotsystemertilbrugiundervisning
Dettekapitelgiverenoversigtovereksisterenderobotsystemer,somanvendesiforbindelsemedundervisning.Dererbådeeksemplerpårobotterfraforskningslaboratorierogfrakonsummarkedet.
Afsnitteteropdeltefter,omrobotsystemerersingulæreellermodulære.Dissebegreberbliverintro‐duceretikap3,ogdenneegenskabharbetydningforrobotsystemetskompleksitet.
Disseeksemplerpårobotlæremidlervilbliveanalyseretmedudgangspunktilæringsanalysemodellenfrakap2.
Kapitel5Forskningsmetode
Idettekapitelbegrundesmitvalgafmetode.Sombaggrundudfoldesscenarier,sommarkerertreyderpunkternefordesignteknikker:(1)Måldrevetdesign;(2)Teknologidrevetdesign;(3)Inter‐aktionsdrevetdesign.Metodernesstyrkerogsvaghederfremhæves.Minpositionliggerietspæn‐dingsfeltmellemdissetremetoder,menmedhovedvægtpåinteraktionsdrevetdesign.Derredegøresendviderefor,hvordaninteraktionsdrevetdesignoperationealiseresiforbindelsemed”FractionBattle”og”NumberBlocks”.
Derefterforklaresdet,hvordandenanvendteoverordnedeforskningsmetodeerinspireretafaktions‐forskning.AktionsforskningbeskrivesblandtandetmedudgangspunktiKurtLewin,dervardenførste,sombeskrevmetoden.Derudovervildergøresredefor,hvordanaktionsforskningidaganven‐desiforbindelsemedlæreprocesser,teknologiogdesign.Derefterkonkretiseresfremgangsmådenfordeeksperimentelleaktionsforskningsforløbfrastarttilslut.
Tilsidstudledesdererengeneriskdesignbaseretaktionsforskningsmodel,somervejledendeforprojektetseksperimentellecases,ogsomvilpassetildesignbaseredeforløbtiludforskningaflære‐processerogteknologi.
Kapitel6Case1DesignafFractionBattlerobotteknologisklæremiddel
Dettekapitelbeskriverændringsprocessenfraetudendørsklatrestativtiletindendørslæremiddel.Læremiddelkanbrugesiforbindelsemedsimplebrøkberegningeregnetforbørnmellemotteogtiår.RedesignetsketeisamarbejdemedPlayAliveogKnowledgelab.Design‐ogforskningsmetodenerfølgerdenmetodetildesignbaseretaktionsforskning,somblevudvikletidetforudgåendekapitel.Læremidletogdetsdidaktikblevudvikletafigennemfireiterationer.Engruppeafbørnfraandenklassedeltogigennemalleiterationernesomtestereogmedskabere.Børnenebrugtedereskrop,mensdelærte,ogdefikenførbegrebsligforståelseafbrøker,førdefiksatbegreberpå.
Kapitel7Case2:DesignafrobotteknologisklæremiddelNumberBlocks
Kapitletbeskriverudviklingenafetmodulærtrobotsystemlæremiddeltilstøtteformatematik‐undervisningiindskolingen.Konkretbestårlæremidletafinteraktiveklodser,ogdetkanbrugestilat
Læreprocesserogrobotsystemer
19
understøtteundervisningipositionssystemetogsammenligningaftal.Pådanskerdetsærligtvanske‐ligtatlæreatudtrykketal,fordiviiudtaleformenbytterompådetomindstbetydendecifre.F.eks.sigervien‐og‐tyveogikke”tyve‐ti‐en”.Udviklingenerforegåetsomendelafendesignbaseretaktions‐forskning(jævnførafsnit5)ogietsamarbejdemellemDPU,DTU,RosengårdskolenogSDU.FraRosen‐gårdskolendeltogenandenklassederesmatematikogenreferencegruppeafmatematiklærerefraindskolingensomaktivedeltagereidesignprocessen.Læremidletforbinderfysiskinteraktion,læringogøjeblikkeligfeedback.Overraskendefandtbørnenedetsjovtatkonkurrereom,hvemderkunnebyggedetstørstetal.Detteeksemplificererdentætteforbindelsemellemlæringsmål,gameplayoglæremidlet.
Kapitel8Konklusion
Afhandlingenshovedspørgsmålbesvares
‐ Hvordankanlæreprocesserkvalificeresvedhjælpafrobotsystemer?–oghvilkekonsekvenserhardetfordesignprocessen?
Detkapitelsamleroppådepointer,somfremkomvedigennemdeeksperimentellecases.Pointernebliverrelaterettilteorenikap2,3,4og5.Pointererafhandlingensegentligeresultaterogbesvarer,hvordanlæreprocesserkankvalificeresvedhjælpafrobotsystemer.Desudenevalueresdesignproces‐sen,ogdersamlesoppåhvordandeninddragendedesignprocesharpåvirketlæreprocessenogdelta‐gelsesformerne.
Kapitel9Perspektiver
Iperspektiveringenåbnesderforenvidererækkendediskussion.Iheledenforudgåendeanalyseharderværetfokuseretpå,hvordanvikandesignerobotteknologiskelæremidlertilbestemteundervis‐ningssituationer.Nurettesfokusmodosselvsomdesignereogvoreslæring.Hvaderdetforenmetieratværedesignerafinteraktiverobotteknologiskelæremidler?Hvadforetnytpraksisfelterunderdannelse?Meddenneafhandlingønskerjegogsåatværemedtilatformedetteprofessionellearbejds‐felt,ogdettegøresgennemtoeksempler:
Førstrejsesendiskussionaf,hvilkesærligekravderstillesfremtidensdesignereafdigitalelæremid‐ler,foratdekanhonorereudviklingaflæremidler,somfremmermedskaben,deltagelseogrefleksionbrugeren.Dettebelysesgennemudformningenafdennyeingeniøruddannelseilærings‐ogoplevel‐sesteknologi.
Dernæstperspektiveresdet,hvordandesignafdigitalelæreprocesserkankvalificeresvedhjælpaftværfagligedesignprocesser.Detteeksemplificeresmedenkortbeskrivelseafettværprofessioneltkursusforløbhvorstuderendepåtværsaftekniske,pædagiskeogsundhedsfagligeprofessionerskulleskabefremtidensrobotlæremidler.
Meddenneperspektiveringløftesdesignafrobotlæremidleroppåmeta‐niveauogsætterfokuspådensærligemetierdeteratdesignedigitalelæremidleroglæreprocesser.
Læreprocesserogrobotsystemer
20
1.1.2 DEL2–BILAG:ARTIKLER
Del2bestårafensamlingafdeartiklersomblevudarbejdetogpubliceretiph.d.‐forløbet.Artiklerneermedknyttettilteoriafsnitteneogisærliggradtilcase‐afsnittene.Alleartiklerneerpeerreviewed.
Bilag1:Theplaygroundintheclassroom–fractionsandrobottechnology
ArtiklenbeskriverudviklingenafFractionBattle,somdesudenindtroduceresikapitel6.Udviklings‐forløbetforegikiterativtogihveriterationforegikensærligtestmedmålgruppen.
Forfatter:MajgaardG.ArtiklenblevpræsenteretvedCELDA‐konferenceni2009iRom,Italien.Artik‐lenfindesifølgendeproceedings:IADISInternationalConferenceonCognitionandExploratoryLearninginDigitalAge(CELDA2009),ISBN:978‐972‐8924‐95‐9©2009IADIS,page10‐17(peerreviewedconferenceartikel)
Bilag2:Design‐basedActionResearchintheWorldofRobotTechnologyandLearning
ArtiklenomhandlerforskningmetodensomblevanvendtiforbindelsemedudviklingenaflæremidletFractionBattle.Artiklensætterfokuspåstyrkerogsvaghedervedlæringsmål‐,teknologisk‐ogbrugerdrevetdesign.Idetkonkreteeksempelhardesignprocessenværetbrugetdrevet.Forskningsmetodenerdesudenbeskrevtikapitel5.
ForfatterMajgaardG.ArtiklenblevpræsenteretvedIEEEDIGITAL‐konferenceni2010iKaohsiung,Taiwan.Artiklenfindesifølgendeproceedings:TheThirdIEEEInternationalConferenceonDigitalGameandIntelligentToyEnhancedLearning:DIGITAL2010.IEEEPress,2010.s.85‐92(peerreviewedconferenceartikel)
Bilag3:RobotTechnologyandNumbersintheClassroom
ArtiklenomhandlerudviklenafNumberBlocksfradeførsteideertilenegentligprototype.Iartiklenbeskrivesdesudendenteknologiskeplatformsomliggertilgrundforapplikationen.Derudoverbeskrivesdeniterativedesignprocesmedfokuspåerfaringerfrainterventionermedmålgruppen.
Forfattere:Majgaard,G.MærskMc‐KinneyMøllerInstituttet,SyddanskUniversitet,[email protected],M.DanishSchoolofEducation,AarhusUniversity,[email protected],J.CenterforPlayware,TechnicalUniversityofDenmark,[email protected]
ArtiklenblevpræsenteretvedCELDA2010‐konferencenpå"Politehnica"UniversityofTimisoara,Rumænien.Artiklenfindesifølgendeproceedings:CognitionandExploratoryLearningCELDA2010.InternationalAssociationforDevelopment,IADIS,2010.s.231‐234(peerreviewedconferenceartikel)
Læreprocesserogrobotsystemer
21
Bilag4:PlaytestingtheDigitalPlayground
Artiklenomhandlerbegreberneanalogogdigitalleg.Kompansdigitaleanalyseresmedudgangspunkticomputerspilsperspektivogderfokuserespåbalanceringafdendigitalelegeplads.Ogderfokuserespåhvordanetableringafreglerisærligfraadskilleranalogogdigitalleg.Derrefererestilartiklenikapitel2omlæring,hvoretafunderafsnitteneomhandlerforholdetmellemlegoglæring.
ForfattereMajgaardG.,MærskMc‐KinneyMøllerInstituttet,SyddanskUniversitet,[email protected].,CenterforPlayware,TechnicalUniversityofDenmark&TheDanishSchoolofEducation,[email protected]/[email protected]
ArtiklenblevpræsenteretvedIADISGET2009‐konferenceniAlgarve,Portugal.Artiklenfindesifølgendeproceedings:ProceedingsInternationalConferenceinGameandEntertainmentTechnologies2009:InternationalAssociationforDevelopment,IADIS,2009.s.87‐92(peerreviewedkonferenceartikel)
Bilag5:Motivationogrefleksionie‐learning–enbegrebsligramme
Artiklenbeskriverhvordanpersonligelæringsstilekonkretkanimplementeresie‐læring.DerudoverintroducererartiklenQvortruptrupsvidenskategorierogdissediskuteresirelationtilartiklenskon‐kreteksempel.QvortrupsvidenskategorierhardannetgrundlagformininteresseforBateson.OgQvortrupsvidenskategorierdiskuteresirelationtilBatesonikapitel2,somomhandlerlæring,reflek‐sionogmedskaben.
Forfattere:Majgaard,G.,MærskMc‐KinneyMøllerInstituttet,SyddanskUniversitet,Thisted,A.,Fi‐nanssektorensUddannelsescenter,[email protected]
ArtiklenfindesiantologienIKToglæring:reflekteretpraksis,red.KonnerupU.;Riis.M.AUC.AalborgUniversitetsforlag,2009.s.81‐100(peerreviewedtidsskriftsartikel)
Bilag6:Robotteknologioglegsomarenafortværfagligtsamarbejde
Artiklenbeskriveretkursusforløbhvorstuderendeudvikledelærings‐ogrehabiliteringskoncepter,sombaseredesigpårobotikogleg.Destuderendearbejdedepåtværsafsundhedsfaglige,pædagogi‐skeogteknologiskeprofessionsuddannelser.Derrefererestilartiklenikapitel10omperspektiverpålæreprocesserogrobotsystemer
Forfatter:Majgaard,G.,MærskMc‐KinneyMøllerInstituttet,SyddanskUniversitet.Artiklenerbragti:MONA:MatematikogNaturfagsdidaktik,2010;01.01.2010s.42‐58(peerreviewedtidsskriftsartikel)
Bilag7:HowDesign‐basedResearchandActionResearchContributestothedevelopmentofDesignforLearning
Artiklenbeskriver,hvordandesign‐basedresearch,aktionsforskningoginteraktionsdesignkomple‐mentererhinandeniudviklingenafrobotlæremidletNumberBlocks.Design‐basedresearchharfokuspåforskningsprocesser,somharmedlæringatgøre.Aktionsforskningharfokuspåmålgruppensdeltagelseogmedskaben.Interaktionsdesignkredserommålgruppensinddragelse,teknologiske
Læreprocesserogrobotsystemer
22
designprocesseroginteraktion.Artiklenhartilknytningtilkapitel5,somomhandlerforskningsme‐tode,ogtilkapitel7,som,omhandlerudviklingenaflæremidletNumberBlocks.DesudenbyggerartiklenviderepåartiklenDesign‐basedActionResearchintheWorldofRobotTechnologyandLearning.
ForfatterMajgaard,G.,MærskMc‐KinneyMøllerInstituttet,SyddanskUniversitet,[email protected],M.,DanishSchoolofEducation,AarhusUniversity,[email protected],J.,CenterforPlayware,DepartmentofElectricalEngineering,TechnicalUniversityofDenmark,[email protected]
ArtiklenersubmittettilDesignsforLearningogventes,hvisdenbliveraccepteret,atbliveudgivetiløbetafforårellersommer2011,semerepåhttp://www.designsforlearning.nu/(peerreviewedtidsskriftsartikel–status:submittet)
Bilag8:LearningPotentialsinNumberBlocks
ArtiklenerenudvidelseafartiklenRobotTechnologyandNumbersintheClassroom.Artiklenomhand‐lerudviklingenNumberBlocksogsætterfokuspåsærligelæringskvaliteter,somviobserverede.Ob‐servationernebyggerpåvideooptagelseroginterviewmedmålgruppen.
Forfattere:Majgaard,G.,MærskMc‐KinneyMøllerInstituttet,SyddanskUniversitet,[email protected],Misfeldt,M.,DanishSchoolofEducation,AarhusUniversity,[email protected],J.,CenterforPlayware,DepartmentofElectricalEngineering,TechnicalUniversityofDenmark,[email protected]
ArtikleneraccepteretogoptagetibogenTowardsLearningandInstructioninWeb3.0.AdvancesinCognitiveandEducationalPsychology,somredigeresafPedroIsaías,DirkIfenthaler,Kinshuk,DemetriosG.SampsonogJ.MichaelSpectorskalogudgivespåforlagetSpringer,NewYork.ArtiklenerenvidereudviklingafkonferenceartiklenRobotTechnologyandNumbersintheClassroom.Viblevinviterettilatudvideogudgivekonferenceartiklen.Artiklenventesudgivetidecember2011.
Læreprocesserogrobotsystemer
23
2 LÆRING,REFLEKSIONOGMEDSKABEN
Dettekapitelhartilformålatafklareanalysensteoretiskeudgangspunkt,herunderbegreberderkanbefordreenforståelseaf,hvordanbrugafrobotteknologikanmuliggørelæringsforløb,somerprægetafhøjrefleksivitetogmedskabendedeltagelsefradenlærendesside.Refleksivitetogmedskabenercentraleparametreianalysenaflæringsforløb.Idettekapitelgennemføresenteoretiskanalyseogud‐viklingaflæringsbegrebetmedhenblikpåatudfoldedissetoparametre.
Analysenbevægersigifiretrin,derhverinddragercentraleteoretiskebidrag:
Trin1:Læringogrefleksivitet:Allerførstfastsættesendefinitionaflæringsomenproces,derinde‐bærergensidigtilpasningiinteraktion,ogsomkanværeprægetafforskelligeniveauerafrefleksion.HertagerviafsætiBatesonsbegrebomlæring,derkanfindestedpåforskelligerefleksionsniveauerafhængigtaf,hvorvidtlæringenomfatterkontekstenforprocessen(Bateson,2000).Dennedelafanalysenløberimidlertidindidenbegrænsning,atBatesonslæringsbegreberudformettemmeligformeltogabstrakt.Derskitseresetformeltskeletafrefleksionsniveauerogkontekster.Mendertagesikkehøjdeforkonkrete,historiskogsocialtgivnekvaliteterafkontekster.Ogdersættesikkefokuspådeltagerrollerogaktørernesmedskabendedeltagelsesomdrivendeforudviklingafkontek‐sterogrefleksivitet.Batesongiverosennyttigdefinition,mendenmåudbyggesforatfåmerekonkretsubstans.
Trin2:Refleksivelæreprocesserisocialefællesskaber:Inæstetrinundersøgerviderforlæringsomenproces,derudfoldersigikonkrete,historiskogsocialtgivnefællesskaber.DetskermedafsætiWengersbegrebomlæringsomsocialiseringindenforetpraksisfællesskab(Wenger,2004).DesudeninddragesSchönsbegrebomvidenoglæringsomforankretikonkretehandlinger(Schön,2001).Beg‐geteoriergøropmedetintellektualistisksynpålæringogrefleksion.Refleksivelæreprocessererpraksisbårneogbehøverikkeværetematiseredeieksplicitteovervejelserhosaktøren.
Trin3:Læringsbegrebet–berigetafkonkretkontekstualitet:Analyserneundertrin2indebærerikkeenafvisningafBatesonsgrundlæggendelæringsbegreb.Mendelæggeroptil,atbegrebetudbyg‐ges.Etbudpå,hvordandettekangøres,findervihosGleerup(2003).HergentænkesBatesonstakso‐nomiaflæringsniveauerberigetafblikketforsocialoghistoriskkontekstualitet.Gleerupsøgerdesu‐denatgørelæringsbegrebetoperationeltiforholdtilstudierafuddannelse.Tilbagestårdogspørgs‐måletom,hvordandynamikkenilæringensudfoldelseafrefleksivitetogmedskabendedeltagelseblivertil.Dettespørgsmålersærligtinteressant,nårviønskeratskaberadikaltinnoverendelære‐processer.
Trin4:Transcendensoginnovationilæring:Hvordanbliverlæreprocesseristandtilatoverskrideengivenkontekst,forholdesigreflekterendeiforholdtilalternativekonteksterogskabeheltnye?Hvordanmuliggørdettenyefællesskaber?Scharmer(Scharmer,2009)fremsætterenteoriogenar‐bejdsmodel,somsigtermodtranscenderendeoginnovativlæring.Viundersøgerdennemedhenblikpåatidentificeretrækvedlæring,somkandannegrundlagfordenvidereundersøgelseafrefleksivogskabendelæring.
Trin5:Leg,eksperimenterenogmedskaben:Detundersøgesomlegkanunderstøtteekspe‐rimenterenogmedskaben.Batesonbeskriverlegensometfrimrum,hvordeteriordenateksperi‐
Læreprocesserogrobotsystemer
24
mentereogudforske,udenatdeharkonsevenseridenvirkeligeverden.Dettefrirumkanpotentieltfremmeinnovativeogkreativelæreprocesser.
Kapitletenderudienteoretiskanalysemodelfor,hvordanvikanobserverereflekteret,sociallæringoginnovativlæringforbindelsemedundersøgelseafcases.Desudenvilmodellenogsåkunnebrugesidesignaflæremidleroglæreprocesser,hvordererfokuspårefleksion,sociallæring,aktivdeltagelseoginnovation.
2.1 TRIN1:REFLEKSIONILÆRINGOGLÆRINGSTAKSONOMI
Somgrundlæggendemålestokforkvalitetenilæreprocessermedrobotteknologisommedievilderblivefokuseretpå,hvorvidtdettesamspilskaberrefleksionoveregenvidenoglæring.
HerbrugesBatesons(2000)modelforrefleksivitetilæring.Batesonsprængerdenbehavioristiskeramme,derprægedesamtidenspsykologiskeforskning,vedatudfoldebegrebersomrefleksion,kontekster,adaptivitetoginteraktion.KeidingbetegnerBatesonsomkognitivkonstruktivist.SelvomBatesonikkepånogettidspunktrefererertilPiaget,beskæftigerdesigbeggemedadaptivitet.Detkanskyldes,atdebeggevarinspireredeafbiologienogindividetsinteraktionogtilpasningssamspilmedomgivelserne(Keiding,2005:12).DerudovervarBatesoninspireretafkybernetikogsystemisktænkning,ogdeterblandtandetderfra,hanharsinebeskrivelseraflogisketype.
Grundideener,atjomeredynamiskmantilpassersinvidenogrefleksion,desmerevarig,kreativogskabendevilensvidenblive.Meddetteudgangspunktskelnesdermellemforskelligerefleksions‐niveauerividenoglæring.
Etlavtniveauafrefleksionvilværetilfældet,hvissamspilletmellembrugerogrobotteknologikunbestodi,atteknologienkunpåforudsigeligvisbistodbrugerenmedsineforehavenderogkunfor‐midledesimpelfaktuelfeedback.Ethøjtniveauafrefleksionviludfoldesig,hvisdetrobotteknologiskeobjektudfordrerbrugerensopfattelserafetemneogfremmernyeformerforforståelseogpraksis.
Interaktion,signalerogkontekster
IhenholdtilBatesonskalinteraktionforståssomenudvekslingafstimuli(signaler)mellemtoparter.Hverstimulusharetprimærtogetsekundærtindhold.Denprimæredelafsignaletbeskriverdetindholdsmæssige.Ogdetsekundæreerenindpakning,sombeskriver,ihvilkensammenhængsigna‐letsindholdskalforstås.Dennesekundæredelkaldesenkontekstmarkør.Derresponderespåbag‐grundafstimulus’ensindholdogkontekstmarkør.
Kontekstmarkørenerenmetameddelelse,somafkoderkontekstenogerisigselvenslagssignal.F.eks.erdetskinnendeobjekt,somenhypnotisørbrugerenkontekstmarkørellerhundensgå‐tur‐snor.Sig‐nalogkontekstmarkørermegettætforbundne,ogdetkanværesværtatkendeforskelpåsignalogkontekst.Entommelfingerregeler,atsignaletharkarakterafatværedynamisk,ogkontekstenharkarakterafatværemerestatiskoguforanderlig.Nårmanudforskeretnytfelt,vedmanikke,hvadder
Læreprocesserogrobotsystemer
25
erkontekstmarkør,oghvadderersignal.Forståelseafkontekstenskabessomendelaflærepro‐cessen.Detatenaktivitetforegårietklasseværelse,kanf.eks.identificeressomenkontekstmarkør,somfortæller,atderertaleomundervisning,ogataktørernemåfølgebestemtespillereglerforatkunnedeltagepålegitimvis.Ensådanmarkørbevirker,atindividerbevidstellerubevidsthandleriforståelseafdenkontekst,somindividetbefindersigi(Bateson,2000:289).Denstuderendeforstårbevidstellerubevidstdenkontekst,hvorienopgavebliverstilletogfølgeligogså,hvadderforventes.KontekstmarkørerneerbeslægtetmedetandetafBatesonsbegrebernemligframing,somhanbrugeriforbindelsemedleg.Framingbeskriverdenrammesætning,sometindividforetager,nårensituationskalfortolkes.Individetkanf.eks.tolkerammensomværendeenundervisningskontekstellerenlegekontekst,individetframer/rammesætterhermedsituation(Bateson2000:200).
LæringskalifølgeBatesongrundlæggendesessomændringafresponsovertid.Detvilsige,atinteraktionsmønstretmellemtoparterændrersig.
Batesonslæringstaksonomi
IBatesonsoptikerlæringaltsåkendetegnetvedenforandring(Bateson,2000:283).Batesonbrugerenanalogiforlæring,nemligbevægelse.Mankangradbøjebevægelse:”ingenbevægelse”,”bevægelsemedkonstanthastighed”,”bevægelsemedkonstantacceleration”eller”bevægelsemedændringafacceleration”etc.Forandringellerændringkendetegnergenereltprocesser(Bateson,2000:283).Pro‐cesserkanændresig,ogdekanaccelerereellerlignende.Enproceskanændresigsåmeget,atdetbliverennyproces.Dettegælderogsåforlæring.Batesonbeskriverkendetegnvedlæringpåsammemåde,dvs.atlæringihansoptikerenproces,dersomændrersigovertid.
UdfradettegrundsynkarakterisererBatesonforskelligeniveaueraflæring–altefter,hvorvidtlære‐processenindebærerændringerafkontekstenforlæring.Princippeter:Læringharenhøjeregradafrefleksivitet,jomeredenbringersinegenkontekstispilsomgenstandforlæreprocessen.Herundererentabel,somgiveretoverblikovertaksonomien(Tabel1).
TABEL1OVERSIGTOVERBATESONSLÆRINGS‐TAKSONOMI
Læ‐ring
Bateson Observationspunkter
0 Ingenlæring Ingenændringiadfærd
1
Tema Nyviden Helttilfældigeogudforskendeforsøg
BelønningogstrafKendetegn
LæringforståetsomændringafresponsovertidVanerogbetingningForstærkningogbelønningHurtigaflæring
Kontekst Sammekontekst(“Sameness”)
Refleksion Ingen
Eksempel Tilfældigeogudforskendeforsøgsomf.eks.nårmanlæreretnytdigitaltsystematkende.Ellerbelønningogstrafiforbindelsemedpointgivningicomputerspil
Læreprocesserogrobotsystemer
26
2 Tema AdaptivitetognyekonteksterBrugafvideninyesammenhængeMålrettetadfærdSynligerfaring
Kendetegn OptimeretlæringpåbaggrundaferfaringAdaptivlæringBevidstellerubevidstomegenmådeatlærepå.
Kontekst Anvendevideninyekontekster
Refleksion Bevidstellerubevidstrefleksionomegenmådeatlærepåogpåenikkeforandrendemåde
Eksempel Læreatlære.Denerfarneelevderbliverhurtigeretilattilegnesignyviden.Ellernårmananvenderenstrategiforatlæreetnytcomputerprogrampåbaggrundaftidligerelæreprocesser.
3 Tema SelvmotiveredeændringilæringsvanerEksplicitrefleksionoverlæringsvanerogændringafdisse.Kendetegn Sjældenudenterapeutiskindblanden
Kontekst Vælgekontekst,skabenye
Refleksion Bevidstrefleksionogforholdensigtilegenmådeatlærepå
Eksempel Terapeutiskindgribenellereksplicitrefleksionoverlæringsvaner.f.eks.bevidstforholdensigtilegenlæringsstilogændringaflæringsadfærd
4 Tema EvolutionærlæringIkkeobserverbariengeneration
Kendetegn Darwinistiskudvikling
Kontekst Enellerflere
Refleksion Kanforegåpåalleniveauer
Eksempel Menneskemednyemedfødtepotentialer
Tabellenblivertrinvisforklaretpådeefterfølgendesideretlæringsniveauadgangen.GennemgangenindeholderenrækkeafBatesonsegneeksempler.
Ingenlæring(”Zero”læringellernulteordenslæring)
”Ingenlæring”eller”Nullæring”erdetsimplesteniveau,somBatesonbeskriverdet.Detvilsige,atindividetviserminimalændringiresponspågentagnesensoriskeinput.Fænomenetkanvisesigiforskelligekontekster,seFigur4:
Eksemplerpåzero‐læring(1) Læringenerfuldført,elevengiver100procentkorrektesvarvedgentagnestimulus(2) Responsenihøjgraderstereotyp(3) Responsmønstreterminimaltbestemtaferfaringogmaksimaltafgenetiskefaktorer(4) Manlærerikkeafsinefejl
FIGUR4BATESONSEKSEMPLERPÅZEROLÆRINGIFORSKELLIGEKONTEKSTER
Manharlærtdet,dereratlæreomengiventing,ellermanlærerihvertikkemere,ogderforreagerermanpåsammemåde,hvergangengivenbegivenhedindtræffer.Derbliverikkeudforsketkontekster
Læreprocesserogrobotsystemer
27
elleralternativesvarmuligheder.Ensresponserblevetstereotyp,f.eks.somnårvækkeuretringer,såvedman,atdetermorgen.
Allæringpånærzerolæringerinogengradstokastiskogkanindeholdekomponenteraftilfældigeforsøg,somlykkesellerfejler,dvs.”trialanderror”.Påhvertlæringsniveaukommerdennetypekom‐ponentertiludtrykpåforskelligvis(Bateson,2000:287).
..alllearning(otherthanZeroLearning)isinsomedegreestochastic(i.e.containscomponentsof“trialanderror”),itfollowsthatanorderingoftheprocessesoflearningcanbebuiltuponanhierarchicclassificationoftypesoferrorwhicharetobecorrectedinvariouslearningprocesses(Bateson,2000:287)
Citatetheroverbeskriver,atallelæreprocesserindeholderelementeraf”trialanderror”,ogatdisseelementerdannergrundlagforBatesonklassifikationaflæring.
Dererentendenstil,atforsøgeneblivermindrestokastiske,jolængeremanbevægersigopilærings‐niveauer.Forsøgenegårfraatværetilfældigetilatværeadaptive.Ogpålæring3bliverforsøgeneenddaproaktive.MankanmedGleerups(2003)ogQvortrups(2006)blikenddaforstillesig,atproak‐tiveforsøgbliverinnovativeogkreative,hvilketuddybesiafsnit2.4ominnovativogemergerendeviden.
Påniveauet”ingenlæring”kanmanikkelæreafsinefejl.Enlærendekanikkehervedentilfældighedfaldeoverdenrigtigeløsningogsåreagerepåden.
Læring1(Førsteordenslæring)
Læring1indebærer,atresponsenændrersigovertid,ogdettebeskrivessomændringeriingenlæring.PådenmådekonstruererBatesondenyeniveaueraflæringsomenændringiforholdtillæringenpåforegåendeniveau.Læringindebærer,somsagt,isigselvenændring.Ogethøjereniveauaflæringerenændringafenændring–ogsåfremdeles.Læring1erimidlertidenændringafingenændring.
Læring1sker,nårdenlærendetiltident2giveretandetsvarpåenstimulusendtiltident1.Detvilsige,atderersketenændring.Læring1erenproces,somforegårienkonkretkontekstogoverettidsrum.
Etnutidigteksempelpådennetypelæringer,nårforældregiveropogsigertilderesbørn,”dufåren10’erhvisdukanværestilleienhalvtime”ellerf.eks.nårmanpåarbejdspladsenblivertilbudtenbonus,hvismanlykkesmedatudføreenaftaltopgave.
Deterlæringafdennetype,somudgjordemønstereksemplernefordebehavioristiskelæringsteorier.Herkanlæringbeskrivessomenprocesafstimulus,responsogbelønning(reinforcement).Reinforcementbetyderforstærkning,ogdetkanværepositivellernegativbelønning,f.eks.slikellerslag.Forstærkningbrugesbevidsttilatfremmeenbestemttypeadfærd.(Bateson2000:292).Beløn‐ningstyrkerspecifikkesekvenserafinteraktioniengivenkontekst.
Vanerogbetingningkanpålæring1ændrespåetmegetfundamentaltplan.Mankanogsåblivevænnetfraigen,hvisdergårenlangpausemellemenspecifikstimulussekvens.
Læreprocesserogrobotsystemer
28
Detmestkendteeksempelpålæring1erPavlovsbetingning,hvorenhundtiltident2begynderatsavle,nårenbestemtklokkeringeriforventningenomgodbidder,hvilkethanikkegjordetiltident1.HerunderillustreresBatesonstoeksemplerpåbetingning:(1)Povlovsforstærkningscaseog(2)Instrumentelbelønning,seFigur5.
(1) Pavlovscase:Hvisenspecifikstimulusogetspecifikttidsrum,såbelønning(reinforcement).Resultatetfører
efterhåndentilspytsekretionalleredevedstimulus.Seinteraktionsdiagrammetherunder:‐‐‐stimulus(buzzer,kontekst1)‐‐‐
…specifikttidsrum..‐‐‐stimulus(belønning(godbid),kontekst1)‐‐‐
Gentagesfleregangeindtilspytsekretionen‐idetøjeblikskerlæring1‐‐‐stimulus(buzzer,kontekst1)‐‐‐
‐‐‐respons(spytsekretion,kontekst1)‐‐‐…specifikttidsrum…
‐‐‐stimulus(belønning(godbid),kontekst1)‐‐‐
(2) Instrumentelbelønningscase:Hvisenspecifikstimulusogenspecifikstykkeadfærd,såbelønning.Se
interaktionsdiagrammetherunder:‐‐‐stimulus(”sætdighund”,kontekst1)‐‐‐‐‐‐respons(hundensættersig,kontekst1)‐‐‐‐‐‐stimulus(belønning(godbid),kontekst1)‐‐‐
FIGUR5BATESONSEKSEMPLERPÅBETINGNINGVEDFORSTÆRKNINGOGBELØNNING
Interaktionsdiagrammernevisermulighedsmønstre,somhundekangentageilignendekontekster.Hundenharenforventningometspecifiktmulighedsmønster.
Dennetypelæringkanogsåanvendesienskolesammenhæng,f.eks.nårenelevlærersigdetperiodi‐skesystemudenadforatfåengodkarakter.Elevenbehøverdogikkeathaveforståetnogetindholdirelationtildetperiodiskesystem.Daelevenshandlingerikkeerknyttettilforståelseafdetfagligeindhold,vildennetypelæringikkekunneståaleneienundervisningsituation.
Aflæringerudbredtpåniveau1,idetdet,dererindlærtvedhjælpafforstærkning,fortonersig,nårforstærkningenophører.Detudenadlærte,somf.eks.erindlærtvedmemoreringsteknikker,vilogsåtypiskaflæresovertid,hvisderikkekommerenkonkretkontekstatsættedetsammenmed.
Konteksterogkontekstmarkørereretafnøglebegreberneibådelæring1,2og3.Pålæring1erderenantagelseom,atkonteksteneruændret.Deterf.eks.densammeklokke,somringerhosPavlovshunde.Deternoget”sameness”overkonteksten.Kontekstenvilselvfølgeligoftestværeforskellig,f.eks.”kanmanikkebadeidensammeflodtogange”(Heraclitus).Idennetekstantagesdet,atkontek‐sterkangentages.Enhundkanikkespytafsondre,hvisdenikkeubevidstkangøresigantagelserom”sameness”ikontekster.”Sameness”kanbeskrivessomengentageligkontekst.
Derudoverrummerlæring1”Trialanderror”‐læring,somereneksperimenterendetypeniveau1læring,hvormanvedhelttilfældigeforsøgfalderoverdenrigtigeløsning.Dennetypeeksperimente‐renermegetbrugbar,nårmanskallærenysoftwareatkende,oghvormanikkeumiddelbartkangætte,hvordanmanskalfåsoftwaretilatgøre,sommanønsker.Denneslagseksperimenterener
Menneske Hund
Menneske Hund
Læreprocesserogrobotsystemer
29
udforskende,ogdenlærendekanudvikledennedisciplinvedatbrugedenofte.”Trailanderror”fungererpåallelæringsniveauer.
Læring1eraltsåifølgeBatesonændringispecifikresponsiengentageligkontekst.Læringenkanskevedbetingning,udenadslæreeller”trialanderror”isinmeststokastiskeform.HvilketBatesonformulererherunder.
‐ Learning1isachangeinspecifityofresponsebycorrectionsoferrorsofchoicewithinasetofalternatives(Bateson,2000:293)
Citatetbeskriver,atlæring1erændringeriresponsovertid,ogændringeniresponsskervedtilfæl‐digtatvælgemellemdekonkretealternativer,derertilrådighed.
Læringsombyggerpåbelønningogstrafsesofteiforbindelsemedcomputerspiloglæringsspil.Spille‐renfårpointogekstra”liv”somsomresultatafveludførtdåd.Hvisspillerenderimodikkeresponde‐rerpositivtiforholdtilspilletsregler,fårhanenstrafiformattabaflivellerlignende.
Læring2(Andenordenslæring)
Læring2erkarakteriseretvedændringiprocessenvedlæring1.Detkanogsåbeskrivessomatlæreatlære,”deutero‐læring”(Bateson,2000:159)ellerkorrektiveændringerilæreprocessen.Deterenproces,hvordenlærendeslæringsstrategiubevidstbliverforbedret.Læring2erifølgeBatesondenmestudbredteformforlæring.Ognårderplanlæggesoggennemføresundervisning,vildetoftestværemedudgangspunktidennetypelæring.Grundbegreberilæring2er:adaptivitet,optimering,nyekontekster,erfaring,kollaboration,ændringsprocesser,kvaliteteriinteraktion.
Læring2eradaptiv,hvisdenlærendebliverbekræftetisitmulighedsmønster.Adaptivvilhersige,atdenlærendebrugersinvidenienændretkontekst.Denlærendetilpassersigdennyekontekstvedattilpassesinadfærdpåoptimerendevis.
Herunderereninstrumentelbelønningscase,somviseretsimpelteksempelpåadaptivitet,hvorenhundoverførersinadfærdtilennykontekst.SeBatesonseksempelomformettilinteraktionsdiagram‐metherunder(Figur6):
‐‐‐stimulus(”sætdighund”,kontekst1:ihaven)‐‐‐‐‐‐respons(hundensættersig,kontekst1:ihaven)‐‐‐‐‐‐stimulus(belønning(godbid),kontekst1:ihaven)‐‐‐
….….
‐‐‐stimulus(”sætdighund”,kontekst2:hosdyrlægen)‐‐‐‐‐‐stimulus(”sætdighund”,kontekst2:hosdyrlægen)‐‐‐‐‐‐respons(hundensættersig,kontekst2:hosdyrlægen)‐‐‐‐‐‐stimulus(belønning(godbid),kontekst2:hosdyrlægen)‐‐‐
FIGUR6BATESONSEKSEMPELPÅLÆRINGINYEKONTEKSTER
Menneske Hund
Læreprocesserogrobotsystemer
30
Hundensættersigmåskeikkeførstegang,beskedengivesiennykontekst,mendenlærerdethurti‐gereendførstegang.Dvs.hundenlæreratlære.Denlærendegiverønsketresponspåforventetefter‐bevilling.Denlærendebrugersåledessinerfaringogoplevelserinyesammenhænge.
Læring2erifølgeBatesondenmestudbredtemådeatlærepå.Denlærendetagerudgangspunktienerfaringogbyggerviderepåf.eks.iennykontekst.Frauddannelsesverdenenkunneeteksempelpålæring2værebørn,somlæreratbeskrivebrøkerførstigrafisknotation,ogderefterbrugerdennevidentilatbeskrivebrøkeritalnotation,somvivilseeksemplerpåiafsnit6,somomhandlerenafdetoeksperimentellecasesFractionBattle.Idetteeksempelernotationsformendenkontekst,somfor‐andrersig.
Læring2foregåriinteraktionmellemparter,oginteraktionkørerofteinogleubevidstefastemønstre.Måskeerdenlærendebevidstomsinelæringsmønstre,menudeafstandtilatændredem.Læring2foregårsomregelienkollaborativsammenhæng,hvordialogenmellemparternemodnerdenfagligerefleksion.Batesonerdogikkesærligpræcisomdennetypedialog.
Batesonerisinbeskrivelseoptagetafatanvendeerfaringeriformaflagredeinteraktionsmønstreinyekontekster.Ogatdetterepertoireaferfaringerogfor‐forståelserafkontekstergiverenetlærings‐mæssigtforspring.
Læring3(Tredjeordenslæring)
Læring3erkarakteriseretvedændringiprocessenvedlæring2ogindrammerselvmotiveredeæn‐dringerilæringsvaner.DettebetragtessomyderstsjældendtiBatesonsverden,menhanmenerdog,atdetkanskeipsykoterapiogvedreligiøsomvendelseogandreprocesser,somgrundlæggendereor‐ganisererdenlærendeskarakter.Batesonadvarerdogimod,atdeteretmålforalleatskulleværepåniveau3.ÆndringilæringsvanerkanifølgeBatesonføretilskizofreni,hvisindividetikkeerparat.Nøgleordpålæring3er:bevidsthed,målrettethed,valgfrihed.
IfølgeBatesonmådenlærendeværebevidstomsinlæring‐2‐strategierogbevidstvælgeimellemlæring‐2‐strategier.Detkræverenvidenogbevidsthedomegnelæringsstrategier,dvs.atdenlærendeskalgennemgåenpædagogisklæreprocesforatblivebevidstgjort.Denlærendevilkunneopnåenfrihedtilatskabenyekvaliteterisinelæringsmønstre.Dettegiverenfrihedtilatomdefineredeinteraktionsmønstre,manharhaftsidenbarndommen.Interaktionsmønstre,somharpåvirketdenmådemanlærerpå.
Idagvilmankunnefindeeksemplerpålæring3iuddannelsesverdeneniforbindelsemedbevidsthedomegenlæringsstilogaktivforholdensigtildette.Iettidligereudviklingprojektarbejdedejegmedencase,hvorvivedhjælpaflæringsstilebl.a.forsøgteatfremmelæring3.Dettearbejdeerbl.a.doku‐menteretiartiklen”Motivationogrefleksionie‐læring”ibilag5(Majgaard,2009).Konkretblevderudvikletete‐læringssystemtilbrugforbankelever,somomhandledepensionsrådgivning.DerblevtagetudgangspunktiHoney&Mumfords4læringsstile,somerbaseretpåKolb(Malberg,2003:44)(senedenståendefigur).
Læreprocesserogrobotsystemer
31
FIGUR7LÆRINGSSTILE(FINANSSEKTORENSUDDANNELSESCENTER)
Detfirelæringsstileerskitseretpåfigurenherovertilvenstre:Aktivistenderoplever;Reflektorenderobservererogreflekterer;Teoretikerendersøgerabstraktforståelseogendeligpragmatikerenderafprøversystematisk.
Brugenaflæringsstilebyggedepå’awareness’således,atdenlærendebevidstogaktivtskulleforetagevalgaflæringsstrategi.Delærendekunneløbendevælge,medhvilkenlæringsstildevillehavedetfagligestofpræsenteret.Dissevalgunderstøttedelæringpåniveau3,somnetopomhandlerbevidstvalgaflæringsstrategi.Vihavdeogsåenformodningom,atdettekunneøgedenlærendesmotivation,ogatdenlærendevedkorrektvalgaflæringsstrategikunneforbedresinlæreproces.
Dervaribrugertesteneksemplerpåatenbrugerbevidstvalgteteoretisketilgangetilstoffet,selvomhanvarenudprægetaktivist.Detforklaredehanmed,athanvarbangeforathansvidentilegnetpåaktivistiskvisvillebliveforoverfladisk.Detvarogsåteoretikeresomgennemgikcase‐scenarier,fordevarbangeforatgåglipafnoget.Awareness‐delengavflereafbrugernelæringtreovervejelser,hvorisærdeterfarnepersonaleprøvedeatkomplementere,hvaddementevarmanglerideresmådeatlærepå.
Læring4(Fjerdeordenslæring)
Læring4vilværeændringerilæring3.Disseoverskridergrænserneforindividuellæringogomfatterevolutionæreprocesser,somskabernyelivsformerognyemåderatorganiserelivoginteraktionenmellemlevendeorganismer–ogdermedogsånyeoverlevelsesbetingelserogsucceskriterierforlæ‐ringpådeunderliggendeniveauer(Bateson,2000:193).
Observationspunkterirelationtilteknologiskstøttetlæring
Nårmaniobservationerskalfindeeksemplerpålæring1,2og3værenyttigt,atkunnefokuserepånoglekonkreteobservationspunkter(seevt.sidstekolonneitabel1).Herunderintroduceresdet,hvordanBatesonlæringsniveauerpotentieltkankommeispilogobserveres,nårrobotterogtekno‐
Læreprocesserogrobotsystemer
32
logianvendesiundervisningen.Eksemplernehererkorteogfindesiudbyggetogunderbyggetformiforbindelsemedanalyseafdeeksperimentellecasesikapitel6og7.
Læring1vilforekomme,nårdenlærendelæreretnytsystematkendeogmåeksperimenteresigfremefter”trialanderror”‐princippet.Ellerf.eks.somforbindelsemedbelønningogstrafiforbindelsemedinteraktiveaktiviteter,denlærendeudfører.
Læring2kanforekomme,hvissamspilleterdynamisk,ogdenlærendekanoptimeresinlæringogtilpassesigigennemlæreprocessen.Mankanogsåforstillesig,atteknologientilpassersigdenlærendesåledes,atteknologienudfordrerdenlærendeder,hvordenlærendeerfagligtogerfaringsmæssigt.Pådenmådekanderskeengensidigogmeningsfuldadaptivlæreproces.Desudenkanmanforestillesigcasescenarierhvordenlærendevirtueltsimulererkonkretesituationer.
Læring3kanforekomme,hvisdenlærendebevidstkanvælgeenlæringsstrategi,f.eks.atdenlæ‐rendeblivertestetmedhensyntilsinlæringsstilogbevidstvælgersærligttilrettelagtelæringspor,somerunderstøtterellerkomplementererdennelæringsstil(Majgaard,2009).
Idesenerecaseeksemplervildetbl.a.bliveanalyseret,hvordanrobotteknologiskstøttedelæreproces‐serintegrerer”trialanderror”,adaptivitet,konteksterogrefleksion.
Idesignaflæreprocessererdetheltcentraltattænkeilæringsniveauer.Detervigtigtatdesigne,hvor‐dandenlærendekanoverføreerfaringertilfornyedekonteksterogbyggeviderepåsinvidenmedkontekst‐fornyelsesomløftestang.
Ulemperogopsummering
Allerførstblevlæringdefineretsomenproces,hvordenlærendeændreradfærd,ogsomkanværeprægetafforskelligeniveauerafrefleksion.VitogafsætiBatesonsbeskrivelserafinteraktionsmøn‐streiformafsignalerogkontekstmarkører,somdannedeenstrukturderkanfindestedpåforskelligerefleksionsniveauerafhængigtaf,hvordankontekstenjusteres,oghvordanderreflekteres(Bateson,2000).Pålæring1varderingenændringikontekst,pålæringtokunnederskelnesikonteksterogpålæring3vælgermankontekst.Foratkunnehåndteredissekontekstforandringerkrævesrefleksion.Pålæring1erdettrialanderror,dvs.manforsøgersigfremudatvide,hvadudfaldetbliver.Påniveau2erderenstigendegradatrefleksion,idetdenlærendealleredeharenbrugbarerfaring,somgørlæ‐ringennemmere.Pålæring3reflekteresderbevidstomlæringsstrategi,ogdervælgesbevidst.
StyrkenvedBatesonstaksonomiskesystemerhansintegrationafbegreberne:interaktion,adaptivitet,kontekstogrefleksion.Detgørdetmuligtatbeskrive,hvordanlæringopståriinteraktionogudviklersinrefleksivitet.Denlærendeerikkeetsubjekt,derstår”overfor”verden,ogrefleksionerikkeintra‐psykiskeprocesser,somblotforegår”indeihovedet”pådenlærendeienellerandenformforspejlingafverden”udenfor”.Denlærendeeraktivdeltageriverden–oglæringopstårsomendelafdenlæ‐rendesaktiveomgangmedandreaktøreriomverdenen.Læringerpraktisk,konkretogforankretisocialesamspil.Refleksionerikkeenevnehosenfritsvævendebevidsthed,menudviklersigindefrainteraktionenselvsomendelaforganismensdynamisketilpasning.
Læreprocesserogrobotsystemer
33
Dennedelafanalysenløberimidlertidindidenbegrænsning,atBatesonslæringsbegreberudformettemmeligformeltogabstrakt.Dererskitseretetformeltskeletafrefleksionsniveauerogkontekster.Mendertagesikkehøjdeforkonkrete,historiskogsocialtgivnekvaliteterafkontekster.KonteksterneudgørhosBatesonethierarkiaframmer,somdannerenstatiskbaggrundforfortolkningafsignaler.”Kontekst”udgørsåledesennærmestspatialmetafor–enrammeelleretrum,somindgåristørresammenhængaframmerogrum(ligesomkinesiskeæsker).Iprincippetvildettehierarkiafkontek‐sterkunneudbyggesiuendeligregres.Batesonmenerdog,atlæringenalleredepåniveau3bliverramtafsvimmelhedogkunkanfindestedidybterapiogreligiøsomvendelse–ogmedrisikoforatstyrtenedienafgrundafskizofreni.Bygningsværketafkonteksterfortonersigaltsåopadtilienlidtmystiskdis.
Det,dermanglerblikfor,er,atkonteksterersocialesituationer,samværoginteraktion,somløbendeskabesogvedligeholdesafdemedvirkendeaktører,ligesomdissekonstituerersigselvgennemdettesamvær.Konteksteropstårogforgår,defineresogredefineres.Dekankuneksisteresomkonkrete,ogsomkonkreteforgårdeogerstattesafnye.Deeraltsåikkeabstraktebaggrunde,derligger”bagved”,sommuligestadierrefleksionenkanbevægesigigennem.Idetnæsteafsnitskalvisehvordanpraksis‐fællesskabermedvirkertil,atskabenykonteksterforlæring.
DererdeltagereiBatesonsinteraktionssekvenser,mendefårikkekødogblod.DeltagernesrolleogbetydninguddybesikkeafBateson.Detsocialeliggerimplicithanseksempler,mendetsbetydninggøresikkeeksplicit.
Kommunikationkanherikkeblotsessomudvekslingafstimulimellemgivneorganismer,mensomudvekslingafstimuliienskabendeinteraktioner,derformerkontekstenogaktørernespositioner.
Dettetrinbidrogaltsåmedgiveengrundlæggendeforståelse,hvadlæringermedetinteraktionistisksyn.Dererflereniveaueraflæring,ogdisseniveauerharstyrkerogsvagheder.Manvilnæppekunnebaseredesignaflæremidlerogdidaktikvedensidigtatudvælgeblotetafniveauerne.Derudoverblevdersatfokuspåkontekstenssamspilmedlæreprocessenogkontekstenforskelligerollerpådefor‐skelligelæringsniveauer.Refleksionnårethøjdepunktpålæring3somenselvbevidsthedomegenlæringsstragi.Inæstafsnitflyttesfokusforrefleksiontildetfagligeindholdforlæreprocessen.
Inæstetrinundersøgerviderforlæringsomenproces,derudfoldersigikonkrete,historiskogsocialtopståedefællesskaber.DettetrinvilindebæreetskiftfraBatesonsinformationsteoretisketilgangtilensocialfænomenologisktilgang.
2.2 TRIN2:SOCIALPRAKSISORIENTERETLÆRING,HANDLINGOGREFLEKSION
Idettetrinundersøgervilæringsomenproces,derudfoldersigikonkrete,historiskogsocialtgivnefællesskaber.DetskermedafsætiWengersbegrebomlæringsomsocialiseringindenforetpraksis‐fællesskab(Wenger,2004).DesudeninddragesSchönsbegrebomvidenoglæring,somforankresikonkretehandlinger(Schön,2001).Beggeteoriergøropmedetintellektualistisksynpålæringogrefleksion.Refleksivelæreprocessererpraksisbårneogbehøverikkeværetematiseretieksplicitteovervejelserhosaktøren.Idetteafsnitlæggesgrundenafhandlingensfokuspåaktivdeltagelse.
Læreprocesserogrobotsystemer
34
Kvalitetenaflæringenbegrænsersigikkekuntilformidlingafformelvidenogformellefærdigheder,menindbefatterogsådelingafunderforståetvidenogkultur.Idettetrinerlæringgrundlæggendesetenformforsocialisering,hvordenlærende”opdrages”tilatbliveetkompetentmedlemafetpraksis‐fællesskab.
Kvalitetilæringbestårherikkeietbestemtrefleksionsniveau,menienvellykketsocialisering.Vær‐dienafdetteaspekterisær,atdetfremhæver,atdenlærendemedetdigitaltlæringsmedieikkeerenisoleretaktør,menindgårietnetafsocialerelationer.Denlærendeerienvisforstanden”lærling”,somerpåvejtilatblivekompetentmedlemafetpraksisfællesskab.Etandetvæsentligtbidrag,somdetteaspektyder,er,atdetpointererværdienafuformellæringogikke‐formaliseredelæringsmidler.
FørstintroduceresWengersbudpåsociallæringsteori,hvordererfokuspåpraksisfællesskabet,der‐efterintroduceresSchönbudpåhvordanmankanværeigennemaktivdeltagelseietfællesskabogdiversegøremålharenrefleksionogløbendelæreproces.
Praksisfællesskabogsocialiteterbrændstofforlæreprocesser
Wenger(Wenger,2004)giverenhelthidtilusetfokuspåpraksisfællesskabetsbetydningforlære‐processer.Wengermener,atlæringgrundlæggendeerensocialproces,somikkekanadskillesfradensocialekontekstdenskeri.
Alledeltageriløbetaflivetienrækkepraksisfællesskaber,f.eks.iklassenpåskolen,påjobbetmedkolleger,ifamilienogiløbeklubben.Alledissestederdeltagerindividetaktivtidelæreprocesser,derforegårogjusterervoresidentitetogpersonligehistorie.Praksisfællesskabernemedvirkertil,atvioplevervoreslivogverdensommeningsfuld.Ogdeindividuellehandlingerbetegnerdenfælleshistorie,rammerogperspektiver,ogdettekanstøttedetfællesengagement(Wenger,2004:16).
Læringforegåruden,atvitænkeroverdetideforskelligepraksisfællesskaber,videltageri.Iforskel‐ligefaserafliveterdermegetfokuspålæringf.eks.iforbindelsemedskoleogstudie.MenfællesforallæringerifølgeWenger,atdetskervedaktivdeltagelseogirelationtiletpraksisfællesskab.
SkalmanfremmelæringhandlerdetifølgeWengeromatfremmedeltagelsepåforskelligvisipraksis‐fællesskabet.F.eks.inddrageelevernepraksisser,derermeningsfuldefordem,samtgivedemadgangtilressourcer,derkanstyrkederesdeltagelse.(Wenger,2004:20).SkolenbetegnerWengersometdesignetpraksisfællesskab,dermåskeikkehistoriskseterdesignetmedfokuspåfremmeaktivdelta‐gelse.Ietsådantdesignkanværemangemodstridendeinteresser,somikkenødvendigvisfremmerelevensellerdenstuderendesaktivedeltagelse.
TidligereharWengerogLavedefineretlæringmedinspirationfradentraditionellemesterlære,hvoridebetegnedelegitimperiferdeltagelsesomlæring(Wenger,2004:22).Atværeperiferdeltagervilsige,atdeteracceptabeltiførsteomgangatståpåsidelinjenogiagttageogdeltageimindreomfang.Mesterlærlingenlærergradvistvedatdeltageidetdagligearbejdehosmester,hvadentendeterhosenautodidaktjordmoderiettredjeverdensland,ellerdeterhosenslagterietmodernesupermarked.Lærlingenfårgradvistoverdragetopgaverindtilhanerudlærtogetfuldgyldigtmedlemafpraksisfæl‐lesskabet.Læringenersitueretipraksisogaltsåidomænetsnaturligeomgivelser.
Læreprocesserogrobotsystemer
35
”Læringsomdeltagelsebefindersigiorkanensøje.Denfinderstedgennemvoresengagementihandlingerogsamspil”(Wenger,2004:24).
Læringsomdeltagelsefinderstedietpraksisfællesskab,derudgørlæringenskontekst.Wengerlæringsbegrebbyggeraltsåpådeltagelseetpraksisfællesskabmedudgangspunktiatlæreafmester‐lærerenserfaringerfrapraksis.Pådenmådekommerdenlærendetilatstræbemodatnåetniveau,hvorhanerpåligefodmedmesterenogmåskeenddabedre.Mendennesocialelæringsteoriharfokuspåoplæringtilreproduktion,hvilketeruhyrevigtigtiprofessionsoplæring,ifolkeskolenogimangeandreforholdilivet.Menhvadmedkreativeoginnovativekompetencer?–Wengersætteriforbin‐delsemeduddannelsesdesignfokuspåfantasi‐fokuspå,hvordanfantasikanbringeenstørrehelhedsforståelseogfremmerefleksion.Fantasikanproducerebilleder,somkanfremmekreativite‐ten,ogpådenmådekommerhansteoritilatpegefremadmodinnovationogkreativitet.
DesignaflæreprocesseroglæremidlertilbrugiundervisningenfraWengersperspektiv
DesignafuddannelseserWengersomsystematisk,planlagtoggennemtænktkoloniseringaftidogrum(Wenger,2004:258).Herudvidesdesignafuddannelsetilogsåatdækkedesignlæremidlerogderesbrug.FraWengersperspektiverdetcentraltatindtænkedetsocialeperspektiv,nårdigitalelæreprocesserskalplanlægges.Idenforbindelseharhansæligtfokuspåengagementogfantasi.
AtunderstøtteengagementerifølgeWengerensbetydendemedatunderstøttedannelsenafpraksis‐fællesskaber(Wenger2004:268).Derskaldannessocialefællesskaberogskabesmulighedforgensi‐digtsamspil.Dettekanskeifysiskeellervirtuellerum,ogderskalværefællesopgaver,derkræveratmangørtingsammenogatdereradgangtilhjælp.Iforbindelsemeddesignogbrugafrobotlæremid‐lertilbrugiundervisningeniindskolingen,vildetderforværevigtigtatdesignemedhenblikpå,atbørneneogdereslærerskalkunnearbejdeifællesskabmedrobotlæremidlet.F.eks.skalartefaktenhaveenstørrelseogudformning,somgiverfleremulighedforatkunnedeltageilæringsaktiviteter.
Fantasigivermulighedforudforskningafscenarier,refleksionovermønstreogsammenhænge.Wengerfremhæverfantasiiforbindelsemedkreativerprocesser:
Minbrugafordet(fantasi)fremhæverdenkreativeprocesiforbindelsemedproduktionafnye”billeder”ogskabelseafnyerelationeritidogrum(Wenger,2004:204).
Fantasiogengagementervigtigebestanddeleaflæring.Fantasielementetgivermulighedforbredereatorienteresig,endderlæggesoptilietmesterlærerpraksisfællesskab,hvormanlærerafhvadoghvordanmanplejeratforståoggøreting.Fantasiidesignafdekonkreterobotlæremidlervilf.eks.kunneforegåved,atdelærendedeltageridesignprocessen,ogatdebidragermedideertillærings‐aktiviteter.
Wengermenerikke,atundervisningerårsagtillæring,ogatdet,derisidsteendeundervisesi,ikkenødvendigviserdet,derlæres.Wengersersnarereundervisningoglæremidlersomressourcer,derkananvendesilæreprocessen(Wenger,2004:302).
Undervisningssituationeneraltsåmereendetpraksisfællesskab,hvordenlærendebringesfraatværeetperifertlegitimtmedlemtilatværeetfuldgyldigtmedlemafpraksisfællesskabet.
Læreprocesserogrobotsystemer
36
Fantasifacilitetenbringerdenlærendefremad,opadogudadogskalgøredetmuligtfordenlærendeatskabenyvidenogforuddannelsenilæringsogoplevelsesteknologinyeinteraktiveogmeningsfuldeartefakter.
Aktivhandlingfremmerrefleksionogtilegnelseafnyviden
DonaldSchön(Schön,2001)sætterfokuspåatvidenopstårogudviklersigigennemaktivdeltagelse.Oghansætterfokuspå,atdeterdenaktivehandlen,somerdrivkraftenilæreprocesser.Denaktivehandlenunderstøttesafrefleksion,somikkenødvendigviskanekspliciteres.Schönharudvikletenteorivedrørendereflekterendepraktikereslæringogderesrefleksion‐i‐handling,somindebærer,attavsvidenudtrykkesihandling.Schöntogsærligtudgangspunktipraktikeresåsomkreativeingeniø‐rer,byplanlæggere,læger,læreremv.Dekompetenceroghandlemåder,debragteianvendelse,havdedesomregelsværtvedatredegørefor.Detvariøvrigtviden,somsjældenthavdesinoprindelseidekundskaber,dehavdetilegnetsigideresstudie.Dissepraktikerebesiddertoformerforviden:dén,dekanudtrykkeeksplicit,ogdénviden,derkommertiludtrykgennemhandling,nårdearbejderipraksismedderesfag.
Viden‐i‐handlingerdenviden,dereriboendeenpraksis,ogsomofteersværatgøreeksplicitpåenfyldestgørendemåde.SchönrefererertilPolanyi’sbegrebomtavsviden.Detereksempelvisersværtatgøreredefor,hvordanmanbrugerenhammer,oghvordanmanbærersigadmedatgenkendeetansigtienstormængde.Dererhandlinger,somvispontantved,hvordanviskaludføre.Viersjældentopmærksommepå,hvordanviharlærtdisseting.Inogletilfældeharviengangværetklarover,hvor‐forviløserenopgavepåengivenmåde,ogsidenhenerdetblevetinternaliseret,ogvierikkelængereklarover,hvorforvigørsomvigør.
Schöndelerdenprofessionellesrefleksionopitodele:
(1) Refleksion‐i‐handling,hvormultipelviden,erfaringogintuitionglidersammen,imensderhandles.(2) Refleksion‐over‐handling,somerdenefterfølgenderefleksionoverdenproces,dererhændt,og
denseventuellekonsekvenser.
Schönbeskriverrefleksioniogoverhandlingsomenmodstillingtiltekniskrationalitet.Tekniskratio‐naliteterf.eks.,nårderarbejdesproblemløsende,ogproblemetløsesdeduktivtmeddenviden,derertilrådighed.Ikarikaturenafdenrationalistisketænkningløsesproblemernefrasituationtilsituation,ogderikkeerpladstilhelhedstænkningogovervejelserom,hvilkespørgsmålellerpro‐blemstillinger,somkunneændredesituationelleproblemstillinger.Iforestillingenomtekniskrationalitetantagesenart”maskin‐problemløsning”,hvorallerelevantepræmisserforeliggereksplict,ogløsningenkanudle‐desherfra.Dereringenimplicitviden,somkandragesfremilysetadrefleksionensvejogbidragetilatforståproblemetogløsningsmulighedernepånyemåder.
Heroverforstårdenprofessionellepraktikersfaktiskeproblemløsning,somfinderstedienkonstant(implicitellereksplicit)refleksion,derinddragertidligereerfaring,historieroggætterierienslagsdialogmedegenpraksis,nårderskalfindesløsningerpåkomplekseproblemer.Detkaneksemplifice‐resvedhjælpafeningeniørunderviserserfaringermedatindføre’clickers’isinundervisning.Hangjordedetforatforbedredialogenogundervisningenvedstoreforelæsninger,hvordetervanskeligtathaveendialogmellemunderviserogstuderende.’Clickers’mindersomminderomenfjernbetje‐
Læreprocesserogrobotsystemer
37
ning,hvordestuderendekansvarepåmultiplechoicespørgsmål(”UndervisningalaHvemvilværeMillionær”,videnskab.dk).Herundererderetparcitateterfraunderviseren:
»Detfungererlidtligesom'Spørgpublikum'‐livlinjeni'Hvemvilværemillionær'.Jegstillerauditorietetspørgsmål.Destuderendekanså,medderes'clicker',vælgemellem3‐5svarmuligheder.Nedevedmincomputerkanjegse,hvormangedersvarer,"sigerunderviseren.
”Nåromkring200svarerløbetind,viserjegderessvar.Deterfuldstændigtanonymt,sådenenkelteelevbehøverikkeværebangeforatfåudstilletsinuvidenhed,«fortællerhan(Undervisningala'HvemvilværeMillionær',videnskab.dk).
Tvivlstilfældenevar,ifølgeunderviseren,demestinteressante.Nårenafstemningviste50/50,fikdestuderendeetparminuttertilatdiskutere,ogsåtogdesammeafstemningigen.
Underviserenfårogsåenmulighedforattilpassesinundervisningpåbaggrundafdetilbagemeldin‐ger,hanfårfraholdet.Underviserentilpassersåundervisningenidenkonkretesituation.DettekanbeskrivesmedSchönsbegrebrefleksion‐i‐handling.Detkanvære,atunderviserenkommermedek‐sempler,gentageroguddyberpointerpåbaggrundafdestuderende’clicker‐svar’.Viden‐i‐handling,refleksion‐i‐handlinggåroftehåndihånd(Schön2001:52).Refleksion‐i‐handlingkangenkendesvedudtryk,som”hovedetskalholdeskoldt”,”tankerneskalsamles”eller”øvelsegørmester”.Deterdennetypeafaktivhandlenogrefleksion,somervigtiginyeogusikresituationer,hvoralvidenikkekanformuleresiforvejenogsåanvendespåpraksis(Schön,2001:52).
Refleksion‐over‐handlingopstårderimod,nårdenlærendeefterfølgendeevaluererhandlingerogovervejer,omhankunnehavehandletmereoptimalt.F.eks.nårundervisereniovenståendeeksempeltilatbegyndemedskulleudvikleenpraksismed’clickers’,hanskulleøvesigiatstillespørgsmål,somunderstøttedeproblemstillingerogpointeriteorien.Detteførtetilenproces,hvorhanoptimeredesinundervisningfragangtilgang.
ArgyrisogSchönharefterfølgendeogsåarbejdetmedentaksonomiforlæring,somharforbindelsetilBatesonsmodel,mendogikkeeridentiske(Argyris,1978).Heropereresmedsinglelooplæringogdoublelooplæring.DissebegreberflugtermedBatesonslæring2og3.Iforbindelsemedsinglelooplæringerderfokuspåadaptivitet,hvordenlærendeløbendetilpassersigdenpraksishanerdendelaf.Detteeksemplificeresmedlæringienorganisation,hvorenfejliproduktionenopdagesikvalitets‐kontrollen,dennevidengivesdenvidenvideretilproduktionsingeniørerne,somsåændretspecifi‐kationerneforproduktionen.Samtidigharmarktingsfolkeneobserveretetfaldisalget,ogdeundersø‐gergrundenoglederefternyeatforbedresalgetpå.Organisationforsøgeratoptimereproduktionogsalg,menderændresikkepågrundlæggendepåproduktet,værdierellerorganisationsstrategier.Dettesvarertillæring2ogogkansvaretillæreprocessersomfremmerviden‐i‐handling.
Doublelooplæringerudtrykforenmererefleksivprocesistilmedrefleksion‐over‐handling,hvordenlærendeændrersineværdierogantagelserogdenteori,deraktivtskalbrugesienkonkretlære‐proces.Iforbindelsemeddoublelooplæringændrerorganisationenværdierogstragier.SchönharpådetteniveauimodsætningtilBatesonsitfokusrettetmoddetfagligeindhold.
Aktivhandlenervejentilatforståoglære,hvordanmanagererienprofession.Schönsbegrebviden‐i‐handlingsætterfokuspå,atvidenderskalanvendesipraksisikkekunkantilegnesteoretisk.Endelafdenviden,somf.eks.enskoleelevbesidder,kommerkuntilsyneipraksisogigennemaktivhandlen.
Læreprocesserogrobotsystemer
38
Deterderforvigtigt,atundervisningoglærigsforløbgørespraktiske.Detkanf.eks.skevedatudarbejdesmå‐projektermedandrebørnogdereslærer.Ellerdetkanværerobotlæremidlersommedvirkertilatgivebørnenepraksisoplevelser,hvordeindgåriataktivtsamspilmedteknologien,andrebørnogderslærer.Hvisundervisningenplanlæggesrigtig,vildenkunnebyggepåbåderefleksion‐i‐handlingogrefleksion‐over‐handling
Praksisfællesskaberoghandlingsorienteretrefleksionirelationtilteknologiskstøttetlæring
Hvisviudfraovenståendeskulleopstilleenmålestokforkvalitetirobot‐understøttetundervisning,mådetfordetførstevære,hvorvidtderudviklersiget”partnerskab”mellemdenlærendeogrobot‐ten.Robotteneretredskabipraksisfællesskabet,ogmestringafsamspilletmellemdenlærendeogrobottengørdelærendetilendelaffællesskabet.Fordetandetmåpartnerskabetmedrobottenværebefordrendeforrefleksion.Dermåforegåenimplicitellereksplicitdialog,hvordenlærendestillerspørgsmålogfårsvar,udkasterideerogfårdemafprøvet.
Etlavtniveauafpraksislæringvilforekomme,hvissamspilletmellemrobottenogdenlærendeerformeltogkunfølgerdeopstilledelæringsmål.Bliversamspilletderimoddynamisk,fortroligtogprægetafkompleksebetydningstilskrivninger,erdergrundlagforethøjereniveauafpraksislæring.
Idesenerecaseeksemplervildetbliveanalyseret,hvordanrobotteknologiskstøttedelæreprocesserintegrererpraksisfællesskaber.Detvildesudenblivevurderet,hvordanrefleksion‐i‐handlingogrefleksion‐over‐handlingspillersammenmedteknologiskstøttedelæreprocesser.
Idesignaflæreprocessererdetheltcentraltattænkeietableringafpraksisfællesskaberogadgangtildisseilæreprocessen.Deterdesudenvigtigtattænkeiaktivdeltagelseiforbindelsemeddesignaflæreprocesserogteknologi.
Opsummering
Idettetrinundersøgtevilæringsomenproces,derudfoldersigikonkrete,historiskogsocialtgivnefællesskaber.
Wengersbegrebomlæringsomsocialiseringindenforetpraksisfællesskabplacerersocialitetsomenforudsætningforlæreprocesser.Atlæreindebæreratbliveendelatetfællesskab.Praksisfællesskabeterenkontekstforlæring,somgiverlæreprocessenmeningfordenlærendeogetfællesskab,somdenlærendekanspejlesigiogstileefteratnåfuldtmedlemskabaf.
ISchönsbegrebomvidenanvendtipraksiserdetcentralt,atikkealvidenkanformulereseksplicit,ogatmanlærervedatdeltageaktivtipraksis.Videnkommertiludtrykigennemhandling,ogdenskabesogvedligeholdesienimplicitrefleksion,derfølgermedhandlingen.Vedsærligeknudepunkter(tvivlstilfælde,sammenbrud,afbrydelser)brydesdennestrømafhandlingogimplicitrefleksionoggiverpladstilenmereeksplictrefleksionogevaluering.Denevaluerenderefleksionkangodtindeholdeovervejelseromlæreprocesser,mendetviltypiskværeovervejelserom,hvordanmankanoptimereselvehandlingen.
Læreprocesserogrobotsystemer
39
Beggeteoriergøropmedetintellektualistisksynpålæringogrefleksion.Refleksivelæreprocessererpraksisbårneogbehøverikkeværetematiseretieksplicitteovervejelserhosaktøren.
Analyserneundertrin2indebærerikkeenafvisningafBatesonsgrundlæggendelæringsbegreb.Mendelæggeroptil,atbegrebetudbygges.HvorBateson’skontekstervarformeltdefinerede,fårdehermerekonkretkarakter.Praksisfællesskabetsætter”kødogblod”påkvalitativtmeningsfuldekontek‐ster.Enkonsekvensafdetteer,atlæringenskarakterafdeltagelseogsocialiseringfremhæves.
InæsteafsnitnytolkesBatesonsabstraktetaksonomimedsocialpraksisorienteretlæring.
2.3 TRIN3:SAMMENHÆNGMELLEMLÆRINGSTAKSONOMIOGPRAKSISORIENTERETLÆRING
GleerupogQvortrupharvidereudvikletognytænktBatesonstaksonomiaflæringsniveauerberigetafblikketforsocialoghistoriskkontekstualitet(Gleerup,2003)(Qvortrup,2006).Somnogetsærligthardebeggearbejdetmed,hvordantyperafundervisningmatcherdeforskelligeniveaueraflæring.F.eks.kantavleundervisningommotorersopbygningogvirkemådematchesmedlæring1,og”handson”projektarbejdeietmekanikværkstedmatcherniveau2.
Derudovermatcherdebeggelæringsniveuaernemedvidenskategorier.Dettegøresforatkunneadskillelæringafabstraktvidenfrapraksisorienteretviden.BådeGleerupogQvortruperoptagetaf,atvidenskalkunneomsættestilkonkretehandlingerogviseversa.
GleerupharhaftsærligtfokuspåatoperationaliserereBatesonlæringsniveaueriforholdtilstudierafuddannelse.HanintegrererblandtandetSchönogWengerimodellen.Detgør,atmodellentænkesindipraksisnærefællesskabermedfokuspåaktivdeltagelseogpraksisrefleksion,jævnførforrigeafsnit.QvortrupmatcherlæringsniveauernemedPiagetsbegreberomassimilationogakkommodation,oghanbrugereksemplerfrauddannelsesmiljøeroge‐learning.
DersynesikkeatværeendirektemodsigelsemellemBatesonstaksonomiogpraksisorienteretlæring,hvorrefleksiveprocesservilværeforankretiensocialpraksis.Teorierneharimidlertidmegetforskel‐ligegrundlag:enkognitivoginformationsteoretisktilgangoverforensociologiskogfænomenologisktilgang.Enkombinationafaspekternemåtagehensyntildette.
Nedenforgennemgåsniveauerneilæringstaksonomienidennenyetolkning.
Læring0.Ingenlæring
Læring0eriGleerupsoptikenautomatiseretresponspåetgivetsignal.Atmanudenattænkeoverdetaltidgiversammeresponspåetgiventinput.F.eks.atmanslukkervækkeuretnårdetringer.DetteliggerheltpålinjemedBatesonslæring0.
Læreprocesserogrobotsystemer
40
Læring1.Læringafabstraktvidenudenforrelevantkontekst
Foratkunnesættefokusabstraktelæreprocesserindføresfølgendedefinitionpåviden.Gleerupbeskrivervidensomeneksplicitviden,somvikenderfrafagligvidenskabeligviden.Eksplicitvidenerenformforinformationellerfakta,somkancirkulerefrititidogrum,(Gleerup,2003:228).Læring1erifølgeGleerupentypelæring,somforegårløsrevetfraenfagligrelevantsammenhængellerenkontekst,somikkeharnogetmeddenkonkretevidenatgøre.Hermedkommerlæring1tilathandleomtilegnelseafabstraktviden.
Qvortrupdefinererviden,sombekræftedeobservationer(Qvortrup,2006).Videnkanikkeoverføresdirektefraénpersontilenanden,f.eks.sommankopiererdatafracomputerensharddisktilenUSB‐nøgle.Videnblivertilkvalifikationerogkompetencersomfølgeafenlæreproces.Oghanbeskriverlæring1somakkumulationafviden,somtypiskforgårveddirekteundervisningiklassen.Idennelæreprocesudviklerdenlærendekvalifikationerimodsætningtilkompetencer(Qvortrup,2006:37).Begrænsningenveddennetypevidener,atdenikkenødvendigvismeddetsammekanbrugesiandrekonteksterudenforklassen.
Atlæringogvidenerløsrevetforfagrelevantekontekster,gørlæreprocessenabstrakt.Gleerupskonkreteeksempelforegåriskolensrum.Detkanf.eks.væreklasseværelset,hvoreleveroglæreretaleromernæring.Ogetkanværeskolekøkkenet,hvorelevernelavermad.Iklasseværelsetkanderundervisesiallemuligeemner.Dererikkenogetirummetstilrettelæggelse,somknyttersigspecielttilernæring.Skolekøkkeneterderimodenindrettetspecifikttilmadlavning.Gleerupdelerkonteksteropitokategorier.(1)Enkontekst,somikkeharmeddenkonkretevidenatgøre,og(2)enkontekst,somharmeddenkonkretevidenatgøre.Denkontekst,somikkeharmeddenkonkretefagligevidenatgøre,kansomsagtværeklasserummetogførerifølgeGleeruptillæring1.Hvorimodenkontekstsomharentætsammenhængmeddenviden,derskallæres,erlæring2.F.eks.atmanafprøversinvidenipraksisellermanlærergennempraksis.
Gleerupantagerherennogetdirektesammenhængmellemtypenafrumogdetniveauafrefleksivitet,derkanopnåsilæringen.StyrkenvedGleerupstilganger,athanknytterensammenhængmellemlæringsniveauerogkonkretearbejdsformer.Mendetkandiskuteresomdeantagedesammenhængebliverformekaniske.Endialogometemneietklasseværelsekanefterminmeninggodtbanevejforlæringafenhøjereorden.Gleeruphardogenpointei,atjomeremankandeltageaktivt,ogjorigereenstilgangetilemneter,destobedremulighedererderforatudviklerefleksionen.
Læring2.Praksisnærlæringienrelevantkontekst
Gleerupsammenlignerlæring2medSchönsbegreberviden‐i‐handlingogrefleksion‐i‐handling(Schön,2001),seiøvrigtforrigeafsnitomSchön.Deterbegreber,somerknyttettilpraksislæring.Refleksion‐over‐handlingudskydestillæring3.Viden‐i‐handlingforbinderkontekstogvidenmedhandlingogrefleksion.Denlærendeoverføreripraksiserfaringfrahandlingtilhandling,hvorformanihvernysituationkanaktivereetheltrepertoireafhandlemuligheder(Gleerup2003:235).
Læring2beskrevetsomviden‐i‐handling,hvordererforbindelsemellemkontekst,handlingogreflek‐sion,kaneksemplificeresmedrådgivningipensionsprodukter.Eksempletstammerfraetstudieaf,
Læreprocesserogrobotsystemer
41
hvordanmedarbejderefrabankerlæreratrådgiveomnyepensionsproduktervedhjælpafene‐lærings‐applikation(MajgaardogThisted,2009).
Scenarietfinderstedienvirtuelrådgivningssituation,derstrækkersigovernoglefåminutter.Denlærendefårtildeltrollensområdgiverforenvirtuelkunde,somkommerindifilialen.Denvirtuellesituationmindermegetomvirkeligheden,hvorkundenstilleruforudsigelige,menrealistiskespørgs‐mål.Denvirtuellekundekanf.eks.væreensygeplejerske,somhararbejdetiudlandetforLægerudenGrænser.Hunønskerattegneenlivsforsikringietandetpensionsselskab.Forhvertspørgsmål,kun‐denstiller,kanrådgiverenreagerepåfleremåder.Skalrådgiverenf.eks.krævesupplerendehelbreds‐undersøgelseeller…?Forhverttriniscenarieterderfleresvarmuligheder.Rådgiverenharalleredeenvidenindenforlivsforsikringsområdet,menvedatgennemførescenarietbliverhannødttilatjusteresinvidenomfarligeerhverv.Eksempletviser,athansvidenerpåniveau2,dvs.atdennyevidenassimileresogtilpassestildeneksisterendeviden.(MajgaardogThisted,2009).
Detfagligeindholdformidlespådennemådeigennemaktivdeltagelsefradenlærende.Denlærendeidentificerersigmedgivenfagligsocialrolle,ogdenlærendehandlermedudgangspunktidenne.Pådenmådesmelterdenfaglighed,handlenogpraksisfællesskabsammen.
Qvortrupkarakterisererlæring2medPiagetsbegrebassimilation,hvornyvidentilpassestildenalleredekendteviden.Detteskerved,atdennyvidenanvendestilatløseproblemerogopgaverienkonkretsituation,somvipåforhåndharenvisvidenom.Vedatvidenanvendesienkonkretsituation,opnårdenlærendeikkeblotkvalifikationer,menkonkretekompetencer(Qvortrup,2006:37).
Dettekanf.eks.foregåiforbindelsemedgruppearbejdeogprojektarbejde:
Inordertomediate2ndorderlearning,i.e.constructionofknowledgeconcerninghowtouseone’sabilitiesinanadequatewayforsolvingtasksandproblems,stimulationofself‐learningisadequate.Thisispracticedthroughgroupwork,projectworketc.(Qvortrup,2006:35)
Hvorlæring1ifølgeQvortrupvarkendetegnetafakkumulationafviden,såerlæring2altsåkendeteg‐netvedassimilation.Akkomodation(iPiagetsforstand),hvornyvidenbrugentilatskabeenheltnyforståelseafsituationen,reserverestillæring3.
Læring2vildogefterminopfattelseogsåkunneindeholdeakkommodation,idetmangodtkanfore‐stillesig,atdenlærendereorganisererisinforståelseafsituationenogdehertilknyttedekognitivestrukturersomfølgeerfaringerigruppearbejdeellerlignende.F.eks.kanmanforestillesig,atgruppearbejdetindeholderenkonkretprogrammeringsopgave,somfårdenlærendetilatforståvirkemådenogpotentialerforkonkretesorteringsalgoritmerpåennymåde.Elleratenelevi2.klassepludseligkankonverterebrøkermellemgrafiskognotationogtalnotation,hvilketuddybesikapitel6omFractionBattle.
Læring3:Refleksion,nyvidenogkreativitet
Refleksion‐over‐handlingietSchönskperspektiverGleerupssærligenytolkningaflæring3.Refleksion‐over‐handlingharkarakteraf,atværeentyperetrospektivrefleksionover,hvordanman
Læreprocesserogrobotsystemer
42
f.eks.kunnemanhaveløstetproblemmeresimpelt.Refleksionenerafoptimerendenatur,jævnførafsnit2.2.Refleksion‐over‐handlingrummerikkenødvendigvisselvrefleksion.Mankanderforovervejeomrefleksion‐over‐handlingirealitetenliggeretstedmellemniveau2og3.Læring3indeholderelementerafproaktivitetivalgetafnyestragierellerudviklingafnyestrategierforløsningafproblemstillinger.Refleksion‐over‐handlingkanføretilvalgafnyestratgier,mengørdetikkenødvendigvis.
Derudoveromhandlerlæring3bevidstrefleksionovervalgafalternativelæringsstrategier.Dettekaneksemplificeresmedtværfagligeprofessionsbachelorer,somvælgermellemhumanistiske,samfunds‐videnskabeligeognaturvidenskabeligetilgangeiløsningenafetproblem(Gleerup,2003:246).Etaktivtvalgaflæringsstrategierdesudenetudtrykforselvrefleksion,idetdenlærendef.eks.reflek‐tereroveregenlæringsstil.
Innovationogemergerendevidenhørerogsåtilpålæring3(Gleerup,2003).Nårderf.eks.pådevideregåendeuddannelserskalarbejdessammenpåtværsaffagligetraditioner,skabesderennyfaglighedogviden,somingenafparternehverforsigkunnehaveskabt.Dennetypesamarbejdekanværekrævendeoggrænseoverskridende,idetmanmåændresinefor‐forståelserafhvadderergodfagligpraksis.
Qvortrupbyggerviderepådenneforståelseaflæring3somværendeinnovativ,hanforbinderlæring3medudviklingafkreativitet.Denlærendefindermedlæring3sinegensærligeudtryksform:
Whensomebodyaccommodates,heorshechangesstructureofknowledge,i.e.basicassumptions.thisistypicallypracticedincreativeteachingenvironments,forinstanceatthehigherclassesofartschools,wherethestudentissupposed–andstimulatedto–createhisorherown“style”.Butthisisalsopracticedintheprocessesofwritingmasterthesis(Qvortrup,2006:36)
HerovereksemplicererQvortrupsinlæring3medskrivningafenkandidatafhandling,somskrivesidenlærendesegenstil.MankanmedQvortrupsoptikforestillesiglæring3påalleniveaueriuddan‐nelsessystemet,hvordenlærendegørnogetpåsinegenmåde.Oghvordenlærendedermedudtryk‐kersinegenkreativitet.
Qvortrupbeskiverdesudenlæring3somakkommoderendeiPiagetskforstand.Atakkommodationskulleværeforbeholdtlæring3,virkerdogtvivlsomt,idetman,somnævnt,iforbindelsemedbådelæring1og2kanforestillesigdenlærendeiakkommoderendelæreprocesser.Piagetvilhellerikkealeneforbindeakkommodationmedkreativelæreprocesser,jævnførafsnit3.2.Piagetvilforbindeak‐kommodationmedprocesser,hvordenlærendeudviserenproaktivformtilpasning.
Jegfinderdog,atnyudviklingenaflæring3tilatomhandlekreativeoginnovativelæreprocesserermegetproduktiv,idetdenkanunderstøtteetfokuspå,hvordanvibefordrerkreativeoginnovativekompetencer,somerrelevanteietvidens‐oginnovationssamfund.Inæsteafsnitsættesderyder‐ligerefokuspåkreativitetoginnovationmedudgangspunktiScharmer(2001).Irelationtildenneaf‐handlingerkreativitetoginnovationdesudencentraleelementeridigitaledesignprocesser.
Læreprocesserogrobotsystemer
43
Læring4.Nyehelhederogkontekster.
Gleerupmener,atlæring4ienuddannelses‐ogundervisningsoptikhandleromatdesignelærings‐miljøer,somerflerfagligeoginnovative(Gleerup2003:250).Disselæringsmiljøerskalbaserespåforskelligefagligekontekster.Ogkombinationenatdissefagligekonteksterskabernyehelhedsorien‐teredekonteksterforlæring.Qvortrupslæring4erbeslægtetmedGleerupogomhandlertypologierforlæring,iformdesignaflæringsmiljøer,bådedefysiskerammeroglæreprocesserne.
Opsummering
Batesonstaksonomiaflæringsniveauerblevidettetrinberigetafblikketforsocialoghistoriskkontekstualitet.Oglæringsbegrebetblevoperationeltiforholdtilstudierafuddannelse.
Pålæring1blevvidensbegrebetindførtforatkunnesættefokuspåklasseundervisning,hvorindholdogpraksisoftekanværeudensammenhæng.Pålæring2forbindespraksisogsituationmedlærepro‐cessen.Denlærendeerblevetaktivthandlendemedenoptimerendesituationelrefleksion.Pålæringtrereflektererdelærendeoverdereslæringsstrategiermenhenblikpåatudviklekreativeoginnova‐tivetilgangetilsituationen.Ogpåniveaufiresættesderfokuspådesignafuddannelses‐oglærings‐miljøer.
Batesonteoritilgangergrundlæggendeinformationistiskoginstrumentel,læreprocesserbeskrives,somsignalerderbliverudveksletogfortolket,ogselvefortolkningenerhosBatesonenkognitivproces.
SchönogWengersteoritilgangeretopgørogvidereudviklingafdentekniskinstrumentelletilgang,hvoralvidenereksplicitogkanudtrykkesimålogbeskrivelser.HosWengerliggerdentavseikkeeksplicittevidenipraksisfællesskabetsageren,oghosSchönliggerdenipraktikerensaktivehandlen.
Schönbegrebrefleksionihandlingkantolkessomom,atlæreprocessensynliggøresiinteraktionmellemdenlærendeogomgivelserne,pådetteområdebliverBatesonsogSchönsforståelseaflæringsammenfaldende.
GleerupogQvortupbeskriver,hvilkeundervisnings‐ogarbejdsformerderunderstøtterhvilkeniveaueraflæring.Mendetskermegetskematisk.Deterdiskutabelt,omdervitterligtskulleværeenstriktsammenhængmellemdetfysiskelæringsrumogrefleksionsniveauet(somGleerupantyder).Ligeledeserdetmegettvivlsomt,omvikanknyttePiagetsbegreberomassimilationogakkomodationtilhenholdsvislæring2og3(somQvortruphævder).BeggebanervejforenmereoperationelogkonkretbrugafBatesonstaksonomi.Menskematikkenbliverforrigid.
Hertilkommer,atdererbrugforatkommemereidybdenmedspørgsmåletomdynamikkenilærin‐gensudfoldelseafrefleksivitetogmedskabendedeltagelse.Dettespørgsmålersærligtinteressant,nårviønskeratskaberadikaltinnoverendelæreprocesser.Inæsteafsnituddybesdet,hvordanmanilæreprocesserkansættefokuspåinnovationogkreativitetvedatfokuserepådynamiskvekslenmellemforskelligevidens‐oglæringsformer.
Læreprocesserogrobotsystemer
44
2.4 TRIN4:INNOVATIVOGEMERGERENDEVIDENPÅBAGGRUNDAFDYNAMIK
Innovativogskabendelæringervigtigiforbindelsemeddesignprocesser,fordimanofteskaludviklenyeløsningerpåikke‐afklaredeproblemer.Netopdissekreativeogskabendeprocesserknyttersigtillæring3,jævnførforrigeafsnit(Qvortrup,2006).Designaflæremidler,spilogteknologierskabendeprocessermeddelærendesomdeltagere.Ogdeternetopkernenidenneafhandlingscases,sekapitel6og7.
Idetteafsnitfokuseresderaltsåpådentypelæring,derskeriforbindelsemedskabendeoginnovativeprocesser.Scharmer(2000)ogNonaka(1995)fokusererpådeninnovativevinkelikombinationmedtavsogkropsligviden.Scharmerharnetopenmodelforvidensniveauer,menimodsætningtilBate‐son,QvortrupogGleerupfokusererScharmerpådynamikkeniovergangenmellemniveauerne.Ogdeterdynamikken,sombliverbrændstofforinnovativeprocesser.Gleerup(2003)harsammenstilletScharmerogBateson,medfokuspåatmatcheBatesonslæringsniveauermedScharmersvidens‐niveauer.Mitfokuserpåselvedynamikkenmellemtrinene,idetdereridynamikkeniovergangenmellemniveauerne,atdettranscenderendeoginnovativeopstår.
DerudoverbidragerScharmerogNonakamedatsættefokuspåtavsogkropsligviden,somnetoperispiliforbindelsemeddesignogbrugrobotlæremidler.Robotlæremidlerlæggernetopoptilkropsliginteraktion,hvordenlærendeerfarermedkroppen.
Scharmer,somerorganisations‐oglæringsteoretiker,introducererfølgendetrefaserafvidenoglæring:eksplicitviden,tavs‐kropsligvidenogtranscenderendeviden.HerunderintroduceresScharmersteoriomvidenoglæringkort.DetteskerisammenhængmedNonakasvidensteori,somScharmerbasererendelafsinteoripå:
1. Eksplicitviden.Pådetbevidstartikuleredeplan,somScharmersammenlignermedtoppenafetisbjerg,erdeneksplicittevidenforståetsominformation,derkanindsamles,lagresogprocesseressomf.eks.iITsystemer(Scharmer,2001:6).Deterenfagligvidenskabeligviden,ellerenviden,dererfarespåbaggrundafteoriogobservationeralene(Scharmer,2001:12).
2. Tavsviden.Pådetmereubevidsteoguartikuleredeplan,somScharmersammenlignermeddendelafisbjerget,somerundervandet,erdertotyperaftavsviden:dentavse‐kropsligeviden,somdenbeskrivesafNonaka(1995),ogdenselv‐trancenderendeviden,somover‐skridertidligereforståelser.Dentavse‐kropsligevidenudfoldesiaktivtilstand(Scharmer,2000,8),detvilsigesomvideniprocesogsitueretipraksissomhosWenger(Wenger,2004)(Scharmer,2000:20).Gleerupsammenlignerdenneprocesmedlæring2.
3. Selvtranscenderendeviden.Innovativogtranscenderendevidenopståridynamiskvekslenmellemekspicitvidenogtavskropsligviden.Dynamikkenskabesigennemenhandlings‐orienteretpraksis,hvordenlærendeerdeltagendepåenmedskabendemåde.Hvilketkansammenstillesmedlæring3,hvorderhererfokuspådynamiskvekslenmellemlæring1og2.
Scharmersammenlignermeddissevidensformermedbrødbagning.Hererf.eks.oplysningeromvægt,prisogingredienserrelevanteformerforeksplicitviden.Deleafaktiviteterneomkringbagningaf
Læreprocesserogrobotsystemer
45
brødetertavsviden,f.eks.fornemmelsenforengoddej.Ogdenviden,somfikenbagertiliførsteomgangatopfindebrødbagning,erselv‐trancenderendeviden.
Nonaka(1995)eksemplificererogsåtavsvidenmedbrødbagning.Ihanseksempelerderfokuspå,atdetersværtatforklare,hvordanmanskalæltebrød,såledesatdetbliverlækkert.Eksemplethandleromenvirksomhed,somskaludvikleenbrødbagemaskine,mendeharproblemermedatfåmaskin‐brødenetilatblivelækreogluftige.Detfårudviklernetilatgåipraktikhosbyensdygtigstebager.Attalemedbagerengiverikkebrugbaresvar.Menatarbejdemedsammenmedbageren,observere,afprøveogkopierehansælte‐ogbagepraksisendermedatløseproblemet.Enafudviklernefåendagøjepå,atbagerenvriderdejen,imenshanælter,ogdettesærligevridløserproblemetmedbagemaskinen.
Dererheletidensamspilimellemdenimplicitteaktivetavsevidenogdeneksplicitteviden,somdetogsåbeskriveshosNonaka(1995).Idennespiralerendevekslen,hvortavsvidenblivereksplicitogviseversa,opstårnyviden.
..tacitknowledgeandexplicitknowledgearenottotallyseparatebutmutuallycomplementaryentities.Theyinteractwithandinterchangeintoeachotherinthecreativeactivitiesofhumanbeings(Nonaka,1995:61).
NonakasammenlignerogsidestillerdesudentavsogeksplicitvidenmedBatesonsanalogeogdigitalekvaliteterikommunikation(Nonaka,1995:60)(Bateson,1972:373).Hvorkropssprogogmimikhen‐viseranalogekvaliteter,ogdigitalekvalitetererknyttettilsproget.Nonakaunderstregerhermed,atdererentavsanalogkommunikation,somforegårparalleltmeddendigitaleeksplicittekommu‐nikation.Nonakapegerdesudenpå,attavsvidenkanoverføresoggøreseksplicitigennemsocialeprocesser,hvormandeltager,observereroglærerafhinandenspraksisser.
Iovenståendeeksempelmedbagemaskinen,opnåededesignernenyvidenvedatdeltageaktivtibagerenspraksis.Scharmerbeskriverdennetypevidensomenradikalnyviden,derintuitivtkanfornemmesisamspilletmellematgøreogatvide(Scharmer,2000).Dennevidenbetegnessomtran‐scenderendeviden.
Self‐transcendingknowledge(ascribe)theabilitytosenseandpresencetheemergingopportunities,toseethecoming‐into‐beingofthenew..(Scharmer,2000:3)
Dentranscenderendevideneremergerendenyviden,somskerikølvandetpådetdynamiskesamspilmellemeksplicitogimplicitviden.ScharmersammenlignerdenmeddenmedSchön(Schön,2001)begrebrefleksion‐i‐handlingogdenrefleksion,somforegåriflowtilstanden(Csikszentmihalyi,2005,Scharmer,2000:12).Deteraltsåenviden,deropstår,imensdenlærendeeropslugtafprocessen.Gleerupsammenlignerdennenyinnovativevidenmedlæring3ihansvidereudviklingafBatesonslæringstaksonomi(Gleerup,2003:248).Transcenderendevidenblivermedtidenselvforankretsomtavs‐kropsligvidenogdannerdermedgrundlagfornyekredsløb,hvornyeformerfortranscenderendevidenopstår.
Irelationtildenneafhandling,kanmanforestillesigatdennetypevidenopstår,imensdenlærendeeraktivdeltagende.Ogmankanforstillesig,atdenlærendedeltageriendesignprocesmedpraksis‐ekspertersomibagemaskineeksemplet.Detvilsåhandleomatkunneopfangeogekspliciterenyviden,somopstårisådannedesignprocesser.Deltagelsesformenfordenneproces,hvorderbliver
Læreprocesserogrobotsystemer
46
skabtnytranscenderendeviden,fårkarakterafatværemedskabende.Medskabenerdermeddenformfordeltagelse,somkanføretiltranscenderendevidenognyeprodukter.Denlærendeermed‐skabende,nårhanforbinderaktivhandlenogviden,ognårdeltageformensætterdynamikiforholdetmellemtavsogeksplicitviden.Dererdesudenelementerafkreativitet,eksperimenteren,ekspertiseoginnovationforbundettilbegrebet.
Sigtetidenneafhandlingernetopatundersøgemulighedenatdesignerobotteknologiskelæremidler,somdannergrundlagfor,atdenlærendeblivermedskabende,ogsomienpraksisorienteretsammen‐hængvilkunnesættegangitranscenderendelæreprocesser.Ieksperimentelledesigncasesikapitel6og7vildetbliveundersøgtomdenbrugerinddragendedesignprocesdannergrundlagformedskaben‐ellermerepræcist:omderbliverobserveretmedskabendelæreprocesser.
Iartiklenibilag6”Robotteknologisomarenafortværfagligtsamarbejde”,bliverdelærendeendelafenkreativdesignproces,hvordeskalskabenyartefaktertillæringogrehabilitering.Denneartikel,eksemplificerermedskabendelæreprocesser.Ogidenomhandlededesignprocesblevleginddragetforfremmedemedskabendelæreprocesser.Iartiklenfårviisærliggradetindblikimedskabenifor‐bindelsemeddesignprocesseriprofessionsuddannelserne.
Konkrethandlerartiklenometkursusforløb,hvorstuderendepåtredjeårarbejdersammenpåtværsafprofessioner.Detvaringeniør‐,lærer‐,pædagog‐,fysio‐ogergoterapeutstuderende,somiløbetafetsemesterskulleudviklekonceptertillæringogrehabilitering.
Destuderendeblevplaceretitværfagligegrupper.Ideenvar,atdestuderendesfaglighederindenforteknologiskudvikling,læreprocesseroggenoptræningskullefremmekvalitetenafeventuellelære‐midlerogartefaktertilrehabilitering.
Destuderendefikkonceptualiseretenintelligentbold,somskulleunderstøttemotoriskusikrebørn.Enandengruppekonceptualiseredeetbalancebræt,somskulleforebyggefaldskaderhosældre.Beggekonceptervardigitaleogbyggedepåatkombineretræningsaktivitetenmedinteraktivespil.
Forløbetbegyndtemedetidegeneringsforløb,hvordestuderendeudenatforholdesigtilhinandenskompetencerskullefindepåideerogudvikledisseideervedhjælpafbrugerscenarier.Ingeniørerneudarbejdedetekniskeløsninger,f.eks.denfysiskprototypeafbalancebrættet.Terapeuternebidrogmedvidenom,hvordanetsystemblevergonomiskkorrekt,oghvordansystemetkunnebrugesfraensiddendeposition.Senereiforløbetblevdestuderendebedtomatmodificereogvidereudvikleudvik‐ledereskoncepterpåbaggrundafenmereeksplicitinddragelseafhinandensfagligheder.
Destuderendebesadeksplicitvidenfraderesrespektiveområder,somdekunnebydeindiprojek‐ternemed.Dennevidenblevdogbrugtisamspilmedprofessionsfeltetstavseviden.Dissetoformerforvidenblevbragtispiligennemdenfællesdesignproces.Ogdesignprocessenmedvirkedetilatskabedynamikmellemdentavsevidenogdeneksplicitteviden.Dettværfagligesamspilmellemdeforskelligeprofessionerbefordrededennedynamik,idetdestuderendefiknyvidenfrahinanden,somdeskulleindarbejdeidefælleskoncepter.F.eks.bragtedefysioterapeuternefrem,atdetikkekunvarnødvendigtattrænebalanceøvelser,menatdetogsåvarvigtigtatopbyggemuskelmasseiforbindelsemedforebyggelseaffaldskader.Detstilledesærligekravtilbalancebrætkonceptetogdedigitaleakti‐viteter,derskulleudvikles.Affåensådanvidenomsatmedvirkedeåbenlysttilatfremmekvalitetenikonceptet.
Læreprocesserogrobotsystemer
47
Tilbagestårnuatundersøge,omlegkanfremmemedskabende,kreative,eksperimenterendeoginnovativelæreprocesser.
2.5 TRIN5:LEG,MEDSKABENOGEKSPERIMENTERENDELÆREPROCESSER
Idetteafsnitviljegsættefokuspå,hvordanlegogeksperimenterenkanværemotorformedskabenMedskabenerenaktivformfordeltagelse,hvordenlærendeerkreativ,fantasifuldoginnovativ.Detsigesige,atvierpåScharmersdynamiskeniveaufortrancenderendeviden.Dér,hvordereretrigtsamspilmellematgøreogatvide,oghvordentavseogeksplicittevidenspillersammen.
Foratdenlærendekankommeientilstand,hvortrancenderendeprocesserermulige,skaldenlære‐ndeifølgeScharmerværeaktiv.Hanvilværeienprocesafrefleksion‐i‐handlingogiflow,jævnførforrigeafsnit.Flowerenproces,hvordenlærendeeropslugtogharovergivetsigtilenoptimaloplevelse(Csikszentmihalyi,2005).Flowerkendetegnetaf,atdererentilpasbalancemellemdeltage‐rensudfordringerogkompetencer.Deltagerenudfordrespræcistsåmeget,ataktiviteteneroplugendeogspændende,menikkesåmeget,athanblivergrebetafangstogafmagt.Enmådeatkommeiflowpåkanværeigennemlegogspil.Ogiforbindelsemedudviklingafcomputerspilvilderofteværeetstærktfokuspåattilpasseudfordringerispilletmedspillerensfærdigheder(Fullerton,2004).Detgøresnetopforatdannegrundlagforflowogfor,atspillerenikkeskalkedesigellerbliveforfrus‐treretoverspilletssværhedsgrad.
Dererdogenrækkefaldgrupper,hvismanvilkombinerespil,legogteknologi.SpilerifølgeJessen(2008)ikkekommettilverdenmeddetformålatskabelæring.MenJessenkonstaterer,atspilførertillæring.Jessenfremhæver,atderharværetenrækkeproblemermed,atgørelæringsspilinteressanteoglegendefordenlærende.Hanbeskriverproblemetherunder:
Problemeterisærdeleshedtilstede,hvis(man)antager,atlegenispilletisigselvkanfremmelæring.Dervilofteværetaleomdetmodsatte,enteniformafkedsomhed,fordilæringsspilletalligevelikkeskaberdenlegendestemning,spillerneforventer,ellerfordidenfrivolelegbryderigennemogtageroverisituationen(Jessen,2008:8).
Hanmeneraltså,atdeterproblematiskogmegetvanskeligtatudformelæringspil,sombyggerpå,atdenlærendeskalkommeilegendestemning.Derudovermenerhan,atlæringgodtkanværeengage‐rende,spændendeogsjovtuden,atmåletskalværeenlegendestemning.UdgangspunktfordesignlæringsspilskalifølgeJessenbaserespåsimulationerafmikrouniverser,sombetegnerabstraktemodeller,derkanværevanskeligeatformidleiord,ogsomkangørestilgængeligienteknologisksammenhæng.
Dererderforgodgrundtilatoverveje,omdetoverhovedetermuligtatbrugelege‐ogspilelementeriforbindelsemeddesignrobotlæremidler.Fordetførstemåvigøreosklart,atsigtetidenneafhandlingerbrugerobotteknologitilatfremmeogkvalificerelæreprocesser,ogdettesigteeroverordnetspil,legogaltandet.Fordetandetstillerbrugaflege‐ellerspilelementersærligtudfordrendekravtildesignet,jævnførovenstående.Detcentraleeratudviklerobotlæremidler,somappellerertilmange‐artededeltagelsesformerogdermedandreognyemåderfordenlærendeatværeaktivhandlendepå,
Læreprocesserogrobotsystemer
48
jævnførafsnit2.2og2.4omaktivhandlenogmedskaben.Denlærendeskullegerneværeientilstandafrefleksion‐i‐handling,imenshanarbejdermedlæremidlet.Detskalidensammenhængundersøges,omlegogspilkantilbydedeltagelsesformer,somunderstøtterlæreprocessenmedhensyntiludfors‐kenogeksperimenteren.
Iforbindelsemeddesignetafdeeksperimentellecaseserderenvisionom,atlæremidlerskalhaveenlegendeappeal,somdetsesiforbindelsemedpersuasivdesign(Fogg,2003).Denlærendemågernesyntes,atlæremidletlignernoget,somhanharlysttilatlegeogarbejdemed.F.eks.kanmanforestillesigrobotlæremidler,somlignerkæmpespilleterningerellerenrobotfrasciencefictionverdenen.Derernoglekarakteriskavedlegogspil,derersærlignyttige,ogsomvigernevilforsøgeatindarbejdeidesignet.Idenretrospektiveanalysevildetsåblivevurderet,omdetvarmuligtatindføredisseelementerogeventuel,hvordandisseelementerpåvirkedelæreprocessen.Hertænkessærligtpåtreforhold:
1) Legsomeksperimentelramme,somfremmereksperimenterendeogudforskendedeltagelse.HerinddragesBatesonteoriomlegogfantasi.Ogdeteksemplificeresherkort,hvilkeniveaueraflæring,derkanforekommeiforbindelsemedspilogleg
2) Legsomfårbørntilatgørenogetdeellersikkevillehavekunnevedegendrift.HerinddragesVygotskysteoriomatlegskaberrumfornærmesteudviklingszone
3) Vekslenmellemanalogogdigitalaktivitet,somsætterfokuspåhvordanbrugenafdigitalelæremidlerkantilrettelægges.Eksemplertagerudgangspunktienanalyseafbrugenafendigitallegeplads.
Legekontekster–atladesom–”deterbareleg”
Batesonforbinderisærliggradlegogfantasi.Ogmåskekanfantasifuldleganvendesimedskabendelæreprocesser?BatesonredegørisitessayATheoryofPlayandFantasyomlegskonteksteroginter‐aktionsmønstre(Bateson,2000:177).
Legkankunforekomme,nårdedeltagendeparterformårmetakommunikation,oghvorkontekst‐markørenbærerbudskabet”detteerleg”.”Detteerleg”kanbeskrivessom:
Dehandlinger,vinugiverosafmed,betegnerikkedet,somdehandlinger,somdestårfor,villebetegne.(Bateson,2000:195)
Leghandleromatladesomom,f.eks.laderenhundehvalpsomom,atdenbiderifuldalvor,menivirkelighedenerdetkådleg.Signaleterher”detkådebid”,ogkontekstmarkørener,athundenvedf.eks.atlogremedhalenviser,at”detteerleg”.LegharifølgeBatesontokendetegn:(1)atdebudska‐berellersignaler,derudvekslesileg,ienvisforstanderusandeogikkemenes;og(2)atdet,derbetegnesafdissesignaler,ikkeeksisterer(Bateson,2000:198).Legkendetegnesaltsåvedatladesomom,ogintetafdet,mangørellersiger,ernødvendigvisdet,detgiversigudfor.Leghandleraltsåomatudforskesimulationerogsocialesituationerilegerammen‐”detteerleg”.Legerammenetablerer,hvadBatesonbetegnersomenparadoksramme,senedenståendeFigur8:
Læreprocesserogrobotsystemer
49
Alleudsagnindenfordennerammeerusande
JegelskerdigJeghaderdig
FIGUR8LEGE‐OGPARADOKSRAMME
FigurenviserBatesonseksempelpåenlege‐ogparadoksramme.Detførsteudsagnirummerisigselvselvmodsigende,idetudsagnetselvstårirammen.Ogerdetførsteudsagnsandt,kankunétafdeefterfølgendeværeusande.Lege‐ogparadoksrammeneksemplificererifølgeBatesondetmodsæt‐ningsfyldteilegensunivers,hvorinteterdetdetgiversigudfor.
Lege‐ogparadoksrammenbeskriverlegsomdetområde,hvormanladersomom,simulererogforegiver.Atladesomom,opstårogsåiandresituationersomf.eks.vedtrusler,hvorensurmandsvingermednæven,ogladersomom,hanvilslå,menikkegøralvorafdet.Deltagereiinteraktionenskalbesiddeenvismængdefantasiforatkunneforstilleogindlevesigaldenneladensomom.
Ilegensimuleresogeksperimenteresdermedinteraktionsmønstre,ogdenlegendekanefterligneellerafprøvepositionerudenatmærkekonsekvenserneforalvorpågrundaflegerammen.Pådenmådebliverlegetfrirumforeksperimenterogfantasi.
Menforatvendetilbagetil,hvodanlegkanværemotorformedskabendekreativeoginnovativelæreprocesser,såvilmanskulleetablereenlegekontekstomkringendelafundervisningen.Iforbin‐delsemeddeeksperimentellecasesidenneafhandlingvilviforsøgeatinddragebørnenepåenlegen‐demåde.DetteviludfraBatesonteoriomlegesættedemistandtilateksperimentereudenatbekym‐resigomkonsekvenserne,fordidetforegårienlegeramme.Legvilgøre,atdetørbrugederesfantasiogværemedskabendepånyemåder.Ikapitel6og7,somomhandlerdeeksperimentellecases,ind‐dragesbørnenef.eks.igennembrainstormingtilatkommemedkreativeideertil,hvadlæremidlerskalkunne.
DerudoverindgårlegiBatesonskforstandieksempletfraartiklenibilag6”Robotteknologisomarenafortværfagligtsamarbejde”,somomhandlerinnovativedesignprocesseridettværprofessionellefelt.Herbliverstuderendesattilatlegeforatforatovervindetværfagligebarrierer.Ogideenerher,atlegenskalkickstartedeninnovativeprocesdeskaligennem.
DenorganiseredelegtagerudgangspunktibrainstormteknikkenDenKreativePlatform(Byrge&Hansen,2007).Dennebrainstormteknikinddragerlegogbevægelse,somendelteknikken.Destude‐rendetilbragteendagmedatbrainstorme,udvælgeideerogudviklebruger‐scenarierfordisseideer.Detlegendebestodi,atdervaropvarmningsøvelser,hvordef.eks.skulleimitereenelefantmedensnabel.Derudoverblevderindførtenregelom,atdeikkemåttepræsentereforhinandenmedudgangspunktiprofessioner,menvedatfremhæveandreafderesegenskaber.Endelafteknikkenbestoddesudeniatanvendesinvideniuvanteomgivelseriettværfagligtforumogienformforlegendefrirum.
DettefrirumkanbeskrivesmedafsætiBatesonslegebegreb”deterbareleg”,hvoraltermuligt,oghvordeterokatkommemedurealistiskeogfantasifuldeideerogforslag.Ienbrainstormproceserdernetopbrugforatbremsevanetænkningforatkunneåbneforattænkeinyebanerogfornemmekonturerneafnyideer.DennetilstandbeskriverScharmersom”Presencing”(Scharmer,2007),og
Læreprocesserogrobotsystemer
50
dennetilstandskulleværeideel,nårmanskaltilatskabenyeogmeningsfuldekonkretekoncepterogprototyper.
Hvordankanvisåindplacereleg,herunderspil,iforholdtilBatesonslæringsniveauer?
HerunderindplaceresdigitallegiforholdtilBatesonslæringsniveauer.Dettegøresforatkunnedesigneforløbsomkombinererlegoglæringideeksperimentelleikapitel6og7.Ogforatkunnevurdere,hvilkentypelæringderforekommersomfølgeafdigitalleg.
Påniveau1forståslæringsomændringafresponsovertidmedkendetegnsomvaner,betingningog”trialanderror”.Computerspilvilofteværebaseretpåreglerogbelønningssystemer,f.eks.nårenbaneerudførtkorrektgivetenbelønning.
Påniveau1vilderdesudenværeetelementaf”trialanderror”udforskning,f.eks.omhvadderover‐hovedetgiverpointietcomputerspil.Udforskningiforbindelsemedbrugafnyteknologi,kræverhøjgradafeksperimenteren.
Niveau2vilværebaseretpå,atdenlegendeharerfaringfraandrespil,sombrugestilatoptimerepræstationenietnytspil.Pådetteniveauoptimerermansinespilkompetencerindenfordetgivneregelsæt.
Niveau3vilværekendetegnetafensituation,hvordenlegendedesignerenspilbanemedafsætienbevidstlæringsstrategi,somderf.eks.ermulighedforpåLapsettsdigitalelegeplads.Herharbørnmuligforatmedatprogrammerenyespilvha.afetsimpeltprogrammeringsingsinterface,senærmerebeskrivelseiafsnit4.3Singulærerobotsystemlæremidler:Digitalelegepladsertilleg,læringogbevægelse.Defårpådennemådemulighedforatudvikleegnestratgierforlegoglæring.
Etableringafnyeregleriforbindelsemedlegogspilvilsvaretilatdesignenyestrategierforlegogdenlæring,derforegåriforbindelsemedlegen.
Overståendeeksemplificerertyperaflæreprocesser,derforegåriselvsimpledigitalespilmedlevels.Udfradetteperspektivindeholderselvsimplespiloverraskendevariationilæringsniveauer.Mankanmåskeenddaforestillesig,atdennevariationermedtilatgøregameplayetinteressantogunderhol‐dende.
Legskaberrumfornærmesteudviklingszone–HosVygotskybetegnerudviklingsniveauet,hvorlangtmanaktuelterkognitivt,ogdennærmestezoneforudviklingbetegnerdetudviklingsniveau,hvorenspotentialeligger.Læringerdenproces,hvormanlærernyt,ændreradfærdogudviklersigfraetudviklingsniveautiletnyt.Læringogudviklingerderfortoforskelligebegreber,hvorlæringbanervejtilnyeudviklingsniveauer.
Legkanbrugessomværktøjforlæring,hvislegbliverunderordnetlæringmedrespektforlegen.Vygotsky’smener,atnårbarnetleger,foregårdetofteidetszonefornærmesteudvikling.F.eks.vilbarnetilegenkunnenoget,somdetikkekanudenforlegen,ogdetvilopføresig,somomdeterældre.
Zonenfornærmesteudviklingerafstandenmellemdetbarnetkanlærerafsigselv,oghvaddetlærerisamarbejdemedligesindedeellermedenlærer(Vygotsky,1978:86).Indholdetaflæringenskal
Læreprocesserogrobotsystemer
51
matchedenlærendesniveauellerliggelidtover,ogzonenindeholderdenlærendesumiddelbareudviklings‐oglæringspotentiale.ForVygotskyliggergodlæringlidtforandetkonkreteudviklings‐niveau.
Legskaberenzonefornærmesteudvikling(Vygotsky,1978:102).
Leggivermulighedenforatudleveogudforskeimaginæresituationeripraksisogifællesskabmedandre.Igennemlegenfårdenlærendeendybereforståelseetgiventfelt,legbliverpådenmådeenmeningsdannendehandling(Vygotsky,1978:102).Legenmedvirkertilatudvikleabstraktetankeromdetgivnefeltoggivedenlærendenyeformerforønskeroginteresser(Vygotsky,1978:100).
Legogspilerfuldeafregler,somofteudviklesundervejs.Denlærendekanispilletunderordnesigregler,somdetharsværtvedidagliglivet.
ForsmåbørnoperererVygotskymedbegrebet”seriousgame/play”,somerdentilstand,hvorlegendebørnikkeskelnermellemdenimaginæreogvirkeligesituation.F.eks.erentræhestilegesituationenfordetlillebarndetsammesomenvirkelighest.Jegharmedtagetdette,fordideridageretforsk‐ningsfelt,somnetopbenævnesseriousgames,oghvordigitalespilogsimulationerbrugesienformellæringssammenhæng.
Ideeksperimentellecasesvilviundersøgeomlegogeksperimenterenmedlæremidlernefikbørnenetilatkunnenogetdeellersikkehavekunnetafsigselv.
Vekslenmellemanalogogdigitalaktivitet‐Ibilag4iartiklen”PlaytestingtheDigitalPlayground”introduceresbegreberneanalogogdigitallegmedudgangspunktiobservationerpåendigitallege‐plads(JessenogMajgaard,2009).Analoglegerdentraditionelleleg,hvorbørnforhandlerreglerneforlegen.Somf.eks.legmedsvingtov,hvorflerebørnudfordrerhinandeniatspringeigennemensvingendebue.Børnenetilpasserløbendesværhedsgraden,såledesatdenafspejlerdeltagerneskun‐nen.Digitallegerleg,somerunderstøttetafprogrammerededigitaleredskaber,oghvorderipro‐grammerneerlagtoptilheltbestemtelegesekvenser.
HerunderbeskriveseksemplerpåanalogogdigitallegmedudgangspunktiscreendumpsfraKom‐pansprøveinstallationmeddigitalelegeredskaberiRinge.Legepladsenblevkameraovervågetinogleugerforatundersøgeaktiviteten.
FIGUR9ANALOGOGDIGITALLEG
Læreprocesserogrobotsystemer
52
Figurentilvenstreviserenflokungeteenagereinvaderersupernovaenietfrikvarter.Teenagerneskiftestilatskubbesupernovaenrundt,ogpåettidspunktgårdetsåstærk,atenfalderaf.Legenogdetuformellesamværpulserer.Påintettidspunktanvenderdisseteenageredetdigitaleinterface.
Figurenimidtenviserfirelidtyngrebørn,somanvenderdetdigitaleinterface,etbarnstårnetopimidtenogbetjenerinterfacet.Etdigitaltspiligangsættes,ogdetfårbørnenetilatløberundtpåsupernovaen.Iforbindelsemeddendigitalelegpålegepladsen,fulgtebørnenederegler,dervarbyggetindisystemetssoft‐oghardware.Figurentilhøjreviser,hvordanendigitallegigangsættesvedbetjeningafspilkonsollenforanklatre‐stativet.Nårspilleterigangsat,lysertryksensorerrundtompåklatrestativet.Ogiforbindelsemedlegenskaldertrykkespådissesensorer.Påbilledetkanmanse,atnoglebørnstårklartilattrykkeforskelligestederiklatrestativet.Samtidigeretbarnakrobatiskvedatspringenedfraklatrestativet,ogdenneaktivitetereteksempelpåenparallelanalogaktivitet.
Denstørsteforskelpåanalogogdigitallegerhåndteringenafregler.Idendigitaleleg,erreglernekodetiforvejen,ogbørnenekanvælgehvilkedigitalespildevilaktivereogihvilkensværhedsgrad.Dekanikkeselvjusterepåreglerneogdermedtilpasselegen.Dettestillerstorekravtilspildesignereomatdesigneinteressantespil,hvordererpassendeforholdmellemfærdighederogudfordringer.Denproblemstillingerdermanvandttilathåndterepåicomputerspil,menpådendigitalelegepladserdenneproblemstillingny.
Denmestinteressanteobservationpålegepladsenvar,hvorhurtigtognaturligtbørneneskiftedemellemanalogogdigitalleg.Derudoverkunnededigitalespilinspireretilnyeanalogelegeogviseversa.Børnenekunneendviderebrugedereserfaringerfracomputerspilpålegepladsen.Atforbindeanalogogdigitallegvirkersomennaturligmådeatlegepådenmodernelegeplads(JessenogMajgaard,2009).Ogdetvirkersomom,derkanværeenspiralerendesynergiimellemanalogogdigitalleg.
Idenneafhandlingvildetatswoppemellemanalogogdigitalaktivitetbliveudnyttetideeksperi‐mentellecases,sekapitel6og7.Detvilbliveudnyttetiforbindelsemedtilrettelæggelseafdidak‐tikken,hvordigitaloganalogaktivitetvilkomplementerehinanden.Damålgruppenfordeeksperi‐mentellecaseserbørniindskolen,fårundervisningsaktiviteteternemtkarakteratværeenslagslege.Ogdadeeksperimentellecasesomhandlerrobotter,sombørnkenderfralegensverden,bliverram‐menforaktiviteternenemttilenlegeramme.Mendetbeskrivesnærmereikapitel6og7.
Opsamling
Legerenaktivitet,hvordenlegendekanbrugesinfantasiogeksperimentere.Denlegendekansimulerefantasifulderollelegeellerspillespil,hvorforskelligepositionerafprøves.
Legkanskabeetfrirum,hvordeteriordenatkommemedskæveideer,oghvorfantasiogeksperimenterharderesegenramme.LegkaniBatesonskforstandværeetsådantfrirum.
Medskabenbliverherkoblettilnyskabendeogfantsifuldeaktiviteter.Ogleggiverpotentieltensærligmådeatdeltagepåienundervisningssammenhæng,somnetopåbneropmedskabendeogfantasifulde
Læreprocesserogrobotsystemer
53
aktiviteter.Ideeksperimentellecasesikapitel6og7vildetbliveanalyseret,hvordanlegogmedska‐benindgikilæreprocesserne.
Idetforegåendeerderfokuseretpåenrækkeaspektervedlæreprocesser:refleksion,socialitet,deltagelseoginnovation.Disseaspektersamlesidetefterfølgendeienobservationsmodeltilanalyseogdesignaflæreprocessermedteknologisomomdrejningspunkt.
2.6 ANALYSEMODELFORMEDSKABENDE,REFLEKTERENDEOGINNOVATIVELÆREPROCESSER
Påbaggrundafdeforegåendeafsnitviljegheropstilleenteoretiskanalysemodelfor,hvordanvikanobserverereflekteret,sociallæringoginnovativlæringforbindelsemedevalueringafcases.Modellenvilogsåkunneanvendestilatunderstøttedesignaflæremidleroglæreprocesser.Modellenanvenderessensenaflæringsteorien,somblevgennemgåetiafsnit2.1‐2.5.Herundererderetkortresuméafessensenafdefemtrin.
Iafsnit2.1Trin1:RefleksionilæringoglæringstaksonomiblevBatesonslæringstaksonomiindførtsometetlæringsskelet,hvorforskelligetyperaflæringblevindpasset.Læring1,somerdengrundlæg‐gendelæringsform,hvordenlærendebliverkastetudpådybtvandogudenrelevanterfaringmåkæmpesigiland.Læring2byggerpå,atdenlærendeharkonkreteerfaringerogviden,somilære‐processenskaltilpassesnyekontekster.Læring3byggerpåbevidstrefleksionoveregenmådeatlærepåogvalglæringsstrategi.DerudoveritalesætterBatesonkontekstersbetydningogdenlæren‐desinteraktionmedomgivelserne.DererdoglangtforBatesoneksempleromPavloshundetildetmoderneklasseværelse.Menhandannerengrundstrukturforforståelselæreprocesser,somsideneraktualiseretognytolketaff.eks.Gleerup(2005),Qvortrup(2006)ogSchön(Agyris,1978).
Iafsnit2.2Trin2:Socialpraksisorienteretlæring,handlingogrefleksionsættesderkødogblodpålæreprocesserne.Socialepraksisfællesskaberbyggerpå,atdenlærendeerendelafetfagligtfælles‐skab,hvorallearbejdermedmestringafetfagligtområde.Ideeksperimentellecaseserdetsærligtdetfagligefællesskab,deropståromkringmatematik,hvorbørneneiklassen,dereslærerogimangetilfældebørnenesforældrevilværeendelafdettefællesskab.Atdeltageipraksisfællesskabetkræverkonkretdeltagelseogaktivhandlen.OgWengerbeskriverlæringsomsynonymtmeddeltagelse(Wenger,1998).DetteunderstøttesafSchön,somogsåsætterfokuspåaktivhandlen,menhanknyt‐terogsåpraksisrefleksiontilsitlæringsbegreb(Schön,2001).DennerefleksionermerejordnærendBatesonsrefleksion,idetSchönrefleksionkredseromdenfagligepraksis.Detdrejersigsærligtomtorefleksionformerrefleksion‐i‐handlingogrefleksion‐over‐handling.
Iafsnit2.3Trin3:Sammenhængmellemlæringstaksonomiogpraksisorienteretlæringsammenkædespraksislæring,aktivhandlenogpraksisrefleksionmedBatesontaksonomi.Læringstaksonomiensni‐veauerknyttestilkonkretearbejdsformeroglæringsrum,ogdissebliverkonkretiseretmedaktuelleeksemplerfranutidenklasserum.QvortrupsogGleerupsaktualiseringafBatesonsmodelsætterfokuspå,omundervisningoglæringforegårirelevantekontekster,ogomdissekontekstergiverdenlæ‐rendemulighedforatdeltageaktivtilæreprocessen.Gleerupindpasserf.eks.Schönsrefleksion‐i‐handlingmedlæring2ogrefleksionoverhandlingmedlæring3.QvortrupsogGleerupsfortolkninger
Læreprocesserogrobotsystemer
54
medvirkertilatgørelæringstaksonomienanvendeligiforholdtildesignoganalyseafdenneafhandlingseksperimentellecases.
Iafsnit2.4Trin4:Innovativogemergerendevidenpåbaggrundafdynamiksættesderfokustrans‐cenderendeoginnovativvidens‐oglæringsprocesser.Dettegøresvedatretteblikketmoddynamik‐kenimellemdeforskelligemåderatdeltageogreflekterepå.IBatesonsverdenvildetsvaretilatsættefokuspådynamikkeniovergangenmellemdeforskelligelæringsniveauer.OgifølgeScharmerdannerdennedynamikmellemaktivhandlen,videnogrefleksiongrundlagfortranscenderendeviden(Scharmer,2007).Transcenderendevideneroftenødvendig,nårderskaldesignesnyskabendeprodukterellerprocesser,ogmankanbetegnedenneaktivehandlensomforegåridenforbindelsesommedskabende.
Iafsnit2.5Trin5:Leg,medskabenogeksperimenterendelæreprocesserintroduceredesleg,somvirkemiddeliforbindelsemedlæreprocesser.Legfremmermedskabendeogeksperimenterendelæreprocesser.DetteunderstøttesafBatesonsteoriomlegsomværendeenkontekst,hvoraltermuligtogintetnødvendigviserdet,detgiversigudfor(Bateson,2000).
Defemtrinerkondenseretnedtilminanalysemodel.Modellenkanillustreres,seFigur10herunder.Detvilblivedissefemaspekter,somdervilblivefokuseretpåiforholdtildesignoganalyseaflære‐processermedteknologisomomdrejningspunktidetteprojekt.
FIGUR10ANALYSEMODELFORMEDSKABENDE,REFLEKTERENDEOGINNOVATIVELÆREPROCESSER
Detsocialeaspekteretgrundlæggendelivsvilkår.Socialitetenudlevesipraksisfællesskaber,oglæringfinderstedsomennaturligdelafpraksisfællesskabet,jævnførafsnit2.2Trin2:Socialpraksisorienteretlæring,handlingogrefleksion.Derskalderfortænkesiudviklingafsocialekontekstersomfundament,nårderskaldesigneslæreprocessermedteknologisomomdrejningspunkt.
Aktivdeltagelseogmedskabenersymboliseretveddenvertikaleopadstræbendepil.Ideener,atdenlærendeskalværeaktivtdeltagende,ligegyldighvorsimpelellersofistikeretlæreprocessener.Læsiøvrigtomaktivedeltagelseoghandleniafsnit2.2Trin2:Socialpraksisorienteretlæring,handlingogrefleksion.Medskabenforforbindesmedensærliginnovativdeltagelsesform,somfindersted,nårder
Refleksion
Deltagelseog
medskaben
Socialitetogpraksisfællesskaber
Innovation,fantasiogkreativitet
Kontekster
Læreprocesserogrobotsystemer
55
erdynamikimellemviden,handlingogrefleksion,jævnførafsnit2.4Trin4:Innovativogemergerendevidenpåbaggrundafdynamik.Medskabenfindersærligtstedikreativelæreprocesser,hvorderskabesnogetnyt,f.eks.entypelæremiddel.Imodellenvilderværesærligtfokuspå,atvidenopstårogudviklersigigennemaktivdeltagelse.Ogdetersærligtdenaktivedeltagelse,somdriverlæringenfrem.Sammenmedaktivhandlenvilderdesudenopståenformforrefleksion.Refleksionerknyttettilhandlingenogkanpegeitoforskelligeretninger.Denkanentengåpåatoptimerehandlingenellerpegefremadmodinnovationogkreativitet.
Legerensærligdeltagelsesform,hvordenlegendeoftevilkunnenoget,somhanellersikkevilkunneafegendriftifølgeVygotsky(1978).DettekanifølgeBateson(2000)skyldes,atlegerenkontekst,hvoraltermuligt,oghvorinteterdet,detgiversigudfor.Dettekanpotentieltfremmemedskabenogkreativeksperimenteren.Dettevilbliveanalyseretiforbindelsemeddeeksperimentellecasesikapitel6og7.Leguddybesiafsnit2.5Trin5:Leg,medskabenogeksperimenterendelæreprocesser
Innovation,kreativitetogfantasiliggerøverstimodellen.Detinnovativeperspektivbyggerforståelseafinnovationogemergens,jævnfør2.4Trin4:Innovativogemergerendevidenpåbaggrundafdynamik.Nårdenlærendeformåratværemedskabendeisinlæreprocesogmåskeenddaværeinnovativ,hardenlærendebehandletogforarbejdetvidenogkonkretkonstrueretnogetnytiformatetkonkretproduktellernyviden.Dererforegåetenpermanentogforandrendeserieafhandlingerogdermedvellykketlærerproces.Detundersøgeshvordanlegkanindgåideninnovativeogkreativedelaflæreprocessen.
Refleksionersymboliseretvedspiralen,ogdenskalforståssom,atrefleksionbliverhøjereoghøjere,destættermankommerpåatværeinnovativ.Refleksionkangroftinddelesitretyper:
(1) Refleksioniforbindelsemeddenaktivehandling,somerudforskendeelleroptimerende,jævn‐førafsnit2.2omrefleksion‐i‐handlingogrefleksion‐over‐handling.
(2) Refleksion,somindbefatterbevidsthedomlæringsstrategier,hvordenlærendekantillæggesignylæringsvaner,jævnførafsnit2.1Trin1:Refleksionilæringoglæringstaksonomi.
(3) Alternativtkanrefleksionhandleominnovativepåfundogdannelseafnyviden,jævnførafsnit2.4Trin4:Innovativogemergerendevidenpåbaggrundafdynamik.
Aktivhandlenfremmerrefleksion,oghandlingogrefleksionerendynamiskduo,somfremmerlæringoggørinnovationogkreativmedskabenmulig.Iafsnit2.4Trin4:Innovativogemergerendevidenpåbaggrundafdynamikblevdetbeskrevet,hvordanradikalnyvidenoginnovationkanopståisamspilletmellematgøreogatvide.Samspilletkanogsåbeskrivessomenvekslenmellemimplicitogeksplicitviden.
Læringogrefleksionenforegårdesudenienkontekst,ogpåetgrundlæggendeniveaunavigererdenlærendeienenkeltkontekst,jævnførafsnit2.1Trin1:Refleksionilæringoglæringstaksonomi.Menjomerereflekteretdenlærendebliver,desnemmerebliverdetfordenlærendeatoverskridekonteksterogforholdesigreflekterendetildisse.Højestispiralenvildenlærendeenddakunnedesigneogskabekontekster,naturligvisindenforhøjereordenskontekster.Kontekstenforståsidenneforbindelsesomdeomgivelser,derkvalitativterendelaflære‐ogdesignprocessen.
Ianalysenafdeeksperimentellecasesviljegforfølgedissekvalitetervedlæreprocessernmedhenblikpåatafdække,hvordanbrugenafrobotteknologiskelæremidlerfremmernetopdissekvaliteter.
Læreprocesserogrobotsystemer
56
3 SITUEREDEOGKROPSLIGEROBOTTERSOMGRUNDLAGFOR
ROBOTLÆREMIDLER
Detteafsnithandlerom,hvadrobotsystemerer,hvilkekravmanbørstilletilrobotterfor,atdekananvendestilundervisningsbrug‐ogidetheletaget,hvilkentypeafrobotterderegnersigtilbrugiundervisning.
Dervilikkeblivefokuseretpårobotagentenalene,menderimodpådensituerederobotagentsomendelafetsystem,somdesudenbestårafomgivelserneogrobotagentensadfærd.Meddennevinkelerdetmuligtatfokuserepådeprocesser,derforegårisamspilletmellemrobotagentogmenneske.TeoretiskunderbyggesdennesystemtankegangafHallamsogBrooksperspektivpåsamspilletmellemrobot,omgivelserogadfærd(Hallam,2006;Brooks,1992).
Dekonkretespørgsmål,sombesvareser:Hvaderetrobotsystem?–hvilkeslagsrobotsystemeregnersigtilbrugiundervisning?
Kapitleterinddeltifølgendedele:
1. Modelforrobotter.Deførstafsnitomhandlerrobotsystemetogdetsbestanddelemedud‐gangspunktiHallamsstrukturforrobotsystemer(Hallam,2006).Hallamforskerisitueredemobilerobotterogkunstigintelligens.
2. Historiskgennemgang.Dereftervilderværeengennemgangatdevigtigstestadierirobot‐tenshistorie.Herundererderenkronologiskoversigtoverstadierellerparadigmerindenforrobotteknologi,somgennemgåsikapitlet: Fase1.Robotterframytologiogsciencefiction.
Robotterframytologien(Asimov,1950)ogsciencefictionharensærligfascinationskraft,somkangørebrugafrobotteriforbindelsemedundervisningmotiverendeisigselv(Fogg,2007).
Fase2.Industrirobotten
Industrirobottensindtogsceneni1961medUnimaten(Engelberger,1989).Industrirobot‐terneafspillertraditioneltetforudfastlagtprogram.Dennetyperobotterforholdersigikketilsineomgivelser,hverkenhvordandeserud,ellerhvadderkonkretforgår.Dennetyperobotterfungererisåkaldtstruktureredeogstatiskeomgivelser.
Fase3.Densitueredeogkropsligerobot
Densitueredeogkropsligtintelligenterobotgjordesitindtogislutningenaf1980’erne,hvorBrooksintroducerededettenyeparadigme(Brooks,,19861990,1991,1994).Brooksforskerisituerederobotterogvardenførste,somrigholdigtbeskrevdettenyeparadigme.Dennetyperobotforholdersigdynamisketildeaktuelleomgivelser,ogfunge‐reriustruktureredeomgivelser,hvorf.eks.tingsplaceringændrersigovertid.Dennetyperobotopfattervedhjælpafsensorerendelafdet,derforegåriomgivelser.Dennesitue‐rederobotforholdersigpådenmådedynamisktiltidogrum.Atrobottenbliversitueret,gør,atdenkanprogrammerestilatfungereisammeomgivelsersommenneskermedsik‐
Læreprocesserogrobotsystemer
57
kerhedfor,atrobottenf.eks.ikkeskadermenneskerelleromgivelseriøvrigt.Pfeiferogandreharsidenudfoldetbegrebetomkropsligintelligens(Pfeifer,1999og2006).
3. HumanRoboticInteraction.DerefterintroduceresHumanRoboticInteraction(HRI),som
harfokuspåinteraktionmellemmenneskeogrobot.Somkonsekvensaf,atrobotterbliversitueredeogkropsligtintelligente,bliverdergrobundforforskningikropsliginteraktion.Dererf.eks.forskningihumanuider,socialeogterapeutiskerobotter(Ishiguro,2001)(Dillmann,1998)(Shibata,1999)(Breazeal,2003).ForskningirobottertilbrugiundervisningbyggerligeledespåHRI.
4. Modulærerobotter.Dernæstintroduceresmodulærtsammenkoblederobotter(Nielsen,2008)(Lund,2009)(Støy,2002).Morfologiogdistributionernogleafdesærligemålimodulærrobotteknologi(Pfeifer,2007:229).Modulærrobotteknologibyggerligeledespåsituerethedogkropsliggørelse(embodiment).Dennetyperobotterdannergrundlagfordetoeksperimentellecaseidenneafhandling.
5. Kravtilrobotteriundervisningogsammenhængmellemkompleksitetirobotagent,omgivelserogadfærd.Tilslutsamlesderoppå,hvilkekravmankanstilletilrobottertilbrugiundervisningenoghvilkenkompleksitetdebørbesidde.
Menallerførstredegøresderfor,hvadetrobotsystemer.
3.1 HVADERENROBOT?
Idetteafsnitintroducerestomodeller,somrepræsentererrobotsystemer.Formåletmedmodellerneerikkeatbeskriveteknologiskeenhederogalgoritmeridetaljer,menderimodatintroducereper‐spektiverpårobotter,sompassertildenneafhandlingsformål.Detvilsigemodeller,sombeskriver,hvadenrobotagenterforenstørrelse,hvordandenfungererisamspilmeddensomgivelser.Foratkunnearbejdemedrobotterienundervisningssammenhængerdetnødvendigtatfokuserepårobot‐tensomgivelser,idetdenlærendeogklasserummetvilværeendelafrobottensomgivelser.
Detomodellerer:
Denrobot‐centreredemodel(Hallam,2006) Denapplikationscentreredesystemmodel(Hallam,2006)
PåFIGUR11introduceresdenrobot‐centreredemodel,derforestillerenrobot‐agent,somereninte‐grationafmekaniskhardware,hardware‐sensoreroghardware‐aktuatorer(Hallam,2006).Ensensorkanf.eks.opfangebevægelse,temperatur,trykellerlys.Enaktuatorerrobottensmådeatresponderepåiformaff.eks.bevægelse,lydellerlys.Bevægelsekanf.eks.skabesvedhjælpafenelektriskmotor,enakselogethjul.Hardwarekomponenternestyresafsoftwaredrivere,oginformationfradriverneprocesseresogdannergrundlagforstyringenafrobottenshandlinger.Robotagentenshandlingerigangsættesvedataktivereaktuatorerne.Robottenopsamlerstimuliogændringeriomgivelsernevedhjælpafinputfrasensorerne.Kontrolsoftwarestyrer,hvordanrobottenkonkretskalreagererpå
Læreprocesserogrobotsystemer
58
stimuli.Denrobot‐centrededemodelfokusererprimærtpårobotagenten,meniforbindelsemedbrugssituationererdetvigtigathavefokuspåopgaven,somskaludføres,ogfokuspådetmiljørobottenskalarbejdeisamspilmed(Hallam,2006).
Figur12introducererdetapplikations‐centreredeellersystem‐centreredesynpårobotteknologi,somsupplererdenforegåendefigur.Meddetteperspektivbliverdetklart,atsuccesenafenrobotagentikkeerenegenskabvedagentenselv,menerbestemtaf,(i)hvordanrobottenopførersig,ogaltsåhvordandenudførersinopgave,og(ii)detmiljøelleromgivelser,somdenneopgaveskaludføresi(Hallam,2006).Etvellykketrobotsystemdomæneomfatterendelmængdeafdenafbildedetrekant.Inogletilfældeerdetselverobotagenten,derbidragermesttilsystemetssucces.Iandresystemererdetmiljøet,derervigtigst.Ogientredjetypesystemereropgavendenafgørendefaktor(Hallam,2006).
FIGUR11AGENTMODELFORROBOTTER,ETROBOT‐
CENTRERETFOKUS
FIGUR12ROBOTTEKNOLOGISKSYSTEM
Opgavenbeskriverdenadfærd,robotagenudviser,ogsomomfatteromfang,præcisionogudstræk‐ningitidogrum.Hvisderf.eks.ertaleomenrobottilbrugvedtele‐operationer,erpræcisionogkonsekvenserafhandlingervigtige.Iensådantyperobotagentererpræcisioniadfærdetcentraltelement.
Miljøetomfatterrobottenskontekstrum.Deterafgørende,omomgivelserneerstatiskeellerdynami‐ske.Hvisrobottenskalkunneagereiforanderligeomgivelser,stillerdetsærligekravtildesignetafrobotagenten.Ogidesignetafensådantyperobotvilderværeetsærligtfokusfortolkningpåomgi‐velserne.
Foratenrobotskalkunneegnesigtilbrugiundervisning,skaldenkunnefungereidynamiskeomgi‐velser.Ienundervisningssituationvilderofteværetoniveauerafomgivelser:destatiskeomgivelser,f.eks.klasserummet,ogdedynamiskeomgivelseriformaflærereogelever.Lærerogeleverskalkun‐neindgåienintelligentogdynamiskinteraktionmedrobotten.Klasserummetsætterderimoddeydrerammeroggiverenstatiskformforfeedbacktilrobotten.Mankandesudenforestillesig,atdereran‐dreintelligenteartefakteriklasserummet,somkaninterageremedrobotagenten,f.eks.smartboards,
Læreprocesserogrobotsystemer
59
RFID‐tagsogmobiltelefoner.Pådenmådevildestatiskeomgivelserforvandlesigtilatværedynami‐skeellersemidynamiskemedspillere.IetlæringsperspektiveromgivelserneidentiskemedkonteksteriBatesonskforstand.Dogerderidennemodelfokuspårobotagentenskontekstogikkedenlærendeskontekst.
3.2 STADIERIROBOTTENSHISTORIEFRAMYTETILINTERAKTIVSITUERET
KROPSLIGINTELLIGENTROBOT
Nårvisomlægmændtænkerpårobotter,vilviofteforestilleosrobotter,somdeserudiensciencefiction‐verden.Ogdennesciencefiction‐robotvilofteovergåmennesker‐f.eks.ifysiskstyrke.Grun‐dentil,atsciencefiction‐robottenmedtagesidenneafhandlinger,atfornoglelærendevilteknologiogsciencefictionhaveensærligmotivationskraft.Foggbeskriver,hvordanmanmedovertalelseogpersuasionkanfåenmålgruppetilatændreadfærd(Fogg,2003).Alenedet,atenroboterpartienundervisningssituation,vilkunneoverbevisenoglegrupperaflærendeom,atnetopdetteemneerinteressant.
Fase1:Sciencefiction–robottensomovergårmennesket
IdengræskemytologiberettesderomTalos,somvardenførsteautonomerobot.Hanvarenslagskrigsrobot,somkunnekastestenefterfjendtligeskibeomkringKreta.TalosvarengavefraZeustilhanselskerindeellerkoneEuropa,somvardronningafKreta(Wikipedia,Talos).Selveordetrobotstammerfratjekkiskogbetyderslaveogblevanvendtførstegangi1920(Pfeifer,2007:10)Historiskharrobotterogsciencefiction‐filmværettætforbundne,ibegyndelsenmedfilmenMetropolisogsidenmedf.eks.StarWars,StarTrek,BladeRunner,Terminatoretc.
IsaacAsimovvarsciencefiction‐forfatterogdenførste,sombrugteordetrobotics(Asimov,1950),somidaganvendesitekniskeogvidenskabeligesammenhængeogdækkertekniskforskningomrobotterogdesignafdisse.Derudoverintroduceredehani1943tregrundlæggendeloveforrobotter(Asimov,1950):
1. Enrobotmåikkegøreetmenneskefortræd,eller,vedikkeatgørenoget,ladeetmenneskekommetilskade
2. Enrobotskaladlydeordrergivetafmennesker,sålængedisseikkeerikonfliktmedførstelov3. Enrobotskalbeskyttesinegeneksistens,sålængedetteikkeerikonfliktmedførsteeller
andenlov.(Asimov,1950:37),
Detrelovefungererhierarkisk,f.eks.kanenrobotikkebeordrestilatdræbeenperson,fordidenførstelovervigtigereenddenanden.Mendenkanbeordrestilatselvdestruere,idetdentredjeloverlavereendenanden.Dettesesf.eks.iTerminator2,hvorrobottenTerminator,iskikkelseafArnoldSchwarzenegger,tilsidstbederomatblivesænketnedismeltetstålforatreddemenneskeheden,seFigur13a.Detreloveergrundsteneinyererobotsciencefiction,dehardogintetmedmedvirkelighe‐densverdenatgøre.
Isciencefictionomrobotterogkunstigintelligenshandlerdetsomregelomatdesigneetkunstigtmenneske,somermennesketoverlegentpåforskelligevis,detvilsigehurtigere,større,stærkereeller
Læreprocesserogrobotsystemer
60
superintelligentpåencomputeragtigmåde.Dennerobotbliversåietplotkonfronteretmedmenne‐sker,hvorpåmenneskersogrobottersegenskaberbliversatpåprøve.
Ipraksiserderetstykkevejendnuindenrobotter,nårmenneskersevnetilattilpassesigogfungereikomplekseogdynamiskesammenhænge.Mentilatudføresimpleopgaverkanrobotterværemenne‐skeroverlegne,f.eks.robottersombrugesiindustrien.
FIGUR13.A)ROBOTTENTERMINATOR(FLICKR,TERMINATOR).B)OGC)UNIMATEDENFØRSTETYPEINDUSTRIROBOT(FLICKR,UNIMATE)
Fase2:Denførstindustrirobot,somforetogsimpleopgaveribeskyttedeomgivelser.
Industrirobottenermedtagetforateksemplificererobotagenteristatiskeogstruktureredeomgivel‐serne.Disseomgivelserernetopmodpoltildedynamiskeogustruktureredeomgivelser,somrobottertilbrugiundervisningforventesatkunnenavigerei.
I1950’ernetogrobotterneenrejsefrafantasiensverdentilvirkelighedensverden.JosephEngelbur‐gerogGeorgeDevolbyggededeførsterobotter,somskullearbejdeiindustrienstjeneste(Engelber‐ger,1989).DeresførsterobothedUnimateogblevanvendtindustrieltistøbeprocesserogtilpunkt‐svejsning.Disserobotterovertogarbejdsopgaver,somvarfarligeformennesker.HerovereretbilledeatUnimate,hvordenhælderkaffeop,seFigur13bogc.
Irelationtilrobotsystemmodellen,seFigur12,udførtedisserobottersimpleopgaveristruktureredeogstatiskeomgivelser.Etfællestrækforindustrirobotterernetop,atdearbejderistruktureredeogstatiskeomgivelser,detvilsige,atomgivelserneertilpassetrobottensvirkemåde,ogatomgivelserneikkeændrersigpåenforrobottenuventetmåde.Efterhåndenudvikledesindustrirobotter,somkunneklaremereogmerekomplekseopgaver,menstadigistruktureredeogstatiskeomgivelser.
Fordelingmellemopgave,omgivelserogrobotagent:Simpel‐mediumopgave,simpel‐mediumrobotagent,Simpleogstruktureredeomgivelser.
Industrirobottensopgavekanværespecialiseretogfordetmestetilpassetbearbejdningafetspecifiktobjekt.Opgavenkantypiskbeskrivessomsimpelellermediumikompleksitetsgrad,idetrobottentypiskskalfølgeetforudprogrammeretopgaveforløbindeholdenderedskabsbrugiforholdtilobjek‐tet.
Unimat‐robotagentenvarsimpelikompleksitetsgradidenforstand,atdenbestårafenarmudenflereledogermonteretmedetspecifiktredskab.Modernerobotagenterermerekompleksebådeifysiskogintelligensmæssigt.
Læreprocesserogrobotsystemer
61
Omgivelsererstruktureretsåledes,atunimatrobotagenterkunforholdersigtilmålobjektet.Noglemoderneindustrirobotterkanendvidereforholdesigtil,atdetspecifikkemålobjektbevægersig,f.eks.enbilpåetlangsomtførendesamlebånd.Detvilofteværefarligtatnærmesigsådanenrobot,nårdenervedatudføreenopgave,idetdetdenikkesanserændringeriomgivelserneudoverdeiforvejenplanlagte.
Robotterafdennetypeegnersigikkeumiddelbartsomlæremidler,idetdekunkanfungereiomgivel‐ser,somerstruktureretpårobottenspræmisser.Robottenvilværeinsensitivoverforændringerilæreprocessenogvilkunkunnegivesimpelogforudsigeligfeedbacktildenlærende.Derforerdetiforholdtildetteprojektmereinteressantatundersøgerobotter,somkanfungereidynamiskeustruk‐tureredeomgivelserogienmeredynamiskinteraktionmedmennesker.Idetefterfølgendeintro‐duceresetmodernesynpårobotter,sombeskriveregenskabervedrobotter,somkanfungereiustruktureredeogdynamiskeomgivelser.
Fase3:Detnyeparadigme,sombyggerpåsituerethed,embodimentogadaptivitet
Detteafsnitbeskriverkernebegreberneimodernerobotforskning.Dissebegreberbyggerpå,atrobottenforholdersigdynamisktiltidogrum,ogrobottenbliverhermedsitueret.Derudoverbeskrivesrobottensomværendekropsligintelligent(embodiedintelligence),hvilketvilsige,atrobottenbestårafenslagskrop,somforholdersigerkendendeogadaptivttilsineomgivelser.Situerethedogembodimenterhjørnesteneidetmodernerobotparadigme.Ogsituerethederennødvendighediforholdtilbrugafrobotteriundervisningen.Ogdetsærligefokuspåkropslighedogembodimentnetoperdet,deradskillerrobotterfraalmindeligecomputere.
I80’erneflyttedenoglerobottersåfrabeskyttedeogtilpassedeomgivelsertilustruktureredeomgivel‐ser,hvilketvarenstorudfordring,idetustruktureredeomgivelserermegetmerekomplekse.Atfårobottertilatbevægesigrundtif.eks.kontoromgivelserbringerdefagligefeltercomputervision,kunstigintelligens(AI)ogroboticsispil.Computervisiongiveretto‐ellertredimensioneltbilledeafomgivelserne.AIkananvendedissebilledertilatfortolkeomgivelserneiforholdtildekonkreteopgaver,robottenarbejdermed.Roboticstagersigafdenfysiskeinteraktionmedverden,ogrobot‐tensgestiudførespåbaggrundafinformationfraAI‐delen.F.eks.kanensådanrobotbevægesigrundtudenutilsigtetatstødeindomgivelserne(Brooks,1991).
Derdefineredesenheltnytilgangtilrobotter,hvordeblevbeskrevetsomværendesitueredeiverden,somdenserudherognuogikkebaseretpåabstraktebeskrivelser(Brooks,1991b).AIogrobotfor‐skerenBrookser,somnævnt,denførste,somdefinerersituerethed:
Situatedness:Therobotsaresituatedintheworld—theydonotdealwithabstractdescriptions,butwiththe"here"and"now"oftheenvironmentthatdirectlyinfluencesthebehaviorofthesystem(Brooks,1991b).
Eteksempelpåetintelligentsystem,somikkeersitueretirobotteknologiskforstand,eretflybillet‐bookingsystem.Bookingsystemetkantilgåsdistribueret,detvilsige,atsystemetkantilgåsfraforskel‐ligenetværksforbundneklientersamtidigtogtagerikkebeslutningerpåbaggrundafkonkretefysiskeomgivelser,menpåbaggrundafinformation,somikkeharnogetmeddekonkretomgivelseratgøre–
Læreprocesserogrobotsystemer
62
altsåikkesitueretinteraktionmellemsystemogomgivelser.Etandeteksempelerennutidigsprøjte‐malerobot.Denharenrobotkrop,denkørersineforprogrammeredesprøjtemalingsrutiner,mendenforholdersigikketildetobjekt,denmaler,ogdenharikkenogenfornemmelseaf,hvilkenfacondethar.Dennerobotgørsigingenkropsligeerfaringerogerikkeidialogmedsineomgivelser(Brooks,1991b).
Heroverforerudvikletnyerobotter,somudoveratværesitueretogsåagererkropsligt(embodied),detvilsigegørsigkropsligeerfaringer.Robotteneridirekteinteraktionmedomgivelserne.Robottenfortolkerdeleafomgivelserneogreagererpådem.BrooksogPfeiferdefinererembodimentherunder:
Embodiment:Therobotshavebodiesandexperiencetheworlddirectly‐theiractionsarepartofadynamicwiththeworld,andtheactionshaveimmediatefeedbackontherobots'ownsensations(Brooks,1991b).
Byembodiment,wemeanthatintelligencealwaysrequiresabody.Ormoreprecisely,weascribeintelligenceonlytoagentsthatareembodied,i.e.,realphysicalsystemswhosebehaviorcanbeobservedastheyinteractwiththeenvironment.(Pfeifer,2007:18)
Brooksharfokuspådynamikkenmellemrobotogomverden,oghvordanrobottenshandlingerharbetydningfordensegnesansninger.Pfeiferforbinderembodimentmedintelligens.Hanunderstreger,atintelligenskunkanforekomme,nårdererenkrop.Ogatintelligensenkommertiludtrykiinterak‐tionmedomgivelserne.Intelligenskræveraltsåenkrop,ogdetforholdkaldesembodimentelleroversattildanskkropslighedellerlegemliggørelse.Robottererdermedpotentieltintelligente,fordideharenkrop,hvormeddeinteragerermedomgivelserne.EtcomputerprogramerifølgePfeiferikkekropsligtintelligentmedmindre,atmaninddragerhvertastpåkeyboardetsomsensorenhederogskærmensomeffektor.
Embodimenterkernenimodernerobotics.Robotagenteropfatterderesomgivelserigennemsensorer,somsidderrundtomkringpårobot‐kroppen,ogintelligensenkanregistrerespåbaggrundafrobot‐tenshandlinger,somudtrykkesviaeffektorer.Robottenskropbliverdermedessentielfordenpercep‐tionogerkendelse,derkanforekommeienrobot.Detteerimodsætningtildetmerekonventionellesynspunktnemlig,atkroppenkunertilforatbærehjernenrundt(Pfeifer,2007:19).
Kropsligintelligenseraltsåforbundetmedentypeperception,hvorigennemomgivelserneerkendesviarobottenssensoriskesanseapparat.PfeifersammenlignerrobottensperceptionmeddenberømtepsykologJeanPiagetsbegreberforassimilationogakkommodation(Peifer,2007:71).Assimilationogakkommodationerbegreber,sompåforskelligvisredegørforadaptivitet,somerdettredjenøglebe‐grebimodernerobotforskning.
Piagetforbinderogsåintelligens,sensomotorikogsituerethed(Piaget,1947).Hanuddyberogdefine‐rerintelligensbegrebetfunktionalistiskfraetpsykologiskogfilosofisksynspunkt.Piagetbeskriverinteraktionenmellemmenneskerogomgivelsersomenintelligentproces,hvormennesketdynamisktilpassersigomgivelser(Piaget,1947).Pånetopsammeviskanmanbeskriveenrobotagent.Menne‐sketsinteraktionmedomgivelsererdogmeremangesidigogvarieret.
Piagetdefinererintelligenssomværendeenstrukturelmekanisme,derforegårienfunktionelsitua‐tionietbestemttidsrumogetbestemtsted.Hanbeskriverintelligenssomlogikiaktionogsomtilpas‐ning.Tilpasninghandleromdynamiskligevægtmellemorganismeogomgivelser:
Læreprocesserogrobotsystemer
63
Intelligenskonstituererentilstandafligevægtmodhvilkenalletilpasningerafsensormotoriskogkognitivnaturmellemorganismeogomgivelserjusterersig,isåvelsomassimilerendeogakkommoderendeinteraktionmedomgivelserne(Piaget1947:12)(fritoversatafred.).
IfølgePiageterintelligensenkombinationafkognitiveprocesserogsensomotoriskeprocesser.Ogdenkognitiveprocesindeholderbådeassimilationogakkommodationsomresultatafkommunikationmedomgivelserne.Piagetbeskriveradaptivitetsomendynamiskligevægtmellemassimilationogakkommodation.Assimilationskalherforståssompassivtilpasning,mensakkommodationimplicerernyskabendeændringeriadfærd(Piaget1947:9).Idetforudgåendekapitelsåvi,hvordanQvortrupnetopforbandtPiagetsbegreberomassimilationogakkomodationmedBatesonsbegreberomlæringpåniveau2og3.
SelvomPiagetikkehartænktpårobotter,dahanbeskrevkoblingenmellemintelligensogsenso‐motorik,såharhansforståelseafintelligensinspireretrobotforskningen.BådePfeiferogPiagetharideresintelligensbegreberfokuspå:(1)sensomotoriskinteraktionmedomgivelserne,og(2)dynamisktilpasningtilopgivelserne.
Pfeiferharfokuspå,atintelligensharenkropsligdimensionellerer”embodied”(Pfeifer,2007),ligesåsætterPiagetfokuspå,atintelligensharensensomotoriskdimension.Ogdeterigennemfysiskinter‐aktionmedomgivelserne,atintelligensenkommertiludtryk.Bådedensituerederobotagentogmen‐neskettilpassersigdynamiskomgivelserne.Pfeiferbeskrivertilpasningensomadaptivogdynamisk,idetagententagerbestikafaktuelleændringeriomgivelserne.
Detadaptiveiforholdtilomgivelserneudtrykkerenformforlæring,hvorrobotagentellermennesketilpassersigomgivelsernepåbaggrundaftidligereerfaringer.Piagetudfolderdenneadaptivitetvedatdeledenopienassimilerendedelogenakkommoderendedel,sombeskrevettidligere.Hvordenassimilativeadaptiviteterafpassivogreaktivnatur,ogdenakkommoderendeernyskabendeogproaktiv.Dissetoformerforadaptivitetkunneiforsimpletformbrugesiforbindelsemeddesignafrobotagenter,nårdegrundlæggendeinteraktionsmønstreskaltænkesind.
Situerethed,embodimentogadaptivitetersåledestrenøglebegreberimodernerobotforskning.Ogiforholdtildesignafrobotlæremidlererdetsomtidligerebeskrevetetkrav,atrobottenersitueretitidogrum.Derudoverharrobottenensærligkropsligperceptionafomgivelserne,somgørdenvilhavepotentialetilatfungereiundervisningssituationer.Embodimentbestårirobottensfysiskesensoriskesanseapparat,somsikrerdirektefeedbackpåbaggrundafrobottensegnesansninger.Foratenrobotkanfungereienundervisningssituation,mådenkunnebesiddeenformfordynamiskeadaptivad‐færd.
3.3 HUMANROBOTICINTERACTION
Medfremkomstenafdensituerede,kropsligeogadaptiverobotbliverdergrobundforatfokuserepåmenneske‐robotinteraktion.Ogdetgælderisærliggradrobotsystemertilbrugiundervisning.
Læreprocesserogrobotsystemer
64
Forskningsfeltet,somomhandlerinteraktionmedrobotagenter,benævnesHumanRoboticInteractionHRI(Breazeal,2003).HRIkanintegreresiHallamsapplikationsorienteredemodelforrobotsystemer,sefigurenherunder.Mennesker,sominteragerermedrobotten,bliverimodellenendelafrobottensomgivelser.HRIharsitudspringiHumanComputerInteraction(HCI),sombeskæftigersigisærmedmenneskeligeerkendelsesprocesserirelationtilinteraktionmedcomputere,ogdesignprocesserforgrafiskebrugergrænseflader,sombyggerpåinddragelseafbrugere(Sharp,2007).
FIGUR14MENNESKETDENLÆRENDEERENDELAFROBOTAGENTSOMGIVELSER
Dentypeinteraktion,denlærendeharmedrobotagenter,adskillersigfradentypeinteraktion,manharmedstandardiseredecomputere,idetdenermerefysiskogmindrevirtuel.
Irelationtillæringsteorierinteraktionsvinkleninteressant,idetdelæringsteorier,somblevanalyse‐retiforrigekapitel,togafsætinetopinteraktion.Læringerenadfærdsændring,somkaniagttagesgennemetændretinteraktionsmønster.DerudoverharBatesonsærligfokuspåomgivelserne,somdannerkontekster,f.eks.nårhandefinererniveau2læringsomdetsuccesfuldtatanvendesineerfa‐ringerinyekontekster.
Idetefterfølgendeintroducerestretyperafmoderneinteraktiverobotter,somikkeiudgangspunktetertænkttilundervisningsbrug,mensomersituerede,kropsligeogintelligenteiforskelligegrader.Detdrejersigomhumanuider,socialeogterapeutiskerobotter.
Vurderingafhumanuidersegnethedtilundervisning
AtbyggehumanuiderharværetettilbagevendendetemaisciencefictionfragenrensbegyndelsemedFrankenstein.Opbygningenafpositroniskehjernerharrejstmoralskedilemmaer,ogAsimovstrelovekansessomforsøgpåathåndteredisse.Ivirkelighedensverdenharderværeteneksplicitantagelseom,atdetultimativemålforAIogroboticsvaratbyggeenhumanuid(Brooks,1994).Visionerneharværetogerstadigvækbåretfremafdrømmenomatskabeennaturligkonversationspartner.Ogalle‐redei1950beskrevTuringiartiklen”ComputingMachineryandIntelligence”komplikationerneveddrømmenomdentænkendemaskine(Turing,1950).
Ipraksisharderværetenrækkeeksemplerpåeksperimenteltbyggedehumanuider,somkunnefun‐geresomselskabellerhjælpereformennesker.EtsærligtmåliforskningenomHRIoghumanuiderer
Læreprocesserogrobotsystemer
65
atfåenbedreforståelseafmenneskeligkognition.Derersærligttoretningerindenforudviklingenafhumanuider,detelestyrendeogdeautonome.
TildetelestyrendehumanuiderhørerIshiguroskopiafsigselv,densåkaldtegeminoid,somunderstøt‐ter43ansigtsmuskler1.HanbrugerrobottentilforskningiHumanRoboticInteraction(HRI),hvorhanblandtandetundersøger,omdenfysiskegemanoidstilstedeværelsebliveropfattetsompersonlig(Ogawa,2009).Hanharf.eks.placeretkopienafsigselviencaféogvideooptagetgæsternesinterak‐tionmedogacceptafrobotten.Ishigurohariøvrigtiagttaget,atteleoperatørenopleverandroidensomenforlængelseafsigselv,somnårmanf.eks.brugerenhammer.Aalborguniversitetervedatetablereetcenterforgeminoidforskning,hvordeharindkøbtenkopifraJapanafforskningslederenHenrikScharfe(Aalborguniversitet,Geminoidlaboratorium).Formåletmedforskningeneratunder‐søgedenfølelsesmæssigeforankringiinteraktionenmellemmenneskeogrobot,'blandettilstede‐værelse'(blendedpresence)iforbindelsemedenfjernstyretgeminoidogkulturelleforskelleisynetpåmenneskerogrobottermellemAsienogEuropa.IshigurosgeminoidhariøvrigtdannetgrundlagforsciencefictionfilmenSurrogates,seFigur15a.Filmenhandlerom,hvordanallemennesker,somernoget,harenkopiafsigselv,ogdeterkopien,somanvendesidagliglivetpåarbejdspladsenogidetoffentligerum.Samfundetbliverpådenmådesikkert,idetathvis”man”erinvolveretiettrafikuheld,såerdetkunkopien,derkommertilskade.
FIGUR15A)SURROGATESMEDBRUCEWILLISIHOVEDROLLEN(WIKIPEDIA,SURROGATES),B)TELEPRESENCETELENOID(ROBOTPODCAST,TELENOID)
Pt.arbejderIshiguropåTelenoider2,somerupersonligehumanuiderogkanbrugestilatgivelangdi‐stancetelefonopkaldkropogudtryk,seFigur15b.
Ishigurosrobotterkanbrugestilf.eks.fjernundervisning,hvormankanhavegeminoidensiddendeogsnakkepåenstoludenbrugafarmeellerben.Hvisdetdrejersigomtelenoiden,kandenlavegestikmedarmstumperne.Dettevilgiveenandentypeinteraktionendenskærmbaseretløsning.Hererderfokuspåmimikogfysiskegesti.
Formangeafdeautonomerobotsystemerermålet,atdeskallæreafdereskropsligeerfaringerforatkunneklarestadigmereabstrakteopgaver(Brooks,1994).Derforegårenrækkeeksperimenterafdentypef.eks.designafhumanuidenARMAR(Dillmann,1998),somskalhjælpemenneskerideresdagliglivmedattømmeopvaskemaskine,gørerentogdækkebord,seFigur16.Dennetyperobottererkomplekse,ogderarbejdesmedatudviklegribe‐ogbevægelsesteknikblandtandetvedhjælpafkom‐pleksevision‐ogfølealgoritmer(Dillmann,1998ogMorales,2005).Eksperimenterneforegåriet
1Presentationon“InternationalConferenceonPlaywareandRobotics”September9th2010http://www.playware.dk/conference/index.htmlsenestlokaliseret1009102Ibidforrige
Læreprocesserogrobotsystemer
66
køkken,hvorrobottenkørerrunderogflytterpåservice,åbneroglukkerkøleskabeogopvaskemaski‐ner.Omgivelserneernormale,ogdererikkeekstraintelligensirummet,somgørdetnemmereforrobottenatbevægesigrundtogfindesitmål.
FIGUR16MENNESKEROBOTINTERAKTIONOGMANIPULATION(UNIVERSITÄTKARLSRUHE,HUMANOIDSGROUP)
Dennetyperobotforholdersigilangthøjeregradtilrummetskompleksitetendf.eks.enstøvsugerro‐botellerIshiguroshumanuider.Dererenkorrelationmellemkompleksefysiskbetonedeopgaverogavanceretfortolkningafomgivelserne.Forenroboterdetenkompleksfysiskbetonetopgaveatflytteenkopfraentilfældiglokationtilenanden.Denkræverenveludviklethånd‐øje‐koordination.Imen‐neskeligmålestokerensådanopgavesimpel:fåøjepåetobjekt,gribeogflyttedet.Etmenneskeermåskeikkeengangbevidstom,athunf.eks.løftertekrusetfrabordettilmunden.DerudovererdermedARMARetsærligtfokuspåmenneske‐robotinteraktionogfællesmanipulationmedhverdagsting,seFigur16,hvoretmenneskeogenrobotsammenflytteretbord.
Robotter,somfungereriustruktureredeomgivelser,erinteressantesomredskaberiforbindelsemedundervisning.Dennetyperobotterkanforholdesigtilderesomgivelseritidogrumogeruskadeligeformennesker.Robottenreagererherognupåomgivelserneellerændringeridisse.Tilenundervis‐ningssammenhængvilrobottensopgaveskulletilpassesdekonkretelæringsmål.Ogdervilsandsyn‐ligvisværeopgaver,somrobottenikkeegnersigtil.ARMARsintelligenserenkropsligintelligens,somgårpåatkunnebrugebrugenearmeoghænderpåsammemådesommennesker.Dennetypeintelli‐gensvilkunneindgåienundervisningssammenhæng,menvilnæppekunneståalene.
Socialeogterapeutiskerobottersegnethedtilundervisning
Ifremtidenvilmankunneforestillesig,atrobottertilbrugiundervisningenvilkunneafkodemenne‐skeliggestik.Påbaggrundafdissegestivilrobottenkunnetilpassesinopgave.Breazeal(Adams2000)arbejdermedsocialitethosrobotter,f.eks.atrobotterskalkunneopfattegestisomatnikke,haveøjenkontakt,seFigur17.Robottenskalkunnefortolkeogreagerepådissegesti.Dettevilforbedreinteraktionenmellemmenneskeogrobot.RobottenvednavnLeonardopåFigur17abliverbrugttilforskningogerenhumanuid,somersærligdesignettilsocialinteraktion.Denkanikketale,menbrugertydeligeansigtsudtrykogkanf.eks.nikkeogrækkeudefterting.Leonardokangenkendeogforståordoglærenyadfærd.Leonardoeraltsåenkognitivoginteraktivhumanuid.Idennetype
Læreprocesserogrobotsystemer
67
forskningerderfokuspåreguleringafsocialedynamikker,fællesopmærksomhed,vokaletonefaldogrobottenslæringigennemimitation.Fællesopmærksomheder,nårrobotogmenneskebeggeretterderesopmærksomhedmodetobjektsomfølgeaf,atmennesketserellerpegerienbestemtretning.Derudviklesidettefeltrobotter,somlærerigennemimitation,oghvormanf.eks.kanlæresinrobotatlege(Brooks2004).3
FIGUR17A)LEONARDOERDESIGNETTILSOCIALINTERAKTIONHERUNDERFOROLKNINGAFPEGEGESTI.B)TOFUMINIROBOT(MIT,TOFU)
Omgivelserneerstruktureredeidenforstand,atmenneskeriomgivelserneskalgørenogetbestemtfor,atLeonardoskallærenogetnyt.Omgivelserneerhermedunderlagtnogleregler,somudgørenstrukturfordenmuligeinteraktion.
Robottenerkompleks,idetdenskalkunnefortolkeomgivelsernemedvisions‐algoritmer,ogdenskalhaveenkognitivalgoritme,sommuliggør,atrobottenlærernyt.Derudoverskaldenkunnebevægearme,hovedogudtrykkeansigtsmimik.
Ienundervisningssammenhængvilensocialtforståenderobotværeunik,idetrobottenvilkunnetilpasselæreprocessenefterdetkonkretemenneske.Ikkeblotgivefeedbackpåbaggrundaffagligformåen,menogsåkunnetilpassesigdenlærendeslæringsfacon.Desudenvilderkunneudvikleslæremidler,somreagererpågesti,somf.eks.atpege,ellerfortolkningafdenlærendesansigtsudtryk.
Breazealarbejderidagogsåmedbilligerobottertilundervisningsbrug,ogidenforbindelsearbejderhunmedhistoriefortællingoghistoriegenereringiindskolingen4,seFigur17b.Hendeslæringsgrund‐lagbyggerpå,atbørneneskalværeaktive,deltagende,kollaborative,medskabendeogkreative.
PAROerenterapeutiskrobotsomerudvikletafShibata(Shibata,1999).Denskalilludereengrøn‐landskbabysæl,ogerdesignettilatværesød,haveenberoligendevirkningpåogfremkaldefølelses‐mæssigereaktionerhosdementepåsygehuseogplejehjem,seFigur18.
3Leonardopåvideohttp://www.youtube.com/watch?v=GHIlFrL7dKM,http://www.youtube.com/watch?v=ilmDN2e_Flc4Ibid1
Læreprocesserogrobotsystemer
68
FIGUR18PARO(WIKIPEDIA,PARO)
Robottenhartaktilesensorerogreagererpåberøring.SomresultatvilPARObevægesinhale,nakke,åbneoglukkeøjnene.PAROvejer2,7kgoghardermedsammestørrelsesomennyfødtbaby.PAROharenmikrofonipanden,somgør,atdenreagererpålyd,f.eks.atmantalersødttilden.Denhardes‐udenenlyssensorinæsen,somsikrer,atPAROeraktiviløbetafdagenoggårpåvågeblusomnatten.DerudoverkanPAROkansigelydesomenrigtigbabysæl.PAROsdesignerShibataudtrykker,atPAROfungererpåtværsafkulturer,fordidenappellerertilvoresomsorgsinstinkt5.Shibatahartidligereudvikletenloddenrobotkat.Enkatharetstortrepertoireafgestiogmåderatværetilpå.Omgivel‐sernehavdeforstoreforventningertilrobotten,robottensvarforsimpleogikkeoverbevisendenok.DerforvalgteShibataatudvikleenbabysæl‐robot,somkunfåharkonkretkendskabtil.
Interaktionstimulerermenneskerogmotivererændringerafadfærd(Shibata,1999).PAROskalvedhjælpafsinautonomeinteraktiveadfærdskabeenfølelsesmæssigtilknytningtilbrugeren.Shibatamenerendvidere,atenmaskinemedenfysiskkropharstørreindflydelsepåmenneskersfølelserendenvirtuelskabning,ogatmenneskeogrobotfårenfølelsesmæssigkoblingsomfølgeafinteraktionen(Shibata,1999).Shibataharf.eks.gjortforsøg,hvorPAROanvendestilafledningafdementemedangstanfald.IdisseforsøgharPAROenberoligendeeffektpådendementeogstøtterdendementeiatindgåiinteraktionmedpersonaletpåplejehjemmet.PAROfungereridenforbindelsesometlillesoci‐altvæsen,somfårdenældredementetilatværetilstedeisituationenogsnakkemedPARO.DerkørerfortidenforsøgiDanmark,hvorDanmarksTeknologiskeInstitutogenrækkeplejehjemanvenderPAROipraksispåplejehjem,oghvorpersonaletanvenderrobottensomendelatbehandlingenafdeældredemente(DTI,PARO).
Robottensopgaveerfraetteknologiskperspektivtemmeligsimpel.Denskalpåbaggrundafbestemtestimuli(berøringoglyd)sigenoglelydeogbevægehovedetlidtmm.Robottenopgavefraetbruger‐perspektiverdogtemmeligkompleks,idetPAROigenneminteraktionmedmennesketskalfremkaldeenfølelsesmæssigkoblingmedmennesket,somf.eks.skalgøremennesketmeretryg.
Omgivelserneforrobottenbestårafmennesker,somentenaerogsnakker.Robottensanserdermedomgivelserigennemtotyperafsanser.Dettestillerkravtilomgivelseromatstimulererobottenigen‐nemdissesensorer.
Robottenisigselversimpel,denbeståratnogletryk‐oglydfølsommesensorer.Øjne,derkanblinke,lydogbevægelseafhalenoghalsenaltafhængigtafhvordanderbliverstimuleret.
5Ibidforrige
Læreprocesserogrobotsystemer
69
DetersværtatforstillesigPAROisinnuværendeformsomendelafundervisningenf.eks.ifolkesko‐len.Denerikkedesignettillæring,detvilsige,denudfordrereller”forstyrrer”ikkebrugerensmådeattænkepå‐snarereomvendt,denberoliger.Menkonceptet,somPAROerbyggetopefter,kananven‐desiforbindelsemeddesignaflæremidler.
1. Robotagentenersimpel:fåsensorer,aktuatorerogikkesåkompleksealgoritmer.2. Opgavenerkompleksfraetbrugerperspektiv:terapeutiskbehandling,ellerhvisdetvaret
læremiddel:konkretelæringsmål.3. Menneskeriomgivelserneskalstimulererobotagentenpåensærligmådeforatfårobottentil
atreagerepådenønskedemåde.
Dennediskussionafforholdetmellemkompleksitetafrobotagent,omgivelserogrobottensadfærdvilbliveuddybetiafsnit3.5.Detervigtigatforholdesigtil,omderersærligekravtilrobotagentenfor,atdenkanudviseenpassendekompleksadfærdiinteraktionenmedmennesker,særligtilærings‐situationer.
Opsamling
HRIeretbredtforskningsfelt,hvorinteraktionenmellemmenneskeogroboterifokus.Fraetteknolo‐giskperspektivermenneskerendelafrobottensomgivelser,ogfraethumanistiskperspektiverrobottenendelafmenneskerneomgivelser.Detdrejersigomettværfagligtforskningsfelt,somerun‐deretablering.
Derblevgennemgåeteksemplermedhumanuider,socialeogterapeutiskerobotter,somermegetforskelligebådeikompleksitetoganvendelse.Humanuiderkanmåskeifremtidenbrugesiundervis‐ningtilenafartaffjernundervisning.Socialerobottervillekunneværenyttige,tilf.eks.tolkningafdenlærendesgesti.Denterapeutiskerobotsætterfokuspå,atsimplerobotterkanudførekomplekseopgaver,hvilketvilkunneudnyttesidesignafrobottertillæring.
RobottertilbrugiundervisningliggeridetteHRIfelt,idetlæreprocesserneforegårietinteraktivtsamspilmellemdenlærendeogrobotten.IdetnæsteafsnitsættesderfokuspådenkonkreteHRIrobotplatform,somdannergrundlagfordeeksperimentellecasesidenneafhandling.
3.4 MODULÆREROBOTTER
Modulærerobottererensærligtyperobotsystem,sombyggerpågrundlagetafsituerethedogembodiment.Atenrobotermodulærbetyder,atrobotsystemetbestårafflereselvstændigerobottersomkommunikerermedhinandenogomgivelserne.Detgiveranledningtilensærliggradafkompleksadfærd.Pånedenståendefigursesenmodelafetsådantmodulærtrobotsystem.Påfigurensesfirerobotteknologiskesystemer,jævnførafsnit3.1somforklarerhvadetrobotteknologisksystemer.Hversystembestårafenrobotagent,somudførerengivenopgaveinoglekonkreteomgivelser.Defirerobotsystemererhverisærerselvstændigerobotter,mentilsammenudgøretmodulærtrobotsystem.Bringesdefiresystemersammen,vilderesadfærdpåvirkehinandenogdeydreomgivelser.
Læreprocesserogrobotsystemer
70
Omgivelserviloplevedefiresystemersomensamletrobotorganismemedenmerekompleksadfærd,enddeenkeltesystemerharhverforsig.
Robotagent
OmgivelserOpgave
Robotteknologisk mudul
Robotteknologisk modul
Rob
otte
knol
ogis
k m
odul
Robotteknologisk m
odul
Modulært robotsystem eller robotorganisme
FIGUR19MODELAFMODULÆRTROBOTSYSTEM
Deeksperimentellecasesidenneafhandlingerbaseretpåmodulærrobotteknologi.Ikapitel6og7gennemgåsdisseeksperimentellecases.Inæstekapitelgennemgåsflerekonkreteeksemplerpålæremidler,somermodulæreafnatur.Herunderintroduceresdesærligeegenskaber,sommodulærerobotterbesidder.
Udoveratrobotterneblevsitueredeogkropslige(embodied)islutningenaf80’erne,blevnogleafrobotterneogsådistribueredeidenforstand,atintelligensenblevfordeltimoduler,f.eks.opdelteftervirkemådeogfunktioner.Deenkelteenhederarbejdedesammenogskabteudadtilenstadigmerekompleksadfærd(Brooks,1990).
Isådannesystemerskaldertagesstillingtil,omstyringenskalforgåcentraltellerdecentralt(Brooks,1991a).Derforerderetsærligtfokuspåmorfologiskinformationsbearbejdning,somindgårirelatio‐nenmellemkrop,hjerneogomgivelser(Pfeifer,2005).
By”morphologicalcomputation”wemeanthatcertainprocessesareperformedbythebodythatotherwisewouldbeperformedbythebrain(Pfeifer,2007:97)
...morphologicalcomputationwhichcanbecharacterizedasperformingakindof“taskdistribution”betweenthebrain(neuralsystem),orthecontrollerinarobot,themorphologyoftheagent(shape,sensors,actuators,materials),andtheenvironment(Pfeifer,2005).
Morfologiskinformationsbearbejdningomhandlerarbejdsfordelingenmellem,hvadderskalforegåcentralt,oghvadderskalforgådistribueretidemodulererobotter.Detkanværehensigtsmæssigtiforbindelsemeddesignafmobilerobotteratkunnedistribuereopgaverudtildeenkelterobotdele.Hvismanf.eks.designerenrobothund,somskalkunnegåopognedaftrapper,såskalhvertbenkunnefortolkeogtilpassesigunderlaget.Dettegiverenmeresikkerbevægelse.Hvisalbevægelse
Læreprocesserogrobotsystemer
71
styrescentralt,bliverrobotagentensværereatstyre.Nedenståendefigurvisereteksempelpåetdistribueretbevægelsesapparat,somleveroptilideenommorfologiskinformationsbearbejdning.
FIGUR20PATTEDYRSHVALP(PFEIFER,2005)
Kollektivintelligensoptræder,nårflereautonomerobotagenterkommunikerermedhinandenogomgivelserne.Agenterneudgørtilsammenensyntetiskorganisme,somkanmereogandetend,nårdeenkelteagenterhandlerhverforsig.
Kollektivintelligensellersyntetiskeorganismererinspireretafnaturen.Etandeteksempelpåkollek‐tivintelligensermyretuer,hvorhvermyrekanforståssomenagent.Tilsammenfungererdesometsystem,derfindermad,formerersigogoverleveromvinteren.Biologiskecellerharogsåværetinspi‐rationskildeforkollektivintelligens.Cellerkanisoleretsetværesimple,mensomkollektivesystemerkandekonstituerekomplekseorganismer.Fascinationenafkollektivintelligensudspringerfradekollektivebevægelsesmønstre,somfinderstediinteraktionenmellemagenterneogideresinterak‐tionmedomgivelserne.Ogdekollektivebevægelsesmønstreerforskelligefradebevægelsesmønstre,somdenenkelteagentfrembyder(Pfeifer,2006:216).Isådannesyntetiskeorganismererderhøjgradafselvorganisering.
Modulærtsammenkoblederobotterkantilforskelfrasingulæreofteforvandlesig.Deenkeltemodulerkangrupperespåforskelligemåderirelationtilhinanden.Ikkenokmedatgruppestørrelsenkanvari‐ere,såkangruppensformationogsåændres.Formationskalforståssommåden,hvorpådendefinererogdannersigsomenhed.EtkonkreteksempelerKasperStøysmodulæreslange,someftermanhardeltdenoverpåmidten,fortsættermedatsnosig.Istedetforenslangeerdernutoslanger.Princip‐petkansammenlignesmedenregnorm,derskæresoverpåmidten(Støy,2002ogPfeifer,2006:213).Detteimplicerer,atadaptivitetsniveauetformodulærtsammenkoblederobottererudstraktogkomplekst.
Modulærtsammenkoblederobottereranvendeligeiundervisning,idetsystemetseffektoreropførersigforskelligtafhængigtaf,hvordanmodulerneerkoblede.Derudoverbetyderderesdistribueredeorganisering,atdeharenrigereformforadaptivitet,idetdekanforbindespåforskelligvis.Someksempelpåmodulærerobotsystemer,someranvendeligeienundervisningssammenhæng,kannævnesmodulæreinteraktivefliserellerI‐BLOCKs,senærmereiafsnit4.4,hvordisseplatformevilbliveintroduceret.HerunderseI‐BLOCKsFigur21.
Læreprocesserogrobotsystemer
72
FIGUR21.MODULÆREI‐BLOCKS
Denlærendekonstruerervedatsættedeenkelterobotdelesammenogformerdermedadfærdenidetsamlederobotsystem.Delærendefårenforståelseafvirkemådenideenkeltemodulerogdetsamledesystem.
Etgrundtræker,atagenternehverisærharenenkeloggennemskueligadfærd,menatdekanudviseenkompleksoguventetadfærd,nårdesættessammen.Dettekanforholdkanudnyttesienundervis‐ningssammenhæng,hvilketuddybesikapitel6Case1:DesignafFractionBattleetrobotteknologisklæremiddelog7Case2:DesignafrobotteknologisklæremiddelNumberBlocks.
3.5 LÆRING,INTERAKTIONOGKOMPLEKSITET
Undervisningssammmenhængeerkomplekseogdynamiske.Spørgsmåleter,omrobotagenterogsåbehøveratværekomplekseforatkunneindgåunderstøttendeiundervisning?Skalrobotlæremidlerbeståafhyperkomplekseagenterforatkunnegivelærendeetpassendemodspililæreprocessen?
Herunderbesvaresspørgsmålet,delsteoretiskmedudgangspunktiBrooksogdelsvedatvurderedeinteraktiverobotter,somerblevetgennemgåetidettekapitel.
Somgrundlagfordiskussionenantagesdet,atenkompleksogmeningsfuldinteraktionmellemrobotogmenneskefremmerlæreprocessen.Robottensadfærdogadfærdforventesderforatskulleværekompleksforategnesigtilbrugienundervisningssammenhæng.
FraBrooks’synspunkterderimidlertidikkeensammenhængmellem,atenrobotskalværeekstremtkompleksforatudviseenkompleksadfærdogdermedegnesigtilsigtilundervisning.Enrobotkanderimodværesimpel,menforekommekompleks,idetomsgivelserneopførersigkomplekst.Brooksbeskriverforholdetmellemnyttigrobotadfærd,etkomplekstrobotsystemogkomplekseomgivelsersåledes:
Complex(anduseful)behaviorneednotnecessarilybeaproductofanextremelycomplexcontrolsystem.Rather,complexbehaviormaysimplybethereflectionofacomplexenvironment.Itmaybeanobserverwhoascribescomplexitytoanorganism‐notnecessarilyitsdesigner(Brooks,1986:15)
Nårdetgælderrobotlæremidler,vildissebefindesigikomplekseomgivelser,idetf.eks.børnogdereslæreropførersigkomplekst,nårdeinteragerermedderesomgivelser,somkunneværeetrobotsy‐stem.Etsimpeltrobotsystemvildermedisamspilmedkompleksbørneinteraktionkunneudviseen
Læreprocesserogrobotsystemer
73
kompleksadfærd.Foratkunneillustreredennekompleksitetssammenhæng,indførerjegnedenstå‐endefigur:Denviseretdiagramoverensimpelrobotagent(pilenopad),somfungererikomplekseomgivelser(pilmodhøjre).Hvilketfårrobottentilatudviseenkompleksadfærd(Pilmodvenstre).Pilentilvenstreudtrykkerdermedrobottensadfærdogikkemindst,hvordanlæringsopgavenkom‐mertiludtryk.Pilen,derpegernedad,skalillustrereetgiventrobotsystemegnethedsomlæremiddel,detteudfoldeskonkretidetefterfølgende.
Rob
ota
gent
s ko
mpl
eksi
tet
Kompleksitet i omgivelser
Pla
tform
s eg
neth
ed ti
l un
derv
isni
ng
Kompleksitet i adfærd
FIGUR22MODELTILVURDERINGAFSAMMENHÆNGMELLEMADFÆRD,ROBOTAGENT,OMGIVELSEROG
EGNETHEDTILUNDERVISNING
Foratkommenærmerepåhvilkentyperobotsystemerderegnersigtilundervisningsbrug,blevenrækkesystemerintroduceret:humanuider,socialerobotter,terapeutiskerobotterogmodulærerobot‐ter.Herunder(Figur23)visesdekonkreterobottersrelationmellemkompleksitetafrobotagent,omgivelserogadfærd.Desudenvisesenoversigtoverrobotterneegnethedsomlæremidler.
Ro
bota
gent
s ko
mpl
eks
itet
Kompleksitet i omgivelser
Pla
tfor
ms
egn
eth
ed ti
l un
derv
isni
ng
Kompleksitet i adfærd
Modulære robotter f.eks. I-BLOCKs og interaktive
fliser
FIGUR23.OVERSIGTOVERINTERALTIVE,SITUEREDEROBOTTEROGDERESANVENDLIGHEDIUNDERVISNING
Læreprocesserogrobotsystemer
74
Detelestyredehumanuiderkunneanvendessomlæremidler,idetdekunnefungeresomsparrings‐partnerellermerepræcistsommediemellemtoindivider.F.eks.ergeminoidenentemmeligsimpelrobotagentmedenkompleksadfærd,somfungererikomplekseomgivelser.Detelestyredehumanui‐dereratsammenlignemedenfysiskversionafSkype,hvorrobottenmedsitfysiskenærværudtryk‐kerordoggestik,fradenfjernstyrendeinteraktionspartner.Dermedkanmanforestillesigenunder‐visningssituation,hvorGeminoidenellerTelenoiden,f.eks.erplaceretvedklassenskateter,oghvorfradenudførerundervisning.Detkunneværeenslagsmoderneversionaffjernundervisning,derforslårdennetyperobotsystemsærligtudpåaksenforegnethedtilundervisning,seovenståendefigurtilvenstre.
Densocialerobotvarogsåegnettilundervisningsbrug,idetdenreageredepåmenneskeligegesti,somf.eks.pegen.Ogderbliveriøjeblikketarbejdetpåatudviklesimplesocialerobotter,somkanbrugesienundervisningssammenhæng(MIT,Tofu).Detbliverspændendeatfølge,hvordandensocialerobotsgestikkanindgåienundervisningssammenhæng.
PAROereteksempelpåensimpelrobotagent,somfungererikomplekseomgivelserogudviserenkompleksdyreungeadfærd.Mendeneruegnettilbrugienundervisningssammenhæng,seovenstå‐endefigurimidten.
Modulærerobotterbestårafenrækkerobotagenter,hvorhverenkeltrobotagenterkendetegnetvedattemmeligsimpel,mennårdisserobotagenterkommunikerermedhinandenogkomplekseomgivel‐ser,såudviserdeenkompleksadfærd.Modularitetengørdesudenmodulærerobotagenteregnedesomrobotlæremidler,idetdenlærendevilkunneforbindemodulerneogopleveenresponsfrarobot‐systemersomkonsekvensafnyeforbindelser.Ovenståendefigurtilhøjreviserdemodulærerobotterspotentialeriundervisningssammenhængsomværendemedgode.Ikapitel6og7,designesogvurde‐restotyperafmoduleresrobotterienkonkretundervisningssammenhæng.
UdfraFigur23erdetsværtatseenentydigsammenhængmellemkompleksitetafrobotagent,omgivelserogadfærd.Bådesimpleogkomplekserobotagenterkanifølgefigurenudvisekompleksad‐færdikomplekseomgivelser.Deterhellerikkeentydigtforståelseaf,hvadkompleksellersimpelad‐færder.F.eks.kandet,attømmeopvaskemaskineogsættepåpladsfraetmenneskeligperspektivsyn‐tessomensimpelopgave,menforenroboterdetuhyrekomplekst.Menenkonklusioner,atrobotagenteruansetkompleksitetvilkunneudvisekompleksadfærdikomplekseomgivelser.Derforerdetikkeetkrav,atrobotagenterskalværekomplekseforategnesigtilundervisningsbrug.
Jævnførdekvalitetsparametreforlæring,somblevopstilletisidstekapitel,skalrobotlæremidlerunderstøtte,atdenlærendeeraktivhandlendeietfællesskab,ogogsåatdenlærendeskalkunneanvenderobotlæremidletimedskabendeogreflekterendelæreprocesser.Detskalundersøgesidenæstekapitelomdererrobotlæremidlerpåmarkedet,somunderstøtterdette.
Læreprocesserogrobotsystemer
75
3.6 OPSAMLING
Intentionenmedkapitletvaratbesvarefølgendespørgsmål:Hvaderetrobotsystemer?–hvilkeslagsrobotsystemeregnersigtilbrugiundervisning?
RobotsystemetogdetsbestanddeleblevbeskrevetmedudgangspunktiHallamsmodelforrobotsyste‐mer(Hallam,2006).Strukturenbestodafrobotagent,omgivelserogteknologiskopgave.Modellenbetyder,atviikkeensidigtfokusererpåselvedenfysiserobotagentogdennesegenskaber,menpåinteraktionenmellemagentogomgivelseriløsningenafbestemteopgaver.Netopdetteperspektiveregnettilenundersøgelseafrobotsystemersbrugiundervisning,hvorinteraktionennetopergrundla‐getforlæring(jævnførsidstekapitel).
Dereftervarderenkorthistoriskgennemgangaf,hvordanrobotteribegyndelsenvarmyter,ogførsti1961blevtilrigtigeindustrirobotter(Engelberger,1989)(Asimov,1950).Robottensfascinationskraftsommyteogsciencefiction‐figurkanvirkesomensærligmotivationsfaktorfordelærende,detteun‐derbyggedesteoretiskmedpersuationdesignteori(Fogg,2007).
Robottenblevislutningenaf1980’ernesitueret,detvilsige,atdenkunneforholdesigtilændringeritidogrum(Brooks,1990,1991,1994).Derkomfokuspåsituerethed,embodimentogadaptivitet.Detteblevetnytogsærligtparadigme,somdannedegrobundforhumanroboticinteraction.Iforbin‐delsemedHRIblevdersatfokuspåmennesketsomendelafrobottensomgivelserogviseversa.Derblevidenforbindelseintroducereteksemplerpåinteraktiverobotter,somf.eks.telestyredehumanui‐der,socialeogterapeutiskerobotter.
Desudenblevmodulærerobotterintroduceretsomkoncept,ogipraksiserderendelrobotlæremid‐ler,somermodulære.Modulærerobotterermegetanvendeligesomlæremidler,idetdeenkelterobot‐modulersvirkemådeerenkelogoverskuelig.Nårdeforbindesopstårenmerekomplekssammen‐hæng,somkanudnyttesiundervisning.Desærligeegenskabervedmodulærerobotterienundervis‐ningssammenhængvilbliveudfoldetogeksemplificeretinæstekapitelogiforbindelsemeddeekspe‐rimentellecases.
Tilslutikapitletvarderendiskussionomsammenhængenmellemkompleksitetirobotagent,omgi‐velser,adfærdogegnethedsomrobotlæremiddel.Konklusionvarher,atrobotagenteruansethvorsimpelellerkompleksdeerteknologisk,såkandeudvisekompleksadfærdikomplekseomgivelser.Deterderforikkenogetdesignkravom,atrobotagenterskalværekomplekseforategnesigtilunder‐visningsbrug.Idenneforbindelseantagesdet,atlærerprocesserisamspilmedrobotterermeresuccesfuld,hvisrobottenudviserenkompleksadfærd.
Læreprocesserogrobotsystemer
76
4 EKSEMPLERPÅROBOTSYSTEMERTILBRUGIUNDERVISNING
Idetefterfølgendeintroducereskonkretelæremidler,sombaserersigpåsingulæreellermodulærerobotsystemer.Jegbrugergennemgangenafrobotsystemernetilatarbejdemigfremmodenforstå‐elseafrobotteknologitillæring.Desudengiverdisseeksemplerenfor‐forståelseforrobotlæremidler,somkananvendessomgrundlagfordetoeksperimentellecasesikapitel6og7.
Robotsystemernevilallekunnefungereiustrukturedeomgivelserogværeinteraktive,situeredeogkropsligtintelligente,hvilketerdegenerellekravvimåstilletilrobotlæremidler,jævnførforrigekapitel.Eksemplerneervalgtmedudgangspunkti,atdenlærendeskalværesocialtdeltagende,med‐skabendeogreflekterendeilæreprocessen,seevt.minlæringsanalysemodeliafsnit2.6.
Førstbeskriveseksemplermedsingulærerobottertilundervisningsbrug,dereftermodulære:
Singulærerobotlæremidler
(1) Papertsskildpadder(Papert1980),fordidettesystemgrundlagdeetnysynpå,hvordandigi‐talelæremidleridenfysiskeverdenkunnestøttelæreprocesser.
(2) PicoCrickets,somermedtagetpågrundafderesalternativetilgangtilrobotteknologi,ogLEGOMindstormermedtagetpågrundafderesudbredelse.BådeLEGOMindstormogPicoCricksermedtaget,fordidelærendeoftevilværekreativtskabendeogaktivtdeltagendeilæreproces‐sen(ResnickogRusk2008).
(3) Digitalelegepladsertilleg,læringogbevægelse.Disselegepladsererbaseretpårobottekno‐logi,ogermedtaget,fordideneksperimentellecaseikapitel6baseretpåenteknologiskplat‐formfraendigitallegeplads.
Modulærerobotlæremidler
(1) NielsensI‐BLOCKs(Nielsen2008),somerenplatform,somdannergrundlagfordesignetafNumberBlocksiKapitel7.SeiøvrigtartiklenomI‐BLOCKsforvandlingtilNumberBlocksibilag8(Majgaard,MisfeldtogNielsen2010).
(2) Designaflæringsspilvedhjælpafrobotteknologiskefliser(Majgaard,2009).Eksempleterbaseretpåenkonkretcase,hvormineingeniørstuderendeudvikledenyspiltilplatformen.PlatformenerudvikletafHenrikHautopLund(Lund,2007).
(3) Systemer,derunderstøtterlæringindenformatematikogfysik,idetdeterdetdomæne,hvormineegneudviklingscasesligger.Detdrejersigomsystemer,dererudvikletafZuckerman(2007)ogPiperogIshii(2002).Mendererudvikletlignendeeksperimentelleogkommercielleproduktertilandredomæner,f.eks.musikforståelse(Nielsen,2008),historiefortællingognar‐rativitet(Stanton,2001),fysiskprogrammering(Fernaeus,2005;Nielsen,2008)ogmolekylærbiologi(Gillet,2005).
Deenkelterobotlæremidlervilbliveintroduceret,hereftervildehverisærblivevurderetmedudgangspunktiaksernepåFigur22Modeltilvurderingafsammenhængmellemadfærd,robotagent,omgivelserogegnethedtilundervisning.Iforholdtiladfærdvilrobottenslæringsopgaveblivebeskre‐vet,herunderenkortsummeringafundervisningsmål,oghvordanrobotagentenopførersigmedhenblippåatnådissemål.Medhensyntilrobotagentenvildensforholdsvisekompleksitetblivebe‐skrevet,ogmedhensyntilomgivelsernevilderbliveredegjortfor,hvordandenlærendeogrobot‐
Læreprocesserogrobotsystemer
77
læremidletinteragerer.Foratkunneredegøreforlæremidletsegnethedtilundervisningvurderesdetmedudgangspunktianalysemodellenfraafsnit2.6Analysemodelformedskabende,reflekterendeoginnovativelæreprocesser.
Omeksemplernekandetgenereltsiges,atrobotagenterneerrelativtsimpleellersemikomplekse,atlæremidletskalanvendeikomplekseomgivelser,ogatderesadfærderrelativtkompleks.Kompleksi‐tetirobotadfærdogomgivelservilsomregelfølgesad.Iafsnit3.5Læring,interaktionogkompleksitetunderbyggesdetteteoretiskmedudgangspunktiBrooks(1986),somsandsynliggør,atenrobotskom‐plekseadfærdoftesterenafspejlingafrobottensinteraktionmedkomplekseomgivelser.DettekanillustreressompåFigur22Modeltilvurderingafsammenhængmellemadfærd,robotagent,omgivelserogegnethedtilundervisning.
4.1 SINGULÆREROBOTSYSTEMLÆREMIDLER:PAPERTSROBOTSKILDPADDE
DetførsteeksempelerSeymourPapert’sskildpadder,seFigur24.Papertsærindeeratbrugetekno‐logitilathjælpebørnogvoksnemedatlærevedatgøreting,somermeningsfuldeogmotiverende(Papert,1980).Papertmener,atteknologiskalbrugestilatløse”reallife”problemersnarereendtilopøvelseafudenadslæreogbasalefærdigheder.Forhamerteknologiinteressant,fordidengørdetmuligtattænkepålæringpåennymåde.
Papertsrobotskildpaddehavdehjulogkunnekøreiforskelligeretningeraltefter,hvordandenvendte.Nårdenkørtetrakdenetsporeftersig.Skildpaddenfindesogsåienvirtueludgave,somlignededenfysiske,menblottraketlysendesporeftersigpåskærmen.Skildpaddenkunneprogrammeresiskild‐paddesprog,somerbaseretpåLOGO.Elevernekunnevedhjælpafdettesprogkommandereskildpad‐dentilgåfrem,tilbageellerdrejesig(Papert,1980:11).
Skildpaddenbrugtestilatintroduceregeometri,ogelevernekonstrueredegeometriskefigurervedatkommanderemedskildpadden.Engeometriskfigurkanf.eks.væreetkvadrat,somerkonstrueretved,atelevenharkommanderet:FREM100,DREJHØJRE90,FREM100,DREJHØJRE90,FREM100,DREJHØJRE90,FREM100.Skildpaddengårefterdennekommando100”skridt”frem,drejersig90gradertilhøjreetc.
FIGUR24VISERORIGINALSKILDPADDEROBOTFRA"THECHILDREN'SMACHINE,"SEYMOURPAPERT,HARPERCOLLINS,1993.
Læreprocesserogrobotsystemer
78
Jegharselvislutningenaf1990’ernebrugtPapertsskildpadde‐ideiforbindelsemedgrundlæggendeprogrammeringsundervisningafdatamatikerstuderendepåLyngbyUddannelsescenter.Minestude‐rendekendteudmærkettilgeometri,mendevartilgengældnoviceriprogrammering.Dissestuderen‐debrugteskildpaddertilatkommeigangmedatanvendekontrolstrukturer,somf.eks.atprogram‐metgentagerafviklingenafdeleafkodenuden,atprogrammørenselvbehøveratskrivedetgentagnegange.Dettegørkodenmerekompaktogoptimal.Firkantenkanf.eks.tegnesmedvedhjælpafenkontrolstruktur,sompopulærtkaldes”for‐løkken”,somidettetilfældeskalgentagekodenFREM100,DREJHØJRE90firegange:for(inti=0;i<4;i++){frem(100);drej(højre,90)},somresultereri,atdertegnesetkvadratpåskærmenuden,atmanselvbehøveratgentagefremogdrejtilhøjrefiregange.IdeentilminundervisningkomdengangfraCaspersen(Caspersen,2000),somargumenteredefor,atskildpaddergavenintuitivforståelseforprogrammeringskonceptet.
PapertslæringssynerinspireretafPiagetsbegreberassimilationogakkommodation.Papertkalderassimilationfordebugging,altsåfejlretning(Papert,1993:xiii).Detskalforståssom,atdenlærendesjældentforstår(ellergørnogetheltkorrekt)vedførsteforsøg.Denlærendeforsøgersigfremogju‐sterersinløsning,indtildenfungerer.F.eks.brugerprogrammørerpåalleniveauermegetafderestidpåatdebuggederesprogramkode,delssåprogrammetkankøresogdelsforatfådettilatgøresommangernevil.Idennedebugningliggerenkorrektivtilpasning,hvorprogrammetbringestilatfun‐gereindenforengivenkontekst.Udvidesdennetilpasningtilogsåatomfatteenomfortolkningognyorienteringafprogrammetogdetskontekst,erdertaleomakkomodation.Vedatarbejdemedskilpadde‐geometriblevbørnenealtsåenslagsgeometri‐programmørermedmulighedforbådeenassimilerendeogakkomoderendelæring(ifølgeQvortrupsvarendetillæring2og3iBatesonslæ‐ringstaksonomi).
Sammenhængmellemrobotlæremidletsadfærd,robotagent,omgivelseroglæringspotentialer
Robottensadfærdskalfremme,atbørnenefårenintuitivforståelseafgeometriskefigurer.Skildpad‐densrolleeridenforbindelseet”objekt‐to‐think‐with”,forståetpådenmåde,atdenlærendetænkerogarbejderigeometriskebanersammenmedskildpadden.Papertbeskriverskildpaddegeometriensomværendecomputeragtig,idetdenlærendefårenprogrammeringsvinkelpågeometri(Papert,1980:55).Denlærendeskabersinegeometriskekonstruktionervedatkommandererundtmedskild‐padden.Geometriengøreskonkretidetskildpaddenvenderpåenbestemtmådeogtrækkersitsporafhængigtaf,hvordandenvender.Denlærendefårdermedenfysiskforståelseafgradtaliforholdtilposititionoglængder.
Robotagentenersimpel,idetdenløbendeforudprogrammeresafbørneneogikkeforholdersigtiltidogrumpåensitueretmåde.Denkanpåbaggrundafdetkørendeprogrambevægesigrundtogsamti‐digtrækkeenstreg.Robotagentenbrugtesbådeienvirtuelogfysiskversion.
Omgivelserne:Delærendeerendelafomgivelserne,ogdeinteragerermedskildpaddenvedhjælpafetprogrammeringsinterface.Oversættelsenmellemdenlærendesideerogplaner,somernedfældetikode,ernetopdet,somteknologienbidragermed.Nårdenlærendeserresultaterneafsinprogram‐meringidefysiskeomgivelser,kanhantilpasseogvidereudviklesineideer.Pådenmådebliverskild‐paddensfysiskeomgivelserogprogrammeringsinterfacetspillebanenforlæreprocessen.Denlærendeskalværeaktivogskabendefor,atskildpaddenkanblivedet.
Læreprocesserogrobotsystemer
79
LæringspotentialeiforholdtilminanalysemodelHvaderlæringspotentialetiskildpaddersetilysetafminanalysemodel?
Socialitetogpraksisfællesskaber–mankanforsåvidtarbejdemedskildpadderaleneellersammenmedandre.Detkommerheltanpådendidaktiskeramme,derbliverlagtforlæreprocessermedskildpadder.
Deltagelseogmedskaben–Medskabenogkonstruktionerdenvirkeligestyrkeiskildpadder.Resultatetafdenlærendesforståelseafskildpaddenkommerumiddelbarttiludtrykidefigurer,somdannes.Denlærendekaneksperimenteremedformerogkonstruktionerogsamtidigfåenfornemmelseafgeometriogprogrammering.
Refleksion–Arbejdetmedskilpadderneindebærersomnævntmulighedforbådeassimilerendeogakkomoderendelæring.Debugprocessenerassimilerendeogkansammenlignesmed,detderskerpåBatesonsniveau2,hvordenlærendeoptimerersinehandlingerpåbaggrundafsineerfaringerindtilhanfårdetønskederesultat.DetkanogsåsammenlignesmedSchönsrefleksion‐i‐handling,hvordenstuderendeisituationenoptimererogforbedrersinekonstruktioner.Nårelevenopnårermerebe‐grebsligforståelseafgeometrien,fårhanmulighedforatanvendeogprogrammereskilpaddenmerefritogtilnyetyperafopgaver.Herbliverlæringenakkomoderendeogkanmodsvarelæring3iBate‐sonstaksonomi,hviselevengørdetteudfraenbevidstvalgtlæringsstrategi.
Innovation,fantasiogkreativitet–skildpaddereretværktøj,somkanbrugesmedstorvariationogkreativitetafunderviserne.Dererikkenogendidaktiskspændetrøje,somgør,atmankunkanpro‐grammereskildpadderinoglefåkonstruktioner.
Fordenlærendeerderogsåfritslagtilatkunnebrugeskildpadderligesomenblyant,derkanlaveuendeligmangeslagsfigurer,landskabermv.
Kontekster–mankanbetragteprogrammeringssprogetogdetvirtuellemiljøsomenprogrammerings‐kontekst.Derudoverkanmanbetragtedenskildpadden’sbevægelserogsporsomdenfysiskekon‐tekst.Nårdenlærendeeksekverersitprogram,forbindesdissekontekster,ogdeforestilledehandlin‐geriprogrammeringskontekstenudføresidenfysiskekontekst.Oversættelsenmellemdenlærendesideerogplaner,somernedfældetikodeogfysiskeverden,ernetopdet,somteknologienbidragermed.Nårdenlærendeserdefysiskeresultaterafsinprogrammering,kanhantilpasseogvidereud‐viklesineideer.
Eksempletviserdesudenatkoncepterkananvendesbådetilbørnogvoksne,omendatdeternogetforskelligtdelærer.
4.2 SINGULÆREROBOTSYSTEMLÆREMIDLER:KONSTRUKTIONAFUNIKKEROBOTTER
Papertideerharihøjgraddannetskoletforrobotlæremidler,ogdetkanf.eks.tydeligtsesiLEGOMINDSTORMogPicoCricket.Disseprodukterkombinererogsåfysiskinteraktion,programmering,konstruktion,kreativitetogudforsken.Konstruktionbestårdogherikkekuni,atrobottentrækkeret
Læreprocesserogrobotsystemer
80
spor.Herskaldelærendeselvbyggerobotterefterforgodtbefindendeellerpåbaggrundafopskrifter.Programmeringsdelenerdensamme,menmerevarieret,fordidererenrækkesensorerogaktuato‐rer,derskalbringestilatfungerepådenmåde,manønskerdet.Læringsopgavenerhermerekom‐pleksendhosPapert,idetderudoverprogrammeringsarbejdetogsåskalbyggesenpassenderobot.Disseprodukterstillersærligekravtilunderviserenomathaveudtænktogafgrænsetensærligopgave.
PicoCricketspræsenteresherunder.
PicoCricketmedtemaersomkombinererkunstogrobotteknologi
MedPicoCricketskanmankonstruererobotterifeltetmellemteknologiogkunsthåndværk,somkangivedenlærendeendybereforståelseafrobotteknologi,interaktivitetogprogrammering.ResnickogRusk(Resnicketal,2008)harintroduceretdennestrategitilundervisningafeleverirobotteknologi,seFigur25.
FIGUR25:PICOCRICKETSÆT
Beskrivelseafteknologien.PicoCricketbestårafflererobotteknologiskedele,somkanplaceresifysiskeartefakterf.eks.bamserellernoget,derskabesundervejs.EffektorerneietsætPicoCricketserenmo‐tor,lysdioder,displayoghøjtaler.SensoreriPicoCricketerlys‐,berørings‐oglydsensorer.Derudovererderenprogrammerbarcontroller.Programmeringudføresmedetprogrammeringssprog,dererudformetsompuslespilsbrikker.Såledesforstået,atmanvisueltkanseogbestemme,hvilkefunktio‐nermankankombinere.Nårdedigitale”brikker”passersammen,kanprogrammetfungere.PicoCricketserbeslægtetmedLEGOMindstorm,ogbeggeerskabtisamarbejdemedblandtandetMassachusettsInstituteofTechnology.LEGOMindstormhardannetgrundlagformangekonkurrencerrundtomiverdenogbliverdesudenbrugtimangefolkeskolerogpåvideregåendeuddannelseriDanmark,herunderblandtandetpåfolkeskoleriOdense,MiddelfartogFredericiaogiforbindelsemedAIkurserpåSyddanskuniversitet.
Didaktisksammenhæng.ResnickogRusk(Resnicketal,2008)argumentererfornødvendighedeniatpræsenterefleremuligeindfaldsvinkler,nårmanintroducererrobotteknologi.IgennemåreneerdertilrettelagtogafholdtmangekonkurrencermedLEGO,hvorbørnogungeharkunnetkonkurrereom,hvemderkunnebyggedenhurtigsterobotbil.Konkurrenceereneffektivlæringsstrategi,mendenappellererikketilalleunge.Flereermereinteresseredeikunsthåndværkellermusik,ogfordenne
Læreprocesserogrobotsystemer
81
målgruppepasserPicoCricketsmåskebedre.TemaerforudviklingafPicoCriketskanf.eks.væreinteraktivehaver,fødselsdagstemaeroghistoriefortælling.Sammenhængmellemrobotlæremidletsadfærd,robotagent,omgivelseroglæringspotentialer
Robotlæremidletsadfærderkompleks,idetbørneneundervejsilæreprocesenskalfåforståelseforudviklingafrobotagenter,herundervirkemådeafsensorer,effektorer,controllerogprogrammering.Deterenfornyelseatforbindekunsthåndværkogteknologi,ogdetgiverbørnogungeenbedreforståelseforvoresteknologiskehverdag.
Robotagentenersimpel,idetdererfåogsimplesensorerogeffektorer.
Omgivelserne:Delærendeerendelafomgivelserne,ogdekonstruererrobottenundervejsilære‐processen,derudoverinteragererdemedrobottenvha.etprogrammeringsinterfaceogvedatstimuleresensorerne.
LæringspotentialeiPicoCricketsogLego
Socialitetogpraksisfællesskaber–deteroptilunderviserenatformeendidaktisksammenhæng,hvorelevernearbejderietpraksisfællesskab.Menatudføreenhold‐konkurrenceellerenudstillingmedetfællestemalæggeromtilsamarbejde.
Deltagelseogmedskaben–Drivkraftenforbørneneerdenumiddelbareinteraktivefeedback,defårigennemudviklingsprocessenafrobotten.Denneinteraktivefeedbackfrarobottenvilændresigefter‐hånden,sombørneneudviklerrobottensadfærd.Børneneerihøjgradskabendeiprocessen,ogdeterdennemedskabenderdriverlæreprocessen.
Refleksion–Børneneoptimererigennemgentagenderunderafprogrammeringogtestvirkemådenfordereskunstneriskerobot.Denneoptimerendelæreprocesgiverengodogdyblæring.Børneneopti‐mererselvrobottensamtidigmed,atderesegenforståelseafrobotteknologibliverudvikles.IforholdtilBatesongiverdetlæringoptilniveua3.
Innovation,fantasiogkreativitet‐Kombinationerrobotteknologiogkunstgiverbørnmulighedformedsimplemidleratskabenogetuniktogfantasifuldt.Mankanforestillesigsådannetemaerafvikletifolkeskolenisamarbejdemellemhåndarbejde,billedkunst,matematik,naturogteknikogfysik.
ResnickogRuskforslårfølgendetemaer:
1) Fokuspåtemaersåsominteraktivehavermedinteraktiveblomsteroginsekterellerfødsels‐dagstemaer,hvorderbliverudvikletinteraktivelagkager.
2) Kombinationerafkunstogteknologi,hvorimaterialertilhåndarbejdeogkunsthåndværkbliversatsammenmedbådemekaniskeogprogrammerbarerobotteknologiskeenheder.
3) Konstruktioneroggåder.Børnkanbyggemedklodser,løsegåderoglæggepuslespil.4) Historiefortællinggennemrollespil,hvorlegetøjstimulererbørnssocialeinteraktion.Vedatfoku‐
serepåhistoriefortællingirobotaktiviteterne,bliverdetmuligtatnåenstørrekredsafbørn.
Læreprocesserogrobotsystemer
82
5) Organiseredeudstillinger,hvorrobotteknologiskepotentialerbliverindsatikreativesenarier,derinddragerbørnenesomaktører,fungererbedreoghenvendersigtilflereendligefremmeogenklekonkurrencerirobotteknologi.
Kontekster–Konteksterforprogrammeringogteknologiforbindesmedkonteksterforkunstoghåndarbejde.Atforbindesdissekonteksteribørnenesverdenerfornyedeogermedtilatudviklebørnsforståelseafvoresteknologiskehverdag.
4.3 SINGULÆREROBOTSYSTEMLÆREMIDLER:DIGITALELEGEPLADSERTILLEG,LÆRINGOGBEVÆGELSE
Dentredjekategoriafsingulærerobottervardedigitalelegepladsertilleg,læringogbevægelse.Mangevilnokikkeforbindedennetypeinstallationmedetrobotsystem,menudfradefinitioniafsnit3.1kandendigitalelegepladsgodtliggeindenfordefinitionen.Dendigitalelegepladsharsensorer,aktuatorersamtstyrings‐ogkontrolfunktioner.
Dentypelegepladserkombinerertraditionelanaloglegmeddigitalleg(Majgaard,2009).Idenanalogelegbrugerbørnenelegepladsenligesomdehargjortiårtiermedlegesomf.eks.tagfat,fodboldellerakrobatiskklatring.Idendigitaleleg,erderudformetprædefineredespil,sombarnetellerdenungeanden.Dendigitalelegerspilkanvirkeigangsættendepålegogbevægelse,ellerdendigitalelegkanhavevissekonkretlæringsmålindbygget.Denlæring,somfinderstedher,ersomregelafdenufor‐melleslagsogforegårudenfordennormaleundervisningsrammer.
LappsetsSmartUseretsimpeltrobotsystemdesignettiludendørsbrugpålegepladsen.SmartUserudvikletmedhenblikpåatbringebevægelse,legoglæringsammen,såledesatbørnkanlæreetfagligtindhold,mensdeløberomkringogleger,seFigur26.
FIGUR26SMARTUS(A)IGRIDSPILLEBANE(B)IPOST(C)IPOSTSPILLEBANE(LAPPSETSMARTUS)
Læreprocesserogrobotsystemer
83
SmartUshartotyperafspillebaner:
(1) EtiGrid,somerenbanemedf.eks.9fliser,hvorhverfliseertrykfølsom,seFigur26(a).(2) EniPostbane,sombeståraff.eks.10iPosts,somplaceresmed3‐5metersmellemrum,
seFigur26(c).HveriPostindeholderendigitalkortlæser,hvorspillerenkanregistresitkortsomendelafspillet,seFigur26(b).Banerneerhverisærforbundetmedenpc,somindeholderetdisplay,oghvorfraspilletkanigangsættes.
EtkonkretlegeeksempelfraiPost‐spillebanenpåRosengårdskoleniOdenseer,atdencentralecompu‐terstillerenmultiplikationsopgave,derhandleromatfindesummen15.EleverneskalsåfindedeiPosts,somhartal,dertilsammengiver15.DekanvælgeatløbehentiliPostsmedhenholdsvis10og5,9og6eller8og7.TallenepåiPostsændrersigikke,kunopgavenfradencentralecomputer.Idenforstandlærerbørneneefterentid,hvilketal,bogstaverogtegndeforskelligesatellittererudstyretmed.Etandetlegeeksempeleratstavetiletord.Idemindreklasserkandeløbemellemsatellitterneogfindebogstavernetilf.eks.ordethus.
SmartUsindeholderdesudenenrækkespil,somikkefokusererpåformellæring.Eksempelviskandencentralecomputeropstilleenløbebanevedhjælpafsatellitterne.Ogefterspilleterblevetsatigang,såløberbørnenefraiPosttiliPost,mensdestrygerderesplastikkorthenoveriPostenforatregistrere,hvorlangtdeernåetpåbanen.Denelev,somtilbagelæggerdistancenhurtigst,harvundet.Hererdetselvfølgeligmuligtatspillemodsigselvforatforbedresinpersonligetid.
SmartUspladserforbundetpånettet.DeforskelligegeografiskeinstallationerafSmartUserforbundetmedhinandenviainternettet.HervedkaneleverviaderespersonligeplastikkortspillepåSmartUsligegyldigt,hvordefinderenbane.EndviderebliverelevernesprogressionregistreretpåSmartUshjemmesiden,hvormankanvælgeatvisesineresultaterogsammenlignedemmedandreelever.Såle‐deskanenkelteeleverellerskolerkonkurreremodhinanden.Se,hvemdererbedstoghurtigsttilatløsebestemteopgaver.ProgrammeringafSmartUs–skolelærerensredskab.Dettilhørendeprogrammeringsværktøjgørdetmuligtattilpasseindholdetafdeeksisterendespiltildenkonkretelæringskontekst.Videreerdetmuligtatdesignenyespil.Pådenviskanundervisereselvdefineredetfagligeindhold,deønskerateleverneskallegesigtil,ogudformeselvedenspilaktivitet,somdetfagligeindholdbliverformidletigennem.Demanmedandreordselvstyreinteraktionensindholdogdenkontekst,detteindholdbliverformidletigennem.Værktøjetåbnerendvideremulighedforatunderviseispildesign.Eleverkanderigennemselvværemedtilatdesignespil,afprøvedem,reflektereogindførerettelser,indtildesynesspilleneerblevetsådan,somdehavdeforestilletsig.DissespilkanbagefterdistribuerestilandreSmartUsinstallationerviadendigitalekommunikationsplatform.Pådenviskanbådelærereogeleverdelederesvidenogsamtidighenteandrespilogandetlæringsindholdnedfrakommunikationsplatformen.Dendigitalekommunikationsplatformskaberherigennemmulighedforudvekslingafdigitaltindholdogprodukter(spildesigns).
Læreprocesserogrobotsystemer
84
Sammenhængmellemrobotlæremidletsadfærd,robotagent,omgivelseroglæringspotentialer
Robotlæremidletsadfærd.PåiGriderdererprædefineredeopgaverif.eks.stavningogmatematik.Disseopgavererenkle.Detkandrejesigomatforbindeetbilledeafenandmedordet”and”.DerkandogudviklesopgaverogspilefterfrifantasimediGridogiPostsomplatform.Deterenkompleksopgave,selvomderfølgeretbrugervenligtudviklingsværktøjmed.Størrebørnvilherkunnelæregrundideeniprogrammering.
Robotagentenersemi‐kompleks,fordidenerknyttettilenudviklingsplatform.
Omgivelserne:iGridogiPostkommunikerermedomgivelservedhjælpaftrykfølsommesensorerifli‐serneellerendigitalkortlæser.Derudovererderetgrafiskbrugerinterfacemednoglefåknapperogenskærm.
LæringspotentialeforLappsetslæringsspil
Socialitetogpraksisfællesskaber–Størrelsenafdenudendørsdigitalelegepladsliggeroptilatderlegesogmotioneressammenmedandre.Spillenelæggerogsåoptilkollaboration,konkurrenceogbevægelse.
Deltagelseogmedskaben–Børnogungekandesignederesegnespiltilbanenpåenpcmeddetspeci‐elleLappsetudviklingsværktøj.Spildesignfladengivermulighedforatudviklenyespilogændredetalleredeeksisterendeindhold.Dererdogikkept.projekterpåskolen,somudnytterdennedimension.
Nårbørneneanvenderdeeksisterendespil,erinteraktionenmestreaktivkarakter.Deskalplaceresigdetrigtigestedogaktiveresystemetssensorer.Sådererikkehertaleommedskaben,mendogihøjgraddeltagelse.Ogdeterfysiskbevægelseogaktivitet,somerdetcentraleidettekoncept.
Refleksion–ILappsetslæringsspilskaldenlærendeudføreopgaver,somerpakketindietspilformatmeddenhensigtatgørelæringenlegende.Elevernekanlæreatblivebedretilatlæggetalsammen,mensdebevægersig.Disselæringsspilplacererelevernepåetbestemtlæringstrinudenhensyntildereskonkretestade.Elevernevildoghurtigtblivebedretilatspillespilletsstrukturvedatplaceresigmerehensigtsmæssigtpåbanen,såsvarenekanafgiveshurtigere.Dvs.atbørneneoptimererderesbevægelsesmønster,hvilketsvarertillæring2.Mankansættespørgsmålstegnvedomoptimeringafbevægelsesmønstererdetsammeoptimeringafforståelseafdetfagligeindholdaflæringsspillet.Des‐udengivermedskabenethøjererefleksionsniveau,idetdeungeselvharmulighedenforkonkretattilrettelæggeenlæringsstrategiigennemudviklingatkonkretlæringsspilellerlæringsscenarie.AtskabeogtilrettelæggesinelæringsstrategiersvarertilBatesonsniveau3.
Innovation,fantasiogkreativitet–Hvisbørnenekommerigangmedprogrammeringsdelenvildervæ‐reetgodtpotentialeforinnovation,fantasiogkreativitet.
Ibrugenafdeeksisterendespil,erbørnenebundettildetregelsætsomudviklerneharbestemt,ogderliggerselvfølgeligenbegrænsningpådetinnovativepotentiale.
Læreprocesserogrobotsystemer
85
Kontekster–Athaveenlegepladsmeddigitaltlæringsindholdernogetheltsærligt.Ogdeterennymådeatbringeleg,bevægelseoglæringsammenpå.
Andreplatforme
Kompanharogsåendigitallegeplads,somforbinderdigitallegogspilmedbevægelse.HosKompanerdermerefokuspåatblandeanalogogdigitalleg(MajgaardogJessen,2009),detvilsige,atbørnenekanvekslemellematlegederesegnelegeogsåbrugedeindbyggededigitalespil,seFigur27.F.eks.kanbørneneklatreogsvingesigrundtsomendelafdedigitalespiliklatrestativet,ellerdekanselvfindepåudfordringer.HosLappseterderfokuspådedigitalespil,ogdererikkeudfordringerpåspillebanenmedmindre,manbrugerdedigitalespil.
FIGUR27KOMPANSDIGITALELEGEPLADS(MAJGAARDOGJESSEN,2009)
DerudoverharPlayAliveogsåendigitallegeplads,sombyggerpåsammeidesomKompanslegeplads,nemligatkombinereanalogogdigitalleg,seFigur28.HverkenKompanellerPlayAlivehardogideresinstallationersærligfokuspåformellæring.Deharmerefokuspådenuformellederskerundervejsilegen.
FIGUR28PLAYALIVESKLATRESTIV“EDDERKOPPEN”(PLAYALIVE)
Playalivesedderkopdannergrundlagfordesign”FractionBattle”,someremnetforkapitel6.Herpillesteknogienudafedderkoppenogbringesmedindiklasseværelset,hvordetforvandlestiletværktøjtilstøtteimatematiktimerne(Majgaard2009).
Læreprocesserogrobotsystemer
86
4.4 MODULÆREROBOTSYSTEMLÆREMIDLER:I‐BLOCKS
Traditioneltharmodulæresystemertillæringværetanalogeogharhaftformafklodser,perlerellerlignende.Derforegåridisseåretskredfraanalogetildigitalesystemerogsåindenfordettefelt.Derudviklesinteraktivesystemer,ogdisseharkarakterafatværerobotsystemer.Debenævnesoftef.eks.”tangibles”,”beads”,”blocks”eller”manipulatives”.Menidagerderenrækkeforskelligeinteraktivemodulæresystemer,somkanbrugstilundervisning.
Idetteogdetofølgendeafsnitvilforskelligemodulærelæremidlerbliveintroduceret.Toafplatfor‐meneI‐BLOCKsoginteraktivefliserharjegselvarbejdetmed.Deresterendeprototyperogprodukterersamletietafsnit,disseermeresummariskbeskrevet.
Interaktivemodulærerobotterharensærligrolleidenneafhandling,idettoafdeeksperimentellecasestagerudgangspunktienmodulærplatform,sekapitel6og7.Casenikapitel7omhandlernetopI‐BLOCKs,oghvordandebrugestilatunderstøttebørnslæringindenformatematik,merespecifiktderesforståelseafpositionssystemet,seFigur29(b).LigeherognugiveseteksempelpåbrugafI‐BLOCKstiludviklingafrytmiskmusikforståelsegennemuformelleg,seFigur29(a).
EksempletpåFigur29(a)ommusikforståelsebyggerpåettestforløbisommeren2008,udførtafJacobNielsenogCenterforPlayware(Nielsen,2008a).Børneneerca.10‐11år.Forløbetforegårienskolefritidsordning,hvorbørnifirmandsgruppereksperimenterermedatbyggemusikkompositionermedI‐BLOCKs.
FIGUR29:I‐BLOCKS(A)MUSIKAPPLIKATION;(B)MATEMATIKAPPLIKATION
BeskrivelseafplatformenogmusikapplikationenI‐BLOCKsermodulærerobotagenter,somerudvikletgennemflereprototyperoganvendelser(Niel‐sen2008a,Nielsen2008b,Nielsen2008c,Majgaard2010).Systemetbestårafkubiskemoduler,somfysiskforbindesvedhjælpafmagneter.Kuberneerhverisærselvstændigerobotagenter,ognårdeerforbundet,kandekommunikeremedhinandenmedinfrarødtlys.Inogletilfældekommunikererenmaster‐klodsmedencomputerviaenradio(Zigbee).DerudovererderpåhverkubefireRGBlysdio‐der,somkanlyseopi4096forskelligefarver.I‐BLOCKshardwareerindkapsletafensortpolyure‐thanskal,derharenblødgummi‐lignendeoverflade.Derudovererderitopogbundmonteretforskel‐ligestik,sensorerogaktuatorer.
Læreprocesserogrobotsystemer
87
HverI‐BLOCKindeholderet3Daccelerometer,somdetektererdensorienteringirummet.Dettegørdenistandtilatafgøre,hvilkensidedervenderopad.Måden,derkommerliviinteraktionenmellemmenneskeogrobotagenter,ervedatvendeogdrejekuberneogsættedemsammen.
I‐BLOCKserrobotteridenforstand,atdeharsensorer,somgøratdekanorienteresigiforholdtilhinandensplacering,oghvordandeselvvender.I‐BLOCKskanogsåinterageremedihinandenudenmenneskeligeindgriben,detteerogsåenrobotegenskab.EnI‐BLOCKerenatypiskrobotidenfor‐stand,atdenikkekanbevægesig.
I‐BLOCKserspecifiktudvikletsomengenerelplatform,somkantilrettespåforskelligeformål.Mankansige,atdererudvikletetoperativsystemtilkuberne,ogatmankanudvikleforskelligeapplikatio‐nertilatkørepådetteoperativsystem.Klodserneerorganisereteftermasterogslaveprincippet,ogdeterdensærligemasterklods,somforestårkommunikationmedpc’en.Ogdetdeterpc’en,somaf‐spillerlydspor.
Idetteeksempelerderudvikletensærligmusikapplikationtilrytmiskmusikforståelse(seFigur29(a)).Dervarkomponeretmusikiforskelligestilartersåsomjazz,reggaeoghiphop.Deenkeltekubervarprogrammerettilatafspillehversitinstrumentspor,f.eks.trommer,basellervokal.Nårmandre‐jerenI‐BLOCKvilderopståennyvariationpådetpågældendeinstrument.Foratigangsættemusik‐applikationenskaldeenkelteklodserforbindestilensærligmasterklods.Hvismanblotforbinderéninstrumentklodstilmasterklodsen,vilmanforeksempelhøretrommerne.
Detdidaktiskeforløbkanbeskrivessomudforskende,idetmanvilleundersøge,omklodsernekunnebrugestillæringsformål,musikforståelseogkreativitet(Nielsen,2008a).
Sammenhængmellemrobotlæremidletsadfærd,robotagent,omgivelseroglæringspotentialer
Robotlæremidletsadfærderrelativtkompleks,idetkombinationsmulighedernemelleminstrument‐sporogstilarterermegetstor.
Børnogunge,somermålgruppenformusikversionafklodserne,kenderklodserfraLEGOogandresystemer,ogdevedderforumiddelbart,hvordanmanbyggermedklodser.Detnyeerher,athvergangmanforbinderennyklods,såændreslydbilledet.Læremidletappellererihøjgradtilmedskaben.Lydbilledetvilværeforskelligtafhængigtaf,hvordanklodsernesættessammen,meningenlydbilledervillydedårligtellerforkert.Hverklodsindeholdersitinstrument,oghvergangmandrejerklodsenafspillesinstrumentetiennyvariation.Seksklodsermedhverseksvariationergiver6*6*6*6*6*6=46.656forskelligekombinationer.Daderersåmangeforskelligekombinationsmuligheder,oplevesdetafdenlærende,somomhankomponerermusik.Ogdetgiverdenlærendeenforståelseafdeen‐keltesinstrumentersrolleirytmiskmusik.
Robotagenterneersemi‐komplekse‐ogmerekomplekseendf.eks.PicoCrickets.Detskyldes,atsyste‐metbestårafflererobotagenter,somkankunnekommunikerermedhinandenogomgivelserne.
Omgivelserne:I‐BLOCKssanseromgivelserneviaændringeriorienteringogforbundethed.Delærendeerendelafomgivelserneogkanændrepåorienteringogforbundenhed.Hverenkelterobotagentforholdersigbådetilnaborobotagenter,ogtilhvordandeerorienteretirummet.
Læreprocesserogrobotsystemer
88
LæringspotentialeiI‐blocksSocialitetogpraksisfællesskaber–Klodserengivermangesocialesamspilsmuligheder,mendeteroptilunderviserenattilrettelæggedendidaktiskesammenhængogvurdere,hvordanklodserneskalbru‐ges.Idetteeksempeleksperimenteredebørnenesigkollaborativtfremtildeenkelteklodsersvirke‐måde(Nielsen,2008).Børneneskiftedesententilatsætteklodsersammen,ellerogsåsupplerededehinandenskonstruktioner.Nårdervarblevetbyggetenkonstruktionmedethuli,kiggededeallegen‐nemhullet.Efterfølgendeblevbørneneiforsøgtopmuntrettilatformeindividuellekompositioner,dervisteathvertbarnlavedesinunikkekomposition.Deltagelseogmedskaben–BørnkenderklodserfraLEGOogandresystemer.Devedderforumiddel‐bart,hvordanmanbyggermedklodser.Detnyerher,athvergangmanforbinderennyklods,såæn‐dreslydbilledet.Læremidletappellererihøjgradtilmedskaben.Mankandogikkekansætteklodser‐ne”forkert”sammen,detvilsigekomponeredisharmoniskog”grim”musik.Lydbilledetvilværefor‐skelligtafhængigtaf,hvordanklodsernesættessammen,meningenaflydbilledervillydedårligeellerforkerte.Designerenharsåledesindlagtet”æstetisksikkerhedsnet”.
Refleksion–Efterhåndensombørneneieksempletblevmereerfarne,begyndtedeatsætteklodsernesammenpåenmåde,derviste,atdegikefteretbestemtlydbillede,f.eks.vedstartetrommenførstforderefterateksperimenteremedrysteklodsen,somgiveretguitarlydspor.Sådeteroplagt,atbørnenereflektererundervejsilegen.Foratfåenegentligbevidstmusikforståelse,skalklodsersanvendesienmeremålrettetdidaktisksammenhæng.
Innovation,fantasiogkreativitet‐Børnenebrugertidenmedklodsernepåatskabemusikvariationerogpåatbyggefysiskekonstruktioner.Defysiskekonstruktionervarf.eks.tunnellerogrobotter.
Kontekster‐TestrammerneforI‐blockserenskolefritidsordning,somforbørneneerstedforleg.Der‐forblevdetatbyggemedklodserhurtigttildefineretsomleg.
Iforsøgetforbinderbørneneenkontekstmedklodsermedennykontekstmedmusikkomposition.AtbyggebromellemkontekstergiverifølgeBatesonengoddyblæring2(seevt.læringsafsnitiforeløbigversionafafhandling(Majgaard2011+)).Jegmenerklodsernefortjeneratblivetestetienmusikdi‐daktisksammenhæng.
4.5 MODULÆREROBOTSYSTEMERLÆREMIDLER:INGENIØRSTUDERENDEBRUGERROBOTTEKNOLOGISKEFLISERSOMPLATFORMFORMFORDESIGN
AFFYSISKINTERAKTIVESPILTILBØRN
Detfølgendeeksempelbyggerpåetundervisningsforløbigamedesign,somafvikledesiefteråret2008foringeniørstuderendepåSyddanskunivesitet.Destuderendeskulletilegnesigendybereforståelseafrobotteknologiogspildesign.Undervisningsforløbeterogsåbeskrevetienpopulærvidenskabeligformidlingsartikelmedtitlen:“Eksemplerpårobotterienlæringssammenhæng”(Majgaard,2009).
Læreprocesserogrobotsystemer
89
Eksempletomhandler,hvordanIT‐studerendeudviklerdigitalespilpåenplatformafrobotteknologi‐skemodulærefliser.DenrobotteknologiskeplatormerudarbejdetafCenterforPlayware,ogdeharigennemdesenesteårværetanvendttilblandtandetleg,genoptræningogmotion(Lund,2007).Akti‐viteterne,somfordetmestefungerersomenslagsspil,kombinererbevægelsemedgameplay.Desærligespil,somdestuderendeudviklede,afvikledespåflisernealeneellerienkombinationaffliseroggrafiskbrugerinterfacemedellerudenlyd.
Måletmedatinddragefliserneiundervisningenvaratudvidedestuderendesforståelseafmodulærrobotteknologiogdetsanvendelighediforbindelsemedgamedesign.Detvarogsåetmålattænkefy‐siskbevægelseindispillet.Derudovererdetvigtigt,atkommendeingeniørerudviklersystemertilan‐detendstandard‐interfaces,f.eks.setilysetvoksendebrugafpervasiveteknologi.
Detforventedesdesuden,atdestuderendeskulleoverførederesegneerfaringermedspiltildeproto‐typer,deskabte.Destuderendeforventedesogsåatkunneoverføreteoriomdesignafcomputerspiltilderesnyeprototyper.Ogendeligforventedesdet,atdestuderendeskulleværeudforskendeogska‐bendeiforbindelsemedundervisningsforløbet.
Beskrivelseafagentsystemet
Demodulærerobotflisererkvadratiske,ogsiderneersåstore,atetvoksentmenneskekantrædepåenfliseafgangen.Ifliserneerderindbyggettryksensorer,somdetekterer,omderblivertrådtpådemellerej.Flisernekommunikerermedderesnaboervha.afinfrarødtlys.Fraenaffliserneibunkenerderradioforbindelsetilenpc.Fliserneseffektorererlysiformaf8individueltprogrammerbarerød‐grøn‐blålysdioder(Lund,2007).Ihverfliseerderdesudenenprocessor,hukommelseogbatteri,såflisernekanfungeresammenellerhverforsig.Flisernekansættessammenmedindbyggedemagneter.
Flisernekanprogrammerescentraliseretellerdistribueret.Idencentraliseredetilstandafviklesetprogram,derstyresviaradiolinkettilfliserne.Flisernevilsåkunnefortælledetcentraliseredepro‐gramomsinsensoriskestatus.Hovedprogrammetvilsåviaenspecifiktkonstrueretalgoritmefortælledenindividuelleflise,hvordandenskalreagere,omdenskaltændenogleatsinedioderogihvilkenrækkefølgeogfarve.DencentraliseredeprogrammeringforgårmedprogrammeringssprogetJAVA.
FIGUR30:MODULÆREROBOTFLISERIAKTION
Læreprocesserogrobotsystemer
90
Beskrivelseafdendidaktiskesammenhæng
Destuderendeskullearbejdemedatudformespil,somvarmotiverendeogmedrivende,ogsomskalkunneanvendesafbørnmellem7og10år.Destuderendeblevpræsenteretforenteoriomspil‐design(Fullerton,2008)ogteorierom,hvordanderbevidstkunnearbejdesmedmotivation(Csikszent‐mihalyi,2005ogApter,1991).
Dernæstskulledestuderende,somhavdekendskabtilJAVAoghaveen”handson”forståelseaffli‐serne.Detteblevgjortigennemenprogrammeringsøvelse,hvordestuderendeskulletilpasseeneksi‐sterendeversionafspillet”Colorrace”.Colorraceeretflerbrugerspil,hvorspillernekonkurrererom,hvemderkanhoppeflestgangepåengivenfarve.Hverspillervælgervedspillesbegyndelseenfarve,ogefterca.tihoppåenfarveerspilletslut.
Dermedfikdestuderendeetgrundlagfor,atdevilkunneskabespiltildenneutraditionelleplatform.Nårdehavdeset,afprøvetogjusteretetspiltilfliserne,villedeværeklartilatkunneskabederesegetspil.
Ientredjefaseskulledestuderendeudviklenytogikkeeksisterendespiltilfliserne.Demåttegerneinddragelydogbillede,f.eks.vedathængeenstorskærmopbagfliserne.
Detforventedes,atdestuderenderetnemtvilkunnetilgådennyeplatform,dadestuderendeiforve‐jenkenderprogrammeringssproget.Detnyevilværeatforstådetrobotteknologiskefelt.
Dervilleogsåværenoglefysiskeforhindringer,idetrobotflisernesbatterierskulleoplades,ogderindimellemkunnevære”tabte”pakker,såledesatfliserneikkealtidreageredeheltsomforventet.Dervillesikkertogsåværestuderende,somhavdeproblemermedfåudviklingsværktøjettilatfungere.
Erfaringerfraundervisningsforløbet
Noglestuderendevalgteatarbejderentmedfliserne,ogandrevalgteatinddragelydogdisplayiformafenprojektorsomskullelyseopbagvedfliserne.
Nårdestuderendekombineredeflisermedenprojektor,vistedersigsærligttomåderatbrugefli‐sernepå‐entensomkeyboardellersomegentligspilleplade.Vedkeyboardetfunktionen,skullebør‐nenetrykkepådenrigtigefarveforatsvarepåetspørgsmål,seFigur31(a).Nårflisernebrugtsomspillepladekunnelyspletternedynamiskskiftepositionsomdelafetgameplay.Figur31(b)illustre‐rer,hvordanenlyspletflyttersigfrarækketilrækkeogideeneratbørneneskaltrykkepåplettenin‐dendennårnedersterække.Figurernestammeriøvrigtfradestuderendesrapporter.
Læreprocesserogrobotsystemer
91
FIGUR31:(A)FLISERSOMKEYBOARD;(B)LYSPLETTERSOMBEVÆGERSIG(STUDENTERRAPPORT)
Afkeyboardspiltilfliserneblevderblandtandetudvikletetmatematikspil,somskulleforbedreen4.klassesbørnsforståelseafproblemregning.Regneopgavernevarudarbejdetaf4.klassertil4.klasserpåUtterslevskolei2005/2006.Etafspørgsmålenelødsåledes”Jegvillekøbe10undulater.Halvdelenkostede100kroner.Hvormegetskullejegbetale?”eller”Jegvarengangudeogfiske.Jegfangede10torsk.Jeglagdeentilsidetilminmormorogfik4afminkammerat.Hvormangetorskfikjegtilmigselv?”
Degrupper,somkombineredeflisermeddisplay,havdetypiskmerehistoriefortællingideresspil.ForeksempelvarderengruppesomudvikledeetspilsomhedOO‐Bear(senedenståendefigur),somkædedebevidsthedomglobalopvarmning,madvanerogmenneskehedensoverlevelsesammen.Spilletvaretenkelt‐spilleradventurespil,somhandledeomenisbjørn,somvarpåmissionforatreddesinart.Detgjordedenvedatspisesundmad,såderkunerusundmadtilbagetilmenneskenepåjorden.Detteførtetilatmenneskeneblevforfedeogderforlevedekortere.Detfungeredesometplatformspil,somindeholdtnifliser,hvorspillerenhoppederundtpåfliserneogfikhovedkarakteren,somvistespåprojektorentilatbevægesigpåsammemåde.PånedenståendefigursesDouble‐O‐Bear,somhopperrundtogledereftersundmad,altimenshanerforfulgtafenslikkepind.
Læreprocesserogrobotsystemer
92
FIGUR32OO‐BEAR(STUDENTERRAPPORT)
LæringselementerneiOO‐Bearerbyggetindibaggrundshistorien.Klimaspørgsmåletfremstillessomendelafpræmissenforhistorien.Detmedsundogusundmadliggerdelsipræmissen,menbliverogsåintegreretispillet,f.eks.idetmodstanderneispilleterondeslikkepinde.Læringselementernevirkermegetvelintegrerede.
Dervarogsågrupper,somprøvedeatoverføretraditionellebrætspiltilfliserne.Dervarforeksempelengruppe,somvillehaveudviklet”4påstribe”.Detblevdogkuntil3påstribe,fordigruppenhavdetekniskeproblemermedfliserne.Spillet”Memory”blevogsåoverført.Ogendeligvardergruppersomprøveatoverføregamlemobilogpcspiltilfliserne.Detdrejedesigom”Snake”.
Detintenseforløbhenoverefteråret2008gavdogikkedestuderendemegettidtilattestespillenepåslutbrugere.Dervardogengruppe,somfortsattemedatarbejdemedfliserneideresbachelorprojekt.Ogidetteprojektnåededeudtilmålgruppenfleregange.
Sammenhængmellemrobotlæremidletsadfærd,robotagent,omgivelseroglæringspotentialer
Robotlæremidletsadfærderrelativtkompleks,idetdestuderendeskaludviklespilogprogrammereforatopnåetlæringsudbytte.
Robotagenterneersemi‐kompleksepåsammemådesomI‐BLOCKs,idetsystemetbyggerpådensam‐meteknologiskeplatform.FliserneerenddaforløbereforI‐BLOCKsogerudvikletidensammeforskninggruppe.
Omgivelserne:Flisernesanseromgivelsernevedhjælpaftrykfølsommesensorer.Hverenkelterobot‐agentforholdersigbådetilnaborobotagenterogtileventuelletryk.
Læreprocesserogrobotsystemer
93
LæringspotentialeirobotteknologiskefliserSocialitetogpraksisfællesksab–Kontekserforleg,spil,spildesignogsystemudviklingertemaer,somtypiskudspillersigiforskelligepraksisfællesskaber.Påuniversitetetforegårspildesignogsystemud‐viklingdogidetsammepraksisfællesskab.Legenmedspilvildognormaltforegåiandrepraksisfæl‐lesskaber.Atdestuderendealleredeharerfaringmedspilfraetspillersynpunkt,giverdemenkonkretvidenogerfaring,somdekanbyggeviderepåiprojektet.
Destuderendevaropdeltimindregrupperpåtretilfirestuderende,ogderblevlagtvægtpåatatalleskullebidragetildenkonkretekodning.Detvilofteværesådan,atdestuderendeigrupperfordelerprogrammeringsarbejdetimellemsigelleratdesiddertoogtoogdiskuterer,hvordanproblemernuskalløses.Foratdestuderendekanfordelearbejdetimellemsig,erdenødttildesignedet,derskalblivetilkode,inogleklumper.Disseklumperskalsågernekunnespillesammen.Derforerdetvigtigt,atdestuderendeergodetilatformidlerderesideertil,hvordankodensarkitekturskalvære.Ogdenarkitekturskaldesudengerneafspejlederesspilideer.
Refleksion–deltagelse‐medskabenLæringspotentialetiflisernekanopdelesitreniveauer:1)Denlæring,derskernårdestuderendeafprøveret(lærings)spilpåfliserne.2)Denlæring,derskerunder‐vejsiudviklingsprocessenafnyespiltilfliserne.Og3)denlæring,derskernårspilletafprøvespåslutbrugerne,hvordenstuderendesomobservatørforholdersigtildeninteraktion,derudspillersigpåfliserneogmeddenprotytype,dererskabt.
Destuderendefikderesførsteerfaringmedflisernesombrugere,ogdespilledenogleeksisterendespilf.eks.”ColorRace”.Detnæsteperspektivpåflisernevaretoplægogentekniskmanual,somskullesættedemistandtilatudviklenyeprogrammertilfliserne.Deresførsteopgavevaratjusterepåetspil”ColorRace”,somvartilpassetsærligttillejligheden.Detteskullesikreatdefikhuligennemtilteknologien,hvilketsvarerlidttilatskulleskrive”HelloWorld”ietnytprogrammeringssprogførstegang.Kodentilspilletgavdesudendestuderendeeteksempelpå,hvordanfliserneskulleprogrammeres,såledesatdetvilleblivenemmerefordematoverkommeatudvikleetheltnytspil.Måletvaratdestuderendeskullebrugedereskræfterpåatspildesigneogimplementereinteressantespilogikkebrugesåmegettidpåatforståflisernesteknologiskesoftwarearkitektur.Detvarogsåmeningen,atdenførsteøvelsehelstskulleværeensuccesoplevelse,såledesatdeføltesigklartilatomsættederesegneideertilennyplatform.
Undervejsiudviklingenafspillenetestededestuderendekonkretresultaterne,detvilsige,atdelø‐bendeafvikledederessoftwareprototyperiensåkaldtdebuggetproces.Papertbeskriverensærligtypelæring,derforgårisådannedebugprocesser,hvordenlærendeudviklerfærdighederiatisolereogrettefejl(Papert,1980:23).Programmeringsmiljøetbliveret”object‐to‐think‐with”fordenlæren‐de(Papert,1980:23),somigennemdebugprocessenfårløbendefeedbackpå,hvadderfungererogikkefungererihansprogram.Programmetbliverskabtsideløbedemeddebugprocessen.Denkombi‐neredeudviklingsogdebugproceskanbeskrivessom”trialanderrorlearning”(Bateson,2000:287)kombineretmedenadaptivandenordenslæring.”Trialanderrorlearning”ervigtigforatforsøgeatfindenyeløsningerf.eks.inyekontekster.Læringen,derforegår,erogsåafmereadaptivkarakter,hvordergradvistjusterespådetaljer.Derudoverkandenadaptivelæringværetestafomkonkretedesignideerfungererellerej.Detbetyder,atdenlærendeidennelæreproceserienfordybetadaptivproces,somforegårmellemmenneskeogmaskine,hvorhangradvisfårenforståelseafteknologien,
Læreprocesserogrobotsystemer
94
ogafhvordanhansideerskalomsættes,såledesatdenendeligeprototypekommertilatfungere,somdenskal.
Konteksteroginnovation‐Destuderendeforbandtforskelligekontekster,nårdeudvikledenyespiltilfliserne.Destuderendekendtecomputerspilfraderesbarndom,ogdettekanbeskrivessomenspiller‐kontekst.Gennemundervisningenigamedesignblevdebevidstgjortomspilsformelleogdramaturgi‐skestrukturer,hvilketgavdemenspirendefornemmelseforenspildesigne‐konteskt.DestuderendehavdedesudenpåderesuddannelsersomdatateknologerellerIT‐ingeniørerenbrederfaringmedsystemudvikling.Destuderendeforbandtigennemfliseprojektetdereskontekstuelleerfaringerindenforlegmedspil,designafspilogsystemudvikling.Nårtresåforskelligekonteksterbliverspillebaneforudviklingafnyespilproduktioner,erdergrundlagforatskabenogetnytogkreativt,somikkeersetfør.Mankansigeatdestuderendeskabtenyplatform.Scharmerbeskrivernetop,atnytrancende‐rendevidenopståritværfagligesammehænge,nårdenlærendeeraktiv(Scharmer,2001).Ogdefagligekontekstersomspildesignogsystemudviklingkannetopforståssomtværfagligesammen‐hænge,hvorinnovationogmåskeenddatranscendevidenkanopstå.
4.6 MODULÆREROBOTSYSTEMLÆREMIDLER:TANGIBLESTILMATEMATIKOGFYSIKUNDERVISNING
Ifysikundervisningerdertraditionforathavefysiskerepræsentationerafabstraktefysikbegreber(Piper,2002).Ogdetfremhævesdesudenatfysiskerepræsentationerforbedrerforståelsenafab‐strakteemner(Girouard,2007)(Schweikardt,2008)(Zuckerman,2005a).Herunderernogleforskel‐ligartedeeksempler,somkananvendesimatematikogfysikundervisning.
RoBlocks(Schweikardt,2008)ermedtaget,idetdeharsammefysiskedesignsomI‐BLOCKs.RoBlocksermodulæreidenforstandathverklodserenselvstændigagentmedprocessor,sensorerogeffekto‐rer.Hvorimodprocessorer,sensorerogeffektorerdistribueretudpådeenkelteroBlocks,såledesatklodsernetilsammenudgørenrobotagent,seFigur33.
FIGUR33ROBLOCKS(MODROBOTICSROBLOCKS)
Læreprocesserogrobotsystemer
95
RoBlockskananvendesiundervisningomkompleksitet.Globalefænomeneropståroftesometresul‐tataflokaladfærd(Schweikardt,2008).F.eks.nårfemklodserinteragermedhinandenogomgivel‐sernebliverdensamledeadfærdforsystemetuforudsigeligogkompleks,medmindremanharrigtiggodtstyrpå,hvordandeenkeltedelepåvirkerhinandenogdermeddetsamledesystem.
DererfiretyperafroBlocks:(1)sensorklodser,somf.eks.indeholderlys,lyd,trykellerbevægelses‐sensorer;(2)tænkeklodser,somhåndterersensorinputogactionoutput;(3)actionklodsersomf.eks.motor,rotor,højtalerellerdisplay;og(4)utilityklodser,somindeholderbatteriogtrådløskommunika‐tiontilpc.Mankanf.eks.byggeenkonstruktion,sombevægersigvækfralysetellerundergåratfaldevedbevægelse(Schweikardt,2008).DennerobottypeadskillersigfraI‐BLOCKsved,atklodserneerspecialiserede.
Klodsernehenvendersigtilbørnogunge.Delærernogetomkompleksitetogdesudennogetomrobotteknologi,idetdefårenkonkreterfaringmedforskelligesensorerogeffektorer.DettevariøvrigtogsåtilfældetmedLEGOMindstormogPicoCrickets.RoBlockserimodsætningtilI‐BLOCKsetkommercieltprodukt.
IsammekategorifindesSmartBlocks,somerberegnetsomsupplementimatematikundervisning(Girouard,2007).Hergårlæringsmåleneiretningafatudforskeoverfladearealogvolumenenaftre‐dimensionelleobjekter,seFigur34.Målgruppenerbørnialderen5‐12år.Systemeterbaseretpå3terninger,forbindelsespindeogspørgekort.TeknologienersimpelogbaseretpåatRFID,somerenautomatiskidentificeringsmetode.DerersatRFID‐mærkaterpåklodserogspørgekort.Opgaverneud‐førespåenRFID‐læser,somerkoblertilenpc.Påpc’eneretsærligtprogram,somgiverelevernefeedback.Denfysiskeogvirtuelleverdenbliverpådennemådeforbundet.Systemetermodulært,menerpåkantenafatværerobotteknologisk,jævnførbeskrivelsenafrobotagenteriafsnit3.1.Syste‐metermedtaget,fordidetillustrerer,hvordanforståelsenafabstraktematematiskekoncepterkanunderstøttesaftangiblesogteknologi.
FIGUR34SMARTBLOCKS(GIROUARD2007)
Eleverudviklerofteenforkertforståelseafdetlæringsmæssigeindhold,hvisdearbejdertraditionelleklodser,idetunderviserenikkekangiveelevernefeedbackheletiden(Girouard2007).TeknologienheriformafRFIDkanbremsedissemisforståelserogsikre,ateleverneløbendefårfeedback.
PiperogIshiidemonstrermedPegblocks,hvordanforholdetmellemkinetiskenergiogelektricitetkaneksemplificeresmedsimpletangibles,seFigur35.DettearbejdeerinspireretafFröbelsideerfradet
Læreprocesserogrobotsystemer
96
19.århundredeomathavefysiskeobjekterogfysiskaktivitetsomkerneniundervisningafmindrebørn(Piper,2002).
FIGUR35PIPEROGISHIISFYSIKTANGIBLES
EtandeteksempelerSystemBlocks,somogsåerudviklettilundervisningafbørn(seFigur36tilven‐stre).Læringsmåletomhandlerherdynamiskesystemertilforståelseafkompleksesystemersadfærdovertid.Hverafdisseklodserharenforudprogrammeretadfærd,ognårdesættessammen,fungererdesometkomplekstsystem(Zuckerman,2005a).Systemeterbaseretpåfysiskprogrammering,dvs.brikkerskalikkeprogrammeresfraencomputer,menprogrammeringenforegårdirektevedmanipu‐lationafklodserne.Etafeksemplernehandleromet”kage‐lager”:Inputprocessenernyekager,sombliverbagtogrygerpåkagelageret,seFigur36tilvenstre.Outputprocessenersalgafkager.Nårdersælgesflerekagerendderbages,rygerlagerbeholdningenned.Delærendekanmedknapperpådemodulæreenhederskrueopognedforkagebage‐ogsalgsprocessen.Ideeneratbørneneskalfåenforståelseaflagerflowet.Detteoglignendeeksemplerertestetmedengruppeafbørnifemteklasse.Forsøgeneviste,atbørnenekunnefåendybereforståelseforlager‐ogflowstrukturer.
PåFigur36tilhøjresesenandenversionafZuckermansklodser(Zuckerman,2005b),hvordeteride‐enatbørnskalhaveen”handson”oplevelseafsandsynlighed,forgrening,loopsogflow.Klodsernesættessammen.Pileneangiverdetsporsomdatavandrer.Nårdererenforgrening,vilnogledatasøgedenenevejogandredenandenafhængigaf,hvordandererdrejetpåfordelingsknappen.
FIGUR36SYSTEMBLOCKS(TILVENSTRE)OGFLOWBLOKKE(TILHØJRE)
Sammenhængmellemrobotlæremidletsadfærd,robotagentogomgivelser
Robotlæremidletsadfærderkompleksogabstrakt,f.eks.formidlerflowblocksdynamiskenopdateringaflagerstørrelsesomfunktionafindkomneogudgåendevarer.Desudengiversystemetdynamiskfeedbackpådenlærendeshandlinger.
Læreprocesserogrobotsystemer
97
Robotagenterneersimpleellersemikomplekse,hvorf.eks.SmartBlocksersimple,ogroBlocksersemikomplekse.FlowBlocksagenternekonfiguresumiddelbartpåsammemådeihvertforsøg,idetdererinput‐enheder,hvorbrugerenf.eks.medenknapkanmanipulereogpåvirkesimulationen.
Omgivelserne:Systemetsanseromgivelsernegennemændringerisenorenhederne.Delærendeerendelafomgivelserneogpåvirkersensorerne.Delærendefårenfysiskerfaringmedetkonkretmatema‐tiskellerfysiskemne.Ogdefårfeedbackfrasystemet,altafhængigafhvordandekonstruererellerpåandenmådepåvirkersystemet.
4.7 OPSAMLINGPÅROBOTSYSTEMERTILUNDERVISNING
Førsterderengenerelopsamlingpårobotlæremidler,dereftererderenmerespecifikopsamlingpåsingulæreogmodulærerobotlæremidler
Generelopsamling
Robotlæremidlerersærligtanvendeligetilundervisningiabstraktebegreberogtredimensionelre‐præsentation(Marshall,2007)(Zuckerman,2005)og(Girouard,2007).Mankansige,atabstraktekon‐teksterbyggerbrotilfysiskoghåndgribeligekonteksterogviseversa.NetopBatesonharfokuspåatlæringbedstforegår,nårkonteksterkrydses(Bateson,1972).
Afmuligelæringsmæssigefordelevedsådannesystemerfremhæves,atdensensoriskeellersanseligeerkendemådeertætforbundetmeddenkognitiveerkendemåde(Marshall,2007)(Piaget,1947).Dendynamiskeogfysiskeinteraktion,derforgårmeddisselæremidler,vilogsåkunneunderstøttelære‐processen,idetlæringforegårnetopigenneminteraktionmedomgivelserne(Bateson,1972).
Derudoverkanrobotlæremidlervirkemotiverendeoglegende,ogdettekanogsåunderstøttelære‐processen(Nielsen,2008).Dalæremidlerneerhåndgribelige,kandeunderstøttekollaborativlæringimindregrupper(Fernaeus,2005ogStanton,2001).
Ogendeligbyggerflereafeksemplernepå,atdenlærendeerkreativkonstruerendeogaktivtdelta‐gendeilæreprocessen(Papert,1980)(ResnickogRusk,2008).
Afmuligeulempervedrobotlæremidlerer,atdetkrævernogetekstraafundervisereatanvendesådannelæremidler,ogatmangeafdenævntelæremidlerereksperimentelleprototyper.
Desingulærerobotlæremidler
Papertsidevaratkombinerefysiskinteraktion,programmering,konstruktion,kreativitetogudfor‐sken.Konceptetbyggerbrooverenabstraktprogrammerings‐ellermatematikkonteksttilenfysiskkontekst.Idenfysiskekontekstbliverdenlærendesideerogfagligeforståelsekonkretomsattilfysiskkonstruktioner.Denlærendekanmeddetsammese,omhanfikkonstrueretf.eks.encirkel,ellerom
Læreprocesserogrobotsystemer
98
hanskaltilbageogjusterekoden.Kodentilpassesienadaptivprocesmellemdenlærende,robotsyste‐metogomgivelser.
Papertideerharihøjgraddannetskoletforrobotlæremidler,ogdetkanf.eks.tydeligtsesiLEGOMINDSTORMogPicoCricket.Disseprodukterkombinererogsåfysiskinteraktion,programmering,konstruktion,kreativitetogudforsken.Konstruktionerdoghermereend,atrobottentrækkeretspor.Herskaldelærendeselvbyggerobotterefterfor‐godt‐befindendeellerpåbaggrundafopskrifter.Pro‐grammeringsdelenerdensamme,menmerevarierether,fordidererenrækkesensorerogaktuato‐rer,derskalbringestilatfungerepådenmåde,manønskerdet.Læringsopgavengårhermerekom‐pleksendhosPapert,idetderudoverprogrammeringsarbejdetogsåskalbyggesenpassenderobot.Disseprodukterstillersærligekravtilunderviserenom,athaveudtænktogafgrænsetensærligopgave.
Dentredjekategoriafsingulærerobottervardedigitalelegepladsertilleg,læringogbevægelse.Lapp‐setharudviklettypelegeplads,hvorenlærerellerbørnogungeselvkanudviklenyespiltillegeplad‐sen.IlegepladsenpåRosengårdskoleniOdense(jævnførafsnit4.3)erdetdogførstogfremmestlæ‐rere,somøversigiatudviklespil.Dissespilvilkunnebrugesiundervisningen.
Samletsethardissetrekategorierafsingulærerobotlæremidlerenprogrammeringsfacet,somkombi‐nererabstraktintellektueltlæringmedenfysiskoghåndgribeligelæring.Læremidlernebyggerbromellemenfysiskkontekstogenteoretiskkontekst.Detrekategorierbyggerpåkonstruktionafpro‐grammering,spilelementerellerfysiskkonstruktion.
Demodulærerobotlæremidler
I‐BLOCKsogderobotteknologiskeflisererbaseretpådensammeideogbyggerpådensammetypeteknologi.BeggeplatformeerudvikletafdensammeforskningsgruppepåCenterforPlayware.Plat‐formenekansåtilpassesforskelligedomænersomf.eks.sundhed,rehabilitering,legellerlæring.
InteraktionenmedI‐BLOCKserbaseretpå,atmanilæringssituationenvender,drejerellerrysterklodserne,ogsætterdemsammen.Dereagerersåmedlysellerlyd.Fliserkanogsåsættessammenivilkårligemønstre.Idenkonkreteaktivitetvilinteraktionenbeståi,atbrugerenhopperrundtpåfli‐serneellerpåandenmådeaktiverertryksensorerne.Denfysiskeinteraktionmedklodserneermerevarierettilgengældbevægerbrugerensigmerepåfliserne.
I‐BLOCKsogrobotteknologiskeflisererinteressantefraetundervisningsperspektivmedvarierendemålgrupper:
(1) Ingeniørstuderende,somudførtesystemudviklingpåfliseplatformen,hvilketvargivendebådemedhensyntilprogrammeringsforståelse,robotteknologiskforståelse,erfaringmeddistribueredesystemer,spilforståelseetc.
(2) Børniindskolingen,dervilkunneanvendekubernetilillustrationafabstrakteemner,f.eks.matematikellermusikforståelse.
Deøvrigetangiblestilmatematikogfysikundervisningermedtagetforatvise,hvadderfindesafsystemer,somerbeslægtetmedmineeksperimentelledesigneksperimenterikapitel6og7.
Læreprocesserogrobotsystemer
99
Derudoverharflereatdissetangiblesvirketsominspiration‐detdrejersigsærligtomroBlocks,Sy‐stemBlocksogFlowBlocks.RoBlocksfysiskedesignersammenligneligtmedI‐BLOCKs,bortsetfraI‐BLOCKsbestårafenrækkeidentiskeagenter,somkansættessammen,hvorimodhverenkelteroBlockharendedikeretopgave,hvilketumiddelbartgivermerefastlåstbrug.UndervisningsideenmedflowBlocksogSystemBlocksvirkerspændendeoginspirerende.
Robotagenternetilmatematikogfysikvarfordeflestesvedkommenderelativtsimple,ogdervaretrelativtlillefokuspåatudvikleenkompleksrobotagent.Læringsmåleneerkomplekseogambitiøse,idetderoftetagesfatitemaer,somiforvejenersværeatforstå.Temaerneerofteafabstraktogikkelineærkarakter(Zuckerman,2005a).Disseagenterereksemplerpå,hvordanfysisksimulationvedhjælpaftangiblesillustrererabstraktebegreberoggørdissebegreberfysiskeoghåndgribelige.
Samletudviserdemodulærerobotsystemerenkompleksadfærd,fordidebådekommunikerermedhinandenogomverdenen.Dettegivernogle,særligemulighederfraendesignvinkel,tilatgørenoglekomplekseabstraktesammenhængefysiskeogkonkreteienundervisningssammenhæng.
Læreprocesserogrobotsystemer
100
5 FORSKNINGS‐OGDESIGNMETODE:DESIGNBASERET
AKTIONSFORSKNING
Idettekapitelintroduceresafhandlingensforskningsmetode–designbaseretaktionsforskning.Meto‐denerinspireretafaktionsforskning,somdenblevbeskrevetafKurtLewins(Lewin,1946)ogafdesign‐basedresearch(vandenAkker,2006).Aktionsforskningsætterfokuspåiterativeproblemlø‐sendeprocesser,hvormåleteradfærdsændringer.Design‐basedresearchrettersigderimodmoddesignaflæreprocessermedforudplanlagtelæringsmålogmedteknologisommiddel.Sigteterdan‐nelseafnyviden.Hverkenaktionsforskningellerdesign‐basedresearchharfokuspååbnedigitaledesignprocesser,hvorkravogmålgradvistformuleresogspidsestil.DerforinkludereselementerfrainteraktionsdrevetdesignogsåkaldetInteractionDesign.
Kapitletintroduceresmedendiskussionafdesignteknikker,hvorinteraktionsdrevetdesignvælgessomdendesignteknik,derskalanvendesiforbindelsemedforskningsmetoden.
Forskningsmetodensætterfokuspådennyeviden,derskabesogpåadfærdsændringer.Designteknik‐kenerenunderlæggendeteknik,somsikrer,atdererfokuspådekonkretedesignprocesser.
Herundererenoversigtoverkapitletsopbygning:
1) Designteknikker,hvorfokuserpådesignprocesser:Dertagesudgangspunktitrealternativetilgangetildesign:(1)Læringsmåldrevetdesign;(2)Teknologidrevetdesign;(3)Interaktions‐drevetdesign.Teknikkernestyrkerogsvaghederfremhæves.Minpositionliggerietspændingsfeltmellemdissetremetoder,menmedhovedvægtpåinteraktionsdrevetdesign.
2) Forskningsmetode,hvorfokuserpåforskning,nyvidenogændringafadfærd:Derredegøresfor,hvordandenanvendteoverordnedeforskningsmetodeerinspireretafaktionsforskning.AktionsforskningbeskrivesmedudgangspunktiKurtLewin,somvardenførste,sombeskrevmetoden.Derudovervildergøresredefor,hvordanaktionsforskningidaganvendesiforbin‐delsemedlæreprocesser,teknologiogdesign.Derefterkonkretiseresfremgangsmådenfordeeksperimentelleaktionsforskningsforløbfrastarttilslut.
3) Tilslutudledesderergeneriskdesignbaseretaktionsforskningsmodel,somoverordnetpasserpåprojektetseksperimentellecases,ogsomvilpassetildesignbaseredeforskningsforløbsomliggerifeltetdesignaflæreprocesserogteknologi.
5.1 LÆRINGSMÅL‐,TEKNOLOGI‐OGINTERAKTIONSDREVETDESIGNPROCES
Iforbindelsemeddigitaledesignprocessererderforskelligesteder,designerekanhavefokus.Vikantageafsætietbestemtfunktioneltmål,f.eks.etfastlagtlæringsmål,ogsåmålrettetudvikleentekno‐logi,somunderstøtteropfyldelsenafdetgivnemål.Alternativtkanviværeoptagetafatdesignebru‐gerensoplevelseiendialogmedbrugeren,hvormåleneførstbliverklareiløbetafdialogen,oghvor
Læreprocesserogrobotsystemer
101
teknologienbloterermiddel(Sharp,2007).Idenandenendeafspektretkanvifokuserepåselvetek‐nologienogværeoptagetafatudfoldedenspotentialermestmuligt.Hervilvimåskeledeefterbru‐gereogbrugssituationer,deregnersigtildette.
Foratkunnevælgedenmestbrugbaretilgangtiludviklingaflæremidlererdetvigtigtatbeslutte,omfokusskallæggepånyskabendeteknologi,præciseforudbestemtelæringsmålellerpå,hvordanmål‐gruppenkaninddragesforatgørelæremidletbrugbart.Dissetreparametreeridetteprojektudvalgtsomdevigtigste.Nedenståendefigur(Figur37)viser,atfokusidesignprocessenofteeretsamspilellerenkonfliktmellemskabelseafnyteknologi,fastelæringsmåloginddragelseafbrugere.
FIGUR37.FORSKELLIGEFOKUSOMRÅDERIDESIGNPROCESSENAFDIGITALELÆREMIDLER
Idetefterfølgendeviljeggøreredefordetreforskelligedrivkræfteridesignprocesser.Dervilblivediskuteretfordeleogulemperveddetredrivkræfterindenfordesignmetode.
5.1.1 LÆRINGSMÅLSOMFOKUSIDESIGNPROCESSEN(DESIGN‐BASEDRESEARCH)
Design‐basedresearchereteksempelpåenlæringsmåldrevetforskningsmetodeogbyggerpåtidligbrugerinddragelse.Metodenermåldrevetidenforstand,atlæringsmåleneformuleresibegyndelsenafforløbetogfastholdessomomdrejningspunktideniterativedesignproces(Decker2006:19).Bru‐gereinddragesietiterativtforløbforatklarlægge,hvordanlæremiddeloglæringsforløbbedstdesig‐nesforatkunnemødedeiforvejenfastsattelæringsmål.Skabelseafnyoguprøvetteknologierikkeetfokuspunktidennemetode.Teknologitilpasseshovedsageligtogkombinerespånyemåderforkunneleveoptildeplanlagtelæringsmål.
Design‐basedresearcherenmetode,sombrugesiforbindelsemeddesignaflæreprocesser,studie‐ordninger,pensum,læseplanerogteknologiskeartefakter.BarabogSquire(2004)harværetblandtdeførste,sombeskrevdennenyeforskningsmetodei2004.Metodenbestårafetiterativtudviklingsfor‐løb,hvordererbrugerinddragelseihveriteration.Detteefterfølgesafenretrospektivanalyseafdisseprocesser.Forskningsmetodenkanbeskrivessom:
”Theworkcaninvolvethedevelopmentoftechnologicaltools,curriculum,andespeciallytheorythatcanbeusedtounderstandandsupportlearning”(Barab&Squire,2004:1).
Design‐basedresearchanvendesofteitværfagligeforskningsprojekter,hvorforskerenudviklerværktøjerogpædagogiskemodeller,somgiverenbedreforståelseafnyepædagogisketeorierog
Ny teknologi
BrugereLæringsmål
Læreprocesserogrobotsystemer
102
læreprocesser(Barab&Squire2004:2).Inddragelseafmålgrupperfinderstedinaturligeomgivelser,somidetteprojekterklasseværelset.Inddragelsenskeriformafgentagendeinterventionermedmål‐gruppen.Målgruppenerdeltagere‐ikkeobjekter.
Derkanindgåudviklingafteknologiskeartefakter,menikkenødvendigvis.Dererderforikkesåmegetfokuspåteknologiudviklingsdelenibeskrivelsenafmetoden.
Ipraksisinddelermetodenprocessenitrefaser(Decker,2006:19):(1)Forberedelseafeksperimentetherunderformuleringogfastlæggelseaflæringsmål,forskningsmæssigintentionogplanlægningafforløb;(2)designeksperimentet,somforløberiterativtcykliskoverenperiodepåetantalmåneder,hvordenplanlagteundervisningmedetevt.teknologisklæremiddeludvikles,afprøvesogtilpasses.Detviltypiskværeforskergruppen,dertageransvaretforengruppeeleverellerstuderendeienperiode;(3)Denretrospektiveanalyse,hvordetindsamledematerialebehandles.Materialetviltypiskbeståafvideofilmedelektioneroginterviewsmedeleverogundervisere.
Dennetypeforskningbyggeraltsåpåentætkoblingmellemlæringsmåloginnovation.Designerebyg‐gerteknologi,sombaserersigpåengivenlæringside(Decker,2006:10).Fagligelæringsmålformule‐resaltsåindenførsteintervention,f.eks.matematiskelæringsmål.
”..aclassroomdesignexperimenttypicallybeginswiththeclarificationofthemathematicallearninggoals”(Gravemeijer,2006:19)
Detvilsige,atførstformuleresfagligelæringsmålogfagligtudgangspunkt,derefterdesignesderetdigitaltlæremiddelogenprocessompasser.Detkandoggodtværevanskeligtipraksisatfastfrysesådannemålfrabegyndelsenafetprojekt,hvormanendnuikkeharfulgtkendskabtilmålgruppen,læremiddelogdidaktik.
Afsammegrundvildennemetodeskulletilpassesforatkunnepassetilvirkeligtinnovativedesign‐processer.Isådanneermanvedprojektetsbegyndelseikkeerheltklarover,hvormegetteknologienvilkunnestøtteogstyrkelæreprocessen.Manvilikkealtidkunnefåenteknologitilatløsepræcistdeopgaver,manplanlægger.Detkanogsåvære,atteknologienvisernoglemulighederogpotentialer,somikkesesfrabegyndelsen.
Ogendeligharmetodenatsåikkeensidigtfokuspåteknologiudvikling,menmerepåudviklingaflære‐processer,hvoriderkanindgåteknologi.
5.1.2 DESIGN‐BASEDRESEARCHIRELATIONTILUDVIKLINGAFROBOTTEKNOLOGISKELÆREMIDLER
FordelenevedDesign‐basedresearchtilbrugidenneafhandlingbyggerpåfølgendenøgleord:
(1) Iterativudvikling;(2) Interventionermedmålgruppen;(3) Finderstedinaturligeomgivelser;(4) Kanbyggepåbrugogdesignafdigitaleværktøjer;(5) Fokuspålæreprocesser;
Læreprocesserogrobotsystemer
103
(6) Designafenpraksis–ikkeblottestafenhypotese;(7) Egnersigtiltværfagligeforskningsprojekter.
Ideeksperimentellecaseserderbrugforatfåforståelseafmålgruppensfagligeniveauogpotentialer,førdetkunneudviklesenendeligprototype.Deniterativeudviklingunderstøtterdette.
Derudovererdetenfordel,atderihveriterationerinterventionmedmålgruppen,såledesatdeideer,derfremkommerundervejsiprojektet,kanafprøvespåmålgruppen.Ideernekanværeafdidaktiskkarakterellerdetkanværenyelæringsspilidendigitaleartefakt.
Naturligeomgivelsereridetteprojektklasseværelset.Interventionerneforgåriklasseværelset.Dettegøres,fordidetfårlærerogelevertilattænkeilæringsbaner.Ogdeterogsåbørnenesoglærerensegenhjemmebane.Detbetyder,atmålgruppenikkevilværetyngetafatbliveobserveretpåsammemådesom,hvisinterventionerneforegikietafuniversitetslaboratorier.
Metodenkaninkluderedesignafnyeteknologiskeværktøjer,ogsamtidigsættesderfokuspålære‐processerne.Beggedissekvalitetereressentielleidetteprojekt.Idetteprojektskaldesignafdigitalelæremidlergiveenrigereforståelseaflæreprocesser.Essensenidetteprojekternetopatgivenyeforståelseraflæreprocessermedrobotteknologiskelæremidlersomomdrejningspunkt.Læremidlerkanbådeværeetomdrejningspunktidenteknologiskedesignprocesogefterfølgendesomfærdigtartefakt.Idetteprojektvilfokusdoghovedsageligværepå,hvadderskeridesignprocessen.
Design‐basedresearchbyggerpådesignafenpraksis,hvorderidettetilfældeindgårdigitalelære‐midler.Metodengårikkeudpåattesteenpre‐definerethypotese.Idetteprojekterdernoglefor‐forståelseraf,hvadderforegårilæreprocesser,ogdissefor‐forståelserbringesispilundervejsipro‐jekter.Resultatetafforskningenerikkekunatafgøre,omengivenhypoteseholdt,detersnarereatudvikeetbudpåennypædagogiskpraksis,hvordetteknologiskelæremiddelerenaktivpartner.
Sidstmenikkemindstegnermetodensigtiltværfagligeforskningsprojekter,somliggerifeltetaflæ‐ringogteknologi.Metodenharbådeværetanvendtafforskeremedteknologiskbaggrundogmedenmerehumanistiskbaggrund.
UlempervedDesign‐basedresearchiforholdtildetteprojekt:
(1) Metodenbyggerikkealtidpådesignafnyteknologi;(2) MetodenivanAkkersogDeckersforstandharrigidelæringsmål.
Metodenbyggerikkenødvendigvispåudviklingafnyteknologiidesignprocessen,detkanligesågodtværenyeanvendelserafeksisterendeteknologi.Derforermetodenikkesådetaljeretvedrørendeinddragelseafteknologiskedesignprocesser.Ogfordimetodenkredseromnoglefastemål,kandenikkebrugesdirekteiudviklingenaff.eks.”FractionBattle”,hvorlæringsmåleneførstkunneafklaresundervejs.
Design‐basedresearch,somdenerbeskrevetivandenAkkersbog(vandenAkker,2006),byggerpåprædefineredelæringsmål,hvilketikkeegnersigdetteprojekt.Gravemeijerargumentererfor,atdetervigtigtiunderforberedelsenafeksperimentetatformulerelæringsmål,såmanikkeblotbyggerviderepå,hvaddernetopertraditionforindenfordetgivnefelt.Gravemeijermener,atforskerenmågåproblemorienterettilværksogfindeudaf,hvadderkernenerif.eks.etkonkretmatematiskaspekt
Læreprocesserogrobotsystemer
104
(Gravemeijer,2006:19),ogatdetteskalforegåindendekonkreteeksperimenterbegynder.Idetteprojekterderbrugforatkunnetilpasselæringsmålenetilmålgruppenspotentialerogtilteknologienpotentialer.Idetteprojekterderikkesåmegeterfaringmedinddragelseafrobotteknologisomom‐drejningspunktforlæreprocesser.Derforskaldetigennemeksperimenterneafklares,omteknologiengiveranledningtilbredereellerdyberelæringsmål.Tilgengældvillæringsmåleneidetteprojektblivepræcistformuleresomendelafforskningsprocessen.Det,atmåleneerfastlåstivanAkkerversionafDesign‐basedresearch,erenklarulempeogenuhensigtsmæssigmådeatarbejdemediterativeud‐vikling.Detbremserforjusteringiforholdtil,atforskerenfåretbedrekendskabtilmålgruppen.Oghvisderiløbetafprocessenvisersignyepotentialeriteknologien,erdetikkemuligtatinddragedisse.TilforskelherfraoperererPapert(1993)medatudnytteiboendelæringspotentialer,somliggeriteknologienoginddragedissepåennaturligmåde.
5.1.3 TEKNOLOGISKFOKUSIDESIGNPROCESSEN
Ienteknologiskdrevetdesignprocesharmannogleteknologiskekrav,sommaniførsteomgangforsø‐geratopfylde.Metodenbyggerpå,atderformuleresteknologiskemål,ogatbrugereførsttilsidstiforløbetinddragessomtestpersoner.Konkretepræciselæringsmålvilikkebliveetresultatafenteknologiskdrevetdesignproces,menmetodenvilkunneafklare,omdengivneteknologivilkunneegnesigtilbrugiundervisningssammenhæng.Metodenkanværeiterativellerfølgevandfaldsmodellen.Hvismetodeneriterativvilforskelligeteknologiskedelmålbliveudvikletundervejs.
EtkonkreteksempelJacobNielsensudviklingafI‐BLOCKS,someretmultiagentsystem,hvorinterak‐tionenerenslagsfysiskprogrammering.DisseI‐BLOCK’skanblandtandetbrugessometlærerigtteknologisklegetøjtilbørn(Nielsen,2008).Iførsteomgangblevdissekuberudviklettilenmeregene‐relbrugforatarbejdedatalogiskogelektrotekniskmedinteraktivemultiagentsystemer.Dadersåvarenbrugbarprototype,udvikledesderefterfølgendeenmusikapplikation,somkanbrugessometlære‐rigtlegetøj.Ienteknologiskdrevetprocesvilmanførstudvikleenrobotogderefterudføreekspe‐rimentermedmålgruppen.Konkretespecifikkedetaljeredelæringsmålharidetkonkreteeksempelikkeværetifokus,idetfokusharværetpånyskabendeteknologiogoplevelse,ogderefteratbørnenekunnefåenformformusikforståelse.Idennecaseharderdogværetmangeforsøgmedbrugerehvormusikapplikationlangsomerblevettilføjetdetrobotteknologiskeinteraktiveagentsystem.Brugereblevdogførstinddragetidensidstedelafudviklingsprojektet.
Enmotivationforatventetillangthenneiudviklingsforløbetmedatinvolverebrugerekanvære,atudviklerneønskeratudforskenogleteknologiskemulighederogpotentialer,ogatdetteerdetegent‐ligeomdrejningspunktfordetgivneprojekt.Detkanværeatennytypeteknologiskalmodnesrentteknisk,indendetgiverreelmeningatinddragebrugere.
Etandeteksempelerinnovationafrealtime”bare‐hand‐tracking”prototypesomjoystickfor3Dgames(Schlattmann,2009:59).Herbrugesdenbarehåndsomjoystick,hvorenapplikationviatreka‐meraerfortolkerhåndbevægelser.Således,atnårmaniFirst‐Person‐shooter‐spilletQuakeønskeratskydeenvirtuelfjende,såpegermanmedsinpegefingerogskydervedatvrikkelidtmedtommelfin‐geren.Egentligbrugerinddragelsefandtførststed,dadervarenanvendeligbare‐hand‐trackingproto‐
Læreprocesserogrobotsystemer
105
type.Etandeteksempelkunneværeiforbindelsemedspiludvikling,hervilbrugereoftebliveinddra‐getsentiforløbetsomtestere,meddetformåldeteratsikreatspilletfungererformeltkorrektogatdetertilpasudfordrende(Fullerton,2008:3)
Iforbindelsemeddesignafnyeteknologiskeapplikationervilmanipraksisopleve,atdeteknologiskeudviklereudvikleretgiventproduktellerprotypeogsåtilsidstiforløbetudførerenserieafeksperi‐menter,sominvolvererbrugere.Projektetbliverpåmådedrevetatteknologerneside,ogtestresulta‐ternesikrer,atproduktetgøresbrugbart.
Detteeraltsåeksemplerpåenteknologicentreretdesignproces.
5.1.4 TEKNOLOGISKFOKUSIFORHOLDTILUDVIKLINGAFROBOTTEKNOLOGISKELÆREMIDLER
Teknologiskfokusbyggerudviklingafnyskabendeteknologi.Ietingeniørmiljø,somudviklerinnova‐tiveteknologiskeprotyper.Hvorderindgårnytdesignafhardwareogsoftware,vildenneudviklings‐formofteværeudbredt.Detvillangthenafvejenværeenstorudfordringatudviklesådanneprototy‐pertiletbrugbartniveau.Tilgengældvilmanundervejsiudviklingsprocessenfåløstenmassetekni‐skeproblemstillinger,somsidenkanbrugestilkommercielleogbrugbareprodukter.Ensådantypeudviklingsfokusvilkunnefastslå,atengiventeknologivilkunnebrugessometlæremiddel.Enfordelkunnealtsåværeatnyetyperafteknologibliverskabt,somsåsidenvilkunnetilpassesogvidereud‐viklesisamspilmedbrugere.
IcasessomFractionBattleogNumberBlockserdenteknologi,dertagesudgangspunktigrydeklartilatbliveafprøvetafbrugerne(sekapitel6og7).Dertagesudgangspunktieksisterendehardwareogsoftware.Softwarenre‐designesogvidereudvikles,såledesataktiviterneblivertillæringsspil.Detteknologiskeudgangspunktvarsåfærdigt,atdetumiddelbartkunnebringesispilblandtmålgruppen.
Ulempervedteknologiskdrevetdesigniforholdtildetteprojekt:
(1) Senbrugerinddragelse;(2) Ingenafklaringaflæringsmål;(3) Intetfokuspålæreprocesserogdidaktik.
Iforholdtildennetypecaesvilensenbrugerinddragelseværeenklarulempe,idetatdenyelæremid‐lerskulleskabeenpraksisomkringbrugafrobotteknologiskelæremidler,hvorderundervejsskalfor‐mulerespræciselæringsmål.Derudovervildetværesværtatpræcisereellerafprøvepræcisefagligelæringsmålpåmålgruppen,idetdeikkeinddragessåmegetidennetypeudvikling.Desudenvilettek‐nologiskdrevetprojektikkegivenogennyvidenomlæreprocesser,idetmålgruppenkuninddragesmegetperifert,ogatderderforikkebliversærligrigholdigtobservationsmateriale.TeknologiskdrevetdesignisinreneformfinderjegderforikkeegnetsommetodeicasessomFractionBattleogNumberBlocks.
Derudovererteknologiskdrevetdesign,somdenerbeskrevether,enteknik,somkanbringesispilsammenmedenegentligforskningsmetode.Deterenteknik,fordiderikkegøresredeforforsknings‐
Læreprocesserogrobotsystemer
106
aspektersomf.eks.forskningsmålellervaliditet.Teknologiskdrevetdesignerenmetode,somharfokuspåudviklingafetkonkretteknologiskprodukt.Dennedesignmetode/teknikkanderforikkeståaleneietforskningsprojekt.
5.1.5 INTERAKTIONDREVETDESIGN
IinteraktiondrevetdesignellerInteractionDesignerderfokuspåatinddragebrugernefrabegyndel‐sen,ogdiversemålogteknologiudviklesisamspilmedbrugerne(Sharp,2007).Interaktionsdrevetdesignintroduceresherunder.
Nårmålogteknologiudviklesisamspilmedbrugerne,vildesignetafproduktetinogengradretningafhængigaf,hvadbrugernesresponser.Dettebetyder,atdepræciselæringsmålafklaresogpræciseresundervejsidesignprocessen.Designetkanbeståiudviklingafsoftwarefragrunden,ellerderkantagesudgangspunktieksisterendeteknologi,dersåtilpassesogvidereudvikles.Dentypedesignharsitudgangspunktiforskningsfeltet”HumanComputerInteraction”(HCI).Derertrevigtigekarakteristikaveddennetypedesign:
(1) Tidligtfokuspåbrugereogderesaktiviteter,dvs.brugerobservationer,f.eks.observationafalmindeligklasserumsundervisning;
(2) Interventionermedbrugere,hvordeafprøverideer,koncepterogprototyper;(3) Iterativtdesign;gradvisafklaringafspecifikkemål.(Sharp,2007:425)
Interaktionsdrevetdesign,ogsåkaldetbrugerdrevetdesign,sætterfokuspåsamspilletmellembrugerogteknologi.Designteknikkenrettersigikkemodnogetspecifiktdomæne,ogkanbrugestiludviklingafadministrativesystemer,såvelsomlæremidler.
Dererfokuspå,atbrugerneobserveres,indendenegentligdesignprocespåbegyndesforatgivede‐signerneenfor‐forståelseafdenhverdag,hvorsystemetskalanvendes.Dethanderomatfåenforståelseafmålgruppensadfærdogdetspecifikkedomæne,somsystemetskalfungerei.
Brugerneinddragesiudviklingen,indendererenteknologiskprototype.Brugerebliverbedtomattagestillingtilf.eks.simulationerafbrugerscenarierpåpapir.
Teknikkeneriterativ,ogbrugernebliverinvolveretideløbendeinterventioner,hvorfejlrettesogsystemetgradvistdesignesogredesignes.Derudoverafklaresdekonkretemålundervejsiudviklingsprocessen.DenenkelteiterationserudsompåFigur38herunder.Hveriterationbegyndermedenintervention,somherefterbliverevalueret.Fagligemålbliverjusteret,ogefterfølgendebliverdergenereretideertilnyeelementer,somkanoperationaliseresogimplementeresilæremidletellerdidaktikken.Efterdengivneimplementeringplanlæggesnæsteintervention.Planlægningenbeståriatudformeenslagsdrejebogforinterventionmedroller,aktiviteterogformål.
Læreprocesserogrobotsystemer
107
FIGUR38.SKITSEAFDENENKELTEITERATION
5.1.6 INTERAKTIONSDREVETFOKUSIFORHOLDTILUDVIKLINGAFROBOTTEKNOLOGISKELÆREMIDLER
Fordelenevedinteraktionsdrevetdesignidetteprojektbyggerpåfølgendenøgleord:
(1) Iterativudvikling;(2) Brugerinvolvering;(3) Trinvisafklaringafmål.
Iterativudviklingmedinvolveringafbrugereihveriterationegnersigtiludviklingafdigitalelære‐midler,hvorderiforvejenmåskeikkeerentilbundsgåendeforståelseafmålgruppenogteknologienspotentialer.Deterdesammefordels‐argumentersomiDesign‐basedResearch.Denneteknikunder‐støtterimodsætningtilDesign‐basedResearchgradvisafklaringaflæringsmål,hvilketerenfordeliforholdtiludviklingafrobotteknologiskelæremidler,hvordeteruklarthvaddererafpotentialeimålgruppenogteknologien.
Ulempervedteknikken:
(1) Ikkespecieltrettemoddesignaflæremidler(2) Gradvisafklaringafmålkanvirkeforvirrendeogkanflyttefokus(3) Brugernefårikkenødvendigvisderadikaltnyeideer.
Dererenatinteractiondesignikkeerspecieltrettetmoddesignaflæremidler,dvs.atderikkeerspecielfokuspåatobserverelæreprocesser.
Derudoverkandengradviseafklaringafmålvirkeforvirrendeogmanskalpassepåikkeattabefokus,ellerkommetilatfokuserepåuvæsentligedetaljer.
Endeligkanderværesentendenstil,atproduktetkommertilatreproducereeksisterendenormerogarbejdsformeribrugernespraksisfællesskab.Nårvispørgerbrugerneom,hvaddeharbrugfor,og
Intervention
Evaluering og justering af faglige og mere overordnede mål
IdeerFormalisering af ideer
Implementering
Planlægning af
intervention
Læreprocesserogrobotsystemer
108
hvordandevilhavedet,svarerdeioverensstemmelsemednormerogerfaring.Ogdetkanisærværesværtforenvel‐socialiseretbrugeratudfordresineegnenormerogerfaringer.Ienteknologiskdrevetdesignproceskanenheltnyteknologibrugessommurbrækkerforradikaltnyetilgange.Dennerisikokanmodvirkesvedatinddragebrugerneienudforskningafmulighederneveddenteknologiskeplatformogvedatskabedesignprocesser,hvorsamspilletmellemtavsogeksplicitvidenbrugessomdynanomiforinnovativogtranscenderendelæring,jævnfør2.4Trin4:Innovativogemergerendevidenpåbaggrundafdynamik.
Derudovererdesignmetodenenteknik,somkanbringesispilsammenmedenegentligforskningsme‐tode.Deterenteknik,fordiderikkegøresredeforforskningsaspektersomf.eks.forskningsmålellervaliditet.Interaktionsdrevetdesignerenteknik,somharfokuspåudviklingafetkonkretteknologiskprodukt.Dennedesignteknikkanderforikkeståaleneietforskningsprojekt.
5.1.7 SAMMENLIGNINGAFDETRETILGANGE
Hvadersåstyrkerogsvaghederveddetretilgange?Herundersammenlignesdetretilgangetildesignaflæremidler,seTabel2.
TABEL2OVERSIGTOVERDETRETILGANGETILDESIGN
Drivkraft Mål Brugerinddragelse Teknologi
Læringsmål Nagelfastelæringsmål
Brugerneinddragessåsnartmåleneerformuleret.
Detteknologiskeprodukt/designunderordnesdeprædefineredelæringsmål
Teknologi Justerbarelæringsmål
Nagelfasteteknologiskemål
Brugereinddragessomtestereinårdenteknologiskeplatformerpåpladsogbrugerdeltagersomtestere,f.eks.togangeforatjusterebrugerinterfaceogvurderepotentialeforapplikation
Designafnyskabendeteknologimedfokuspåteknologiskeellerdatalogiskeaspekter
Interaktion‐brugere
Justerbaremål
Måljusteresiløbetafdesignprocessen
Brugerneermedfrabegyndelsen.
Brugernedeltagerigennemflereiterationer
Teknologiendesignesisamspilmedbrugere.
Brugernesfeedbackpåvirketdetteknologiskedesign
Styrkenvedenlæringsmål‐drevetdesigner,atmanved,hvormanskalende,ogmanblivervedindtilmanerder.Mankandesudenformulerefagligemål,somliggertætopafeksisterendepensumellerfrabegyndelsennytænkepensumudfraenfagligellerpædagogiskide.Ulempenveddennemetodeer,at
Læreprocesserogrobotsystemer
109
mankanblivefastlåst,idetmanikkekaninddragebrugererfaringerfratestsituationenmedmindredepassertilmålene.Pådenmådebliverbrugerneihøjeregradtestpersonerogiringeregradmeddesig‐nereaflæreprocessen.Ufravigeligemålvilogsåkunneblokereforudnyttelseafeventuellepotentialer,somliggeriboendeiteknologienellerbyggepåf.eks.spildynamikker,sompasserind,hvislæringsmå‐lenesåskullebredesudellerpåandenmådejusteres.Samletkanmansigeatdennemetodeerimod‐sætningtildesignprocesser,somdrivesfremafbrugerneogdesignprocesserdrevetafteknologiskeinnovation.
Fordelenvedteknologidrevetinnovationer,atdenteknologiskeudviklerfårmulighedforatafprøvenyeoguprøvedeteknologiskelandvindinger.Ogudfradensynsvinkelerdenteknologiskdrevneinno‐vationuundværlig.Svaghedenvedmetodenvisersigiarbejdetmedinteraktiveproduktioner,hvorbrugereercentralepartnereiprocessenellerbliverdetienbrugssituation.Ulempenvedteknologi‐drevenudviklinger,atmanikkefårinddragetbrugeretidligtiudviklingsprocessenogmåskedermedfårdrejetfokusfranogetikkebrugbarttilnogetbrugbart.Dennemetodekommerpådenmådetilatståimodsætningtildesignderdrivesfremafbrugerneoglæringsmålstyretdesign.
Fordelenvedinteraktionsdrevetdesigner,atbrugernekommertilatopleveproduktetsombrugbart.Devilkunnegenkendederesegneideeridetfærdigeprodukt.Derudovervilderværefokuspå,atinteraktionenblivermeningsfuld,ogdetvilkunnebyggesindidesignetfrabegyndelsen.Desudenvildervedbrugerinddragelsenskabesenfølelseafmedejerskabforbrugerne.Daf.eks.læringsmålikkeerliggerfast,vildetkunneværenogettilfældigt,hvoretsådanprojektender,dettekanogsåværeenulempe.Hvisaltidenpåbrugergrænsefladenvilderendvidereværeenrisikoforatdenunderlæggendetekniskefunktionalitetnedprioriteres.Derskalaltsåiinteraktionsdrevetdesignbalanceresmellemmål,teknologiogbrugerinddragelse.Ulempenveddennetilgangekanværerisikoenfor,atdesignprocesserernfåretflakkendefokus,ogatdentilsidstblotreproducererellerjusterereksisterendepraksisserogbrugernesselvforståelse.
5.1.8 OPSAMLING
Designaflæremidlervilidenneafhandlingikkeværelæringsmåldrevetellerteknologiskdrevet,menderimoddrevetafbrugernesommedskabere.Designprocessenvilihøjgradværedrevetafinterak‐tionmedbrugerne.Brugernefårinogengradindflydelsepåproduktetogdefårenforståelseogvidenomdesignprocesser.
Derudovervilinterventionermedbrugere,teknologiogudviklereimellemfremmeinteraktionsdesig‐netsomerindarbejdesiteknologien.Depædagogiskepotentialerogproblemstillingervildesudenbli‐vebelystunderinterventionerne.
Læringsmålenebliverfleksible,fordiderskaltageshensyntildelstilmålgruppensfaktiskelæringspo‐tentialeogdemuligheder,somteknologienpotentieltgiveranledningtil.Nårteknologiensomidettetilfældeerrobotteknologierderikkesåmangekonkreteerfaringermedlæremidler,derforliggerden‐neteknologispotentialeforatstøttelæreprocesserhellerikkeheltfast.
Nårrobotteknologienbringesispilpånyemåder,erdetumuligtfrabegyndelsenatkunneforudsige,hvordanmålgruppenviltageimodteknologien.Ogdeterogsåsværtatvurderedetkonkretelærings‐
Læreprocesserogrobotsystemer
110
potentialefrabegyndelsen.Detgiverderforgodmeningatkunnejusteresineforventningerundervejsiprocessen.
Konkretvildesignteknikkenideeksperiemntelleværeinspireretafinteraktionsdesign(Sharp2007).OgdesudenteknikkersomExtremeProgrammingogScrum,somerensåkaldtagileteknikkerderanvendesindenforsoftwareEngineering,dererkarakteriseretvedatværeåbenfortilpasningerløbendeiudviklingsprocessen.Teknikkerneerdesudenkarakteriseretvedkorteiterationer,hvormålgruppenafprøverdennyesteversionafprodukterihveriteration(Beck2001ogVinje2009).Disseteknikkerharfokuspåproduktionafsoftwarefremforproduktionafdokumentation.Teknikkernevilværeunderordnetdenkonkreteforskningsmetodesompræsenteresinæsteafsnit.
Metodener,somnævnt,ogsåforbundetmedenrækkerisici.Herunderatinteraktionenmedbrugerneblotreproducererbrugerneseksisterendenormerogarbejdsformer.Disserisiciviljegmodvirkevedatfremmeetdynamisksamspil,hvorbrugernefårbådemed‐ogmodspil,hvorteknologiensmulighederafprøves,oghvortavsogeksplicitvidenbringesispiliforholdtilhinanden.
5.2 DESIGNBASERETAKTIONSFORSKNING:AKTIONSFORSKNINGOGINTERACTIONDESIGN
Idetovenståendeharjegbehandletenrækketilgangetilselvedesignsprocessen,ogjegharnetopgjortredeformitvalgafeninteraktionsdrevettilgang.Idetfølgendeviljegafkare,hvordandesign‐tigangenskalindgåidensamledeforskningsmetode.
Forskningsmetodenskalsættefokuspådannelseafnyteorisomresultatafudviklingsforløbet,ogmetodenskalkunnefungeresomenoverlæggerfordesignteknikkenInteractionDesign.SomoverlæggendemetodeharjegvalgtenvariantafaktionsforskningkombineretmedetparideerhentetfraDesign‐basedResearch.
Idesignprocesserneerderfokuspåatgøredelærendemedskabende,delsidenmådedebrugerlære‐midletpå,menogsåmedskabendeidesignprocessen.Iforbindelsemeddesignetønskesbrugerneind‐dragetsomdeltagereogidemæssigebidragydere.Designprocessenerpraksisorienteretoginterven‐tionernefinderstedpådelærendeshjemmebanef.eks.klasserummet.
Aktionsforskningerenmetode,somnetopsætterfokuspåsocialeprocesser,hvorforskerenogdeudforskedeeraktivtdeltagende(Nielsen,2004:517ogLewin,1946:34).Læreprocesserersocialeprocesser,sombeståri,atdelærendeændreradfærdpåenmeningsfuldmåde.Undervejsidisseprocesseropstårnyeinnovationeriformafdigitalelæremidler,didaktikoglæring.Deudforskedeforandresiprocessen,f.eks.fårdeennyforståelseafteknologiskedesignprocesser,ennyvidenomlæreprocesserogennyvidenomdetfagligegenstandstandsfelt.
Aktionsforskningharværeteninspirationskildeblandtenlangrækkeandreforskningsmetoder,her‐underDesign‐basedResearh.Idetteprojektharjegbrugforenmetode,somkanbelysedenteknologi‐skeskabelsesprocesisammenhængmeddensocialepraksis,deropståromkringdette.Ogdetskalsamtidigværeenmetode,somgiveranledningtilrigholdigeobservationer.
Læreprocesserogrobotsystemer
111
EtgodtalternativtilaktionsforskningkunneværeDesign‐basedResearch,hvormankunnehavejuste‐retmetodenmedhensyntilrigiditetvedrørendelæringsmål.Dererdogogsåetelement,somermed‐tagetfradennemodel,nemligafsluttendeinterviewsogretrospektivanalyse.Aktionsforskningharikkeisinoprindeligeformnogenretrospektivanalyse.
5.2.1 HVADERAKTIONSFORSKNING?
Aktionsforskningbyggerpåinterventionerogeksperimentelleaktiviteter,hvorpraktiskforankringogvidenskabskalgåhåndihånd(Nielsen,2004:517).Eksperimenterogkritiskrefleksionoverdisseeraktionsforskningenskerne.Metodenerkvalitativogbyggerpåatinddragemålgruppenforforsknin‐gensomaktivedeltagereiforskningsprocessen.Deltagelseniforskningsprocesseninkludererdesudenatdeltagernebevidstgøresomforskningensmålogresultater.
KurtLewin(1890‐1947)ansesforatværeden,somgrundlagdeaktionsforskningen(Nielsen,2004:517).Lewinbeskriveraktionsforskningensprocessersomniveauerienspiral,hvorhvercirkelbestårafplanlægning,aktionogfact‐findingomaktionensresultater:
”...proceedsinspiralofstepseachofwhichiscomposedofacircleofplanning,action,andfact‐findingabouttheresultoftheaction”(Lewin,1946:38)
Aktionenerdenfysiskeinterventionmedmålgruppen,somfinderstedimålgruppensdomæne.Aktio‐nenernøjeplanlagtforinden.Fact‐findingharfirefunktioner:(1)Aktionenevalueres;(2)Evaluerin‐gengiverplanlæggerneenmulighedafatlæreogopnånyeindsigter;(3)Evalueringendannerderudovergrundlagforkorrektatplanlæggenæsteskridt;(4)Ogslutteligdannerevalueringengrundlagforatmodificeredenoverliggendegenerelleplan(Lewin,1946:38).
Lewinbeskriveraktionsforskningsomenslags”SocialEngineeringeller”SocialManagement”,somudforskerbetingelserogvirkningerafsocialeaktioner,ogforskningsomførertilsocialaktion.Lewinmener,atforskningskalføretilenreelforandringogproduktionafbøgerikkeisigselvforandrendenok.
”Itisatypeofaction‐research,acomparativeresearchontheconditionsandeffectsofvariousformsofsocialaction....Researchthatproducesnothingbutbookswillnotsuffice.”(Lewin,1946:35)
Aktionsforskningenersenereblevetbeskrevetsomenhermeneutiskvidenskab(Nielsen,2004:518),hvorvidenommålgruppenssocialeogkulturelleforholdbrugessomudgangspunkt.Hermeneutikerentilgang,hvornyforståeseudviklesgennemetcirkulærtsamspilmellemforskerensfor‐forståelseogforsøgpåatfortolkespecifikkefænomener.Forskerenharenfor‐forståelseommålgruppenogforskningsfeltet,ogatdetteanvendesiplanlægningenogudførslenafinterventioner.Eninterventionerihermeneutiskforstandetforsøgpåatfortolkefænomeneridetempiriskefelt.Interventionenafføderkonsekvenser,somienvisforstanderfeltets”svar”påfortolkningen.Denenkelteinterventionogdensresutatertolkesherefterogdannergrundlandforennyhelhedsforståelse.Forskerenerpådennemådeienfortolkendedialogmedfeltet.Herundersesenfigurafaktionsforskningudfraenher‐meneutiskposition.
Læreprocesserogrobotsystemer
112
FIGUR39.AKTIONSFORSKNINGFRAENHERMENEUTISKPOSITION
Denhermeneutiskecirkel,somsespåfiguren(Figur39),betegnerdenvekselvirkning,derermellemdeloghelhed.Delenkankunforstås,hvishelhedeninddragesogviseversa.Deterdennesammen‐hæng,somermeningsskabende,ogsommuliggørfortolkning(Højbjerg,2004:312).Iaktionsforsk‐ningerdetikkekunforskeren,somskalopnånyeforståelser,menogsåmålgruppen,somgennemtransformativeaktionerbliveransvarligeogmyndiggjorte.Gyldighedenafmetodenbyggerpåautenticitetierkendelsenaferfaring.
Aktionsforskningerenkvalitativmetode,somgiverennyforståelseafgenstandsfeltetforforsknin‐gen,ogidettetilfældegiveraktionsforskningenennyforståelseaflæreprocessermedrobotteknologisommedium.Dergivesaltsåikkesvarpå,hvoreffektiv,ellerhvorhurtigtmanlærer.Dergivesforklaringognyforståelseaflæreprocesser.
Kriterierneforvalideringafaktionsforskningener,atbrugerneskaloplevedesignetsomvellykket,ogatdeskalkunnefindeelementerfraderesdeltagelseidetfærdigedesign.
5.2.2 AKTIONSFORSKNINGIRELATIONTILLÆREPROCESSER,TEKNOLOGIOGDESIGN
Aktionsforskninghargennemåreneværetanvendtiforskelligeforskningskredse.KurtLewinforestil‐ledesigmetodenanvendtafpraktikere,somønskedeenvarigsocialforandringhosmålgruppen(Lewin,1946:34).I1950og1960havdeaktionsforskningensitgennembrudiUSAogEuropaiar‐bejds‐ogorganisationsforskningen.Islutningenaf1950’ernekomaktionsforskningentilSkandina‐vienogharholdtsigilivesiden.Aktionsforskningenerefteretdødvandei1980’erneog1990’ernevedatkommepådagsordenenigen.Aktionsforskningbrugesf.eks.iforbindelsemed”newproductionofknowledge”,sombyggerpålokalvidenoglokaleerfaringer(Nielsen2004:518)
1. HELHED: Forforståelse af genstandsfeltet
2. Planlægning af aktion/intervention
3. DEL
Intervention i målgruppens
domæne. F.eks. test af læremiddel eller
koncept
4.FORTOLKNING. Common‐ sense. Fact‐finding
5. NY HELHED:
Ny forståelsesramme
Læreprocesserogrobotsystemer
113
Aktionsforskninganvendesidagimangeforskelligesammenhænge,herunderfremhævesetparek‐sempler,hvoraktionsforskningbrugesiforbindelsemed:(1)kollaborativaktionsforskningilære‐processer,hvorderindgårteknologi;(2)aktionsforskningsomkvalitativmetodeindenforInformationSystems(IS)og(3)designafteknologiisamklangmedaktionsforskning.
Herundereksemplificeresdet,hvordanaktionsforskningkananvendesiforbindelsemedundervis‐ning,sominddragerteknologi.DetdrejersigomCenterforCollaborativeActionResearchpåPepper‐dineUniverisity(Riel,2007).Detsærligevedderesanvendelseafaktionsforskninger,atdeihverite‐rationformulereretspørgsmålellerenproblemstilling,somdeprøveratløse.Derudovererderdetkollaboartiveaspekt,hvorkonkreteerfaringermedaktionsforskningsprojekterdokumenteresogdelespåenvirtuelplatform.
PåCenterforCollaborativeActionResearcharbejderforskere,studerendeogpraktikereforatskabeendybereforståelseforlæreprocesserogforandringafdisse(Riel,2007).Dererblandtandetetprojektom,hvordanmanbedstigrundskolenfåretbedreakademiskudbytteafdenforhåndenvæ‐rendeteknologi.Idetteeksempelerhverenkeltiterationdokumenteretmedbeskrivelseraf,hvordandidaktikkenblevplanlagt,hvilkenlitteraturderlåtilgrund,oghvadderkonkretsketeunderaktio‐nerne.Dennemådeatbeskrivedeenkelteiterationerpåvilbliveinddragetidenneafhandling,idetdetsynliggørprocessen,oghvordanlæringkonkreterindtænkt,oghvadresultaternesåblev.
Aktionsforskningirelationtilforskningsfeltet”InformationSystems”(IS)bliverbl.a.vurderetafBaskervilleogWood‐Harper(1996).Deopdelereniterationitohovedfaserendiagnosefase,hvorsituationen/aktionenanalyseres,ogderefterenterapeutiskfase,hvorennyinterventionplanlæggesogudføres.Baskervillebeskrivermetodensanvendelighedirelationtilforandringafinformationssystemer,organisationeroginteraktiveprocesserirelationtilinformationsteknologiogorganisationer.BlandtBaskervilleskritikpunkterer,ataktionsforskerenbådeerdeltagerogobserva‐tørsamtidigt.Dettegørempirigenereringmerebesværligogmedrisikoforatbliveforsubjektiv(Baskerville,1996).
Idenneafhandlingløsesempirikonstruktionenvedatoptagealleinterventionerpåvideo,såledesatdetempiriskemateriaesidenkanvurderesidenretrospektiveanalyse.Derudovervilderværeinterviewmedmålgruppen,bådebørnogundervisere.Enenkeltempirikildevilogsåofteværealtforusikker,nårderermangevariablepåspil.Derforanvendesderidenneafhandlingbådevideoobservationeroginterviews.Ogdertalesmedflereinteressenteromdetsammefænomen.Pådenmådekanforskelligedatakilderunderbyggedesammekonklusioner,hvilketgørdemmerevalide.Dertalesdaomtriangulering,nårmanvedhjælpaffleredatasætbelyserdetsammefænomen,oghvisdeunderstøtterdetsammeresultat,sigerman,atdatakonvergerer(Yin,1994).Idenneafhandlinganvendesaltsåtrianguleringforatimødegåusikkerhedvedrørendevaliditet.Derudoverpræsenteresmålgruppenfordeleforskningsresultaterneogempirien,oghvisdekangenkendesigselvidette,medvirkerdetteogsåtilatstyrkevaliditeten.Seiøvrigtkapitel6,hvormålgruppenpræsenteredesforvideofilm,somvaroptagetiforbindelsemedinterventionerunderdesignprocessen.
AvisonanbefaleraktionsforskningsomkvalitativmetodeindenforInformationSystems(Avison1999),somfremhævermetoden,somunikidenmådedenforbinderforskningmedpraksis.
Læreprocesserogrobotsystemer
114
“(I)..recommendactionresearch,becausethisparticularqualitativeresearchmethodisuniqueinthewayitassociatesresearchandpractice,soresearchinformspracticeandpracticeinformsresearchsynergistically”(Avison1999:94).
SomenkvalitetvedmetodenfremhæverAvisoner,atderermerefokuspå,hvadpraktikeregør,endhvaddesiger,atdegør(Avison1999:96).Avisionharisinbrugafaktionsforskningfokuspåforholdetmedforskerogpraktiker.Delucabeskriveraktionsforskningb.la.medudgangspunktiLewin.Delucafremføreraktionsforskningsomenforskningstilgang,somburdeanvendesoftere(Deluca2008)ogsummererdekritikpunkter,derharværettilaktionsforskningirelationtilIS:(1)ataktionsforskningikkeendnuer”mainstream”forskning,ogatderermangeuklarhederom,hvordandenskaluføresipraksis;(2)atforskningenfinderstedinaturligeomgivelserogikkeilaboratorieomgivelserharværetkildetilkritik(Deluca2008).Mendenaturligeomgivelserogsamspilletmedpraksisserjegsomnetopenafstyrkerneidettekonkreteprojekt.
Ettredjerelevanteksempelpåaktionsforskninger”designaktionsforskning”,somliggerikrydsfeltetmellemdesignafsoftwareogaktionsforskning.Figueiredofremhæver”designaktionsforskning”,somenmådeatudføreforskningidesignafteknologiogdensocialesammenhængdenskabesindi:
”..actionresearchisparticularlyauspiciouswhenactionresearchistobeconductedinknowledgedomainswheredesignplaysacentralrole,suchastheinformationsystemsfield.Inthissense,itarguesforthesignificanceof“designerlyactionresearch”asawaytocarryoutresearchininformationsystemsandexamines,underthisperspective,thetopicsofrigor,relevance,andethicsininformationsystemsresearch”(Figueiredo,2007:62)
Figueiredomener,ataktionsforskningogteknologiskedesignprocesserkansupplerehinanden.Ataktionsforskningsmetoderbidragertilatgiveendybereforståelseafproblemfeltet,ogatderisam‐klangmellemaktionsforskningogteknologiskdesignskabesnyeteknologiskeløsningerogmenings‐fuldebrugermønstre.“Designaktionsforskning”benævnessomendelafbevægelsenfor”newproductionofknowledge”,somerløsningsorienteretbevægelse,ogsomkanudføresisocialesammen‐hænge,hvorteoriogpraksissmeltersammenieneksperimenteldesignendeaktionsforskningsproces(Figueiredo2007:62).
Aktionsforskninganvendesidagpåvidtforskelligmådeividtforskelligetyperforskning,mendertagesstadigudgangspunktiLewin.Nøgleordsomgårigenilitteraturenomaktionsforskningførognuer:sammenkædningafforskningogpraksis,naturligeomgivelser,iterativprocesmedinterventioner,varigforandringafprocesserhosmålgruppenogmålgruppensomaktivedeltagere.
Dererdogendelkritikpunkter,derbørtagesunderovervejelse,førmetodenanvendesipraksis.F.eks.atforskerenbådeerobservatørogdeltager,ogatmetodenertemmeligløssetfrasetfraendesignmæssigteknologisksynsvinkel.
5.3 DESIGNBASERETAKTIONSFORSKNINGIDETTEPROJEKT
ForskningsmetodenidenneafhandlingkombinererelementerfraaktionsforskningogDesign‐basedResearch.Derudoveranvendesinteraktiondesignsomenunderordnetteknik.Pånedenståendetabel
Læreprocesserogrobotsystemer
115
giverenoversigtoverhvordandetoforskningsmetoderbidragertildenkonkreteforskningidetteprojekt:
TABEL3OVERBLIKOVERDEFORSKELLIGEMETODERSBIDRAG
Design‐basedResearch AktionsforskningForskningsfokus Fokuspålæring,udviklingaf
læreprocessersominvolvererdigitalteknologi.NyvidenHermeneutistforskningsmetode
Meregenereltfokuspåændringaf:“ændringafdeltageradfærd”ÆndringafpraksisHermeneutiskforskningsmetode
Forskningversuspraksis
Fokuspåforskningogmedstærkfokuspåretrospektivanalyse
Fokuspåpraksis
Iterativ Ja JaDeltagelseogmedskaben Ikkenogetfokus Målgruppesomaktivedeltagere,
BevidstgørelseafbrugereirelationtilforskningsprocesEjerskabhosdeltagere
Fasteversusemergerendemål Forudfastsattelæringsmål
Emergerendemål
Fokuspåsoftwaredesign Nej Nej
Ovenståendetabelforklaresherunder:
Forskningsfokus:analyseogdesignaflæreprocessersominvolvererteknologi.Forskningsmetodenskalkunnesættefokuspåogskaberumforanalyseaflæreprocesser,hvorrobotteknologierenaktivpart‐ner.Forskningsmetodenskalkunnefungereidentværfagligeramme,dettephd‐projektnavigereri,altsåsamspilletmellemlæringogrobotteknologi.Design‐basedResearchharetsærligfokuspåretro‐spektivanalyse,somhartilhensigtateksplicitererenyviden.Ekspliciteringafnyvidenomlæreprocesserogrobottereraltsåessensielfordenneafhandling.DesudenerDesign‐basedResearchnetopudviklettilatfungereidettværfagligefelt,hvorlæringogteknologiindgår.Seoverståendetabel,førsteogandenrækkeomforskningsfokusogforskningversuspraksis.
Iterativunderstøttelse.Derudoverskalforskningsmetodenkunnefungeresammenmeddeninterak‐tionsdrevnedesignmetode.AktionsforskningogDesign‐basedResearchbyggernetoppåiterativecy‐klusser,hvoriderindgårinterventioner.
Metodesomgrundlagformålgruppensdeltagelseogmedskaben.Aktionsforskningercentral,idetden‐nemetodesætterfokuspå,atmålgruppenskalværeaktivthandlendeiforskningsprocessen.Dettespillernetopsammenmeddeltagelseogmedskabenilæreprocesser.Seovenståendetabelirækkenmeddeltagelseogmedskaben.
Aktionsforskningerikkeenstringentbeskrevetforskningsmetode,ogdererutalligevarianter,hvorafnogleerbeskrevetiforrigeafsnit.Inoglevarianterharderværetfokuspåatformulereforskelligeforskningsspørgsmålihveriterationogløbendeatfindesvarpådisse.Andrevarianterharhaftfokuspåatdiagnosticerespecifikkeproblemerihveriteration.Iforbindelsemedf.eks.FractionBattle(se
Læreprocesserogrobotsystemer
116
kapitel6)harderiiterationerneværetfokuspåidegenereringafspil,læringsideerogdidaktik.Derudovererderblevetdiagnosticeretproblemerogløstproblemerirelationtilinteraktionenmedspilletogbrugenafdetienlæringssammenhæng.
Emergerendelæringsmål.Læringsmålenevilieksperimentellecasesikkeværefastdefineretforud.Målenevilgradvistbliveafklaretitaktmedatmålgruppenogteknologienudfolderderespotentialer.Detteunderstøttesafaktionsforskning.Seovenståendetabelinæstsidsterækkeomemergerendeversusfastemål.
UnderstøttelserSoftwaredesign.Hverkenaktionsforskningellerdesign‐basedresearchunderstøttereksplicitsoftwaredesign.TeknikkerfraInteractiondesignbidragerpådettepunkt.
IartikleniBilag7:HowDesign‐basedresearchandactionresearchcontributestothedevelopmentofdesignforlearninguddybesdet,hvordandeforskelligemetoderkomplementererhinanden.OghvordandekonkretharindgåetideneksperimentelleNumberBlockcase.
5.3.1 OVERSIGTOVERFORSKNINGSPROCESSENFORDEEKSPERIMENTELLECASES
Herundervildenkonkretefremgangsmådefordeeksperimentellecasesiafhandlingenblivegennem‐gået.
Forhvertypecasetilpassesforskningsmetoden,såledesatdengivermening.Forskningsmetoden
egnersigtildesignafundervisning,hvorderindgårdesignafteknologi.Hvismanoverordnetskal
aggregerefaserneiforskningsmetoden,sermodellenudsompåfigurenherunder(
Figur40):
FIGUR40.OVERBLIKOVERDENSAMLEDEFORSKNINGSPROCES
Jegfremstillerherprocessenietlineærtforløb.Meniprincippetvilprocessenkunnefortsætteietcirkulærtforløb–somilustreretideforegåendeafsnit.Idetfølgendegennemgåsdeenkeltefaser:
Fase1erplanlægningoggrundlag.
Deteridennefaseforskningsspørgsmålformuleres.Ogderlæggesenoverordnetplanfordeefterfølgendefaser.Følgendeskalbesluttes:
a. Målgruppensomskaldeltageogmedskabeudvælges
Fase 1 Planlægning og
grundlag
Fase 2
Iterarive interventioner
Fase 3 Afsluttende intervention
Fase 4 Retrospektiv analyse af det
empiriske materiale
Læreprocesserogrobotsystemer
117
b. Fysisklocationforinterventionerc. Antaliterationer–anslåsd. Tidsperiodeforfasernehverisære. Dataopsamlingsteknikf. Analyseteknikg. Foranalyseogfor‐forståelser
Målgruppenforcasesudvalgtestilatforegåifolkeskolensindskolingstrin.Derblevihvercaseudvalgtenklasse,somskullemedvirkesomdeltagereidesignprocessen.Detblevdesudenbesluttetatinterventionernemedmålgruppen,skulleforegåiklasseværelset,såledesatallekunnetænkeiundervisningoglæring.
Ihvercaseblevderanslåetetantalinterventioner4‐6,oghvertudviklingsforløbskullestrækkesigoverca.ethalvtår.Delsfordideteknologiskeudviklingsprocesserskulleværerelativtbegrænset.Ogdelsforatbørneneskullekunnehuskeinterventionernefragangtilgang.
Detblevbesluttetikapitel1,atdenretrospektiveanalyseskulleforegåsomkvalitativanalyse,idetdeterkvalitetervedlæreprocessermedrobotteknologisomomdrejningspunkt,derskalanalyseres.
Empirikonstrueredesvedatvideofilmeinterventionernemedmålgruppen.Uddragafdisseoptagelserblevgennemsetogtransskriberet.Derudoverblevderforetagetsemistruktureredeinterviewsmedmålgruppen,dvs.lærerogelever.Detteuddybesiforbindelsemedfase3.Fleremåderatkonstruereempiripåmedvirkertilatskabestørrevaliditet,jævnførforrigeafsnitomaktionsforskningogtriangulering.
Ifase1erdetendviderevigtigtatbeskrivefor‐forståelsermedudgangspunktikonkreteundersøgel‐serogforskningsresultater.Deterogsåvigtigtatværebevidstomsinenormer,såledesatdeikkepåvirkerundersøgelsenpåenutilsigtetmåde.Engenerelkritikafkvalitativeundersøgelsergårnetoppåatforskningenbliver”biased”afforskerensforhåndsperspektivpåfeltet(Andersen,2003:210).Foratimødegådetteerdetvigtigtatforberedesigvedatekspliciterevidenomfeltet.Ienhermeneutiskforskningstraditionvilmanikkeforsøgeathævde,atmankaneksplicitterehelesinfor‐forståelse.Enhvereksplicitforståelseerkunmuligpåbaggrundafenmereimplicitfor‐forforståelse.Ogdervilderforaltidværeenikke‐eksplicitbaggrund.Menvikanselektivtekspliciterekritiskedeleaffor‐forståelsen,somvivurdererersærligtafgørendeforforskningen.Imittilfældeekspliciteresminfor‐håndsvidenomlæringsteoriogrobotsystemertilbrugiundervisningikapitel2,3og4.Ogidettekapitelanvendesdenneekspliciterentilatfremmeengodogvalidforskningsproces.Ogmedgodmenesenforskningsproces,deregnersigtiludviklingafeksperimentellecases,somforenerpæda‐gogiskogteknologiskforskning.
Denneforhåndsekspliciterenafspejlersigdesudenideeksperimentellecases,f.eks.veddenmådeempirikonstrueresogvaliderespå.Iforholdtilafsnittetomlæringsteoriblevdidaktikkenf.eks.tilrettelagtmedudgangspunkti,atnogletyperlæringforgårvedenvekslenogoverførselimellemkontekster,herunderenvekslenmellemkropsligogbegrebsligforståelseafemnerne.Minteoretiskeantagelseharværet,atdettegiverenmererigogreflekteretlæring.Icasenesøgerjegatafprøvedettegennemobservationerogudsagnfraeleveroglærere.Pådenmådeforsøgerjegatbekræfteellerafkræfteendelafminekspliciteredeforforståelsevedrørendelæringsteori,udenatdettekangøreskonklusivtén‐gang‐for‐alle.Hvisminantagelsebekræftesafflereforskelligedatakilder,viljeg
Læreprocesserogrobotsystemer
118
betragtedensombedreunderbyggetend,hvisvidenkunstøttesafenenkelt–ellerikkestøttesafnogen.
Iforholdtilrobotlæremiddelafsnittetblevmatematikforlodsudvalgtsomfagligemne,idetdettesyntesatværeetsærligtlovendeområdeforanvendelseafrobotteknologi,jævnførafsnit4.6omandreforskeresanvendelseafmatematikognaturvidenskabiforbindelsemedmodulærerobotter.Mankanhersige,atjegharinogengrader”biased”forholdtilatanvendematematiksomfagligtind‐holdiforbindelsemeddeeksperimentellecases.Minantagelseharganskevistværet,atrobottekno‐logiskelæremidlerkanunderstøtteenmerekropsligtorienteretindlæringafabstrakteog”kropsløse”emner.Menpådenandensideerdetikkeendelafmineksperimentelleforskningidetteprojektatundersøge,hvilkefagligeemnerderegnersigbedsttilbrugiforbindelsemedrobotlæremidler.Despørgsmåljegundersøgeridenneafhandlinger,hvordanlæreprocesserkankvalificeresvedhjælpafrobotsystemer,oghvordandettepåvirkerdesignprocessen.
Deruoverbørderværeenbevidsthedomrolleriforbindelsemedkonkreteinterventioner,ogfokusdetderskalobserveres(se),oghvemderskalobserveressemålgruppebeskrivelseikapitel6.
Fase2Iterariveinterventioner
Fase2erdeniterativeinterventionsorienterededesignproces.Detteerdeneksperimenteltdesignen‐defase.
a) Fasenbeståerenrækkeiterativeinterventionermedmålgruppen,somhverisærplanlæggesogevalueresgrundigtundervejs.Vedinterventionerneforegårderafhængigafcaseogstadie:idegenerering,problemløsning,usabilitytestogtestafdesignet,sefigurenherunder.
b) Læringsmålklarlæggesundervejs.
FIGUR41EKSEMPELPÅITERATION
1. Planlægning af intervention
2. Intervention
3. Evaluering og justering af
faglige og mere overordnede mål
4. Ideer, løsninger
5. Formalisering
Læreprocesserogrobotsystemer
119
Fase3Afsluttendeinterventionellerinterviews
Fase3bestårafensamletevalueringafforløbet,f.eks.iformafinterviewellerandenformforinterventionmedmålgruppen.Målgruppenpræsenteresdesudenforforeløbigeforskningsresultater,hvilketerendelafaktionsforskningsmetoden.
Konkretblevundervisereogudvalgtebørninterviewet.Idenførstecaseforegikinterviewetafbør‐nenesomeninterventioniklassenca.tremånederefter,designetvartilendebragt.Børnenefikvistudvalgtevideoklipfradesignprocessen.Defikstilletspørgsmålsomknyttedesigtilklippene,omhvaddehavdelærtoghvordandeerindrededesignprocessen.Derudovervarderspørgsmålsomknyttedesigtilteknologiskefremtidsperspektiver.Underviserenblevdelsinterviewetmundtligtogdelsiformafetskriftligte‐mailinterview.
Grundentil,atvivistebørneneklippene,varforpræsenteredemfordeforeløbigeforskningsresulta‐ter.Derudovervillevideoklippenemedvirketil,atfåbørnenetilathuskenoglekonkreteepisoderogscenarier,somhavdemeddekonkretespørgsmålatgøre,somvigernevillehavesvarpå.F.eks.villevigernespørgeindtilderesforståelseaflæringsindholdogderesrolleidesignprocessen.
Iforbindelsemede‐mailinterviewet,havdeunderviserenenmulighedforskriftligtatuddybedesign‐forløbetogdenlæringdervarforgået.Dissecitaterkunnesåindgådirekteianalyse.
Idenandencaseblevbørneneinterviewetienellertomandsgrupper.Førstetbarnafgangen,mendetvistesig,atnårdevartoogtokunnedeihøjeregradsupplerehinanden.Lærerenblevvedsammelej‐lighedinterviewetSpørgsmåleneknyttedesigtildetdetfagligeindhold,spilelementerogdesign‐processen.Intervieweneblevoptaget,ogderblevsidenskrevetetreferatafpointerneiinterviewerne.
Iforbindelsemedinterviewteknikkererderaltidenmulighedforatempirikonstruktionsteknikkenpåvirkerresultatet,elleratforskerenpåvirkerinformanterne,ogfårdesvarhanefterspørger.Dereridissecasesderforvalgtforskelligeteknikker.F.eks.fikviforlidtviden,nårviinterviewedeetbarnafgang,selvomdererulempervedatgruppeinterview,f.eks.atmankunfårhørtdetoneangivende(Andersen,2005)(Fullerton,2008).
Fase4Retrospektivanalyseafdetempiriskemateriale
Fase4indeholderdenretrospektiveanalyse,hvorlæringspotentialerogerfaringermedforsknings‐metodenbliveranalyseretmedfokuspåforskningsspørgsmålet.
Denretrospektiveanalysefinderstedefterdesignetafhverenkelteksperimentelcase.Analysentagerudgangspunktianalysemodellenjævnførkapitel2.6Analysemodelformedskabende,reflekterendeoginnovativelæreprocesser.Denimperisomindsamlesundervejsidesignprocessendvs.fase2og3ana‐lyseres.Iforbindelsemedanalysenafvideosekvenserobserversderf.eks.særligteftereksemplerpådeltageformer,refleksion,kontekster,innovationogkreativitet.Derudoverfokuseresderpå,hvordandesignprocessenharbidragettillæreprocessen.
Læreprocesserogrobotsystemer
120
6 CASE1:DESIGNAFFRACTIONBATTLEETROBOTTEKNOLOGISK
LÆREMIDDEL
–ROBOTTEKNOLOGI SOMCENTRUMFORLÆREPROCESSER
ResumeHvadskerdernårdendigitalelegepladsbringesindiklasseværelsetogerdetmuligtattransformeredettiletværdifuldtdigitaltlæremiddel?Dettekapitelbeskriverændringsprocessenfraetudendørsklatrestativtiletindendørslæremiddel.Læremiddeldrejedesigommatematik,ogkunnebrugesiforbindelsemedsimplebrøkberegningeregnetforbørnmellemotteogtiår.RedesignetsketeisamarbejdemedPlayAliveogKnowledgelab.Designmetodenogforsknings‐metodenergrundlæggendeinspireretafDesignbasedactionresearch,oglæremidletogdetsdidaktikblevudvikletafigennemfireiterationer.Engruppeafbørnfraandenklassedeltogigen‐nemalleiterationernesomtestereogmedskabere.Børnenebrugtedereskrop,mensdelærteogdefikenfør‐begrebsligforståelseafbrøker,førdeegentligefagligebegreberblevintroduceret(Majgaard,2009).
Kapitleterskrevetmedudgangspunktiudviklingenaf”FractionBattle”ogtreartikler(peerreviewedfullpapers):
1. Majgaard,G.,”Theplaygroundintheclassroom‐fractionsandrobottechnology”,IADISCELDA2009Proceedings,2009.
2. Majgaard,G.,“Designbasedactionresearchintheworldofrobottechnologyandlearning”,IEEEDIGITAL2010Proceedings,2010.
3. LarsenL.ogMajgaardG.“Pervasivetechnologyintheclassroom”,GlobalLearnAsiaPacific2010Proceedings,2010.(Medforfatter)
6.1 INTRODUKTION
Børnsomlegerudendørserofteengageredeogopslugte(MajgaardogJessen,2009).Børnpålege‐pladsenlærermangeforskelligetingudenattænkesåmegetoverdet.Erdetmuligtatflyttedetteengagementindiklasseværelsetvedattransformereetdigitaltklatrestativomtiletlæremiddel?Kapitletbeskrivertransformationfraklatrestativtillæremiddeligennemeniterativdesignproces.Målgruppenerbørnmellemotteogelleveår.
LæremidleterudvikletietsamarbejdemellemKnowledgelab,PlayAliveA/SogMærskMc‐KinneyMøllerInstituttet.
Læremidlethandlerombrøkerogharfåetnavnet”FractionBattle”ogeretspil.Spilletogdenforeslå‐ededidaktikkombinererreflekteretlæring,engagement,meningsfuldinteraktionogfysiskbevægelse.Detkankaldesetfysisk”seriousgame”,exertainmentellerPervasivelearning(LarsenogMajgaard,2009).
Udviklingenogdendidaktiskebrugafspilleterinspireretaftidligereeksemplerpåfysiske”seriousgames”udvikletafforeksempelPapertogResnick,jævnførafsnit4.1.og4.2.FractionBattleer
Læreprocesserogrobotsystemer
121
inspireretafbådePapertsogResnickseksempler.MenFractionBattleadskillersigogsåfraPapertsogResnickseksemplervedatgivedirektefeedbackogvedatgørebørnenefysiskaktive.
Forskningsmetoden,somblevanvendtvarDesignbaseretaktionsforskning,jævnførKapitel5Forsknings‐ogdesignmetode:Designbaseretaktionsforskning.Erfaringernemedbrugafmetodenvilblivebeskrevet(Majgaard,2010).
Analysenviltageudgangspunktierfaringerfradesignprocessen,observationeroginterviews.Dervilværeetsærligtfokuspåtemaernefraanalysemodellen,jævnførafsnit2.6Analysemodelformedskabende,reflekterendeoginnovativelæreprocesser.Analysenundersøgerblandtandetvigtighedenaflæremidletskontekst.Læremidlernekanbrugspåmangemåderiforskelligekontekster,ogdereringengarantifor,atdetforbedrerlæringsaktiviteterne.Det,somgørenforskel,er,hvordanlæremidletbliverbrugtidenpædagogiskepraksis.Fokusseterderforpåsamspilletmellemlæremidletunderudvikling,detdidaktiskedesignogpraksisiklasseværelset.
Kapitletharfølgendeopbygning:
BeskrivelseafdenteknologiskeplatformogFractionBattle.Førstbeskrivesdenteknologiskeplatform,somdannergrundlagforudviklingenafFractionBattle,iforlængelseafdettebeskrivesdenfærdigprototype.
Gennemgangaffaserneidendesignbaseredeaktionsforskningsproces.Deneksperimentelleforskninginvolvererenudviklingsprocesderblevudførtifirefaser,jævnførafsnit5.3Designbaseretaktionsforskningidetteprojekt(senedenståendefigur):
FIGUR42.OVERBLIKOVERDENSAMLEDEFORSKNINGSPROCES
Fase1Planlægningoggrundlagforprojektet(Fase1)Udviklingsprojektetblevplanlagtoggrundlagt.Fase2Resumeafudviklingsprocessen(Fase2)Deniterativeoginteraktionsdrevneproces,hvordervarialtfireiterationer.Hveriterationbestårafplanlægning,intervention,evaluering,idegenering,formaliseringafideerogimplementering.Fase3Detafsluttendeinterviewogpræsentationafdenopnåedeviden(Fase3)Afsluttendemødemedmålgruppen,hvorforeløbigeresultaterblevfremlagt,oghvoreleveroglærerhavdemulighedforatgivefeedback.Lærerenblevefterfølgendeinterviewetomforløbetpre‐mail.Seiøvrigtafsnit5.3Fase4Retrospektiveanalysehvorderlæringspotentialerogerfaringermedforskningsmetodenbliveranalyseret.
Fase 1 Planlægning og
grundlag
Fase 2 Interaktionsdrevet design ‐med 4 iterationer
Fase 3 Afsluttende
intervention og interview
Fase 4 Retrospektiv analyse af det
empiriske materiale
Læreprocesserogrobotsystemer
122
Opsamling.TilslutopsummeresderpåhvadderadskillerFractionBattlefraenbogogpåanalysengeneralt.
6.2 BESKRIVELSEAFDENTEKNOLOGISKEPLATFORMOGFRACTIONBATTLE
Denteknologiskeplatform
Detteknologiskeudgangsvaretudendørsklatrestativ,somvarplaceretvedindgangspartiettilRosen‐gårdsskolen(seFigur43).Klatrestativetvarvelkendtforbørnene,somdeltogieksperimentet,oghedidagligtaleEdderkoppen.
FIGUR43.PLAYALIVESKLATRESTIV“EDDERKOPPEN”(KILDE:WWW.PLAYALIVE.DK)
KopieratdeelektroniskedeleafklatrestativetblevplaceretienkæmpekuffertogkaldtBlæksprutten(seFigur44).Blækspruttenhavdetolvkabelbenmedenprogrammerbarsatellitforendenafhvertben.Hversatellitbestodafenberøringssensor,16programmerbarelysdioder,lydsamtenmikro‐computer.Satellitterneerforbundetafenstrømogdatakommunikationskabler.
FIGUR44BLÆKSPRUTTEN
Læreprocesserogrobotsystemer
123
Softwarearkitekturenvardistribueret,hvortosatellitterfungeredesomserverogrestensomklienter.Klienterneudførteklientdelenafkoden,serverenstyredekontroldelen,hvorpointeneblevsamletogvist,oghvormenuentilvalgafspilstyredes.KodenblevskrevetitredjegenerationssprogetC.Syste‐meterudvikletafPlayAliveoghartidligereværetbrugtpåklatrestativet.
Deneksekverbarekodeogdermedspilleneiblækspruttenvartilatbegyndemeddesammepåklatre‐stativet.Detførstespilvaret”rød‐grøn”spil,hvortoholdskullekæmpemodhinandenforhurtigstmuligtattrykkepåsatellittermedholdetsfarve.Detnæstespilvarisammegenre.Dettredjespilvaret”memory‐spil”hukommelsesspil,hvorspillerenskulletrykkepåtosatellitteradgangenogfindefremtilparisammefarve.Dissespilerbrugtsominspirationfordenyelæringsspil.
BeskrivelseafFractionBattle
Brøkerblevrepræsenteretsomdeleafdencirkulæresatellit,sompopulærkaldespizzamodellenforbrøker(SeFigur45).
FIGUR45GRAFISKPRÆSENTATIONAFBRØKENFRAENSATELLIT
Derudvikledesfirevarianterafspillet.Måletidetførstespilvar,atspillerneskullekonstruerebrøken”enhel”vedatlæggebrøkdelesammenstartendefranul.Blevresultatetmereenden,såmåttedetrækkefra.Dervarsatentimersåledes,atdehavdecirkaetminuttilatløseopgaven(SeFigur46).Denandenvariantvarenvidereudviklingafdenførste,ogresultatetkunneherværeentilfældigægtevisbarbrøk,f.eks.kunnemåletværeatlæggesammenogtrækkefraindtilresultatetgav10/16.
FIGUR46FORMELSTRUKTUROVERSPILLET"ENHEL"
Læreprocesserogrobotsystemer
124
6.3 PLANLÆGNINGOGGRUNDLAGFORPROJEKTET(FASE1)
Detblevbesluttet,atlæremidletskulleudviklesisamarbejdemed2.bogderesmatematiklærerpåRosengårdskolen.Målgruppenforlæringsspillenevarbørnmellemotteogtiår.Spilleneskullesuppleredetfagligeindholdimatematik.Klassenogmatematiklærenskulledeltageiheleforløbet.Klassensmatematikbogogtrinmåleneblevlæstforatblivebekendtmeddetfagligefundamentogstade.
Alleinterventionerskulleforegåiklasseværelset,idetbørneneogdereslærerskulletænkeilæringsbaner.Dadetvarkvalitetervedlæringogdesignprocessen,dervarfokuspå,gavdetdetmestmeningafatbrugedensammeklasseigennemdesignprocessen.Ognårklassenskulleværemedskabere,såskulledeogsåfølgeheleforløbet.
Detblevbesluttet,atalleinterventionerskullevarecirkatotimerogvideofilmes,ogatdissevideofilmskulledannegrundlagfordenretrospektiveanalyse.Seiøvrigtafsnit5.3Designbaseretaktionsforskningidetteprojekt
6.4 RESUMEAFUDVIKLINGSPROCESSEN(FASE2)
Læremidletogdentilknyttededidaktikblevudvikletoverfireiterationer.Hveriterationindeholdtenintervention,somvarplanlagt,udførtogevalueret.Temaernefradisseiterationervar:
1. Evalueringafdetteknologiskeudgangspunktiklasseværelset.Deoriginalespilblevafprøvetiklassen
2. Brainstormingiogudenforklassenforideertilnyelæringsspilogvalgafspil3. Evalueringafdetoførstelæringsspiliklassen4. Evalueringafialtfirenyeogtilrettedespilogetforslagtilevaluering
6.4.1 FØRSTEOGANDENITERATION:ANALYSE,BRAINSTORMOGBESLUTNINGSTAGEN
Idenførsteogandeninterventionblevalleparterbekendtemeddenteknologiskeplatform,ogderskullehøstesideertildenlæringsmæssigetransformationafblæksprutten.
Viudforskedeogså,hvordanblækspruttenkunneplaceresiklasserummet,f.eks.påborde,underbordeogistjerneformation.Ingennyespilblevudvikletidissetoiterationer.
Iklasseværelsetspilledebørnene”rød‐grøn‐spillet”ikonkurrerendeteams,senedenståendefigur.Efterfølgendepåbegyndtesbrainstormingenmedbørnene.
Læreprocesserogrobotsystemer
125
FIGUR47RØD‐GRØNSPILFRAFØRSTEINTERVENTION
Målgruppenvarmegetbegejstredeogivrigeforatdeltageiheleforløbet.Børnenekomiskole,selvomnogenafdemvarsyge.Ogdehavdeenmasseideertilnyelæringsspil.Ideernefaldtifirekategorier:(1)Ideertilfysiskplaceringirummet;(2)talogbogstaver;(3)fralegtillæring;(4)computerspilsomkunnekonverterestilrobotspil,og(4)narrativer.
Fysiskplacering
Idenførsteinterventionblevbørneneblevbedtomattagestillingtil,hvordanmankunneplaceresatellitterneiklasserummet,senedenståendeFigur48.Dettevartænktsomensimpelmådeatfåbørnenetilatoptrædesommedskabere,somtogdelorganiseringenafspillet.
FIGUR48:IDEGENERERINGFRAFØRSTEINTERVENTION–ENSATELLITPLACERESUNDERBORDET
Dadendigitaleblækspruttevariklasselokalet,vardetkonkretognemtforbørneneatforeslådenfysiskeplacering.Ogieksempletpåovenståendebilledeviserelevenkonkret,hvadhunmener.Blæk‐spruttenerfysiskbegrænsetafdeledningerderermellemsatellitterne,sådeterikkemuligtatplaceredemfrit.
Deresideeromtalogbogstavervarbegrænsedetil,hvaddealleredekendtetilforeksempeladdition,subtraktionogtalrækker.Fracomputerspilsområdetforslogdekendtespilsom”memory”medtalellerinteraktivtScrabble.
Læreprocesserogrobotsystemer
126
Talogmatematik
Matematiklærerenhavdeogsåideeromtalrækker,addition,subtraktionogtidsberegningpåur,hvortidenskullesymboliseresmedgrafiskevisere.Herunderertoeksemplerpåelevernesforskelligeideertilmatematikogregnestykker(talangivelserneforancitatetangiverdetsplaceringivideooptagel‐serne):
1¤<3143974>(0:52:24.0)Elevn1:Mankantagedender(plastickapsel),såkanmanskriveettalellerregnestykke,såkanmanprøveatregneregnestykkerneud
1¤<3923173>(1:05:23.2)Elevn2:Mankunnegodtfådentilatsigenoglestykker‐såvarderenmassetalrundtom‐såskullemanfindedetrigtigeudafotte.
Eksemplerneherhandleromregnestykker,sompådeneneellerandenmådeoverførestilsatellit‐‐terne.Denførsteelevn1talteomatpåføresatellitterneenkapselmedtal.Afeksempletkanmanse,atdetkanværevanskeligtforeleverneafforestillesig,atmankanfåedderkoppentilatgørenoget.Idennæsteeksempelforestillerenelevsig,atedderkoppenlæsermatematikstykkerhøjt,ogatspillerensåtrykkerpådenrigtigesatellitsomsvar.
Detførstematematikeksempel(1¤<3143974>(0:52:24.0))egnersigikkedirektetilatoverføre,ogermåskeikkekonkretnok.Dennæsteide(1¤<3923173>(1:05:23.2))kunnegodtimplementeres,ogersammenligneligtmeddebrøkspil,dertilsidstblevimplementeret.
Eksempelpåovergangfraenlegendekonteksttilenlærendekontekst
Nedenståendeeksempelviser,hvordaneleveriførsteiterationfabuleredeogkommedideertil,hvordanmankunneforvandlerød‐grønspillettiletspilomligeogulige.Detteeksemplificereratbørnenemestredeovergangenfraenlegendekonteksttilenseriøsmatematiskbegrebsligkontekst.
1¤<3185713>(0:53:05.7)Elev:Detkanværeligesomrødoggrøn,baremedligeoguligetal,hvormanskriver
Detteeksempelviser,hvordanelevenoverførersineerfaringerfradetoprindeligerød‐grønspillettiletspilmedligeoguligetal.IBatesonskforstandsvarerdettil,atdenetableredespil‐kontekstfralege‐pladsenoglæringskontekstenframatematiktimerneoverskridesogskaberennykontekstforkoncep‐tualiseringafkonkretelæringsspil.DetteerdesudeneteksempelpåBatesonsandenordenslæring,somnetopdrejersigomattilpassesinvidenogerfaringogbrugedeniennysammenhæng.
Fraetteknologisksynspunktvilledenneideværenematimplementeresoftwaremæssigtiblæksprut‐ten,idetdetkunnebaseresigpåetligeelleruligeantaltændtelysdioderideenkeltesatellitter.
Fraetspilsynspunkterideenoginteressant,fordimatematiknetopbliverkernenigameplayet.Detervigtigt,atgameplayetogdet,derskallæres,hængertætsammen,såledesatdetelevenbrugertidogenerginetophandleromdet,derskallæres(Habgood,2007).
Læreprocesserogrobotsystemer
127
Historier
Børneneblevogsåbedtomatfortællehistorier,somhavdemededderkoppenoggøre.Mensdetgiklidttrægtmedatfåbørnenetilatkommemedrenematematikideer,såvardetsomattændeenhane,nårdeskullefortællehistorier,hermedetpareksempler:
1. 1¤<3606095>(1:00:06.1)Elevn1:Dervarengangenengelogendjævel,menenglenkunnerigtiggodtlidegræs,såhvergangdeskulleudogkøreienbilsåkomdealtidtiletlyskrydshvor‐djævlensåaltid,atdetvarrødt,ogsåskullemanholdestille,kunnemanringeimobilogtageendonot.Menenglenkunnerigtiggodtlidegrønogsyntesgrønvarbedst,fordisåkunnemankøreogsåkunnemanhurtigstmuligtkommederhen...
Detvarenkærkommenlejlighedforelevernetilatfortælleomengle,djævle,krigereogmegetandet.Derblevfortaltmangehistorierogsåmedtalogmatematik.Herundereretpareksempler,somrelate‐rersigtiltalogmatematikstykker:
2. 1¤<3515693>(0:58:35.7)Elevn2:DervarengangendrenghanhedGrønogdervarengangenpigehunhedRød,devargiftogboedeietlillehusudepåprærien.Dehavde2børn,somhedToogFire.Ogdehavdeentyr,ogdenhedTyve.
3. 1¤<3515693>(0:58:35.7)Elevn3:DervarengangetkrigholdderhedRødogetkrigholdderhedGrøn,ogdetholdsomsamledeflestmatematikstykkerhavdevundet
Derblevfortaltmangehistorier,mendaderikkevarnogetgrafiskinterfacepåedderkoppen,udoverlysdiodernepådeenkeltesatellitter,vardetsværtatforestillesig,hvordanhistoriernekunneopera‐tionaliseres.
Børnenebrugtehinandenshistoriertilatbyggeviderepå,senedenståendeeksempel:
4. 1¤<3606095>(1:00:06.1)Elevn4:Mankunnelavedetsådan,atrødvarvokalerne,oggrønvarkonsonanterneialfabetet.Elevn5:Manvartohold,somvardeltopikonsonanterogvokaler,ogsåkunnemanbaretagegrønnevokaler,ogsåkunnemantagerøde(Byggerpåhinandensideer)
Elevn4foreslåretspilmedvokalerogkonsonanter,ogelevn5foreslåratspillerneskalværedeltitohold.Børnenetilpasseridetteeksempelderesideertilhinanden,ogelevn5reflektererover,hvadelevn4fortællerogkommermedsinegenversionafspillet.
Designbeslutningerpåbaggrundafførsteogandenintervention
Ideerneomatkonverterevelkendtespiltilblækspruttenblevafvist,fordidetlåforlangtvækfraderesmatematikpensum.Denarrativeideervarsværeatoperationalisereidennekontekstafmatematikogidennetypeteknologi.
Enrødtrådibørnenesideervar,atdevargladeforatlæggesammenogtrækkefra.Detvilledogikkeværeudfordrendenokforbørneneatspilleetspil,hvordelagdesammenogtrakframedheletal.Vi
Læreprocesserogrobotsystemer
128
besluttedeatbyggeviderepådette–vedatladebørnenelæggebrøkersammenogtrækkebrøkerfrahinanden.Denneidekunneudnyttemegetafpotentialetideneksisterendehardware,ogdivisionogbrøkerskullesåsmåtintroduceresitredjeklasse.SkolebørniDanmarkblivernormaltikkeintroducerettilbrøkeriandenklasse,debegyndermeddivisionitredjeoggårsidenvideretilbrøker.Somresultatkomdenførsteversionaflæringsspillettilathandleombrøker.
6.4.2 TREDJEINTERVENTION
Førspillet
Herunderereteksempelfratredjeinterventionpådeltagelseiundervisningen,somlæggeroptildenførstebrugafbrøkregningsspillet,ogviserelevernesovervejelserover,hvadenbrøkerfornoget,senedenståendefigur:
3¤<365870>(0:06:05.9)Elevn1:Hvaderenbrøk?Lærer:Måskeerdernogenderveddet?Elevn1:Erdetikkeligesomnår‐nejjegveddetikke..Elevn2:Enhalv,enhel,enkvartLærer:Jaligepræcis..(introduktiontilspillet)....
FIGUR49:HVADERENBRØK?
Forskerneervedatintroducerebrøkspilletforførstegang,ogenelevspørger,hvadenbrøkerforno‐get.Lærereninddragerrestenafklassenidialogen.Flereeleverforsøgersig,ogénnævnerenhelogenhalv.Tilslutieksempletbliverbegrebetkortintroduceret.Ideenvaregentlig,ateleverneskullehaveenfysiskforståelseforbrøker,indendefikenbegrebsligforståelse.MendaspilletiførsteomgangvarnavngivetFractionBattle,altsåbrøk‐slaget,gavdetteanledningtilenkortintroduktiontilbrøker.Eksempletviseripraksis,hvordaneleveroglærereifællesskabdeltagerienrefleksionover,hvadbrøkeregentligerfornoget.Elevernesdeltagelseerhermedtilatsikre,atderskabesenfællesgrundlæggendeforståelseaf,hvadbrøkerer.Denaktivedeltagelseermedvirkendetilatudvikleennyfællesforståelse.Deteriselvedialogenlæreprocessenkaniagttages,oglærerenogforskerentilpasserdialogentildetfagligeniveau.
Undervejs
Herunderereteksempelpåtodrenge,somløserenbrøkregningsopgavesåhurtigtdekan,seFigur50:
Læreprocesserogrobotsystemer
129
FIGUR50HURTIGEBRØKER
Efter
Itredjeintervention,efteratelevernehavdeprøvetdenførsteversionafbrøkspillet,blevbørnenesideermereudfoldedeogpræciseendiførstogandenintervention,senedenståendeeksempel:
3¤<4909944>(1:21:49.9)Elevn3:Jegvilgernefindepåetspilselv‐etvendespil.Mankunnegøresådan1+1giver2og2+2giver4ogsåvidere
Elevn3:førsttrykkermanpåtoblåogsålyserdengrønne...Detskulleværemedhøjeretal,såmankomopiderøde
Eksemplethandleromtalrækker,elevenkalderdetetvendespil,fordidetbyggerpåatfindetoens.Elevenkan,meddenerfaringhanharmedblækspruttenogbrøkspillet,byggenyeogoperationelleideertilnyetyperspil.Ideenerudbyggettilatkunnehåndterestørretalendblotseksten.Eksempleteretgodteksempelpårefleksionoverpraksis(Schön,2001),idetelevenefterathavespilletovervejer,hvordanhankanoptimerespillet.Idetteeksempelerderikkekuntaleomoptimering,mensnarereomegentlignyskabelse.
6.4.3 ERFARINGERFRADENTREDJEITERATION
Underevalueringenafdetovarianteraf”FractionBattle”,blevdetklart,atdervarbehovforendidak‐tisktilgangtilbrugafspillene.
Dervarikkenogenindbyggetdidaktikiblæksprutten,sådetvaroptilmatematiklærerenogforskerneatbeslutte,hvordanbørneneskullearbejdemedbrøkspillene.Ogdaderikkevarudarbejdetnogendetaljeretdrejebog,blevtredjeinterventionderfortemmeligkaotiskfraetdidaktisksynspunkt.Manhavdenoglegodematematikspil,menikkenogenklarideom,hvordandeskulleindgåiundervisningen.
Eftertredjeinterventionblevlæringsmåleneklarere.Detoverordnedemålvar,atbørneneskullefor‐ståideenmedbrøker,merepræcistskullebørnene:(a)forstågrafiskognumeriskrepræsentationafbrøker;(b)deskulleværeistandtilataddereogsubtraherebrøkermedsammenævner;(c)deskullekunneudtrykkedennumeriskebrøkmedentællerognævner;(d)ogdeskullekunnetransformerebrøkermellemgrafiskognumeriskrepræsentation.
Læreprocesserogrobotsystemer
130
Detblevogsåklart,atblækspruttenikkeumiddelbartkunnerepræsenterebrøkernumerisk.Hard‐warenegnedesigbedsttilgrafiskrepræsentation.Detblevovervejetatudviklespecielletalkapsler,mendenendeligebeslutningblevatbrugeblækspruttentilgrafiskrepræsentationogudvikleendidaktiskkontekstomkringlæremidlet.
Detblevderforbesluttetatudarbejdeendidaktiskplanfornæsteintervention.Ogdetblevbesluttetatudvikletoyderligerevariationerafspilletforatvarieresværhedsgraden.
6.4.4 FORBEREDELSEAFDENFJERDEINTERVENTION:DIDAKTISKPLANOGTOEKSTRAVARIANTERAFFRACTIONBATTLE
Toekstraniveaueraf”FractionBattle”blevtilføjet.Detteresulteredeifireversionerafspillet,hvorgradenafudfordringvarierede.
Viønskedeatdemonstrereogtesteforskelligedidaktisketilgangeforatudforskelæremidletsfuldepotentiale.Megetoftefungerer”seriousgames”somenspændetrøjeforunderviseren,fordiensnæverdidaktiskplanerindbyggetisystemetogderforuomgåelig.Børnharmegetforskelligemåderatlærepå,ogdeeroftepåmegetforskelligefagligeniveauer.Viønskedeudforskepotentialerneilæremidlet,ogviønskedeatunderviserenskulleværedidaktiskfrisat.Derforvillevimuliggøreatkombinereforskelligedidaktisketilgangeogundersøge,hvaddervirkedeihvilkekombinationer.
Detvarvigtigtatorganisereundervisningen,såledesatbørneneikkebrugtetimenpåatventepå,atdetblevderesturvedblæksprutten.Vihavdeogsåopdagetatbørneneblevophidsedeoginspirerettilfysiskaktivitet,nårdearbejdedemedblæksprutten.Foratsikreatbørneneforblevfokuseredepåbrø‐ker,blevdetbesluttet,atlektionenskullebeståafperioderafarbejdemedblækspruttenafløstafperioder,hvordesadogvarfordybede.
Detvarvigtigt,atbørnenereflekteredeoverbrøker,ogderforskullebørnenef.eks.brugedesammebrøkeriforskelligekontekster.Viønskedeogså,atdeskulleplanlægge,hvordandeskullearbejdemedblæksprutten,ogdeblevogsåopfordrettilatreflektereoverdenerfaring,dealleredehavdefået.DisseideeromreflekteretlæringerbaseretpåBatesonsideeromforskelligegraderafrefleksionilæring(Bateson,1972).
Detdidaktiskescenarieblevbyggetopafelementerafintuitivogpræ‐konceptuelleerfaringer,senso‐motoriskerfaringer,deduktivlæring,induktivlæringogtransformativlæring.Scenarietvarindpakketiensandwichafopvarmningibegyndelsenoglegtilslut(SeFigur51).
Læreprocesserogrobotsystemer
131
FIGUR51:OVERSIGTOVERDENFLEKSIBLEDIDAKTISKEPLAN
Opvarmningenvarenintroduktiontilbrøker,hvorbørnenelegedeogudforskedeudenatvidennogetsærligtombrøkerendnu.Igennemopvarmningenfikbørneneenpræ‐konceptuelogsensomotoriskerfaringmedbrøker.Erfaringenerfysisk,fordibørnenekommunikerervedattrykkepåsatellitterne,ogsatellitternerespondererfysiskpåbørneneshandlinger.
Idendeduktivelæreprocesskullebørnenepåpapirplanlægge,hvordandeskulleløse”enhel”ogder‐eftertestedetpåblæksprutten.Nårdebrugtedendeduktivemetode,skabtebørneneenhypotese,somdedereftertestede.Medandreordplanlagdeogbeskrevdeeteksperimentogudførteentest.Dennemetodeskullefåbørnenetilatreflektereoverdereslæreprocesvedattænkeforudogplan‐læggenæsteskidt.Derudovertegnededeforførstegangselvgrafiskrepræsentationafbrøker.
Næsteskridtidendidaktiskeplanvarinduktiv,fordibørneneskulleberegneenløsningisituationenudennogenforudgåendeplanlægning.Børneneblevpræsenteretforentilfældigægtebrøk,somdeskullegenskabevedatlæggebrøkdelesammen.Induktionskalherforståssomenproces,hvorbør‐neneudviklerderesegenløsningudfradereserfaringogforståelseafenkonkretsituation.
Børnenelærteogsåattransformerebrøkermellemforskelligerepræsentationer.Denvidenbørneneudvikledeombrøkervedatbrugeblæksprutten,blevtransformeretomtilpapirskitserognumeriskrepræsentationmedtæller,nævnerogbrøkstreg.Ændringenafrepræsentationerenændringafkontekst,somtvingerbørnenetilatreflektere.
Opvarmning med spilvarianten "en hel"
•Førkonceptuel erfaring
•Sensormotorisk erfaring
•Udforskende aktivitet
Deduktiv aktivitet
•Børne planlægning på papir løsningsmodel for "en hel"
•Afprøvning af løsningsmodel
Induktiv aktivitet
•Løsning af tilfælding ægte brøk i situationen
•Udforskende aktivitet
Transformativ aktivitet
•Børnene transformerer den grafiske brøk til numerisk brøk og vise versa
Legeaktivitet ved blæksprutten
Læreprocesserogrobotsystemer
132
6.4.5 DENFJERDEINTERVENTION
Testafdetdidaktiskescenarietognæstentotimer,hvorbørnenearbejdeparvis,senedenståendefigurer
FIGUR52SPILSEKVENSERFRAFJERDEINTERVENTION
Nedenståendevisereteksempelfradettekonstrueredepraksisfællesskab,hvorbørnenetalermedhinandenommatematikogspilstrategi.Situationenudspillersigifjerdeiterationikøenvedbrøkspillet,senedenståendefigur:
Læreprocesserogrobotsystemer
133
4¤<375658>(0:06:15.7)Elevn1:481624Elevn2:Hvisderikkeeren4'ersåkanjegbaretage22'erebumbumElevn3:246Vitagerkun2'ere,246...8gangeskalvitage2'ereElevn1:Iskaltagetilbage...(kommentarfrarækkentilgruppendererigang)Elevn2:DetskalduikkesigetildemElevn5(spillet):Hvordangørman?Elevn3(rækken):Duskalholdedennede
FIGUR53EKSEMPELFRAPRAKSISFÆLLESSKABETIKLASSEN
Elevn2ikøenplanlæggerattrykkepåtogangepå2/16,hvisderikkeermulighedforattrykkepå4/16.Eksempletviserenpraksisrefleksionisituationen(Schön,2001),hvorenelevstårogventer,imensandreerigangmedspillet.Elevn3ikøenstårogregnerpå,hvormangegangehanskaltrykkepå2/16foratfåenhel.Imensdennematematiksnakforegår,hareleverneogsåetøjepå,hvadderforgårvedblæksprutten,ogelevn1foreslårgruppenattrækkefra,fordideerkommetoverenhel.Elevn5,somspiller,bederomhjælp,ogelevernefrakøengivergoderåd.Eksempletviser,hvordanbørneneipraksisogifællesskabarbejdedemedbrøkspillet.
Evalueringaffjerdeintervention
Denneinterventionviste,atbørnenefandtdetnemtattransformeredenkropsligeogfør‐begrebsligeerfaringmedbrøkertilenmerebegrebsligogintellektuelviden.Nogleafbørnenefandtdennumeri‐skerepræsentationmedtæller,nævnerogbrøkstreghurtigereognemmereenddengrafiskerepræ‐sentation.Deflestekunnenemtskitserebrøkerogtransformerebrøkernemellemdeforskelligerepræsentationer.Noglebørnkunne”se”at8/16erdetsammesomen½,ogat4/16erdetsammesom¼,mendettevarogsågrænsenfordenviden,dehavdetilegnetsigombrøkerfradenlektion.Matematiklærerenvaroverrasketover,hvornemtbørnenefangedekonceptet.
Tegnpårefleksionvartypisk:Børnenebrugtetidpåatdiskuterehvordandeskulleløsespillene,f.eks.ihvilkenrækkefølgeoghvilkebrøkdeledevilleaddere.Dekommenteredeogsåhinandensløsningsmodeller,ogplanlagdef.eks.hvordandemedfærrestmuligetrykkunnenådenønskedebrøk.Testenvistebådepotentialervedværktøjetogpotentialerienmeningsfuldogvelforberedtdidaktik.
6.5 DETAFSLUTTENDEINTERVIEWOGPRÆSENTATIONAFDENOPNÅEDEVIDEN(FASE3)
Firemånederefterdensidsteinterventionbesøgteviklassenigenforatvisedemvideomaterialeoginterviewedemsomgruppe.
Læreprocesserogrobotsystemer
134
Afsnittetindeholderbørnenesrefleksionerombrøkerogdesignprocessen.Derudoverindeholderafsnittetlærerensrefleksioneroverprocessenogbørnenesfagligeudbytte.
6.5.1 REFLEKSION:BØRNENESREFLEKSIONEROVERFORLØBET
Veddetafsluttendeinterviewsåelevernevideoafdetidligereinterventioner,ogdenneinterventiongavetfingerpegomlangtidsvirkningerneafforsøgene,idetdenfandtstedfiremånederefterfjerdeintervention.Elevernehavdesidendenførsteinterventionhaftetønskeomatsesigselvpåvideo,ogatsevideosekvenservilledesudengøredetnemmereforeleverneathuskedesignprocessenoglære‐processenmedbrøker.
Detvarplanen,ateleverneskulleevaluereforløbetogiSchönsk(Schön,2001)forstandreflektereoverderesarbejdemedbrøker.Ogendeligskulleelevernebevidstgøresomdensamledeforsknings‐proces,dehavdedeltageti.Idetefterfølgenderesumereshovedpointerneibørnenerefleksioner,senedenståendefigur:
FIGUR54:BØRNENESTILBAGEBLIKOVERDESIGNFORLØBET
Førstgikdetlidttrægtmedathuskeprocessenogselvebrainstormingen.Elevernekunneiførsteomganghuskerød‐grønspillet,atdehavdemaletgrafiskereræsentationerafbrøker,ogatdetvarnogetmedatfå16.
PLUSogMINUS
Forhvertfilmklipkunneelevernehuskemere,ogatdehavdearbejdetmedatlæggesammenogtræk‐kefra,senedenståendeeksempel:
5¤<695879>(Filmklip)Elevn2:Nårmanskulleminuseskullemanholdedemnede,ognårmanskulleplusseskullemanbaretrykkepåden
Eksempletviser,atnogleeleverkunnehuske,atdehavdetrukketfra,oghvordandetpræcisvarfore‐gåetpåblæksprutten.
Læreprocesserogrobotsystemer
135
Fraetspiludviklingssynspunktkandetdogundre,atforskerneiudviklingsprocessenikkelavedespil,hvordenprimæreopgavevarattrækkebrøkerfrahinanden.Minusblevkunbrugt,hvisdervarblevetlagtformegetsammen,hvilketelevernesåvidtmuligtundgik.
Bevægelseogmotionitimerne
Foratspillespilletskullebørnenebevægesigrundtilokaletforattrykkepåsatellitterne,seetparafbørneneskommentarerherunder:
5¤<771529>Elevn1:Hvisnumanvarherovre,ogmanskulletrykkepåendernede,detvarlidtirriterende
Forsker:Erdetgodtatfåmotionitimerne5¤<834363>Elevn4:Nej,kunhvismanspillerbold
5¤<851208>Elevn5:Såkanmanogsåfådetbedreitimerne(nårmanbevægersig(red.))
Nogleeleversyntes,atdetforstyrredespillet,atdeskullebevægesigrundtforatspille.Dervardogandre,somsyntes,atmanfikdetbedreitimerne,nårmanfikmotion.
Brugervenlighedognavigation
Detvarinteressantatfåvurderet,omspilletvarbrugervenligt,ogomelevernekunnenavigererundtispilmenuen,senedenståendeeksempelomvalgafspil:
Elevn1:..mantogdetonederste‐deterlidtsværtatforklare
Elevn1:Mantrykkedepådenene,såskiftedespillene,ogsåholdtmanindenårmanf.eks.komtilrød‐grøn
Elevn3:Hvismankomtilatgåindietforkertspil,såkunnemanbareholde(knappen)inde,indtilmankomudatspilletigen
Eleverhavdeklarerindringaf,hvordanmanvalgtespil,oghvadmangjorde,hvismanhavdevalgtforkert.Elevernehavdeettilsvarendedigitaltlegeredskabiskolegården,sådetharnokogsåmedvir‐kettilatgøredetnemmereforelevernedelsathuskeogdelsatnavigererundt.Eksempletviserogså,atdetkanværelidtkrævendeatomsætteenfysisk”handson”erfaringtileneksplicitforklaring(Wenger,1998).
Lydsidenvariførsteomgangikkeændretfraudendørsspillene,lydenvarderforlavetmedhenblikatfangebørnsinteresseienudendørslegekontekst,senedenståendeeksempel:
Elevn3:Detvarmærkeligtathørelydeneindenforend‐delødligesomhøjere
Læreprocesserogrobotsystemer
136
Elevernesyntes,atlydenvarlidtvelhøjtilindendørsspillene,ogatlydeneoplevedeshøjereindendøre.Idesidsteinterventionerblevderdogskruetnedforlyden,sådenvarmindrepåtrængende.Lydsidenvarsamletsetfordominerendetilenindendørsundervisningskontekst.
Malecirklerogbrøker
Børnenefikvistkonkretefilmklipaf,hvordetegnedebrøker,sombeskrivertoatdetrerepræsenta‐tionerafbrøker,someleverneblevpræsenteretfor:grafisksatellit‐repræsentationoggrafiskpapirre‐præsentation.Beggerepræsentationerafbilderbrøkergrafisk.Denenemedmulighedfordigitalinter‐aktion,denandentypeskulledefarvelægge.Eleverneforklarede,atdevarigangmedattælleogfar‐velæggecirklernepåpapirer.Elevernekunneforklare,atcirklerneforestilledesatellitterogbrøker.Elevernekunnedermedoverførederesgryendeforståelseafbrøkermellemcirklernepåpapirogsatellitterne.AtoverføresinforståelseogerfaringmellemkontekstererifølgeBateson(Bateson,2000)læringpåniveauto,somgiverengoddybogadaptivlæring.
Cirkler,talogbrøkstreger
Detnæsteeksempelviser,hvormegetbørnenekunnehuskeomomsætningmellemgrafiskrepræsen‐tationogtal‐repræsentation.
5¤<1501480>Elevnr2:Detvarsådannogetmed1udaf15.Elevnr3:Ogsåvarderogsåendervar4udaf16
Elevernekunnebenævnebrøkermundtligvedatsige4udaf16eller1udaf15,nårdeskulleforklarehvadengrafiskrepræsentationviste.Dekunneskriveenbrøksomtalogvidste,atderskulleværeenstregimellem,ogefteretpargætkunnedehuske,atstregenhedendelestreg.Detvarfaktiskimpone‐rendeefterfiremånederspause.Lærerenfortaltedesuden,atdehavdehaftnogetmedbrøkeribe‐gyndelsenaftredje.Overgangenfraengrafiskrepræsentationtiltalrepræsentationeratgåfraenkonkretvisuelkontekstforbrøker,hvormankansepåf.eks.cirkler,at4felterudaf16erfarvede,tilental‐repræsentationenafmereabstraktkarakter.Elevenskalhervide,at4/16felterskallæsesogtolkessom4udaf16felter.Atskulleaflæsematematiskeudtrykersværere,enddeterataflæseengrafiskrepræsentationdirek‐te,fordidisseermereabstrakte.Hypotesenivoresforsøgernetop,atbørnenesinteraktiveerfaringmeddenfysiskerepræsentationafbrøker,gørovergangentildenabstraktetal‐mæssigerepræsenta‐tionnemmereogmerevedkommende.
Indflydelsepådesignet
Enafgrundideerneidesignetvar,atbørneneskulleværemedskabereafatnytdigitaltlæremiddel,seherunderelevernerefleksionoverdenneformfordeltagelse,senedenståendefigur:
Læreprocesserogrobotsystemer
137
Elevn2:5.2¤<4041659>Vieropfindere...Elevn5:Itogenlilletingfraosoglagdedetindispillet,såviallesammenvarmedtilatbestemme...Elevn9:Jegsyntesatjeghavdeengodide‐mendenkomikkemed
Detvarsværtatdokumentere,hvordanbørnenehavdeindflydelse.Somendelafforskningsprocessenvardetvigtigt,atbørneneblevbevidsteomdenrolle,dehavdespilletidesignprocessen–enelevmentedaogså,atklassenvaropfindere,ogatforskernetognogleafderesideermedindispillene.Dervardogflereeleversomikkemente,atderesideervarmedtagetidesignet,dekunnedogikkehuskehvilke.Ienkreativprocesvilderaltidværeetkæmpeoverskudafideersomikkeisigselverblevettilnoget,mendekanhavegivetnæringtildeideersomblevgennemført.
Deterhellerikkeipraksismuligtforeleveratidegenereomnoget,deendnuikkevedhvader.Deresideerbidrogdesignprocessen,merepåenmereindirektemåde.Idetudviklerneigennemdialogmedbørnenefårenmereklarideomderesunivers,hverdagogfagligeniveau.
6.5.2 REFLEKSION:LÆRERENSREFLEKSIONOVERELEVERNESDELTAGELSEIDESIGNPROCESSEN
Cirkaseksmånederefterforsøgetudtalteklasselærerenietskriftligte‐mailinterviewfølgendeomelevernesdeltagelseiprojektet:
Lærer:De(eleverne)synesatdetvarsjovt.Defølersighørt,ogatdeharværetmedtilnogetheltanderledes.Mht.teknologienkendtededeniforvejen,hvilketvarenfordelnårderskulleværeetfagligtindhold.
Detvarlærerensoplevelseafeleverneføltesighørt,ogatteknologienikkestodivejenfordetfagligeudbytte.Hunsyntesdogatdesignprocessen,varlidtforstyrrendeforselvmatematikundervisningen,idetikkealleelementeridesignprocessenhavdedirektemedmatematikatgøre,senedenståendecitat:
Lærer:Jeglærteheltklartnogetom,hvadderevt.kommertilatskemedundervisningen.Detharværetetopbrudtforløb,fordidetvariudviklingsstadiet,hvilketergåetudoverdetfagligeudbytte.
Atanvendeetfærdigtstykketeknologiogatdeltageietudviklingsforløbertomegetforskelligeting.Endesignproceserafmeresøgendeafnatur,idetmanskalværeåbenfornyeideerogløsninger,isæridetidligefaserafprojektet.Detkunneselvfølgelighaveværetengodtideatgivelærerenenplanoverudviklingsforløbettilatbegyndemed,sådervarmindreusikkerhedomprocessen.
Kontekster–fysiskkobling
Brøkspilletgavelevernederesførsteskoleerfaringmedbrøker,ogdefiklovtilatlegemedbrøkerogfiklovtilatmærkebrøker.Lærerenbeskrevbørnenesforholdtilbrøker:
Læreprocesserogrobotsystemer
138
Lærer:Udoveratlæreombrøkerfikdesetbrøkerietheltandetlys.Dehenviserstadigtildet,nårvisnakkeromhalveogkvarte.
Elevernebrugeraltsåderesførsteerfaringmedbrøker,nårdeiundervisningenlærernytomdivisionogbrøker.Detteviserenadaptivformforlæring,hvorbørnenebyggervidereogtilpasserdereserfa‐ringermednyviden.Idettetilfældeharbørnenefåetenfysiskoplevelsemedbrøker,somlærereniundervisningenbyggerviderepå.
Lærerenmentedesuden,atbrøkspilletmotiveredeeleverne,atdetgavdemlegogaktivitet,ogatbrøkspillettoghensyntilatelevernelærerpåforskelligemåder.Lærerenmentedogogså,atdervarbegrænsningeribrøkspillet:
Lærer:Brøkspilletkunnegodtkoblesmeretilandrebrøktyper,sådansåbørneneikkekunforstårdetpåsatellitterne
Ogdetvarklartenbegrænsningatbrøkspilletidenneprototypekunvistebrøkerdergikopi16,ogatalledegrafiskerepræsentationvarrunde.
6.6 RETROSPEKTIVANALYSE(FASE4)
IdetefterfølgendeanalyseresdesignetafFractionBattlemedudgangspunktiminanalysemodel,jævnførafsnit2.6.Videoerneeroptagetunderinterventionerneoganalyseressammenmeddetafslut‐tendeinterview.Udovervideoerneerderetskriftligtinterviewmedklassensmatematiklærer,somtogdeliudviklingsprocessenogsomlagdeelevertil.
6.6.1 SOCIALITET,DELTAGELSEOGMEDSKABEN
Læringergrundlæggendeensocialproces,somikkekanadskillesfradensocialekontekst,somdenforegåri.2.beretafdemangepraksisfællesskaber,sombørneneogdereslærerdeltageri.Ogdeteretpraksisfællesskab,somlæggerbeslagpådereshverdagimangeår.Deterderforvigtigtdettefælles‐skabtilstadighedudfordresogudviklesigennemfælleserfaringerogoplevelser.
Forskningogudviklingsgruppenblevforentidendelafdettefællesskab.Deforskelligedeltagerehavdeforskelligeroller,ogdebidrogmedforskelligetyperinput.Elevernesrollevaratværedelta‐gendeeleverogmedskabereafbrøkspillet.Forskernesrollevarefteraftalemedlærerenatovertageendelafundervisningenunderinterventionerne.Lærerenfungeredesomlæreriklassenunderinter‐ventionerneogsikrede,atalledenormalenormerforadfærdogdeltagelsebliveroverholdtiklassen,f.eks.sikredehunatbørnenesadpåderesstole,ogatdersomhovedregelkunvarendertalteafgangen.
Praksisfællesskabetharenuvurderligbetydningfordelæreprocesser,oglæringenforegårisærdeles‐hedigennemdeltagelse,sådethandleromatanalysere,ombrugenafbrøkregningsspilletfremmerenkonstruktivdeltagelseiklassen.
Læreprocesserogrobotsystemer
139
Medskabenogdeltagelsekanforegåpåmangemåder.Detkanværeatkonstruereideerellerfysiskeartefakter,mendetkanogsåværeatdeltageiendialog,hvormanprøveratforståetnytbegreb.Nedenståendefigurviserenoversigtoverkategorierafmedskaben,seFigur55.
FIGUR55DELTAGELSEOGMEDSKABEN
Underinterventionernevarderhovedsageligtredeltagelsesformer.
1. Nårdespilledebrøkspilletvarkropogbevægelsedeltagelsesformen.SeFigur502. Nårdedeltogiundervisningenogdenfremadskridendedialogf.eks.vedatsvarepåspørgsmål
ogformulerespørgsmål.SeFigur493. Børnenevarkreativesparringspartnere,somformuleredenyeideertilspilletogbyggedevi‐
derepåhinandensideer.
Krop,bevægelseogførbegrebsligforståelse
Nårbørnenedeltogmedkropogbevægelse,fikdeensensomotoriskerfaringmedbrøker(Nielsen,1987).Defikenfysiskogkropsligerfaringmedbrøker.Ogiførsteomganghavdebørnenemegetlidtintellektuelvidenombrøker,såiførsteomgangvardenfysiskedeltagelseinogengradførbegrebslig.FørbegrebsligdeltagelserelaterersigdesudentilPapertsideerom,atlæringienteknologiskkontekstbyggerpåenkropsligforståelse,aktivekreativekonstruktioner,feedbackogmeningsfulddidaktik(Papert,1993).
Brugenafteknologikanfremmedenkropsligeogfysiskeforståelseafetfagligtfelt(Papert,193:xix).Papertmenerdesuden,atderskalværeennaturligforbindelsemellemdetfagligeindholdogdendigitalekonstruktion.Ivorestilfældeersatellitterneformetsominteraktivegrafiskerepræsentationerafbrøker.Denkropsligeforståelsetilføjerenekstradimension,idetbørnenerørervedbrøkerne,ogbrøkernerespondererpåderesberøring.Denfysiskeudforskningkanforegå,udenatbørnenevednogetomprincipperneforbrøker.Nårprincipperneforbrøkerbliverpræsenteretforbørnene,kanderefereretilderesfysiskeerfaring,ogbørnenevilnemmerekunneadapterevidenombrøker.IBatesonskforstandkanmansigedetgårfraenfysiskkonteksttilenmatematiskkontekst.
Deltage med krop, leg og bevægelse
Deltage i undervisningen reaktivt og proaktivt.
Medskaben, leg og innovation ‐ komme med design ideer og tænke kritisk i forhold til designet
Læreprocesserogrobotsystemer
140
Aktivkreativkonstruktionbyggerpåkonceptetomatfremmekreativogkonstruktivlæreproces.Denfysiskekonstruktionkorresponderermeddenkognitivekonstruktionafviden(Papert,1993:121).Dervarplaneromatudføreenfemteiterationafbrøkspillet,somskulleindeholdemulighedforatbørneneskullekunnekonstruerebrøkerogudfordrehinandenmeddissebrøker.Denneideindeholderihøjeregradatbrugerinitieretkreativskaben.
Deltagelseiformlegogbevægelsekanbrugessomværktøjforlæring.Børneneharnogleerfaringerfralegensverden,somkanbrugesienlæringssammenhæng.Ogforbørniandenklasseerdetnemtatlege,jadetvirkernærmestsomom,atdeterderesgrundtilstand.Forbørneneidenneandenklassevardetsomomlegvarderesnaturligemodus,ognårlærerenikkefastholdtdem,såvardefuldeaflegogbevægelse.Deblevtypiskfleregangfleregangeiløbetafendobbeltlektionsendtudtilskolensflagstangogtilbageigenforatløbeenergienudafkroppen.Detdigitalelæremiddelmedvirkedeinogengradtilatkanaliseredenlege‐ogbevægelsesenergioverilæring.Forældrebørnogvoksneerlegnokikkedetnaturligemodusiformellelæringssituationer,ogdeskalovervindestilataccepterelegogbevægelsesomendelaflæreprocessen.
DeltagelseiundervisningenDeltagelseiundervisningenvarf.eks.,nårlærerenfortalteogstilledespørgsmåltilbørnene,oghvorbørnenestilledeopklarendespørgsmålogudførtesmåopgaver.Dettevardentypiskedeltagelsesformiklassen.Irelationtilbrugafteknologiiundervisningenændredesundervisningsformen,ogdetvarderforvigtigtatredesignedidaktikken.Foratetteknologisklæremiddelskalkunnebrugesoptimaltietklasserum,varkombinationenafteknologiogmeningsfuldvelforberedtdidaktikessentiel.SeymourPapertunderstregervigtighedenafmeningsfulddidaktik:
“Technologyineducationiseffectiveonlyifplacedinalargercontextthatcombineswell‐preparedteacherswithintegratedsocialservices”(Papert1993:vii)
Brugafteknologikrævernogetekstraafenlærer.Idetteprojekthardetværetetspecifiktkrav,atteknologienskulleværesånematbruge,somenbogmantagernedfrahylden.”FractionBattle”inde‐holderkortelæringssekvenserogoplevelsessekvenser,ogspilletkanikkeståalene.Succesenaf”FractionBattle”afhængerderforafdidaktikken,hvilketgiverunderviserenbemyndigelseogkontrolsomdidaktiskleder.Ifjerdeiterationerfaredeviatenveltilrettelagtdidaktikmedbrøkspilletsomomdrejningspunktgavengodaktivdeltagelsehosbørnene.
Medskaben,legoginnovation
Medskabenerensærligformfordeltagelseiundervisningen,hvorbørneneskabernytogf.eks.byggerovenpåhinandensideer.Nårderskulleidegenereresmedbørn,vardetvigtigt,atbørnenehavdeno‐getkonkretatbyggeviderepå,ogatdekunnebrugedenkonkreteerfaring,deefterhåndenfikmedbrøkspillet,idegenereringoghistoriefortælling.Børnenesideerblevmereudfoldedeogoperationali‐serbareidesenereinterventioner,sef.eks.drengendervilleudvikleetvendespil.
Historiefortællingvarenandenforløsendefaktorforidegenereringmeddennegruppebørn.Selvomflereafhistorierneikkehavdesåmegetmedmatematikatgøre,såløstedetogsåopforatfortælle
Læreprocesserogrobotsystemer
141
historier,hvorderindgiktalogregnestykker.Historiefortællingbragtebørneneienlegendeogfabu‐lerendesituation,hvordefritkunnekommemedhistorier,somvarfantasifuldekonstruktioner,sommåskeellermåskeikkekunnebrugesivirkelighedensverden.Historiefortællingsseancengavbørneneetbeskyttetlegendeværksted,ogsatellitternesudviklingspotentialerblevsatifokus.Detkunneværeinteressantatundersøge,omhistoriefortællingogsåkunnebidrageiidegenererings‐processerhosvoksne.
Fællesskabiforbindelsemedidegenereringenvarcentralt,idetbørneneoftebrugtehinandensideersomspringbrættilnyeideerellerdebyggedevidereogkvalificeredehinandensideer.
6.6.2 KONTEKSTEROGREFLEKSION
Denfysiskekontekstforinterventionernevarelevernesklasseværelse,ogdetvarderundervisningenforegik.Dennekontekstvarvalgtforateleverneskulletænkeilæring.Teoretiskerkontekstercen‐traleiBatesonsteori,oglæringsker,nårmanbrugersinvidenogerfaringiennykontekst.Denneidehardannetgrundlagfordesignetafbrøkspillet,hvorideenvarateleverneskullepræsenteresforbrø‐kerienførbegrebsligkontekstogfåenkropsligoglegendeerfaringmedbrøker.Denneførgrebsligevidenombrøkerblevundervejsigennemundervisningentransformerettilenbegrebsligvidenombrøkerienbegrebsligogintellektuelkontekst,senedenståendefigur.Tilrettelæggelsenoggennem‐førslenafundervisningpåvirkedelæreprocessen.
FIGUR56KONTEKSTER
Læreprocesserogrobotsystemer
142
Læring:NårerfaringerbrugesiennykontekstIcasenlegedebørneneiførsteomgangmedbrøkregningsspilletudenathavenogensærligvidenombrøker(medundtagelseaf,atdefikenheltkortintroduktiontiloverskriften”brøker”).Denviden,detilegnedesigvedatspillespilletvarenkropsligoginogengraduartikuleretviden.Nårbørnenesåefterfølgendetalteombrøker,fikdennekropsligevidenordogblevsatpåbegreb.Idetderblevsatordmedoplevelserneforegiklæringen.Børnenefikefterdenfysiskeleg,opgaver,hvorordogtalombrøkerindgikogdermedhavdebørnenetokonteksterforbrøker.Børnenekunneoversætteogtilpassedereserfaringertilennykontekst.Atarbejdemeddesammebegreberiforskelligekontekster,kræverfordetmesteenformforinter‐vention,detvilsigeundervisning,ogdenneundervisningskalogtilrettelæggesforatkunnestøttedennetypeaflæreproces,seovenståendefigur.
Eksternaliseringfratavskropsligvidentileksplicitviden
Eksternaliseringerenproces,hvortavsvidenartikulerestileksplicittekoncepter(Nonaka,1995:64).Detsker,nårviforsøgeratbeskrive,detvigørogharoplevet.Viforklarerdetmedf.eks.analogier,metaforer,hypoteserellermodeller.IfølgeNonakavilderaltidværeenforskelpådet,vigør,ogdet,visiger,idetdetkanværesværtatekspliciteredet,vigør.Deterf.eks.sværtatforklarepræcist,hvordanmanbageretlækkertbrød,oghvaddetkræverafælteprocessen,jævnførkap.2.4.
Iforbindelsemeddetdidaktiskedesignprøvedeviatfremmedenneeksternaliseringsproces.Påovenståendefigursespilenmellemtavskropsligvidenogeksplicitbegrebsligviden.Eksternaliserin‐genblivertypisktriggetafdialogogrefleksion.Ogienundervisningssammenhængvilderoftekunneanvendesenkombinationafinduktionogdeduktion(Nonaka,1995:64).Dettekomf.eks.tiludtrykidendidaktiskeplan,jvf.Figur51.Børnenelegedeiførsteomgangmedbrøkspilletogløsteopgaverudenegentligatvide,atdetvarbrøker.Samtaleogrefleksionmedvirkedetil,atdisseoplevelserblevomsattilenbegrebsligforståelse.Nårbørnenef.eks.omsattederesoplevelsermedFractionBattletilbegreberomnumeriskrepræsentationafbrøker,fikdeekspliciteretderestavsevidenombrøker.Metaniveau:DidaktikogdesignafdigitalelæremidlerPlanlægningenafundervisningerafcentralbetydningfordenmåde,læreprocessomskalforegåpå,seovenståendefigur.Vierfarendeigenneminterventionerne,atplanlagteforløbvarcentraleiforholdtildeerfaringer,sombørnenefikmeddetdigitalelæremiddel.Ivoresdesignprocesskulledetbesluttes,omdidaktikkenskulleintegreresiværktøjet,elleromdetskulleværeoptilunderviseren.Fordelenvedatintegreredidaktikkeniværktøjeter,atdetblivernemmereforunderviseren,idethanikkeselvskaltagestillingtildensammenhængsomhjælpemidletskalbrugesi.Pådenandensidebliverdetogsåspændetrøjeforunderviseren,hvishanikkekanbrugeværktøjetifleresammenhænge.Idennetypeafprimitivelæremidlererderikkesågodemulighederforatindbyggedidaktikken,deresstyrkeliggeriendenkropsligeogfysiskeerfaring,sombørnenefårmedværktøjet.
Læreprocesserogrobotsystemer
143
Atdeltageiendesignproceserenunikoplevelseogsærligoplevelseforalle,isærførstegang.Design‐processenblevogsåendelafbørneneslæreprocesdelsom,hvadteknologiskdesignerfornoget,ogdelsfikdeogsåengrundlæggendevidenombrøker.Meta‐niveauetforbørneneslæreproceserplanlægningenafundervisningen,hvorunderviserenf.eks.tilrettelægger,hvordanbørnenenuskalbrugedereserfaringerinyekontekster.Refleksionoglæring2RefleksionoglæringforegikhovedsageligtpåBatesonsniveau2,hvilketgiverengodogdyblæring,hvorelevertilpasserderesvidenvedatoverføredenfraenkonteksttilenny,somdegjorde,nårdef.eks.omsatteenfysiskoplevelsetilbegrebsligviden,ognårdegikfragrafisktilnumeriskrepræsenta‐tion.Dervarikkelagtvægtpå,atbørneneskullebevidstgøresogtænkeoverderesmådeatlærepå,ogderblevikkekonstateretsådannerefleksionerundervejs.Elevergjordesigdogundervejsendelpraksisrefleksioner,f.eks.diskuterededehvordandenemmestkunneudførespillene,oghvaddervarhurtigst.Figur53viser,hvordanenelevplanerlæggeratløsesineopgavervedFractionBattle.Elevensigerf.eks.”hvisderikkeeren4’eresåtagerjeg22’ere”.Dennetyperefleksionerisituationenerafoptimerendekarakter(Schön,2001).Optimerendereflek‐sionerbetegnerSchönsomrefleksionihandling,seetkonkreteksempelpåFigur53frafjerdeitera‐tion.Ifemteiterationvarderdesudenendelrefleksion‐over‐handling(Schön,2001),oglærerenfor‐talteatbørneneofterefereredetilbrøkspillene,nårderiklassenefterfølgendeblevsnakketfagligtombrøkdeleogdivision.
6.6.3 EVALUERINGAFFORSKNINGS‐OGDESIGNPROCESSEN
Tilgangentildesignadskillersigfrabådemål‐orienteretogteknologidrevetdesign(sekapitel0).Hvisenmål‐orienterettilganghavdeværetvalgt,villedetikkehaveværetmuligtatudforsketeknologientilstrækkeligt.Viskullehavestilletostilfredsemedforuddefineredemål.Foruddefineredemålvillepådenandensidehavetvungetostilatredesignehardwarentilviseandenenbrøkerdergikopisek‐sten.
Hvisvihavdevalgtenteknologisktilgang,havdeviikkefåetnogenerfaringmedatudvikleogudføreforskelligedidaktiskeplanersomspilledesammenmed”FractionBattle”,ogdekonkretelæringsmålvillestadighaveværetuklare.Beta‐testningudførtislutningenafetudviklingsforløbkanafslørenoglelæringsmål,menbeta‐testvilkunkunnebelyseenmegetbegrænsetdelafpotentialet.
Vivartilfredsemed,atforskningenskabteenuniklæremiddelprototype,somkunneintroducerebrø‐ker.Isærvarvitilfredsemeddenledsagendedidaktik,somertilpassetmålgruppen.Igennemiteratio‐nernefikvietgodtbilledeafpotentialerogbegrænsningerihardwaren.Detvistesig,athardwarenbegrænsedelæringsmålenepågrundafdenbegrænsendegrafiskerepræsentationafbrøker.Game‐play’et,somerindlejretisoftwaren,kanstadigforbedres,ogdereruudforskedepotentialerher.
Læreprocesserogrobotsystemer
144
Dendesignbaseredeaktionsforskninggjordeosmereåbneoverforudforskningafmålgruppen.Detafsluttendeinterviewiklassenvarenstandard‐delafdendesignbaseredeaktionsforskning.Formid‐lingenafforskningsresultatertilbørneneogdereslærervedatvisevideogavogsånyinformationtilforskningsprocessenf.eks.omlangtidseffekterneafinterventionerneognyvidenomhvordanbørnenelærereogdetgavosnyeideertilforskning.
6.7 OPSAMLING
Opsamling:Hvadkan”FractionBattle”somenbogikkekan
Detunikkevedattransformereenrobotteknologisklegepladstiletlæremiddelkansamlesmedføl‐gendenøgleord:differentierettilgangtilundervisningogfleksibeldidaktik;aktivbrugafbørnenesspilkompetencer;kropsligoplevelse;fysiskbevægelseogtræning;kollaborationogteknologiskforståelse.
Teknologiiklasseneretværktøjforlærerentilatdifferentiereogvariereundervisningen.FractionBattlegørdetmuligtforunderviserenatplanlæggeundervisningentilbørnenesmegetforskellig‐artedebehov.Spilleneerpåforskelligefagligeniveauer,ogbørnenekanbrugekortereellerlængeretidveddeenkelteaktiviteterogstadigfåfeedbackfrasystemet.Underviserenkanplanlæggesinun‐dervisningsomenkombinationmellemtraditionelundervisningoginkludere”FractionBattle”somenekstraresurse.
Mangedigitalespiltilbrugiundervisningharenindbyggetogfastlagtdidaktik,detvilsige,atdesig‐nerneharbesluttethvordanderskalundervisesidetpågældendefagligeområde.Undervisernekom‐merpådennemådeudpåetsidespor,hvordeovervågerundervisningenlidtfrasidelinjenudenatkunnepåvirkeogjustereforløbettilklassen.IFractionBattleerdetunderviserenderstyrerslagetsgangogtilpasserdidaktikken,sådenpasserbørnsoftemegetforskelligartedeforudsætninger.
Børnenekunnebrugedereserfaringmedcomputerspilsomløftestangforatlæringombrøker.Desu‐denkendtebørnenedeinitialespilfradenudendørsedderkop.BørnenekunnefuldførespilleneiFractionBattle,ogdetænktedesudenflerereglerindispilleneforatforbedregameplayet,f.eks.hvemderhurtigstkunnekommeigennemetgiventniveau,oghvemkunneløseopgavenvedattrykkepåfærrestsatellitter.
Denkropsligeoplevelseerbeskrevetidetforrigeafsnitmedfør‐begrebsligtavsviden.Ogdenfysiskebevægelsekaniagttages,figurernefravideooptagelserne.Sef.eks.Figur50,somviserhvordanopga‐vernevedFractionBattleafogtilblevløstihøjttempoogunderstoreenergiudfoldelserne.
Brøkspilletgavbørneneenforståelseaf,atteknologikanværeandetendcomputere,playstationogmobiltelefoner.Denneunikketestgruppefikdesudenenindsigtidesignafteknologi,ogdefikmulig‐hedforatpåvirkedesignprocessen.Konsekvensenafdettekanpåvirkederforholdtilteknologiifrem‐
Læreprocesserogrobotsystemer
145
tiden.Devednuatteknologikantilpassesderesbehov,ogatdetikkealtiderdemdermåtilpassesigteknologien.
OpsamlingpåanalysenDesignetogbrugenafFractionBatteleblevforeleverneenudforskningafetnyogabstraktemne,brøkregning.Teknologiengavmulighederfor,atdekunnekombinerefysiskeerfaringermedemnetmedenmerebegrebsligforståelse,atdekunnebevægesigmellemforskelligerefleksionsniveauer,ogdettekunneskeietkonkretsamarbejde,hvorelevernekunnebrugehinanden.Socialitetogpraksisfællesskaberdannedegrundlagforlære‐ogdesignprocessen.Elever,lærerogforskerefungeredesometpraksisfællesskabfordesignafrobotteknologiskelæremidler.Eleveroglærerskullebidragemedideerogerfaringertildesignprocessen,dvs.deskulleværedeltageredesign‐processen.Deprægededaogsådesignprocessenundervejs,f.eks.medhensyntilhvordanmankunneimplementereforskelligesværhedsgraderispillene.Enafdebærendeideeri”FractionBattle”varateleverneskullearbejdemedbrøkeriforskelligekon‐tekster.Iførsteomgangenfysiskoginteraktivkontekst,somdeskullelæreatkendeindendefikno‐genfiknogensærligintroduktiontilbrøker.DettevarinspireretafPapert(Papert,1993).Dennefysiskeerfaringskullesågøredetnemmereforelevernearbejdemedbrøkeriandrekontekster.Elevernearbejdedemedbrøkeritreforskelligekontekster,grafisk‐interaktiv,grafisk‐papirognumerisk.EndelaflæringenforgikpåBatesonsniveau2,hvorelevertilpasserderviden,f.eks.vedatoverføredenfraenkonteksttilennysomdegjordenårdegikfragrafisktilnumeriskrepræsentation.Detvarikkelagtvægtpåatbørneneskullebevidstgøresovertænkeoverderesmådeatlære,ogderblevikkekonstateretsådannerefleksionerundervejs.Elevergjordesigdogundervejsendelpraksisrefleksio‐nerf.eks.diskuterededehvordandenemmestkunneudførespilleneoghvaddervarhurtigst.Dennetyperefleksionerisituationenerafoptimerendekarakter(Schön,2001).Iforbindelsemeddesignprocssenblevderlagtvægtpåateleverneskulleværemedskabende,detvilsigedeskulledeltageaktivtdelsidesignprocessenogdelsiundervisningenmed”FractionBattle”.Børneneskullefølesighørt,såledesatdeblevstimulerettildeltagelse.Idesignprocessenbidrogbør‐nenemedkonkreteideertildetvideredesign.Detvistesigdogatbørnene,atbørnenehavdesværtvedatkommemedkonkreteideerommatematik,idetdeselvendnuvarnovicerpådettefelt.Mereindirektefikderesmådeatarbejdemedbrøkspillenepå,konsekvenserfordenvidereogudviklings‐proces.Detbleviplanlægningenafundervisningenfokuseretpåaktivdeltagelse,f.eks.skullebørneneforløbetselvtegnebrøkerogkonverteremellemgrafiskognumeriskrepræsentation.Elevernevarinnovativeogbrugtederesfantasiogkreativitetiforbindelsemedidegeneringentilspil‐lene.Frabegyndelsenvarderideermangeartede,ogdervarentendenstilatderesideerblevmereudfoldedeogpræciselængerehenneiforløbet,delsfordidebedreforstodhvilkeændringerdervarmuligeogdelsfordeblevmereerfarnemedidegenering.Dennepointeervæsentligogvilkunneud‐nyttesifremtidigedesignforløbienlæringskontekstmedbørn.
Læreprocesserogrobotsystemer
146
Opsamlingpåforskningsmetoden
Dereretstortpotentialeiatinddragemålgruppenfrabegyndelsensommedskabere.Deterdogvig‐tigtatgøredembekendtmedudviklingsprocessen,somellerskankommetilatvirkeuoverskuelig.Atinterventionernefandtstediklasserummetvarenstorhjælp.Lærerenheletidenfungererisinna‐turligelærerollen.Detblevnemmereatdesigneforundervisningiklassen.Ogdetsporedebørnenestankeriretninglæring,selvomdeforbandtdenteknologivimedbragtemedleg,bevægelseogfrikvarter.Denafsluttendeinterventionifasetregavetgodtfingerpegomlangtidsvirkningerneforsøget,ogdetvistesigatelevernehuskedeenmegetbådefradesignprocessenogombrøker.Ogdenafsluttendeinterventionbibragtedemensamletforståelseafderesrollesommedskabereidesignprocessen.Denretrospektiveanalysegavmulighedforatkommeetspadestikdybereogforatbetragtedesign‐processenigennemanalysemodellensfilter,hvilketgavengodstruktureringogendybereforståelseafhvordanrefleksion,kontekster,medskabenogsocialitetkonkretudmøntedes.
PerspektiverforFractionBattle
Hvis”FractionBattle”skulleudviklesvidere,såskullef.eks.hardwarenopdateresoggameplay’etvidereudvikles.Ogsidenforsøgenemed”FractionBattle”erhardwareplatformendaogsåblevetopdateret.
Platformenerblevetvidereudviklet,såledesatdernuertrådløsradioforbindelseimellemsatellit‐terne.DentrådløseforbindelsestillestilrådighedafZigBee‐teknologi,somogsåinogengradanvendesiforbindelsemedbådeI‐BLOCKs,ogdeinteraktiveflisersomintroduceresiafsnit4.4og4.5.
FIGUR57TRÅDLØSESATELLITTER
Påfigurenheroversesdetrådløsesatellitter.Tilvenstresesopbevaringskufferten,somindeholderopladerfunktionalitet.Påbilledetimidtensessatellitternefritpågulv,ogpåbilledettilhøjresidderdemagnetiskesatellitterfastpåenwhiteboard.
Læreprocesserogrobotsystemer
147
Detteåbnernyeeksperimentertilbrugiskolen,f.eks.tilbrugudendørsogiforbindelsemedidræt.Mankanogsåforestillesignyeanvendelseriindenformatematik,hvormanf.eks.kombinererapplikationerpåmobiltelefonerogsatellitter.
Læreprocesserogrobotsystemer
148
7 CASE2:DESIGNAFROBOTTEKNOLOGISKLÆREMIDDELNUMBER
BLOCKS
– DESIGNAF NYEROBOTSYSTEMERSOMCENTRUMFORLÆREPROCESSER
ResumeKapitletbeskriverudviklingenafetmodulærtrobotsystemlæremiddeltilstøtteforma‐tematikundervisningiindskolingen.Konkretbestårlæremidletafinteraktiveklodser,ogdetkanbrugestilatunderstøtteundervisningipositionssystemetogsammenligningaftal.Pådanskerdetsærligtvanskeligtatlæreatudtrykketal,fordiviiudtaleformenbytterompådetomindstbetydendecifref.eks.sigervien‐og‐tyveogikke”tyve‐og‐en”(Majgaard,2010).Udviklingenerforegåetsomendelafdesignbasedactionresearch(jævnførafsnit5),ogisamarbejdemellemDPU,DTU,RosengårdskolenogSDU.FraRosengårdskolendeltogenandenklassederesmate‐matiklærerogenreferencegruppeafmatematiklærerefraindskolingensomaktivedeltagereidesignprocessen.Læremidletforbinderfysiskinteraktion,læringogøjeblikkeligfeedback.Overraskendefandtbørnenedetsjovtatkonkurrereom,hvemderkunnebyggedetstørstetal.Detteeksemplificererdentætteforbindelsemellemlæringsmål,gameplayoglæremidlet.
Kapitleterskrevetmedudgangspunktiudviklingenaf”NumberBlocks”ognedenståendeartikler.
Majgaard,G.,MisfeldtM.,ogNielsenJ.,”RobottechnologyandNumbersintheClassroom”,IADISCELDA2010Proceedings,2010.(peerreviewedshortpaper)
Majgaard,G.,MisfeldtM.,ogNielsenJ.,2011.”HowDesign‐BasedResearch,ActionResearchandInteractionDesignContributestotheDevelopmentofDesignforLearning”,ArtiklenersubmittettilDesignsforLearning(peerreviewedfullpaper)
7.1 INTRODUKTION
Kapitletbeskriverudviklingenafetmodulærtrobotsystemlæremiddeltilstøtteformatematikunder‐visningiindskolingen.Konkretkanlæremidletbrugestilstøtteiforbindelsemedundervisningipo‐sistionssystemetogsammenligningaftal.Positionssystemeterbegrebetforhvordantaludtalesafhængigtafdetenkelteciffersposition.Pådanskerdetsærligtvanskeligt,atlæreatudtrykketal,fordiviiudtaleformenbytterompådetomindstbetydendecifref.eks.sigervien‐og‐tyveogikke”tyve‐og‐en”(Majgaard,2010).Påf.eks.engelskogjapanskudtalestalisammerækkefølgesomdeskrives.
LæremidleterudvikletietsamarbejdemellemDPU,DTU,RosengårdskolenogSDU.FraRosengårds‐skolendeltogenandenklasse,deresmatematiklærerogenreferencegruppeafmatematiklærerefraindskolingensomaktivedeltagereidesignprocessen.
Læreprocesserogrobotsystemer
149
Forskningsogudviklingsmetodenerforegåetsomendelafdesignbasedactionresearch(jævnførafsnit5),ogdererlagtvægtpå,atmålgruppenbådebørnogundervisereskulleværeaktivedeltagere.Idetomfangdetharværetmuligtharmålgruppenværetmed‐designere.Lærereogbørnharf.eks.deltagetibrainstormingideførstefaserafprojektet.Børneneharogsåindtalttallene,sombrugtestiltalesyntesen.Forløbetbyggerviderepåerfaringernefradentidligerecase,FractionBattle.
Læremidletforbinderfysiskinteraktion,læringogøjeblikkeligfeedback.Detvistesig,atbørnenefandtdetmotiverendeogunderholdendeatkonkurrereom,hvemderkunnebyggedetstørstetal.Detteek‐semplificererdentætteforbindelsemellemlæringsmål,gameplayoglæremidlet.
IdetfølgendegøresderrededenkonkreteteoriderliggertilgrundforNumberBlocks.Derefterbe‐skriveslæremidletNumberblocks.Detteefterfølgesatenresumeafudviklingsprocessenherunderenredegørelseforhvordantidligeredesignerfaringer,harpåvirketgennemførslenafdetteprojekt.Tilslutvilderværeenretrospektivanalyseogenopsamling.
7.2 TEORISOMLIGGERTILGRUNDFORNUMBERBLOCKS
Komparativeundersøgelserharvistsprogligtbetingedeforskelleitalordogforståelseaftitalssyste‐met.(Ejersbo,2010,Miuraetal.1989(kildenerbestilt)).Enafårsagernetildisseforskelleliggeri,omtalordenebrugespåenregelmæssigmåde,ogomtalordeneafspejlertitalssystemet(Ejersbo2010).
Danskeordfortalordmellemenog100afspejlerikkesystematisktitalssystemet.F.eks.forholdertalordenemellemelleveognitten(11,12,13...)ogdekadetalle(20,30,40...)sigikkepånogenvæsentligmådetiltitalssystemet.Tallenehalvtreds,tres,halvfjerds,firsoghalvfemserdeforkortedeformerafhenholdsvishalvtredsindstyve,tresindstyve,halvfjerdsindstyve,firsindstyveoghalvfemsindstyve.Deenderallepå‐sindstyvederbestårafsinde,derbetyder'gange',ogtyve.Dereraltsåialledissetaltaleomensneseberegning,hvortalletgangesmedtyve(Karker,1959).
Desærligetalpåhalv‐kommerafenrækkegamletalordsomhalvanden,halvtredje,halvfjerde,halv‐femte,sombetyder'1½,2½,3½,4½'.Idagoverleverkunhalvandensomselvstændigtord.Deøvrigebrugesudelukkendeidenævntetalord(Karker,1959):
‐ Halvtredsindstyve:erdannetafhalvtredje,sindeogtyve,altså'2½gange20'.‐ Tresindstyve:erdannetaftre,sindeogtyve,altså'3gange20'.‐ Halvfjerdsindstyve:erdannetafhalvfjerde,sindeogtyve,altså'3½gange20'.‐ Firsindstyve:erdannetaffire,sindeogtyve,altså'4gange20'.‐ Halvfemsindstyve:erdannetafhalvfemte,sindeogtyve,altså'4½gange20'.
Undtagelsenerfyrreellerfyrretyve,somsvarertildetgammeldanskefyritiughu,derbetyder'4tiere'.Ordetfyrretyvehøreraltsåivirkelighedentilentitælling(Karker,1959).Titællingernetopdet,manharpåf.eks.engelskogjapansk,ogdetskulleværenemmeredemforatforståtalord,dadetermeresystematiskenddedansketalord(Ejersbo,2010).
Hundrederneogtierneudtalesdesudeniomvendtrækkefølgeiforholdtil,hvordandeerskrevet,someksempelpåproblemerneudtales65som’5og60’.Fortallet765udtalesførstdetmestbetydendeciffer,seFigur58,dernæstdetmindstogtilsidstudtalestierne.Figur58udtrykkeriøvrigtdenkom‐pleksealgoritme,somblevbrugtsomgrundlagfordesignafdeleafsoftwareniNumberBlocks.Den
Læreprocesserogrobotsystemer
150
omvendterækkefølgeiudtaleafcifremellem20og100påvirkerogsåstørreantalsomf.eks.27.000,Figur59.
FIGUR58ALGORITMEFORTALMELLEM1OG999
FIGUR59ALGORITMEFORTALMELMELLEM1.000OG999.999
7.3 BESKRIVELSEAFNUMBERBLOCKS
7 hundrede
og
5 og 60
Eksempel
Læreprocesserogrobotsystemer
151
NumberBlocks(Figur60),somerudvikletidetteprojekt,erbaseretpådengenerelleplatformI‐BLOCKs,se4.4omI‐BLOCKsplatformenogderesbrugiandresammenhænge.
FIGUR60NUMBERBLOCKS
NumberBlocksgiverbørnmulighedforatudforsketalogderespositionerititalssystemet.Detforegårpåentaktilmåde,somfokusererpå,atbørneneselvbyggertalvedatforbindeI‐BLOCKs.Derersatcifrepåkuberne,oghverkubekommertilatrepræsentereetcifferidetkonstrueredetal.Bemærk,atsekssiderikkeertilstrækkeligttilatrepræsentereticifre,såderforkandeenkeltekuberudgørekunendelmængdeafcifreneititalssystemet.Cifretbliverregistreretidetindbyggedeaccelerometer,somsåafgør,hvilkensidederiøjeblikketvenderopad.
Brugerenforbinderkubernepårækkeforatskabestørretal,hvilketsvarertilatskrivecifreilinjerforatskabestørreskriftligetal.Nårbørnenesåforbinderdensærligemasterkubetiltalrækken,afspillersystemetdetsammensattetal.
Detkomplettesystembeståraf11kuber,hvorafdenenefungerersomenmaster.Dennemasterinde‐holderenZigbee,somforestårradiokommunikationtilenpc.PC’enfungerersomenaudioafspilnings‐enhedfordesammensattetal,ogtalleneerindspilletmedmålgruppensegnestemmer.Enalgoritmesikrer,atdeenkeltecifreafspillesidenrigtigerækkefølge,seFigur58ogFigur59.NumberBlockskanogsåbrugestiltalsammenligning,f.eks.sammenligningaf3.456med4.356.
7.4 DENKONKRETEBRUGAFFORSKNINGSMETODENDESIGNBASERETAKTIONSFORSKNING
Deneksperimentelleforskninginvolveredeenudviklingsproces,derblevudførtifirefaser,senedenståendefigurtilvenstre.
Læreprocesserogrobotsystemer
152
a
Figur61.(a)Overblikoverdensamledeforskningsproces(b)Iterativcyklusifase2
Kortbeskrivelseafdefirefaser:
1) Fase1varPlanlægningoggrundlag,hvorudviklingsprojektetblevplanlagtoggrundlagt.Derudoverbleverfaringerfradettidligereprojektindarbejdet.
2) Fase2vardeniterativeoginteraktionsdrevneproces,hvordermedhensyntilNumberBlocksvarseksiterationer.Hveriterationbestodafplanlægning,intervention,evaluering,idegenering,formaliseringafideerogimplementering,seFigur61.(a)Overblikoverdensamledeforskningsproces(b)Iterativcyklusifase2.
3) Fase3bestodafenafsluttendeinterventionmedmålgruppen,hvordeforeløbigeresultaterblevfremlagt.Herudoverbleveleveroglærerinterviewet.
4) Fase4vardenretrospektiveanalyse,hvorlæringspotentialerogerfaringermedforsknings‐metodenblevanalyseret.
IPlanlægningoggrundlagblevdetfastlagt,atalleinterventionermedmålgruppenskulleoptagespåvideotilsenereforskningsmæssigefterbehandlingogbrugidenretrospektiveanalyse.Derudoverblevderudformetenoverordnetplanforantalletafinterventioner.Endvidereudvalgtevienkonkretmålgruppe,ogdennesammegruppevarinvolveretiheleforløbet.
7.5 GRUNDLAGFORPROJEKTETOGERFARINGERFRATIDLIGEREPROJEKT(FASE1)
Idetefterfølgendesamlesgrundlagetforprojektet.Herunderinddrageserfaringerfradettidligereprojektombrøkregningiindskolingen.Derudoverbeskrivesforskergruppenogmålgruppenkortfattet.Ogtilslutbeskrivesforskningsmetodenkort.
Erfaringerfra”FractionBattle”,somkonkretindarbejdesiprojektet
Detteprojektharskulletbyggeviderepåerfaringernefra”FractionBattle”(jævnførafsnit7).”FractionBattle”komsåledestilatdanneetslagspilotprojektfordetteprojekt.Nogetafdenkritik,dererblevet
Fase 1 Planlægning og
grundlag
Fase 2 Interaktionsdrevet design ‐med 4 iterationer
Fase 3 Afsluttende
intervention og interview
Fase 4 Retrospektiv analyse af det empiriske materiale
1. Planlægning af intervention
2. Intervention
3. Evaluering og justering af
faglige og mere overordnede mål
4. Ideer, løsninger
5. Formalisering
Læreprocesserogrobotsystemer
153
givetiforbindelsemedfeedbackfraparterneiudviklingsprojektet,konferencer,foredragogvejledning,ersåvidtmuligtblevetindarbejdetidetteprojekt.
Nøgleordforerfaringerneer:gradvisafklaringaflæringsmålogudforskningafteknologienspotentia‐ler;transparentplanlægningogprojektforløbiforholdtilmålgruppen;merestrukturiinddragelseafmålgruppen;hardwarebegrænsningeriforholdtillæringsmål,derpotentieltkanføretilfejllæring;konkretelæringsmålogtrinmål.
Medhensyntildesignbaseredactionresearchvarkonklusionenfra”FractionBattle”,atmetodenfungerede.Detvarenfordelatværeidialogmedmålgruppenfraførstefærd,ognetopdettemedvir‐kedetilatdetfagligeniveauogdynamikkenispilletkomtilatmatche.Derudovervardetogsåmål‐gruppensomgangmedteknologien,sommedvirkedetilatafdækketeknologienspotentialer.Dengradviseudforskningafpotentialernespilledekonstruktivtsammenmeddengradviseformuleringaflæringsmål.Inddragelsepådenmådedetblevgjorti”FractionBattle”forudsætter,atmanhardenkonkreteteknologiskeplatformvedhåndenfrabegyndelsen.
Vedrørendetransparentprojektstyringvarderf.eks.noglepraktiskeogkonkreteerfaringeriforholdtilsamarbejdetmedmålgruppen.Målgruppenvillegernevide,hvornårvikomnæstegang.Ogdebrødsigikkesåmegetom,atdervarforlangetpausermellembesøgene.Idetteprojektblevderderforefterhverinterventionaltidsendtene‐mail,hvorderblevorienteretomprojektetsaktiviteterogplanerfordetnæstebesøg.Derblevdesudensendtbilledertilklassen,somblevtagetiforbindelsemedinterventionerne.Transparensiforbindelsemedudviklingsforløbetsikrer,atbådeforskereogmålgruppenkenderstatuspåprojektet,atallevedhvadnæstefasegårudpå,oghvadderarbejdespåimelleminterventionerne.
Iudviklingenaf”FractionBattle”vardetambitionenatinddragebørneneienmegetåbenudviklingafideertilemneroglæremidler.Detvistesig,atinddragelsenvarmegetvelegnettilatgiveenforståelseafbørnenesmotivation,dereslæringspotentialerogmåderatarbejdepå.Derimodvardetsværtforbørneneatkommemedpræciseforslagtilemnerogarbejdsmetoder,dadeikkepåforhåndkendtetildeemner,deskullearbejdemed.Vivalgteatforfølgederesinteresseforatlæggetalsammenogtrækketalfrahinanden.Menvibesluttede,atdeskullegøredettemedbrøker.
Etafdestørsteproblemermed”FractionBattle”varhardwarebegrænsningeriforholdtillæringsmå‐lene.”FractionBattle”varbegrænsetafkun,atkunnevisemultiplumafsekstendele.Hvis”FractionBattle”skullehaveværetudvikletvidere,villedetværeessentieltatfåudryddetdennebegrænsning.Enbegrænsningafdennetypevilkunneføretilfrustrationogforvirringhosmålgruppen.Nårbørniførsteomganglærerombrøkererdetokatlæreomhalve,fjerde‐,ottende‐ogsekstendele.Mendeterenklarbegrænsning,af.eks.trejde‐,femte‐ogsyvendedeleikkeerrepræsenterbare.Målgruppenkanblivefrustreredeogvisesymptomerpåforstyrrelse.Deterderforvigtigtilæreprocessenatgivebør‐nenegrundlæggendeerfaringerombrøker,derkomplementererogsupplererhinanden,såledesatfejllæringogfrustrationerudgås.Forstyrrelseogfrustrationkanundgås,hvisderermangeogtydeligekontekstmarkører(Bateson2000DK:298),ogdetvilforbrøkersvedkommendef.eks.kunneværeforskelligerepræsentationsformer,detvilsigeforskelligetyperafgrafiskerepræsentationerellerdecimaltal.
Iforlængelseafidegeneringenafdetteudviklingsprojektblevdetteforholditalesat,ogdetvarvigtigt,atdenudvalgteidekunneunderstøttesfuldtudafdenvalgtehardwareplatform,elleratplatformen
Læreprocesserogrobotsystemer
154
kunneredesignes,sådenmatchedeideen.Detvaressentieltafplatformenikkeisigselvdannedegrundlagforfejllæring.
DetervigtigtafhavefokuspåsamspilletmellemlæringsmåIogtrinmål.Iforbindelsemed”FractionBattle”varderikkefokuspåtrinmålene.Temaetmedbrøkerpasserdogmedtrin‐ogslutmålfortredjeklasse(Folkeskolenstrinmål:bilag17).Børneneskaleftertredjeklassekendeeksemplerogbrugafdecimaltalogsimplebrøker.Slutmålogtrinmålmarkererdetenkeltefagsprogression.Slutmålogtrinmålerifølgefolkeskolelovenfællesnationalemålfor,hvadundervisningenskalledefremvedafslutningenafbestemteklassetrin(Folkeskolenstrinmål:Indledning).Idennecaseharudviklergrup‐penhaftfokuspåtrinmåliforbindelsemedkonceptualisering,ogideentilcasenerførstgodkendtefter,attrinmåleneerblevetgransket.Idennecaseerdetsærligttrinmålfordenaturligetalsopbyg‐ningogordningogtitalssystemet(Folkeskolenstrinmål:bilag17),derharværetfokuspå.
Flerfagligtsamarbejdeogmålgruppen
Samarbejdetblevtilmellemtreforskere:JakobNielsen,DTU,MortenMisfeldtDPUogundertegnede.
Detsærligevedsamarbejdetvar,atvirepræsenteredeflereforskelligefagligheder.JacobNielsenhav‐deerfaringmeddenkonkreteplatformogdigitalesystemertillegoguformellæring.MortenMisfeldthavdeerfaringmednaturvidenskabsdidaktik,matematikogforskelligecomputerbaseredeudviklings‐projekter.Ogundertegnedeharvidenomteknologi,designmetoderoglæring.Denneflerfaglighedgjordedetmuligtatfokuserebådepåpotentialerneiteknologienkombineretmedlæringsmål.
Målgruppenbestodaf2.afraRosengårdsskolenogderesmatematiklærer.Dervariefteråret2010ca.22eleveri2.a.Underheleudviklingsprocessenfulgtesdensammeklasse.Derudoverblevderholdtmødemedengruppeafreferencelærere,somundervisteimatematikiindskolingen.
7.6 RESUMEAFUDVIKLINGSPROCESSEN(FASE2)
Udviklingsprocessenkanopdelesienkonceptualiseringsdelogenegentligudviklingsdel.Ikoncep‐tualiseringsdelenblevdetbesluttet,hvilkenidederskulleudvikles,ogderblevbeskrevetscenarierfordenkonkretebrug.
Derudovervardesignprocesseniterativ,jævnførdesignbaseretaktionsforskning(se5Forsknings‐ogdesignmetode:Designbaseretaktionsforskning).Processenomfattedeseksinterventionermedvoresmålgruppe,somhvervaredecirkatotimer.Hverinterventionblevvideooptaget.Temaerneforinter‐ventionernevar:(1)Lærhinandenatkendeogteknologi(2)Brainstormingogbeslutningstagning,(3)Optagelseaflyd,(4)Testafprototype,(5)Sammenligningaftal,(6)BrugafI‐BLOCKs,hvorundervise‐renstyredeklodserne.
Iforlængelseafsidsteinterventionblevbørnogunderviserinterviewet.
Efterhverintervention,evalueredeforskergruppeninterventionenogbesluttede,hvordanprojektetskulleskridefremad,f.eks.hvilkeideersomskulleimplementeres.Ideerneblevvurderetefter,hvor
Læreprocesserogrobotsystemer
155
centraledevarirelationtildebesluttedelæringsmål.Derudoverblevideerneafvejetefter,hvorkom‐plekseellertidskrævendedevaratimplementerepåplatformen.
Førsteintervention.Læreatkendehinandenogteknologien
BørneneprøvededeeksisterendeI‐BLOCKsmedenmusikapplikation(Nielsenetal2008b.).MåletmedinterventionenvaratvurderepotentialetafI‐BLOCKsogatlærehinandenatkendeforatgøredetfremtidigesamarbejdelettereforbådebørnogforskere.Børneneblevogsåinddragetienheltindledendebrainstorm,hvordekunnefortælleomderesomderesideerogerfaringerfraarbejdetmedmatematik.Denneinddragelseblevfulgtopiandeninteration.
Efterdenneinterventionafholdtforskergruppenenbrainstorming,ogenrækkeideerblevvendt,her‐underlæremiddeltilstøtteforudtaleaftal,funktionalitetistilmedZuckermansflow‐blocks(Zucker‐man,2005)medenrækkeideeromflow,dynamikkontrologbalance,f.eks.kunnelysvisualisere,hvordanvandvilfordelesigienkonstruktion.Derudovervarderideeromatbrugklodsernetilaf‐standsbedømmelse,sandsynlighed,6‐talssystemetetc.Derblevdogafmetodemæssigeårsagerikketagetstillingtil,hvilkenidedervarbedst.Deterfraandenforskninganbefalet,atmanikkemeddetsammeudvælgerideer,menatmanladerideernemodnenogledage(Fullerton,2008).Derudoverskullemålgruppeogsåhavemulighedforatpåvirkeidegenereringen.
Andenintervention2.Brainstormingogbeslutningstagning:
MåletmeddenneinterventionvarmålgruppenskulleskabeideertiletpassendelæremiddelpåI‐BLOCKsplatformen.Børnenehavdeideerom,hvordanmanbrugerdeenkelteblokketilmatematik,f.eks.atmankunnelæggesammenogtrækkevedhjælpafterningerne.Udoverbrainstormingmedbørnenehavdeviogsåetmødemedengruppeafmatematiklærerefrasammeskole.Deforeslog,atmankunnebrugeI‐BLOCKstilathjælpebørnmedatudtaletal.Denævntedesuden,atMontessorihavdenogleøvelsermedklodser,talogpositionssystemet.
Somresultatafdetreniveauerafbrainstormingbesluttedeforskergruppenatdesigneetsystem,derstøttedeundervisningiti‐talsystemetogdeenkeltecifrespositioner.Senerevarplanen,atsystemetskulleudvidestilogsåatomfattetaloperationersomf.eks.sammenligningaftal.
Tredjeinterventionogiteration.Optagelydogudviklingafdenførsteprototype:
Voresnæsteskridtvaratoptagedenødvendigetalforatudvikletalesyntese.Foratinddragebørnenesommedskabereidesignprocessen,valgteviatbrugebørnenesegnestemmer.Dettogca.totimeratoptagedenødvendigetal.1,2‐19;20,30‐90,100,200‐900,1.000,2.000‐9.000ect.optil9.000.000.000.Derudoverskullederoptages”og”ikortoglangform,idetdererforskelpåog’etslængdeitalsomf.eks.527:”femhundrede‐(langt)og‐syv‐(kort)og‐tyve”.
Læreprocesserogrobotsystemer
156
DerefterimplementeredesdenførsteeksperimentelleprototypeafNumberBlocks.Herundererhigh‐lightsfrakoden,somermedtaget,fordidenkonkretisererdensærligedanskeoggermanskeudtaleaftal.
IFigur62)ses,hvordanendelafalgoritmenforudtaleaftalserudiprogrammeringssprogetJAVA.Kodenfungererforudtaleaftalmellem1.000og999.999,beggeinklusive.Førstafspillesdendelaftallet,somerstørreendtusinde,dernæstafspillestalordettusinde,ogtilsidsteafspillesdendelaftallet,somerundertusinde,f.eks.27–tusinde‐531.Detteafspejler,attaludtalesiklumperpåtusinde.IøvrigtsvarerFigur59tilFigur62,hvordenførsteerudtryktmedenslagsflow‐diagrammeringogdensidstiJAVA‐kode
If(tal>999){optil999(tal/1000);Sounds.saytusinde.play();if(tal%1000!=0)optil999(tal%1000);elsereturn;}
//taliområdet1.000..999.999afviklesidenneif‐sætning(eksempel27.515)//Derafspillesdendelaftalordetdererovertusindef.eks.27.//Derafspilles“tusinde”//Hvistalleterforskelligfraetheltantaltusinde,såkaldesmetodenforudtaleaf//talmellem0og999,f.eks.531//ellersafsluttes
FIGUR62KODEEKSEMPELFORAFSPILNINGAFTALMELLEM1.000OG999.999BEGGEINKLUSIVE
Algoritmenforafspilningaftalmellem0og999,beggeinklusive,erensmulemereindviklet,pågrundafdensærligedanskeudtaleafto‐cifredetal,seFigur63.Denførstedelafif‐sætningenspecificererenbetingelse”if(tal>99)”,oghvisdenneeropfyldtafspillesenoptagelse,hvorderbenævnesetantalhundrederefterfulgtaf”og”.Restenafif‐sætningenspecificererensituation,hvordenførstedelikkeeropfyldt:”elseif(tal>19)”og”else(tal<=19)”.
Publicvoidoptil999(inttal){if(tal>99){hent_op_til_19(tal/100);Sounds.sayhundrede.play();if(tal%100==0)return;elseSounds.sayog.play();tal=tal%100;}elseif(tal>19){if(tal%10==0){hent_10ere(tal);return;}else{hent_op_til_19(tal%10);Sounds.saykortog.play();hent_10ere(tal‐(tal%10));}
//taliområdet0..999afviklesidenneimetode//hvistalleterstørreend99,//afspilmestbetydendecifferdvs.antalhundreder//derefterafspilleshundrede//hvisetheltantalhundrederafsluttes//ellershvistalletikkeeretheltantalhundreder//afspilles”og”//cifretforhundrederpillesaftallet//hvistalleterstørreend19//oghvistalleterenhel10’er,f.eks.30//afspilles10’eren,dvs.f.eks.sige30//ellerhvistalleterikkeerenhelhelti’er,f.eks31//afspileneren,f.eks.1//afspilog//afspilti’eren,f.eks.30
Læreprocesserogrobotsystemer
157
}else(tal<=19)hent_op_til_19(tal);}
//tallenemellem0og19udtalesindividuelt
FIGUR63KODEEKSEMPELFRAAFSPILNINGAFTALMELLEM1OG999BEGGEINKLUSIVE
Fjerdeintervention4.Testafprototype:
Måletmeddennesessionvaratudføreusabilitytestogatvurdere,omdervarnokpotentialeidesignettilatgåvidere.Voresindledendeobservationerviste,atbørnenevarinteresseredeiklodserne,atdeunderstøttedeeleverneiatudtaletal,ogatdeklartvarinteresseretiatbrugeNumberBlockstilatkonstruerersåstoretalsommuligt,entenmedalleklodserneellermedetbestemtudvalg.
Voresfokusvarpåtallenemellem1og100,idetdeterdissetal,somderersærligtfokuspåiandenklasse,ogdeterdissetal,somersærligtudfordrendeatudtale(Misfeldt,2010).Detvistesigdog,atbørnenevarfascineretafstoretalimillionstørrelsensomf.eks.8.765.654.191.Ogmangeafbørnenekunnemedstøtteudtaledissetalstoretal.Dettefaktumkomsomenoverraskelseforlæreren,daklassenkunarbejdedemedtoogtrecifredetalpådettetidspunkt.
Interventionviste,atbørn(igrupperpåfire)varistandtilatskabesmåspilogkonkurrencermedI‐BLOCKsudenatblivestyretafforskerne.Detvarenoverraskelseidenforstand,atdenneprototypevarudformetudenindbyggetgameplay.Desudentyderobservationernepå,atsamarbejdetblevhjulpetpåvejafblokkenesstørrelse,idetbørnenesammenkunneløseopgaverogsnakkeomtal.
Efterfølgendeblevdetbesluttetatudvikleennyversionafprototypen,såledesatmanogsåkunnesammenlignetal.
Femteintervention:Sammenligningaftal
Interventionblevafvikletovertotimermedbørnenefordeltigrupperpå3‐4mand.Øvelsernehand‐ledeiførsteomgangomatudtaleogsammenlignetal.Børneneudtalteogsammenlignedetotal,f.eks.217og318.Herefterblevmasterklodsenmonteret,ogsystemetudtalte,hvilkettaldervarstørst.Bør‐nenekunnefordeflestesvedkommendesammenlignetalmedtrecifreogfortælle,hvilketdervarstørst.Børneneblevderefteropfordrettiludenatvendeklodsenomatgøreforskellenpåtalstørrel‐sernesåstorsommulig.Børneneblevspurgtom,hvordanmankunnese,atdetenetalvarstørreendedetandet.Dettegavanledningtilendiskussionompositionernesbetydning.Børnenehavdegodtstyrpå,hvilkenpositiondervardenmestbetydende.
Nedenståendetabelermedtagetforatviseeksemplerpå,hvordaninterventionenmedbørnenefore‐gik.Øvelserneblevindledtmedtocifredetal,somdeudtalteogsammenlignede,herefterstegantalletafcifre:
Læreprocesserogrobotsystemer
158
TABEL4TESTMEDNUMBERBLOCKS
Børnenebliverbedtomatfortælle,hvilketo‐cifredetaldeharforansig.Deter84og15.Tilatbegyndehardelidtsværtvedatfortælle,at8og4er84.Derefterblevdebedtom,atfortællehvilkettaldererdetstørste.Hvilketdenemtkanfor‐tælle.
(5:21‐24)DerefterbyggedesdertalmedhundrerogtusinderHerudtaleretafbørnene8.754.Hereftergentagerrobotten.Børnenebliverderefterbedtomatbyggedetmindstmuligetalmedklodserne,som4.578.Detteudta‐lesafbørnogrobot.
(5:10‐14)
Herbyggestotal,someristørrelsesordenenhundredeogtusinder.Børnenevilgernesættedetotalsammentiletstort.Mendebliveriførsteomgangbedtomatudtaletallenehverforsig.
(5:21‐24)
Denenepigelytterherspændttiludtalenafdettal,hunharbygget.Hunkangenkendeat40,somhunselvharindtaltimikrofon,ogsomindgårirobottensudtaleaftallet.
(5:21‐24)
Etafbørnenesiger:”hvadskerderhvisvivenderklodserne?‐ellerstillerdemop?”
(5:21‐24)Børneneudtalerogpegerpådetsteddeernåettil:9.975.445ellermerepræcistdet
9.995.445.
Børnenelyttertilrobottensudtale
(5:21‐24)
Læreprocesserogrobotsystemer
159
Børneneskriver1,2og3millioner.Deteneafbørnenekanskrivedetudenudenstøtte.
(5:21‐24)
Efterfølgendeafprøvedesenandenversionafsammenligningsfunktionaliteten,somfortalte,hvormegetdetenetalvarstørreenddetandet,f.eks.at21er3størreend18.Detteudfordredebørnenesregneevner,idetbørneneikkeheltvarnåettilsubtraktionendnu.Derforvardennefunktionalitetlidtvelsvær.Børnenekunnesammenlignestørrelsenpået‐ellertocifredetal,ogdemereellermindreintuitivtfortælle,hvorstorforskellenpåtallenevar.Børnenekunneimidlertidikkeskriveetminus‐stykkeop,selvomnogleafbørneneprøvede.Dekunnesåledesikkemetodiskregnesigfremtilfor‐skellene.Børneneblevopfordrettilatudføretalsammenligninger,hvordetenetalf.eks.vartoellertistørreenddetandet,hvilketlykkedes.Børneneskullenetopigangmedsubtraktion,såvibesluttedeatvendetilbagetildennefunktionalitetogafprøvedenigenvedsjetteogsidsteiteration.
Iforbindelsemedevalueringenafinterventionenogplanlægningenafdennæstenåedevifremtilfølgendepointer:
Funktionalitetentilsammenligningaftalkunnebrugessomindgangtildelsatudtaletal,delsatforståprincippetisammenligningogdelstilatindgåidialogompositionssystemet.
Denmereavanceredefunktionalitet,somvisteforskellemellemtallenestørrelse,vistesigatværeskudtlidtovermåletheribegyndelsenafandenklasse.Detvistesig,atarbejdetmedklodsernevarderesførstemødemedattrækkefra.
Dervardesværreendelusability‐problemermedklodserne,somvirkedelidtforstyrrendepåtesten.F.eks.varderenklods,derikkevirkedeordentligt,ogdenforstyrrendetesten,indtildenendeligblevtagetudafforsøget.
Detblevbesluttetatholdeensidsteintervention,hvorderskullelugesudismåproblemerne,oghvorøvelsernetilbørneneskulletilpassesderesfagligeniveauogsamtidigudfordredem.
Den6.ogafsluttendeintervention
I6.interventionblevlærereninddragetiudviklingenafudbyggedefunktionaliteter.
Idenneinterventionhavdelærerenencentralrolleiforholdtilattalemedbørneneomtalogsam‐menligninger.Idetidligereinterventionerundervistelærerenenstordelaftidendeelever,somikkedeltogiafprøvningenafkuberne.Menidenneinterventionhavdelærerenenaktivrolleoggennemførteflereforskelligelæringsaktivitetermedsammenmedbørnene.
Heundererdereteksempel,seTabel5,hvorbørnenebyggertrecifredetal.Førstbliverbørnenebedtomatvælgetreklodserhver.Derefterbyggerdedetstørstmuligetalmeddegivnklodser.Såudtaler
Læreprocesserogrobotsystemer
160
denførstegruppederestalmedstøttefralæreren,sompegerpådebetydendecifre.Dernæstudtalerdenandengruppetalletudenstøtte.Børnenekanudentøvenfortælle,hvilkettaldererdetstørste.Derefterforbindestalkonstruktionernemeddensærligesammenligningsklods,ogrobotsystemetudtalerogsammenlignertallene.Dettebekræftedebørneneideresudtale,ogdekommenterede,hvemdetnuvarafderesklassekammerater,hvisstemmerobotsystemettaltemed.
TABEL5LÆREROGBØRNBYGGERTRECIFREDETAL
An
7.7 RESUMÉAFDEAFSLUTTENDEINTERVIEWS(FASE3)
Seksafbørneneogderesmatematiklærerblevinterviewetudfraendesign‐oglæringsvinkel.Deblevbl.a.spurgtom,hvordandehavdeføltsiginddragetidesignprocessen,oghvordandeoplevedeatdel‐tageiteknologiskedesignprocesser.Derudoverblevdespurgtom,hvordanmankunnelæreomposi‐tionssystemetvedhjælpafklodserne,oglærerenblevsærligtspurgtom,hvordanklodsernekunneinddragesidendagligeundervisning,oghvilkelæringspotentialerhanså.
Børnenesperspektiv
Børnenesyntes,atdetvarnogetheltsærligt,atderesegnestemmerblevbrugtsomendelafprototy‐pen.Nårbørneneblevspurgt,hvordandehavdeindflydelse,vardetderforsærligtbrugenafderes
Læreprocesserogrobotsystemer
161
stemmerdenævnte.Lærerenfremhævedeogså,atbrugenafbørnenesstemmerhavdestyrketderesejerskabtilprocessen.Børnenekunnedesudenkendederesegneoghinandensstemmer:
Barn2:”..Iharlyttettilvoresideer,detmedatbrugevoresstemmer....Mankanhøresinegenstemmeogdetersjovt...Jegsigernogetmedhundredeispillet”(6:44)
Læreren:”Deharglædetsigenormtmeget,deterdersletingentvivlom.Detharliggethøjtpåderesønskeliste.Børneneharogsåoplevetdetsomspændendeoggivendeatværeendelafprocessen..(1:02:52)”
Allebørneneiinterviewetvillegerneenandengangdeltageiteknologiskedesignprojekter,detværesigbådesombørn,ellernårdeblevvoksne.Dehavdeogsåideertil,hvordandeteksisterendespilkunneblivesjovere,f.eks.vedatbrugecomputerskærmenmereaktivtoganvendefilmklipafbørnenesomendelafspillet.
Barn3:(Skærmen)....kunnevisehovederne,somvistehvemdersagdedet.Sådetersådanetlidtgrønthovedagtigt..Jaogsåkunnemanf.eks.filmeogsåkunnemansesigselviklassen,ogsåkunnemansedetiklodsen(24:14)
Normaltarbejdedebørnenemedtal,sommaksimaltbestodaftrecifre.
Barn3:”tildagligarbejdervihøjstmed100’ereller1000’er”(16:00–28:30)
Dissetalarbejdededesåmedatudtaleoglæggesammen.Ogidenperiode,vikomiklassen,lærtedeattrækkefra.Børnenevardesudengodetilatforklare,hvordanmangjordetalstørreogmindrevedattilføjeellerfjernecifre.Derudoverforklaredede,atettalgøresstørrevedatgøredetmestbetydendecifferstørre.
Barn3:”Hvismansætterdethøjestetalforrestogdetmindstetalbagerst.””Detstørstetalviharlaveter95nej95.511”(16:00–28:30)
Børnenementedesuden,atklodsernehjalpdemmedatudtaletal,ogatmankunneblivevedmedatsætteklodsernesammenpånyemåder.
Barn2:”mankansættetallenesammenpånyemåderogblivevedogbliveved”(6:44‐15:51)
Barn3:”Dehøjetalhjalpden(robotsystemet)medatsige,hvorhøjtdevar”(16:00–28:30)
Lærerenssynpådesignoglæringmedklodserne
Klassensmatematiklærerblevintervieweftersidsteintervention,oghanudtaltebla.:
Læreren:”...jegsynes,deterglimrende,atvistarterfrascratchsogbyderindmednogleideer,ogatmanerinvolveretiprocessen.Ogpåsammemådemedeleverne,atIvarudeogspørgeomdehavdenogleideertil,hvordanvikanlavedeterspilellersystem.”(56:00)
Læreprocesserogrobotsystemer
162
Bådelærerogeleversyntes,atdetvarværdifuldt,atdeblevinddraget,ogatderblevlyttettilderesideer.Underviserensyntes,atdetvarvigtigt,atdeikkeblotlagdeelevertil,menatlærereogeleverogkunnefåudbytteafforsøgene.
Lærerenmente,atdetvaroplagtatanvendeklodserneiforbindelsemedværksstedundervisning.Matematiktimernevariforvejendeltopialmindeligklasseundervisningogsåværkstedsundervisning,hvorbørnenegruppevisarbejdedemedfysiskeartefakterogmindrespil,somerknyttettildetanvendteundervisningssystem.
Lærerenblevspurgt,omklodsernekunnenoget,sompapirogblyantikkekunne.Oghanfremhævede,atklodsernekunnekommunikerepåflerekanaler:
Læreren:”..atde(klodserne)talertilmangekanalerpåengang,destårmedklodserneogfølerdem.Sådeterkonkretfordem,defårdetindauditivt,fordidehørerlydene...Nårdearbejderpådenmåde,dehargjortnu,erderbasisforatfånoglegodesnakkemedeleverne....Detersåumiddelbart–detersånemtatskifterundt:Ogsågørvidétistedetfor.Såskiftervidettaludmeddet.”(1:06:10)
Lærerenmente,atklodserneappelleredetilflerekanalerhosbørnenebådeauditiveogtaktilekanaler.Derudovergavfællesfysiskekonstruktioneretgodtgrundlagforattalemedbørneneogtalstørrelser.Ogklodsernesmodularitetgjordedetnemtatændretalogtalstørrelse.
Klodsernekunneværetilstorhjælpforbådedebørn,somharrigtigsværtogrigtignemtvedmatema‐tik,seunderviserenskommentar:
Læreren:”Detharhjulpetdem,deterjegheltsikkerpådethar.xxharrigtigrigtigsværtvedatsigetal,ogviharfårhjælpfrahjælpecentralenforatindkredse,hvadderergalt....Baredetathunfandtudaf,athvishunplacerededestoretalforrest,såblevtalletstørre,ogdesmåtalbagefterogsådannogleting.Nogengangesåerderbaresådanheltlukket,ogmankansletikkefåhendetilatarbejdemednogetmatematik.Detatdetvarsåkonkretforhende,nårhunstårmeddederklodser(38:39)”..
...dedygtigstesomf.eks.yyogzz.Dehargodtkunnesigenogenafdestoretal.Mendenderrytmehargivetdemenstrukturtilatsigedestoretal.
Dervarensærligrytmeidenmåderobotsystemetudtaltetallenepå,somhjalpbørnenemedatstruk‐turereudtalenafstoretal.Lærerenbedmærkeidenrytme,ogmenteatdenrytmekunnebrugespædagogiskpåsammemådesomrytmeistavelserogremser,somkangøredetnemmereathuskenogetnyt:
Læreren:”Deharsådanenrytmef.eks.99.999,detbliverrettydeligtfordemmedtusindernehundrederneosv.Ogmankanhørepådem,atdenderrytmebegynderdeogsåselvatbruge,nårdeskalsigetallene.Ogdettrorjegerrigtiggodtfordem,detbliverkonkretfordem,ogsåfårdesagtdenderrytmeogså.....Menrytmenhargivetdemenstrukturtilatsigedestoretal.Atdetikkebarebliverohhhh,nårdetskalsigestoretal.Atden(systemet)harhjulpetdemmedatstrukturereudtalen.”(52:00)
Læreprocesserogrobotsystemer
163
Opsummerendevurdererlærerenlæringspotentialernetilatværebaseretpåenkombinationafrytme,fysiskogauditivinteraktionogkollaboration:
Læreren:...Gøredemsikreitalsystemetsopbygning,ihøjgradpga.afrytmen,ogatdestårkonkretmedklodserne.Destårkonkretmedklodser,ogdehørertalleneauditivt,fordicomputerenudtalertallene.Ogdefårensnakom,atdethererstørreogmindreogsådannogleting.(55:22)
7.8 RETROSPEKTIVANALYSE(FASE4)
Denretrospektiveanalyseeropdelti:
‐ analyseibrugenafklodserirelationtilminlæringsanalysemodel‐ oganalyseafdesignprocessen
Retrospektivanalyseibrugenafklodserirelationtilminlæringsanalysemodel
Casenanalyseresmedudgangspunktianalysemodelleiafsnit2.6Analysemodelformedskabende,reflekterendeoginnovativelæreprocesser.
Socialitetogpraksisfællesskaber‐NumberBlocksbyggerpåsammemådesomFractionBattlepåkol‐laboration.Dialogenomklodserne,somforegårbørnimellemogmeddereslærer,varencentraldellæreprocessen.Klodsernevaretværktøj,somkunneavendesienkollaborativeproces,degavfeed‐backafhængigtaf,hvordandeblevsamlet.BrugenafNumberBlocksforegikiskoleklassenpåsammemådesomiforrigecase.NumberBlocksvarherkonkreteartefakter,sombørneneogdereslæreranvendteimatematikundervisningen.PraksisfællesskabetomkringmatematikogidettetilfældemerespecifiktNumberBlocksdannederammenforbørnenesoglærerensaktivdeltagelse,jævnførafsnit2.2Trin2:Socialpraksisorienteretlæring,handlingogrefleksion.Børneneønskedeatværeendelafdettefællesskab.Derfordeltogdegerneialledekonkreteaktiviteter,dervariforbindelsemedudviklingenafNumberBlocks.
Medskabenogkreativitet–Børnenekonstrueredeselvdetal,somdeskulleøvesigiatudtale.Defikf.eks.førsttreklodserogfikgradvistflereogflereefterhånden,somdefikstyrpåudtalen.Systemetgavløbendesvarpå,hvordantalleneskulleudtales.DennetypelæringkansammenlignesmedPapertskonstruktionisme,hvordenlærendelærervedkonstruktionogdigitalfeedback,jævnførafsnit4.1Singulærerobotsystemlæremidler:Papertsrobotskildpadde.
Deudvikledeselvkonkurrencer,derhandledeomatkonstruereogudtaledetstørstetal,hvilketvarkreativt,idetderikkevarindbyggetnogetgameplay.Dennetypekreativiteterlegendeogkansam‐menlignesmedBatesonbegreb”deterbareleg”,hvordelærendeeksperimenteredeientrygramme,jævnførafsnit2.5Trin5:Leg,medskabenogeksperimenterendelæreprocesser.
Refleksion–Eleverneblevopfordrettilatudtaletallene,indensystemetfikbeskedomatkommemeddenkorrekteudtale.Ogdesammenlignedetalogkommedbudpåforskellen,førdeegentligkunnetrækkedemfrahinanden.Dettegavetvekselspilmellemenmereintuitivogenmerebevidstogbegrebsligtilgangtilemnet.
Læreprocesserogrobotsystemer
164
Lydogrytmespilledeenstorrolleforbørnenesfornemmelsefortallene.Rytmenlærtedematstrukturereudtalenaftallene,ogdetvarinæsteinstansogsåmedtilatgivedenenforståelseaflogikkeniopbygningenaftallene.Medhensyntillydenhavdedetbetydning,atbørnenekunnegenkendederesegnestemmerirobottensudtale.Udoveratdetteoplevedessomsjovtogunderholdende,vardetmedtilatgørebørnenemerefortroligeogtryggevedrobotsystemet.
Detteunderstøttedeenløbendeatreflektereovertalogderesudtaleundervejsiøvelserne.Dennetyperefleksionkanbenævnessomrefleksion‐i‐handling,jævnførafsnit2.2Trin2:Socialpraksisorienteretlæring,handlingogrefleksion.Dennetyperefleksionforekommernetop,nårdenlærendeaktivterigangmedenaktivitet.
Kontekster–Atstykketalsammenvedhjælpafklodservarnykontekstforbørnene.Iennormal”klods‐kontekst”villedehavebrugtklodsertilatbyggetårneellerfinurligeLEGO‐konstruktioner,dettekanbeskrivessomenlegendekontekst.Nuskulledeoverføredenneforudgåendeerfaringtilenundervisningssammenhæng.Klodsernemedtalpåerenslagskæmpeterninger.Dennyekontekstfortalgavbørnenemulighedforatkombineretaloggøredemstørreellermindreblotvedatflytteenklods.Detgjordedettydeligtforbørnene,atcifrenevarkonkretetalkomponenter,ogskulleettalgøresstørrebyttededeblotompårækkefølgen.Læremidletforbinderenlegendekontekstmedenmatematikkontekst,ogdennekoblingmellemdissekontekstermedvirkertil,atbørnenekanarbejdepåennymådemedpositionssystemet.
Idetteindgikogså,somnævnt,ovenfor,envekslenmellemenmerekropsligogintuitivomgangmedtaleneogenmereintelletuelogbegrebsligforståelse.Børnenekunnekommelangtvedatforsøgesigfrem,lyttetilrytmenirobottensudtaleoglegemedtallene.Menefterhåndendannedesetgrundlag,somkunnegiveafsætfor”atsnakke”omtal,sammenligningerogtalsystemetsopbygning.Altsåenmerebegrebsligogeksplictlæring.
AnvendelseaferfaringerogvideninyeomgivelsersvarertilBatesonlæring2,jævnførafsnit2.1.Trin1:Refleksionilæringoglæringstaksonomi.Dennetypelæringgiverdenlærendeenmulighedforigennemnyeoplevergradvistattilpasseogudviklesinviden.
Retrospektivanalyseafdesignprocessen
Herunderredegøresderfordesærligeerfaringer,dervarmeddesignprocesseniforbindelsemedudviklingeafNumberBlocks
Designprocesseninddrogmålgruppensomaktivedeltagere,bragtedemmedietskabendepraksis‐fællesskab.PraksisfællesskabetfordesignafNumberBlockskomsåledestilatbeståafeleverne,deresmatematiklærerogdetilknyttedeforskere.Idettefællesskabfikallenyeerfaringermedteknologiskedesignprocesseromendiforskelliggrad.
Medskabenogkreativitet‐Børneneblevopfordrettilatdeltageidesignprocessenindenforenrækkekonkreteområder.
Debedtomatdeltageibrainstormprocessenibegyndelsenafudviklingsprocessen.Børneneforeslogikkeuventetideeromadditionogsubtraktion.Deforslogmatematiskeemner,dehavdearbejdetmed,
Læreprocesserogrobotsystemer
165
ogdadegikislutningenafførsteklassevedførsteintervention,varderesmatematiskeerfaringermegetbegrænsede.Derforvardetogsåidennecaseikkemuligtatanvendebørneneskonkreteideerdirekte.Deresideergavosdogenideombørnenesmatematikfaglighed.Derforblevindholdetaflæremidletudvalgtpåbaggrundafideerfrareferencegruppenafmatematiklærereogforskergruppen.
Derudoverblevbørnenebedtomatindtalestemmertilklodserne.Dettegavdemenkonkretfornem‐melseafatdebidrogtildesignprocessen,ogdetvarendelafdet,derseneregjordedetinteressantforbørneneatanvendeklodserne,f.eks.atprogrammetkombineredederesstemmertiludtaleafdemegetstoretal.Derudovergavbrugenafegnestemmerbørneneetsærligtejerskaboverforprojektet.
Derudenvarbørnenetestereafsystemetundervejs.Dvs.atdeleveredekonkretinputtil,hvadderfungerede,oghvaderikkefungerederentteknisk.Derudovergavdenløbendetestmulighedforpræ‐cistattilpasselæremidlettilklassensfagligeniveau.Desudenfikviindtrykaf,hvormegetstøttebørnenehavdebehoviudtalenaftal,oghvorhurtigbørnenesprogressionvar,nårdegikfraatudtalemindretaltilatudtalestørretal.
Børnenefikenforståelsefordeenkeltetrinidesignprocessen,idetdefrainterventiontilinterventionkunnefølgeudviklingenaflæremidlet.Delsfiklæremidletf.eks.nyefeatures,ogdelsblevderrettetsmåfejlundervejs.Refleksionenvardogikkebevidst,ogbørnenerollevarafoptimerendenaturiforholdtiludviklingsforløbet.Læremidletblevgradvistoptimeretsomfølgeafbørnenesdeltagelseiprocessen.
Designmulighederifremtidigelærmidler‐Designprocessenvarcentralforbørneneslæreproces,idetdesignprocessengavdemnyeogsærligemulighederforatværeaktivedeltagere.Dettevarenunikmulighedfornetopdenneklasse,somvarmedtilatdesignelæremidlet.Menhvadmedkommendebrugere,somvillemødelæremidletimerefærdigudvikletform?Fornyelæremidlerkunneperma‐nentedesignmulighedertænkesind,f.eks.kunnederudviklesetbrugerinterfacetilNumberBlocks,hvorfremtidigebrugereselvkunneindtaletalogforetageandredesignbeslutninger.Mankunneogsåforestillesigetprogrammeringsinterface,somdet,derfindestilLappsetshinkeruder,jævnførafsnit4.3Singulærerobotsystemlæremidler:Digitalelegepladsertilleg,læringogbevægelse.IfølgelokaleerfaringerfraRosengårskolen,kanbørnfra3.‐4.klasseprogrammeresmåspiltildenneplatform(Skoleteknologisknetværk,konferencemaj2011).Læremidletkunnealtsåpræsenteresfornyebrugereidelvisufærdigform,såbrugerneselvskulletilpassedetisamarbejdemedlæreren.
Betydningenafinterventionerneforudviklingsprocessen‐Demangeiterationeridesignprocessengjorde,atforskernekonstantkunnestillespørgsmålstegnved,omspilideenfungeredehensigtsmæs‐sigt,oghvadderskullejusteresundervejs.Derudovervardetmuligtatfånyeideerundervejs,somkunneafprøvesipraksis.Deniterativeprocesvarplanlagtecyklusserafhandlingogrefleksionoverpraksis,seFigur64.Denrefleksion,derskeriforlængelseafinterventionen,kansomnævntværeafoptimerendekarakter,somSchönsrefleksion‐over‐handling(Schön,2001).Refleksionenkanderud‐overværeafenmerekreativogskabendekarakter.Vekselvirkningenmellemrefleksionoginterven‐tionvarenproces,derskabtedynamikogkontrasteriudviklingsprocessen.Idennedynamiskevekselvirkningopstodnyvidenognyeerfaringermed,hvadderfungererlæringsmæssigtogtek‐nologisk.Scharmerkalderdenformfornyvidenfortranscenderendeogbeskriverdensomblivendetilisamspilletmellematgøreogatvide(Scharmer,2001).
Læreprocesserogrobotsystemer
166
FIGUR64VEKSELVIRKNINGMELLEMINTERVENTIONOGREFLEKSION
Synergimellemklassensoglaboratorietskontekst–Forforskergruppenvardertokonkretekonteksterfordesignprocessen.Dervarpraksisfeltetoglaboratoriet,seFigur65.Praksisfeltetvarklassen,hvorteknologienblevtestet,oglaboratorietvarder,hvorteknologienblevudviklet.Dennevekselvirkningmellempraksisoglaboratoriumgjordedetnemmereatoverføreerfaringermellemdetokontekster.F.eks.kunnesoftwareudviklerenvedkonkreteiagttagelserafoverraskendebrugmedklodserneud‐føreenslagsindredebugging,somvilgøresenerefejlretningnemmere.Derudoverkunnemålgrup‐penskonkretebrugafklodsernemedvirketilfokuserepå,hvilkeideerderskulleimplementeresnæ‐stegang,ogf.eks.hvordanklodserneskullemærkes,såledesatdepassedebedretilbrugen.
FIGUR65VEKSELVIRKNINGMELLEMPRAKSISOGLABORATORIUM
7.9 OPSAMLING
Læreprocessenkvalificeredes,idetbørnenenuhavdemulighedforatfordybesigitalkonstruktionogpositionssystemetpåennymåde.Dekunnebyggeogkombineretal,ogsamtidigfikdefeedbackpåtalordenesudtale.Børnenefikenhåndgribeliginteraktivrepræsentationafpositionssystemet,hvilketgjordeatdefikenbedreforståelsemedpositionssystmet.DenfyiskeogkonstruerendehåndteringafklodsernesamtdenrytmiskeudtaleaftallenevarnogleafdesærligekvalitetervedNumberBlocks.
InterventionRefleksion
LaboratoriumPraksis
Læreprocesserogrobotsystemer
167
Designprocessenblevprægetafvekselvirkningenmellemlaboratoriumogpraksis,ideterfaringerfrapraksisfikdirektevirkningpådesignbeslutningerne.Specifikationeroglæringsmålblevførstgradvistfastlagt,idetbrugenafnumberblocksipraksispåvirkededesignbeslutningerneogdermedlæringsmålene.
Børnenesommedskaberemedvirkedetilatgiveetbørneperspektivpådesignprocessen.Børnenesmådeatdefinerelegepåmedklodserne,blevennaturligdelafdenmådeklodserneskullebrugespå.Derudoverhavdebørneneenvigtigrollevedattesteklodsernesvirkemådeipraksisoggivefingerpegomdenoverordnedeidefungerede.
7.10 FREMTIDSPERSPEKTIVERFORNUMBERBLOCKS
NumberBlockserenprototype,somhargodepotentialerforatblivevidereudvikletmednyfunktio‐naliteter.Prototypenerblevetpræsenteretpåfagligekonferencer(CELDACognitionandExploratoryLearningintheDigitalAge2010)(FLUIDomPervasivelæring),ogdererherkommetmangegodeforslagtilvidereudviklingogspørgsmålomf.eks.produktionspris.
Manvilkunneforestillesigatbyggeviderepådenmatematikapplikation,deralleredeerskabt,f.eks.udvidemedregningsarter,ellerudvikleapplikationersomrækkermereindifysikkensverden.
Klodserneerdogstadigforskningsprototyper,ogdetvillekræveetsærligtforskningsprojektellerkommercialiseringsprojektatgøreklodsernesalgbare.Dervilleskullelugesudidesmåfejl,ogklodsernevilskulleigennemetredesign,såledesatderkunerdenabsolutmestnødvendigeelektronikidem.
Læreprocesserogrobotsystemer
168
8 SAMMENFATNINGOGKONKLUSION
Detcentralespørgsmål,derskalopklaresidenneafhandling,er:
Hvordankanlæreprocesserkvalificeresvedhjælpafeksperimenteludviklingafrobotsyste‐mertilbrugiundervisning?‐ogherunderhvordantilrettelæggesteknologiskedesignpro‐cessersåledes,atpotentialerneiteknologienudnyttesoptimalttilgavnforslutbrugerne?
Svaretsammenfattesherigennemtretrin:
Trin1:Afhandlingensteoretiskeudgangspunktopsummeresogsammenfattes.Dettegøresitodele,somrepræsentererdetofaglighedersomerispillæreprocesserogrobotteknologi:
a. Opsamlingpådetlæringsteoretiskeudgangspunkt,hvorderredegøresfordetlærings‐teoretiskeudgangspunktogherunderminanalysemodel.
b. Opsamlingpådetrobotteknologiskeudangspunkt,hvorderredegøresforrobotsyste‐meroghvordandekananvendesiundervisningen.
Trin2:Derefterbesvareshovedspørgsmåletmedudgangspunktideeksperimentellecase.Dersættesfokuspåellevesærligepointer,somkvalificererrobotunderstøttedelæreprocesser.
Trin3:Tilslutredegøresderfordesærligeerfaringer,derergjortmeddesignprocesseriforbindelsemeddeeksperimentelleudviklingsforløb.
8.1 TRIN1:SAMMENFATNINGAFAFHANDLINGENSTEORETISKE
UDGANGSPUNKT
Førstsamlesderoppådetlæringsteoretiskeudgangspunktmedanalysemodellensomudgangspunkt.Detlæringsteoretiskeudgangspunktvilbliveeksemplificeretmedeksemplerfradeeksperimentellecases.
Dereftersamlesderpådetrobotteknologiskeudgangspunkt,hvordesærligekravtillæringsrobotteropsummeres.
8.1.1 OPSAMLINGPÅDETLÆRINGSTEORETISKEUDGANGSPUNKT
‐ Hvaderkvalitetilæring–hvordankonstateresden?–hvorforermedskabenogrefleksionvigtig?
Herundersammenfattesmitlæringsbegrebmedudgangspunktikapitel2ogdenudvikledeanalyse‐modelforlæreprocesser.Modellenillustreresherunder:
Læreprocesserogrobotsystemer
169
FIGUR66ANALYSEMODELFORLÆREPROCESSER
Grundlæggendefinderlæringstedipraksisfællesskaberogdermediensocialsammenhæng.Praksis‐fællesskabetkanværefamilien,skolen,klassen,arbejdspladsenellerfodboldklubben.Deltagelseerkernenidissefællesskaber.Mandeltagerforatværeendelaffællesskabet,foratfindesinpladsogforatlærenoget.PåFigur66ersocialitetogpraksisfællesskaberillustreretsometfundamentforlæring.
Deltagelseerkernenilæreprocesser,ogdermedbliverkvalitetilæringogsåforbundetmedudviklin‐genafmulighederogformerfordeltagelse.Deterhercentraltatskabeundervisningsformer,derfrembydermangfoldigedeltagelsesmuligheder.PåFigur66illustreresdeltagelsemedenvertikalpil.Deltagelseharmangeformer.Denkanværeadaptiv,hvordenlærendetilpassersigogtilpassersinvidentilengivenkontekstafviden.Denlærendetilpasserf.eks.sinviden,nårhananvenderdeninyekontekster,somf.eks.nårhananvendererfaringerfracomputerspilienundervisningssammenhæng.DetteforholdillustrerespåFigur66medkontekstflader.
Wenger(1998)sidestillerdeltagelseoglæring,hvilketindebærer,atmanikkekandeltageudenatlære,jævnførafsnit2.2,Trin2:Socialpraksisorienteretlæring,handlingogrefleksion.Mankanderforkonstatere,atønskværdiglæringforekommer,nårmankonstatererkonstruktivdeltagelseilære‐processer.Skolenogdenlæring,somskerher,skerifølgeWengerietdesignetpraksisfællesskab.Dettepraksisfællesskaberdesignetmedhenblikpåatfremmedeltagelse.Idenneafhandlinghardetnetopværetmåletatdesignepraksisfællesskaber,hvorteknologienkanmedvirketilatfremmemeningsfuldedeltagelsesformerfordelærende.
Deltagelsekanogsåværekreativoginnovativafkarakter.DenlodrettepilpåovenståendeFigur66gårsåledesfrapassivtilpasningtilinnovationogkreativitet.
Iforbindelsemeddesignprocessendeltogbørnenesommedarbejdere,sparringspartnereogtestere.IbrugenafFractionBattleogNumberBlocksdeltogbørnenemedkrop,bevægelse,før‐begrebsligerfaring,leg,udforsken,fysiskkonstruktion,fysiskprogrammering,dialogogrefleksion.Alledissedeltagelsesformervilbliveopsummeretiafsnit8.2.8Mangfoldigdeltagelse,mangfoldiglæring,somomhandlerdedeltagelsesformer,derblevobserveretidetodesigncases.
Socialitetogpraksisfællesskaber
Innovation,fantasiogkreativitet
Kontekster
Refleksion
Deltagelseogmedskaben
Læreprocesserogrobotsystemer
170
Detodesigncasesiafhandlingenblevudvikletmedhenblik,atdeskullefungereiklassensmatemati‐skepraksisfællesskab.Derudoverblevrobotlæremidlerneudvikletmedhenblikpåatfremmebørne‐nesaktivedeltagelse.
Medskabenerensærligformfordeltagelse,hvordenlærendeerskabende,innovativ,kreativogfan‐tasifuld,jævnførafsnit2.4Trin4:Innovativogemergerendevidenpåbaggrundafdynamik.Dennemedskabenkonstateredesf.eks.iforbindelsemedidegeneringidetocases,omendideernemåttefortolkesogtilpassesforatkunneindarbejdesilæremidlerne.Medskabenvarogså,nårbørnenebyg‐gedetalkonstruktionermedklodserneogomsatteenkropsligfør‐begrebsligerfaringtilenfordemnybegrebsligforståelseafdetmatematiskeemne.Medskabenervigtig,idetdetgiverdenlærendemulig‐hedforatskabenyviden,nyeideerognyartefakter.Hvismedskabenikkeerendellæreprocessen,vildenlærendekunnereproducere,menikkeskabenyeideerogkoncepter.Reproduktionafvidenogkunnenskaldogikkenegligeres,dadenneerengrundlæggendeformforlæring.Reproduktionogmedskabenskalsupplerehinandenilæreprocessen.
Refleksionerenproces,hvordenlærendeovervejer,hvordanprocesserkanoptimeresogforbedres,oghvormanfårendyberefagligogmetodiskforståelse.Dettekanforgåidenkonkretesituationellerefterfølgende.Refleksiontænkeshersomenslagsdialog,hvordenlærendeoptimererf.eks.udførslenafopgaveriFractionBattle.IFractionBattlevardereksemplerpå,hvordanbørnene,imensdeven‐tedepåatskulleløseopgaver,diskuterede,hvordandehurtigstellersmartestkunneløseengivenopgave.DennetyperefleksionkansidestillesmedSchöns(2001)refleksion‐i‐handlingogrefleksion‐over‐handling,jævnførafsnit2.2,Trin2:Socialpraksisorienteretlæring,handlingogrefleksion.
Dennetyperefleksionerermedtilatoptimerelæringenhosdenenkelte,idetdenlærendegennem‐tænkerdetfagligeforløbogoptimerer,hvordandetskalforegåipraksis.Optimeringerenformfortilpasning,ogmegetlæringforegår,nårdenlærendetilpasserogoptimerersinehandlinger,jævnførafsnit2.1Trin1:Refleksionilæringoglæringstaksonomi.Refleksionervigtig,idetdenlærendebliverbevidstom,hvadderfungerer,oghvadderikkegør.Ogdeterenmådeatoptimerelæreprocesserpå.
Refleksionogdeltagelseindgårdesudeniendynamiskduo.Detteillustrerespåovenstående
Figur66,hvorrefleksionspiralererrundtomdeltagelsen.Deltagelsenbliveridennekonstellationtilmedskabenogkanbeskrivessomviden‐i‐handlingogløbenderefleksion,somkanfremmeinnovativeogkreativeprocesser.Medskabenogrefleksionbliverderforvigtig,nårdethandleromatværeinnovativogkreativ.Deltagelseogrefleksionkomplementererdermedhinandenilæreprocesser.
Ienundervisningssituationkanlæringsåledeskonstateresiforbindelsemedaktivdeltagelse,medska‐benogrefleksion.
Foratudvikleanalysemodellenharjeganvendtenrækkeforskelligelæringsteorier,somharfokuspådeltagelseogrefleksion.Bateson(2000)bidrogmedetsimplistiskogabstraktlæringssyn,somkanbeskrivessomgryendekonstruktivisme,hvordenlærendepåinteragerendeogdeltagendevistilpas‐sersigomgivelserneienlæreproces.DerudoverhavdeBatesonfokuspåbevidstrefleksionoverlæringsstrategier,ogikkemindstharhanudvikletenlæringstaksonomi,somharinspireretmangeherunderSchön(2001),Gleerup(2001)ogQvortrup(2006),somogsåercentraleiinspirationskildertilminlæringsforståelse.Schön(2001)ogWenger(1998)togdeltagelsemedindiensocialogsituativpraksis,hvorderkomkødogblodpå.Schönbidrogdesudenmedenoperationelpraksisrefleksion,
Læreprocesserogrobotsystemer
171
om,hvordandenlærendeløbendeforsøgeratoptimeredenforhåndenværendeaktivitetellerprodukt,hanarbejderpå.GleerupogQvortrupindgik,fordidebragteBatesonsteoriindinutidigundervis‐ningssammenhængmedeksemplerfranutidensuddannelsessystem.ForatfågrebominnovativeogkreativelæreprocesserblevScharmer(2000)indført,hansattefokuspådynamikkenmellemaktivhandlenogrefleksion.
Nårrobotlæremidlerskaludviklesoganalyseres,erdetvigtighaveetfokuspålæringsformer,somkanobserveresogoperationaliseres,nårmålgruppeninteragerermedrobotten.Medafsætiteoriernehardetværetmuligtatskelnemellemforskelligeiagttageligeformerforlæring–herunderformerfordeltagelseogniveauerforrefleksion.Disseharkunnetindgåsomkategorieriobservationenafbørne‐nesbrugafrobotlæremidlerne.Tilsvarendeharkategoriernekunneanvendesiplanlægningenafbådedesignogdidaktik.Teorierneoganalysemodellengiversåledesenbrugbarbegrebsligrammefordem,derarbejdermedatkvalificerelæreprocessermedbrugafrobotteknologi.
8.1.2 OPSAMLINGPÅDETROBOTTEKNOLOGISKEUDANGSPUNKT
‐ Hvordankanrobotteknologiogkropsligintelligensogudnyttesidigitalelæremidler?
Etrobotsystembestårafenrobotagent,densadfærdogdenssamspilmedomgivelserne,jævnførkapi‐tel3omSitueredeogkropsligerobottersomgrundlagforrobotlæremidler.Menneskerogdermeddelærendeerendelafrobottensomgivelser.Etrobotsystemkanbeståafflererobotagenter,ogsådannesystemerkaldesmodulærerobotter.Deternetopdennetyperobotter,someranvendtideeksperimentellecases.
Robotsystemer,somegnersigtillæremidler,skalværesitueredeogkropsligogadaptive.Atenrobotersitueretvilsige,atdenforholdersigsigtil’herognu’ændringeriomgivelserne(Brooks,1991),jævnførafsnit3.2Stadierirobottenshistorieframytetilinteraktivsitueretkropsligintelligentrobot.Kropslighedellersåkaldtembodimentbetegnerenslagskropsligintelligens,somekspliciterer,atintelligenskræverenkrop,enrobotkrop,somkansanseomgivelsernedirekteogdynamiskinterageremedverden.Nårrobottendynamisktilpassersigsineomgivelser,kandenbeskrivessomværendeadaptiv.Denlærendevilopleveensitueret,kropsligogadaptivrobot,somerinteraktivpåenanderle‐desfysiskbetonetmådeendenpc.F.eks.reageredeNumberBlocksforskelligtaltafhængigtaf,hvor‐danmanvendte,drejedeogforbandtdem.
Detblevdesudendiskuteret,omrobotagentertilbrugiundervisningskulleværesuperkomplekse.Detblevidenneundersøgelseforudsat,atbørneneslæringblevfremmetigennemaktivdeltagelseogder‐medmeningsfuldogkompleksinteraktionmedlæremiddelrobotten.Fraetteoretisksynspunkterenkompleksrobotadfærdikkenødvendigvisetproduktafenkompleksrobotagent,menderimodsnarereetproduktafinteraktionenmellemrobottenogomgivelserne,jævnførafsnit3.5Læring,interaktionogkompleksitet.Detvilsige,atrobotagententilbrugiundervisningsagtenskanværesimpelogsamtidigudfoldeenrigholdiginteraktionmedeleven.Robotterneideeksperimentellecasesbestårafsimplemodulærerobotagenter,somreagererpåtryk,orienteringogsammensætningogreagererkunvedhjælpaflysoglyd.Densimplekonstruktionkandemimidlertidenstorfleksibilitettilatkunnebrugespåforskelligemåderogmuliggørderforenkompleksanvendelse.Modsatkanenkompleksagent
Læreprocesserogrobotsystemer
172
rummeformangebindingertilatkunneinteragerefleksibeltmedomgivelserne.Herunderillustreresdet,hvordanforholdetmellemkomplekseomgivelsermedafspejlesienkompleksagentadfærd.
Rob
otag
ents
kom
plek
site
t
Kompleksitet i omgivelser
Pla
tform
s eg
neth
ed ti
l un
derv
isni
ng
Kompleksitet i adfærd
Number Blocks
Fraction Battle
FIGUR67ADFÆRDMELLEMROBOTLÆREMIDDEL,OMGIVELSEROGEGNETHEDTILUNDERVISNING
Ovenståendefigurillustrerer,atderelativtsimplerobotsystemerNumberBlocksogFractionBattleervelegnedetilatkunneindgåiundervisning.NumberBlockserensmulemerekompleks,idetNumberBlocksbådekansansekubensorientering,oghvordankuberneerforbundet.FractionBattlekankunsanse,omderblivertrykketpådemellerej.InteraktionmedNumberBlocksrummerderforfleremulighederogdermedpotentialetilatblivemerekompleks,idetdenkanopfangeenhøjeregradafkompleksitetiomgivelserne.
DetmodulæreaspektibådeNumberBlocksogFractionBattlegøratrobotsystemetssamledeadfærdblivermerekompleksoguforudsigelig.I‐BLOCKs,somerteknologien,derliggertilgrundforNumberBlocks,erensærligfleksibelplatform,somkantilpassestilutalligelæremidler,somkanværetilstøtteforf.eks.dansk,matematik,musikellernaturogteknik.Idenneafhandlingerdetmatematik,somerudfoldet.
Derudovererdereksempleriafhandlingenpåandrelovenderobotlæremidler,jævnførkapitel4Eksemplerpårobotsystemertilbrugiundervisning.Afsingulærerobotsystemerkanf.eks.nævnesPapertshistoriskeskildpadder,LEGOMindstormellerPicoCrickets.Paperthardannetskoleidenmoderneforståelseaf,hvordanmankanbrugeintelligenteartefakterherunderrobotlæremidleriundervisningen.Papertsgrundholdninger,atdenlærendeskalkunneeksperimenteresigfremtilenvidenogenforståelseafetgiventfagligtfeltsærligtindenformatematik.F.eks.sattehanbørntilateksperimenteremedatkonstrueregeometriskefigurervedhjælpafetsimpeltprogrammerings‐interface.Dettegavbørneneeneksperimenterendetilgangtilbådegeometriogprogrammeringudover,atdetgavbørneneenintuitivforståelseafgeometriskesammenhænge.Papertforbinderden
Læreprocesserogrobotsystemer
173
fysiskekonstruktionmeddenmerekognitiveogPiaget‐inspireredekonstruktionafviden.Dettehardannetgrundlagfordetlæringssyn,derliggertilgrundforf.eks.LEGOMindstormogPicoCrickets.Afmodulæresystemerkanf.eks.nævnesZuckermansFlowblocksogNielsensmusikkuber.DissesystemereriøvrigtskabtmedinspirationfraPapert.
8.2 TRIN2:HVORDANLÆRERPROCESSERKANKVALIFICERESAF
ROBOTSYSTEMER
Ideforgåendeafsnitblevdersamletompå,hvordandeltagelse,refleksionogsocialitetfraetteoretisksynspunktkvalificeredelæreprocesser.Ogvifiksamletoppå,hvilkekravmanskalstilletilrobottek‐nologifor,atdeneranvendeligienundervisningssammenhæng.Idefølgendeafsnitbesvaresdet,hvordanlæreprocesserkankvalificeresvedhjælpafrobotsystemermedudgangspunktideeksperi‐mentellecases.Detgøresienrækkepointersomkansesioversigtsformherunder,dissepointererafhandlingensegentligeresultater.
Decentralepointerfradisseeksperimenterersomfølger:
Forankringaffagligvidenikropsligeerfaringer.Brugernessamspilmedrobotternegørdetmu‐ligtfordematfåmerekropsligeerfaringermedemneområdet–f.eks.fornemmelseafrytmeniudtalenafstoretalellerafstørrelsesforholdeneibrøker.Disseerfaringerkanforankressomtavsvidenogdannegrundlagfordenviderelæring.
Fysiskeoplevelserogbegrebsligviden(Læring2).Dekropsligeerfaringerogdentavsevidenkangennemdidaktiskegreboversættestilmereeksplicitogbegrebsligviden.Læringenkommersåledestilatskeietvekselspilmellemkropsligeerfaringerogbegrebsligindsigt.
Eksperimenterendeogudforskendekompetencer.Idettesamspilmedrobotternelærerbørneneatundersøgenyeemnerogatkombinereforskelligekropslige,handlendeogreflekterendetil‐gange.Herigennemudviklerbørneneeksperimenterendeogudforskendekompetencer.
MedskabenBørneneermedtilatdesignedidaktikkensåvelsomlæremidlerne.Dennemed‐skabenderollebefodrerlærerprocessen.
Undervisere,didaktikogrobotlæremidler.Didaktikkenskalnytænkes,nårderkommertekno‐logiiklassen,ogdetervigtigt,atundervisernetageraktivtdelidennefornyelsesproces.
Leg,læringogrobotsystemer.Robotteknologiengivermulighederforetlegendesamspilmel‐lembørnoglæremidler,ogdetteerunderstøttendeforudforskendeogeksperimentellelære‐processer.
Læringgennemdesign.Teknologiskedesignprocesserintroduceredenyemåderforbørneneatdeltagepåogdettebetødnyemåderatlærepå.
Mangfoldigdeltagelse,mangfoldiglæring.Mangfoldighedafdeltagelsesformerskabermangfol¬digemåderatlærepå.
Irelationtilrobotsystemerogdesignprocesserkanfølgendepointeropsummeres:
Robotsystemereregnettilatkonkretisereabstrakteogmatematisketemaer.Robotlæremidlerkunnegøreabstraktekonceptersombrøkerkonkreteoghåndgribeligeforbørnene.
Læreprocesserogrobotsystemer
174
Modulærerobotterersærligegnedetiltilpasningaffleksiblelæringsmåltilpassesigfleksiblekonteksterforlæring.Disserobotteregnersigtilbrugerinddragendedesignprocesser,idetdeappellerertilinteraktionogernemmeattilpassetilforskelligartedelæringsmål.Atenrobotagenerkompleksogfærdigudviklet,kanderimodbetyde,atdenermindrefleksibelogegnetsommedieidesignaflæremidler‐fordidenervanskeligattilpassetilforskelligartedelæringsmålogdidaktik.
Brugerinddragelsesynliggørpotentialerhosmålgruppenogiteknologien.Icase2vistedetsigf.eks.,atbørnenefandtdetmotiverendeogsjovtatsigestoretalogimitererobotagentsrytmeiudtalenafdissetal,ogdetteåbnededidaktiskemuligheder,somviudnyttedeiundervisningen.
Ideefterfølgendeafsnitudfoldespointernehverforsig.
8.2.1 FORANKRINGAFFAGLIGVIDENIKROPSLIGEERFARINGER
Interaktionmedrobotsystemermedvirkerisærliggradtilatforankredenfagligevidenienfysiskoplevelse.
Læreprocessermedrobotsystemerbyderpåoplevelser,hvordenlærendebrugerhelekroppenogikkekunhovedet.Denlærendeopleverogerfarermedkroppendetfaglige,dererpåspiliinteraktionenmeddetkonkreterobotsystem.Denkropsligevidenkanbeskrivessomdeerfaringer,somdenlærendeharfrainteraktionenmedrobotsystemet.Pointenherernetop,atdenkropsligevidenogerfaringmedvirkertilatforankredenfagligeviden.
IdeneksperimentellecaseFractionBattleløbbørnenerundtogtrykkedepådeenkelterobotmodulerogoplevede,hvordansystemetreagerede,jævnførkapitel6Case1:DesignafFractionBattleetrobotteknologisklæremiddel.FysiskbevægelsevarensærligdelafatværeisamspilmedFractionBattle.Børneneudtrykteproportionerneibrøkerneveddetantalgange,detrykkedepåsatellitterne.Debleviøvrigtmegetopslugteafgameplayet.F.eks.sprangdeoverbordeforatnåhurtigerefremtilsattelliterne.Arbejdetmedbrøkernefikefterhåndensinegenkoreografi,somgradvistblevoptimeret,idetbørneneblevbedretilspillet.
INumberBlockssattebørneneklodsersammenogbyggedepådenmådetal.Afhængigaf,hvordandevendteogdrejededeenkelteklodser,oghvordandeforbandtklodsernetilmasterklodsen,udtaltesystemetdettal,somvendteopad,jævnførkapitel7Case2:DesignafrobotteknologisklæremiddelNumberBlocks.F.eks.konkurreredetogrupperafbørnom,hvemderkunnebyggedetstørstetalvedhjælpaftreklodser.Deskiftedetilattrækkeenklods.Derefterbyggedededetstørstmuligetalmeddeforhåndenværendeklodser.Tilslutudtaltebørneneogrobotsystemetsåtallene.Denneøvelseblevudbyggetmedensammenligningafdetotal.Detforgikved,atbørnenevurderedetallenesstørrelse,ogvedatsystemetvedhjælpafsammenligningsklodsenvurderedetallenesstørrelseiforholdtilhinanden.
DesudenhavdeNumberBlocksensærligvirkningpåbørnenesudtaleafstoretal.Systemetudtaltetal‐lenelangsomtogmedligelange”og”‐forbindelsermellemcifreneundtagenfortierne,f.eks.udtaltes720.516.313medtydelige”og”‐sekvensersom700”og”20millioner500”og”16tusinde300”og”13.
Læreprocesserogrobotsystemer
175
Dissegentagnelange”og’er”hjalpbørnenemedogudtaletallene,ogmankunnehøreatbørneneindoptogdennerytme.Dettegavbørneneenauditivstrukturforatudtalestoretal.
Dissekonkreteoplevelsermedvirkedetilatforankrebørnenesfagligevidenikonkreteoplevelser.Dekonkreteoplevelservarbaseretpåbørnenesinteraktionogaktivehandlinger.Detkanteoretiskbeskrivessomviden‐i‐handlingogerenviden,somikkepåenfyldestgørendemådekangøresekspli‐cit,jævnfør2.2Trin2:Socialpraksisorienteretlæring,handlingogrefleksion.Viden‐i‐handlingerder,hvorvoreshandlingerogerfaringersmeltersammen.Deterenslagstavstavsviden,somkommertiludtrykihandlingerienkonkretpraksis.IgennemdefysiskeoplevelsermedNumberBlocksindhøsterbørneneviden‐i‐handlingomudtaleaftalogbrøkregning.
8.2.2 FYSISKEOPLEVELSEROGBEGREBSLIGVIDEN(LÆRING2)
Brugafrobotsystemersomintroduktiontilfagligeemnergiverdenlærendeentrinvislæring,somkoblererfaringerogoplevelsermedfagligogintellektuelviden,hvilketforklaresherunder.
Defysiskeoplevelserbørnenefikmedrobotlæremidlerne,adskillersigfraderesoplevelsermedencomputer,hvorlæringsaktivitetenervirtueltrepræsenteretpåenskærm.BørnenebyggedekonkretmedNumberBlocks,devendteogdrejedeklodserneogsattedemsammen.
Defysiskeoplevelser,sombørnenefikiforbindelsemedbrugafrobotlæremidlerne,kansomdetblevbeskrevetiforegåendebeskrivessomviden‐i‐handling.Ogdennevidenvarikkeibegyndelseneksplicitogbegrebsliggjort.Børnenekunnef.eks.ikkebegyndelsenomsættemellemnumeriskerepræsentationoggrafiskrepræsentationafbrøker.Ogdeskulleidetheletagethavesatordpå,atdetnetopvarbrøker,dearbejdedemed.Kropsligogikke‐begrebsligvidenkansammenlignesmedNonakas(1995)begrebfortavsvidensomenkropsligerfaring,somopståriforbindelsemedkonkretehandlinger,jævnførafsnit2.4omTrin4:Innovativogemergerendevidenpåbaggrundafdynamik.DentavsevidenogdeneksplicittevidensupplererifølgeNonakahinanden.Dentavsevidenblivertileksplicitvidenogviseversaiforbindelsesocialeprocesserogkreativeaktiviteter.Iforbindelsemedintroduktiontilf.eks.brøkregningerdettrinnetfrafysiskoplevelseogtavsvidentileksplicitbegrebsligviden,somerifokus.
EnafdesærligepointerfracasenmedFractionBattleomhandledetransformationmellemfør‐begrebsligfysiskoplevelseogeksplicitbegrebslighed.Hereretlilleresumésomeksempel:Icasenle‐gedebørneneiførsteomgangmedbrøkregningsspilletudenathavenogensærligvidenombrøker.Denvidendetilegnedesigvedatspillespilletvarenkropsligtavsvidenogintuitivviden.Nårbørnenesåefterfølgendetalteombrøker,fikdeleafdennekropsligevidenordogblevsatpåbegreb.Idetderblevsatordpåoplevelserne,foregikenformaliseringafoplevelser.Dennefør‐begrebsligevidenombrøkerblevundervejsigennemundervisningentransformerettilenbegrebsligvidenombrøkerienbegrebsligogintellektuelkontekst.
Transformationfrafør‐begrebsligvidenellerviden‐i‐handlingtilbegrebsligvidenskete,nårbørneneogdereslærerefterfølgendetalteomoplevelsenogbrugtedensomreferencerammeiforbindelsemedf.eks.introduktionafteoriogopgaver.Undervisningenvartilrettelagtsåledes,atbørneneskullehaveenoplevelsemedbrøker,ogdereftervardersåværeintervalleriundervisningen,hvorbørnene
Læreprocesserogrobotsystemer
176
omsættederesoplevelsertileksplicittebegreber.Dvs.førstlegvedFractionBattleogderefternogleopgaver,hvordeskulletegnegrafiskrepræsenteredebrøker,ogsåsidenhenopsættegrafiskrepræsentationtilnumeriskrepræsentation.Endelafdenneundervisningssituationkanbeskrivessomrefleksion‐over‐handling.Nårbørneneskulletegnebrøker,omsættebrøkertilnumeriskværdiellerplanlægge,hvordandeskulleudføredennæsteFractionBattleopgave,kunnedetænketilbagepådereskonkreteoplevelsermedFractionBattle,ogdetmedvirkedetilatdanneenforbindelsemellemkonkreteFractionBattleoplevelserogeksplicittebegreberombrøker.Deter,nårforbindelsenmellemdekonkreteerfaringerogdenmereabstrakteteorismeltersammen,atbørnenekommertilatbesiddeennyfagligvidenombrøker.Tilrettelæggelsenafundervisningendannerdetnødvendigegrundlagforatdenenfysiskoplevelsekanomsættestilbegrebsligviden.Oginteraktionenmedrobotsystemerunderstøtter,atbørnenefårenfysiskogkonkretoplevelsemedbrøker,ogdettemedvirkertil,atbørnenesvidenombrøkerfårenfysiskforankring.Ogdennefysiskeforankringkanhjælpebørnenemedtrinvisatfåfagliggrebomabstraktetemaer.
TilsvarendetransformationsketeibrugenafNumberBlocks.Herblevenfysiskoplevelseafatkombinereklodserogkopiererytmenirobottensudtaleaftalomsattilenmerebegrebsligforståelseaflogikkenitalsystemetsopbygning.
Denbegrebsligelæringbliverenlæring,sombyggerviderepåalleredeeksisterendeerfaringer,ogkanbeskrivessomlæring2(jævnførafsnit2.1omBatesonslæringstaksonomi).Læring2erdenslagslæ‐ring,somforegårved,atmantilpassereksisterendevidentilnyekontekster.Deneksisterendevidenerherviden‐i‐handlingogdennyekonteksterdenfaglige.
Attilpasseeksisterendevidentilbrugiennykonteksteretmindrelæringsmæssigtskridtendatskullebegyndefrabunden.Skaldenlærendebegyndefrabundenskalhanførstfindeudaf,hvaddererpåspilbådekontekstueltogindholdsmæssigt.Medlæring2erdetkunkontekstenderjusteres.Denfør‐begrebsligeeksperimenterenogkropsligeoplevelsegiveraltsåbørneneenmulighedfor,atfåenfagligindsigttrinvist.
Densærligelæring,derforegåritransformationenmellemfør‐begrebsligogbegrebsligviden,illustre‐resmednedenståendefigur.Idenvenstrebobleerdenfør‐begrebsligeinteraktionmedrobotsyste‐met,hvordenlærendelærerogidenprocesudviklerenfør‐begrebsligtavskropsligviden.Iboblentilhøjreerdenbegrebsligeogintellektuellevidenoglæring.Itransformationenmellemdisseforgårderenlæreproces,hvordeleafdenkropsligevidenekspliciteresogblivertilenbegrebsligintellektuelviden.Læreprocessenkatalyseresafdenundervisning,derforegår,imenslæreprocessenstårpå.Påmetaniveauvilderogsåværeplanlægningafdensærligeundervisning,somskaltilpasseslæreprocessen.
Læreprocesserogrobotsystemer
177
FIGUR68FRAFØRBEGREBSLIGTILBEGREBSLIGOGINTELLEKTUELVIDENFRAENKONTEKSTUELVINKEL(LÆRING2)
8.2.3 EKSPERIMENTERENDEOGUDFORSKENDEKOMPETENCER
Denlærendeudviklerisinbrugafrobotsystemeteksperimenterendeogudforskendekompetencer,seforklaringherunder.
IforbindelsemedNumberBlocksskullebørneneeksperimenteresigfremtilatforstå,hvadderskete,nårdevendteogdrejedeklodserneogsattedemsammen.Børneneeksperimenteredemedsmåogstoretalkombinationer.Foreksempelbyggedetogrupperafbørnhvertettalpåtreogfirecifre,dereftersattededissetalsammenogfikettalimillionklassen.Detteeretudtrykforeksperimenterenmedtal.Tabel4TestmedNumberBlocksiforrigekapitelvisernetop,hvordanbørnenekombineredeklodserogundersøgtederesmuligheder.
IforbindelsemedFractionBattleskullebørneneiførsteomgangeksperimenteresigfremtil,hvordanspilletvirkede.Ideenvar,atbørneneiPapertsstiltilatbegyndemedskulleeksperimenteresigfremtilenforståelseaf,hvordanmanlagdebrøkersammen.Paperterfortalerfor,atmatematikskallæresigennemkonkreteinteraktiveeksperimenter,jævnførafsnit4.1Singulærerobotsystemlæremidler:Papertsrobotskildpadde.Denførstedelafundervisningenforegikudfradevisen,atbørneneskulleinducerevidenombrøkervedafanvendeFractionBattle.Delagdebrøkersammenudenatdetegent‐ligtiførsteombegrebsligtatværeintroducerettildet.Opgavernekunneløsespåfleremåderogbør‐nenekunneselveksperimenteresigfremtilderesmåde.Noglebørngikefteratløseopgavenmedfær‐restmuligetrykogandrevilleanvendeenbestemtbrøkdel.
Læreprocesserogrobotsystemer
178
Denneformforaktiveksperimenterenindebærerenvigtigkompetence,nårderskallæresnogetheltnyt.Detkanbeskrivessom,atdenlærendeeksperimenteltprøveratfindeudaf,hvadmeningenerefter”trialanderror”princippet,somfinderstedpåallelæringsniveauer,ogsomgrundlæggendegårudpåatforsøgesigfremindtilmanlykkes,jævnførafsnit2.1Trin1:Refleksionilæringoglæringstaksonomi.Konkreterfaredebørnene,athvisdetrykkedeformangegangepåsatellitterne,såmislykkedesaktiviteten.Demåttederfortrykkeettilpasantalgangeforiførsteomgangafnåfremtil”enhel”.Efterhåndenfikdestyrpå,hvordanmanlagdeforskelligebrøkdelesammen.Ibatesonskforstandvarkontekstmarkørenfordenneaktivitetspil,oghvisdevandtspillet,detvilsigenåedefremtil”enhel”,responderedesystemetmedenfanfare.Hvisdederimodkomoppåhalvanden,varderetsærligtsignalsomangav,atdeskulletrækkefra.Idennesituationskaldenlærenderegneud,hvadkontekstmarkørener,oghvilkenbetydningdenhar.Børnenefikatvide,atdeiførsteomgangskullespillespilletomenhel‐foratgivedemenideom,hvadmeningenvar.
”Trailanderror”kanbeskrivessomatforsøgesigfrem,ogdeterpådenmåde,somdenlærendefinderudafreglerneisamspilmedomgivelserne‐vedeksperimenterenogved,atnogleafeksperimenternefejler.Læringskerpådennemådeigennemfejltagelser.FractionBattlevarkonstrueretsådan,atnårbørnenekonstrueredeenfejlløsning,såkunneFractionBattleogsåbrugestilatrettepåfejlenogkonkretjustereresultatethenidenrigtigeretning.Børneneskulleblotaktivereminus‐funktionen,ogsåkunnedearbejdesigfremtildetkorrekteresultat.Denneformforsøgenkræver,atbørnenereflektererogfortolkerdenrespons,defårfraomgivelserne,jævnførafsnit2.3omGleerupstolkningafBateson(Gleerup,2003:233).
Atforsøgesigfremeraltsåenkrævendeproces,somkræverrefleksionogfortolkning.Atforsøgesigfremkræverogså,atdenlærendeharenudforskendetilgangtilrobotten.Denlærendemåeksperimenteresigfremforatse,hvordanrobottenreagerer,oggradvistigennem”trialanderror”princippettilegnesigreglerneforinteraktionmedrobotsystemet.Denneudforskenharforelevenkarakterafatværeopklarende,idetelevenvilforstå,hvordansystemetogspilletfungerer.Elevenforsøgeratløsesinopgavevedatudforskerobottensvirkemåde.
Denlærendeudvikleraltsåisinbrugafsystemeteksperimenterendeogudforskendekompetencer.Eksperimentellekompetencerernødvendige,nårmanskallærenogetheltnyt,f.eks.læreetnycomputersystematkende.
8.2.4 MEDSKABEN
Nårmålgruppeninddragesidesignprocessenafegnelæremidler,fårdeogsåindflydelsepådidak‐tikken.Ogdermedmulighedforatdesignederesegenlæringsstrategi,seherunder.
Idesignetafdetorobotsystemervarderlagtvægtpå,atbørneneogdereslærerskulledeltageidesignprocessen.Deskulledeltagepåsåmangeplanersommuligt.Deskulleværemedtilatgenereideertillæringssystemet,væretestereogommuligtmedarbejdere.Designprocessenomfattedebådedesignafteknologiogdidaktik.
IforbindelsemedNumberBlocksvardetbørneneselv,derforeslog,atdegernevilprøveatkonkur‐rereom,hvemderkunnebyggedetstørstetal.Børnenekonkurreredehereftertoogto,omhvemder
Læreprocesserogrobotsystemer
179
kunnebyggeogudtaledestørstetalmeddeklodser,denuhavdetilrådighed.Detteereteksempelpå,hvordandissebørnforeslogoggennemførteenaktivitetmedNumberBlocks.Børnenesådetnokikkesomvalgafensærliglæringsstrategi.Menirealitetenvardemedtiludvikleenlærings‐strategi,somblevanvendtidesenereiterationersomendeldidaktikken.
Bevidstatvælgeenlæringsstrategierudtrykforensærligreflekteretformforlæring,hvormankanvælgemellemkonteksterforsinlæreproces.Atvælgelæringsstrategierudtrykforlæring3,jævnførafsnit2.1omBatesonssynpåreflekteretlæring.Mankansige,atbørnenevarmedtilatudviklelæringsstrategien,hvilketmåværeensærlig,mindrereflekteretafartaflæring3.
8.2.5 UNDERVISERE,DIDAKTIKOGROBOTLÆREMIDLER
Detdigitalelæremiddelkanikkeståalene,ogdetvilaltidskulleindgåienkonkretundervisningssitua‐tion,somerstyretafenunderviser.Deteriprincippetunderviseren,dereransvarligfordendidakti‐skeplanlægning,somlæremidletskalindgåi.Nogledigitalelæremidlerharindbyggedespillereglerogdermederendelafdidaktikkenindbygget.Deteroplagtathaveundervisermedidesign‐processen,såledesatdekanprægedidaktikken.
Undervisererneidetocasesdeltogidesignprocessen,hvilketogsågjorde,atdefiksatfokuspå,hvor‐danmankandesignedidaktikken,nårdererteknologiinvolveret.Detkonkretedesignafdidaktikkenfikundervisernetilattænkepådidaktikogteknologipåennymåde.
IcasenmedNumberBlocksforslogmatematiklæreren,atNumberBlockskunneindgåsomendelafværkstedundervisningogitilknytningtilderesmatematiksystem.Klassenarbejdedeiforvejenmedsærligekonkretetemaerimindregruppersomsupplementtildenalmindeligeundervisning.
Detercentralt,atunderviseretænkersigselvomdidaktiskedesignere.Lærerensrollebliveranderle‐des,nårdererteknologiiklassen,ogdeterværdifuldtatunderviserenselvermedtilatdesigneennydidaktik,sompassertilklassenogteknologien.DerudovervardekonkretespilogopgaverneiFrac‐tionBattleogNumberBlockssååbne,atdervarbehovfor,atunderviserenskulleformuleredendidaktiskeramme.ArbejdetmedFractionBattlevarfaktskpåvejtilatblivekaotisk,indtilviindså,atvimålleudvikleogafklareensærligdidaktik.Klassenikkekunnegøresomdeplejede,nårFractionBattlefyldtehalvdelenafklasserummet.Arbejdsformerneogrollernemåttere‐defineres.
IforbindelsemedFractionBattleudarbejdedeogtestedeforskerneendidaktik.Dendidaktiskeplanermedtagetherikonklusionenforatsættefokusatplanlægningafundervisningenervigtigogisærliggradnårderskalanvendesnyelæremidler,somkannogetandetogsomgiverenanderledesdynamikiklassen.
Didaktikkenvarbl.a.baseretpåinduktion,deduktion,transformation,påatgivebørnenefysiskeople‐velsermedbrøkeroggivepladstileksperimenterenogudforsken.Oversigtenoverdendidaktiskeplanerillustreretherunder:
Læreprocesserogrobotsystemer
180
FIGUR69DIDAKTISKPLAN
Ideenvar,atbørneneførstskulleinduceresigfremtilbrøkbegrebet‐vedførstatlegeogudforskebrøkspillet,seførstekassepåFigur69.Detvarherideenafbørneneskullebrugederesudforskendekompetencerforatlærespilletatkendeogforatfåenfysiskoplevelsemedbrøker.Dernæstskullebørnenegåmerededuktivtilværksogplanlægge,hvordandevilleløsebrøkopgaver,seandenkassepåFigur69.Børneneblevkonkretsattilattegnebrøkerogsattilattegne,hvordandeskulleløseenbestemtopgavevedFractionBattle.Børnenefikudleveretbrøkskabeloner,somdeskullefarvelægge.Ogdetvistesig,atdetfaktiskvarentidskrævendeopgaveforbørniandenklasseatfarvelæggebrø‐ker.Dettevartænktsomendeduktivtilgang,hvorbørneneudfragenerelleprincipperskulleløsekon‐kreteopgaver.Dereftervarderigenenaktivitetafmereinduktivkarakter.Ifjerdefaseblevbørnenesattilatomformebrøkerfragrafiskrepræsentationtilnumeriskrepræsentation‐ogviseversa.Detvistesig,atnogleafbørnenepådettetidspunktvarlidttrætteafattegnebrøkerogfaktisksyntes,detvarenlettelseatskrivebrøkerneital.Dobbeltlektionenafsluttedesmedlidtfriereleg,hvorbørnenevalgteatskullelegemeddetgamlerød‐grønspil,somintethavdemedbrøkeratgøre.
Nonaka(1995)understegeriøvrigt,atdeduktionoginduktionerofteanvendtemetoderiforbindelsemeddannelseafkonceptuelforståelse.Detvilsigedentypeviden,somudviklesnårmangårfraentavskropsligvidentileneksplicitviden.Dettevarenvægtiggrundtilatfokuserepåinduktionogdeduktioniplanlægningenafundervisningen.Ogdentranformativedellåmedviljetilsidstiforløbet,idetdetatomsættemellemgrafiskognumeriskrepræsentation,krævedeatbørnenehavdedengodkonceptuelforståelseafdengrafiskerepræsentation,førdekunneomsættedentilenrepræsentationiennumeriskkontekst.
Vierfaredeibeggedeeksperimentellecases,atdetvarvigtigtathaveendidaktiskplanisådanneåbnedigitalesystemer,dengavennødvendigstruktur.Ikkealtkanværeåbentiendesign‐ogudviklings‐proces.Dendidaktiskeplanfungeredesomløftestangforatformulerepræcisefagligemål.Ogdetblevenkeltiundervisningssituationenatvurdereombørnenesniveauogdefagligemålpassedesammen.
Udoveratunderviserneivorescasesgernevildesignederesegendidaktik,såvildeogsågernehavegodeeksemplerpåanvendelseafteknologien,somerenkleatintegrereidendagligeundervisning.Deterderforvigtigtatholdebeggemulighederåbneiteknologiskedesignprocesser.
1 .Opvarmning med spilvarianten "en hel"
• Forkonceptuel forståelse
• Sensormotorisk forståelse
• Udforskende aktivitet
2. Deduktiv aktivitet
• Børne planlægning på papir løsningsmodel for "en hel"
• Afprøvning af løsningsmodel
3. Induktiv aktivitet
• Løsning af tilfælding ægte brøk i situationen
• Udforskende aktivitet
4. Transformativ aktivitet
• Børnene transformerer den grafiske brøk til numerisk brøk og vise versa
5. Legeaktivitet ved blæksprutten
Læreprocesserogrobotsystemer
181
8.2.6 LEG,LÆRINGOGROBOTSYSTEMER
Robotsystemernegavbørneneenmulighedforatforbindelegoglæring.Robotsystemerneidetocasesappelleredetilleg.Oglegenfikbørnenetil‐ioverførtbetydning‐atstrækkesigpåtå,ogplud‐seligkunnedenoget,somdeellersikkekunneidetdaglige,jævnførafsnit2.5omVygotsky,legognærmesteudviklingszone(Vygotsky,1978).Børnenelærtesåldesatsammenlæggebrøkerogdannestoretalpåetrelativttidligttidspunktiforholdtiltrinmål.Legenfikdesudenbørnenetilatudforskeogeksperimentereindenfordefagligetemaer.
ForeksempelkomteknologieniFractionBattleoprindeligtfraetdigitaltlegestativ,somidesignpro‐cessenblevtransformerettiletdigitaltlæremidel.Detbetød,atdetstadighavdeenlegendeappelforbørnene.Ogdetvartydeligt,atbørneneforbandtbrugenafFractionBattlemedlegogbevægelse,jævnførkapitel6Case1:DesignafFractionBattleetrobotteknologisklæremiddel.Denførstegangvimedbragtedenteknologiskeplatform,somFractionBattleerbaseretpå,blevlegenpladsenibogstave‐ligforstandbragtindiklassen.Klassenafprøvededespil,somdekendtefralegepladsen,ogdervarenfestligoglegendestemningiklassen.Børneneheppedepåhinandenogløbhastigtrundtombordet–ellersmedsighenoverbordet‐foratvindeispillene.DaviseneremedbragtedeførsteversionerafFractionBattle,vardetstadigenmegetlegendebrugafsystemet,somdominerede.F.eks.kanmanpåFigur50,setodrenge,derkonkurrereromhurtigstmuligtatløseenbrøkgave.Dennelidtvoldsommelegfremprovokeredetetbehovforatformuleredeendidaktik,somsikrede,atbørneneindimellemfikrotilatfordybesigibrøkerandremåder.
Idetocaseshavdelegenappeal,såledesatbørnenetilgiklæreprocessenfraenandenvinkel,enddeplejede.Matematiktimerne,hvorFractionBattleindgik,blevafbørneneforbundetmed,atnuskulledelegemedrobotsystemersnarereendatlærematematik.Dettekunnemedvirketilatgørematema‐tikattraktivtforbørn,somellersikkenormaltvaraktivtdeltagendeimatematiktimerne.
Legkanfungerepåfleremåderiforbindelsemedlæreprocessersomeksemplificeretherover.Teorienikap.2.6omlegoglæringbelyserdette.Legenkangivebørneneetfrirum,hvordeterokatbegåfejl,oghvordefritkaneksperimentere,jævnfør2.5omBatesons(2000)begreb”deterbareleg”.Sommankanseafovenståendeeksempelvarvinødttilatindkapsledettefrirum,dalegenellershavdetendenstilatovertageklassen.
Legkanogsåværeetfrirum,derfårbørnenetilatstrækkesigpåtåogkunnenoget,somdeellersikkekanudenforlegen,f.eks.legededemedbrøkerogudtalteusædvanligtstoretal.Ilysetafafsnit2.5(omVygotskyoglegsomnærmestezoneforudvikling)kandisselegefortolkessomeksemplerpånærmestezoneforudvikling.Atdelærendegørnoget,somliggerpåkantenafdet,deforventesatkunne.Ogdeterkernenidet,underviserekredseromideresmetier.Derforerdetvigtigtatekspe‐rimenteremedatintergrerelegiundervisningen.
Børneneslegiforbindelsemedbrugafrobotlæremidletvarogsåeksplorativogudforskende.F.eks.iforbindelsemedatfindepånyeudfordringeriforbindelsemedbrugafNumberBlocks,jævnførTabel4TestmedNumberBlocksikapitel7omdesignafNumberBlocks.Hervisesdetempirisk,hvordanbørnenebyggedetalimillionstørrelsen.Efterathavebyggetogudtaltetsådanttal,spurgteenafdren‐geneom,hvadskerder,hvisvivenderden(underforståetrækkenafklodser).Ellerienandensituta‐tion,hvornoglepigerharbyggethversittalietantaltusinder,oghvordeefterfølgendespørger,hvad
Læreprocesserogrobotsystemer
182
skerderhvisvisætterdemsammen.Herefterafprøvededesådetteogfikettalimillionstørrelsen.Detteeksemplificererenudforkendetilgang.DettekanforståsviaPapertskonstrutionisketilgangtillæring,hvorbørnigennenfysiskkonstruktionereksperimenterersigfremtilenforståelseafderesomverden.Dennelegendeogudforskendeaktivitetkanogsåforbindesmed”trialanderror”læring,jævnførafsnit8.2.3Eksperimenterendeogudforskendekompetencer.DennetypelæringfinderstedpåalletriniBatesonstaksonomiogerderforentypelæringlæring,somkananvendes,nårmanskallærenogetheltnyt,ognårmanskaltilpasseeksisterendeviden.Dennemådeatlæreerkrævende,idetdenlærendeheletidenskalfortolke,hvadderskermedrobottenogfindepånyemåderatstimuleredenpå.
Atværeudforskendeerenforudsætningforatkunnelære,menogsåforatværekreativ(Scharmer,2000),oglegenernetopmedtilatskabedenneforudsætning.
Derudoverkanrobotteknologiogandenteknologiisigselvhaveenlegendetiltrækningskraftpånoglebørn,såledesatdefårlysttilatdeltage.Dennefaktorerenslags’motivationpersuasion’,somdensombeskrivesiforbindelsemedpersuasivedesign(Fogg,2003).
Deltagelseiformaflegogbevægelsekanbrugessomværktøjforlæring.Børneneharnogleerfaringerfralegensverden,somkanbrugesienlæringssammenhæng.Detkanf.eks.drejesigomudforskendeogeksperimenterendeprocesersomnævntovenfor.Forbørniandenklasseerdetnemtatlege.Forbørneneivorescasesvarlegvarennaturligadfærd,ognårlærerenikkefastholdtdem,såvardefuldeaflegogbevægelse.IforbindelsemedudviklingafFractionBattleblevdetypiskfleregangeiløbetafendobbeltlektionsendtudtilskolensflagstangogtilbageigenforatløbeenergienudafkroppen.Robotlæremidletmedvirkedeinogengradtilatkanaliseredenlege‐ogbevægelsesenergioverilæ‐ringsorienteredeaktiviteter.Legkunnedermedfungeresomenventilforoverskudsenergi,somkunneudlevesiløbtilflagstangen.Elleralternativtkunnelegfungeresomenkanalforlæringspil.Forældrebørnogvoksneerlegnokikkedetnaturligemodusiformellelæringssituationer,ogdeskalovervin‐destilataccepterelegogbevægelsesomendelaflæreprocessen.
8.2.7 LÆRINGGENNEMDESIGN
Engoddelaflæreprocessenideeksperimentellecaseshængersammenmeddendesignproces,sombørnenedeltogi.Ogdereringentvivlomatdenneformfordeltagelsebidragertilbørneneslæringbådeomdetmatematiskfaglige,menogsåom,hvaddesignoginnovationerforenstørrelse.Sef.eks.resumeafudviklingsprocessenforFractionBattleiafsnit6.4.
Dennedenformforlæringgennemdesignersværatrekonstruereidenbeskrevneform,hvisderikkeerknyttetnogendesign‐,teknologi‐ogfagdidaktikforskeretil.
Deltagelseiforbindelsemeddesignprocessenkandermedværevanskeligatrekonstruere.Dererdogeksemplerpå,atbørnkandeltageidigitaleudviklingsprocesser,hvisdengivneapplikationertilrette‐lagtmeddetformål.Ikapitel4.3Singulærerobotsystemlæremidler:Digitalelegepladsertilleg,læringogbevægelseblevLappsetslegepladserindtroduceret.Dissebestårafudendørsprogrammerbarehinkeruderogløbebaner.Tildettesystemerderensærligbrugergrænseflade,sombørnfra3.–4.
Læreprocesserogrobotsystemer
183
klassekanprogrammeremedstøttefraenlærer.Dettegiverbørneneenmulighedforatdeltagesomdesignereatdigitalemedier.
MankunnemåskeiforstillesigatFractionBattleogNumberBlocksfiksådanneinterfaces,såeleverneogdereslærerkunneformuleremissioner,spilelleropgavertilhinanden.Detvilsikre,atderogsåifremtidenkanlæresigennemdeltagelseidesignprocesserudenmedvirkenafetforskerhold.
8.2.8 MANGFOLDIGDELTAGELSE,MANGFOLDIGLÆRING
Nogetafdetsærligevedrobotsystemererdenmangfoldighedafdeltagelsesformer,somblivertil‐gængeligefordenlærende.Aktivdeltagelseoghandlenskaberlæring,jævnførkap2.2Trin2:Socialpraksisorienteretlæring,handlingogrefleksion.IfølgeWengererdeltagelseiorkanensøjeaflæring,oghanmeneratdenlærendedeltagerforatværeenaktivdelafetpraksisfællesskab.Derforhardetidenneafhandlinghandletomatudviklelæremidlerogsåtilathandleomatskabenyedeltagelsesfor‐mer.
Herunderopsummereseksemplerpåforskelligedeltagelsesformeriforbindelsemeddetoeksperi‐mentellecases.
Medskabenogdeltagelseforegikpåmangemåderiforbindelsemeddetocases.Detkunneværeatkonstruereideerellerfysiskeartefakter,ellerdeltageiendialog,hvordenlærendeprøvedeatforståetnytbegreb.Nedenståendefigurviserenoversigtoverdetohovedkategorierafdeltagelseidetocases,nemligbørnsomdeltagereidesignprocessenogbørnsomlærendebrugereafrobotsystemet.
FIGUR70DELTAGEREIDESIGNPROCESSENMEDLÆRENDEBRUGERE
Børnenesdeltagelseiforbindelsemeddesignprocessenvarkonkretbrugbarogudbytterig,nårbør‐nenefungeredesomtestereogsomenslagsmedarbejdere.Nårbørnenefungeredesomsparrings‐partnerevarderesinputiforholdtildesignprocessenkunindirekteanvendelige,idetbørnenestadigvarnovicerimatematikkenverden.Dettegjordedetvanskeligtforbørneneatbidragemedfagligeideer.Idesenereiterationerkunnebørnenedogkommemedændringsforslagellerideer,somvarmerepræciseogbrugbare,sef.eks.fjerdeiterationiFractionBattle.
Børnenesdeltagelsesiforbindelsemeddenfagligelæreprocesmedvirkedetilatjusterelæringsmå‐lene,såledesatdepassedetilmålgruppen.Derudovervarbørnenesrefleksionerogbrugafprototyper
Lærende som brugere
•Bevægelse og oplevelse
•Leg og udforsken
•Dialog og refleksion
Deltagere i designprocessen
•Testere,
•medarbejdere og
•sparringspartnere
Læreprocesserogrobotsystemer
184
medvirkedetilatvurdere,hvordanlæremidletbedstkunnebrugesienundervisningssammenhæng.Derudoverkunnebørnenesbrugogsåafdækkemuligelegeogmotivationspotentialerilæremidlet.
Herunderbeskrivesdetodeltagelseskategoriermeredetaljeret.
Deltagelseiforbindelsemedbrugaflæremidlet
Iforbindelsemeddenfagligelæreprocessomomhandlededekonkretelæringsmålforekomfølgendedeltagelsesformerhosbørnene:
Bevægelseogfysiskeoplevelser.Jævnførafsnit8.2.1Forankringaffagligvidenikropsligeerfaringer
Refleksioniformaffagligdialogiforbindelsemedundervisningogherunderombrugafrobot‐læremidlet.Detkunneogsåværeoptimerendestrategierfor,hvordanbørnenekunneløseopgavenpåandremåder.Jævnførafsnit8.2.2Fysiskeoplevelserogbegrebsligviden(Læring2)
Eksperimenterenogudforsken.Jævnførafsnit8.2.3Eksperimenterendeogudforskendekompetencer.
Legogudforskenibrugenafrobotlæremidlet.Jævnførafsnit8.2.6Leg,læringogrobotsystemer Designaflæringsstrategi.Jævnførafsnit8.2.4Medskaben.
Dissedeltagelsesformererbeskrevetideforegåendeafafsnit.
Deltagelsesformeriforbindelsemeddesignprocessen
Iforbindelsemeddesignprocessenforekomfølgendedeltagelsesformer.Børnenefungeredesom:
Testereafdekonkreteversionerafprototyperne. Udviklere.Jævnførafsnit8.2.7Læringgennemdesign Medarbejdere,somf.eks.nårdeindtaltelyd. Sparringspartnere,somformuleredenyeideertilspilletogbyggedeviderepåhinandensideer.
Børnenetestedeførstogfremmestdeforhåndenværendeprototyper.Fordelenvedatladedensammegruppetestesystemetvar,atdeblevmindregenerte,ogdetvarnemmereatfådemtilarbejdelidtdyberemedlæremidlet.Ulempenvedbrugedensammebrugergruppeigennemetheltudviklingsfor‐løbvarf.eks.,atdelærteatomgådiverseusabilityfejl,somderforikkeblevrettet.
Derudoverdeltogbørnenesommedarbejdereiudviklingsprocessen,idetdef.eks.indtaltestemmeriforbindelsemedtalesynteseiforbindelsemedNumberBlocks.
Desudendeltogbørnenesomsparringspartnereidendelafdesignprocessen,hvorderskulleidege‐nereres.Detvardogdetvigtigt,atbørnenehavdenogetkonkretatbyggeviderepå.Børnenesideerblevmereudfoldedeogoperationaliserbareidesenereinterventioner,f.eks.drengendervilleudvikleetvendespiliforbindelsemedFractionBattle.
Læreprocesserogrobotsystemer
185
Dissefiremåderatdeltageidesignprocessenpåudgørogsånyemåderatlærepå,idetdeltagelseifølgeWengereriorkanensøjeaflæring,jævnførafsnit2.2Trin2:Socialpraksisorienteretlæring,handlingogrefleksion.Deltagelseidesignprocessergiverdermednyemåderatlærepåtilbørneneiindskolingen.
Deltagelseidesignprocessergiverdesudenbørneneenvidenom,hvordandekanværemedtilatudvikleteknologi,oghvordanteknologiskeudviklingsprocesserforegår.Detgiverdemenoplevelseaf,atdeikkebloterforbrugereafteknologi,menatdekanværemedtilatformefremtidensteknologi.Innovativeogdesignmæssigekompetencerervigtigeatbesiddeidetmodernesamfund,sombyggerpåinnovativeteknologiskefrembringelser.
8.2.9 ROBOTSYSTEMEREREGNETTILATKONKRETISEREABSTRAKTEOGMATEMATISKE
TEMAER
Derskalværeennaturligforbindelsemellemdetfagligeindholdogdendigitalekonstruktion.Ensådansammenhængbestårf.eks.i,atrobotklodseregnersigtilkombinatorikogmatematik.Iafsnit4.6Modulærerobotsystemlæremidler:Tangiblestilmatematikogfysikundervisningunderstregesdetdesuden,atabstraktematematiskeogfysisketemaermedfordelkanforbindesmedkonkreteogfysiskeoplevelser.Eksperimenterenoglegmedrobotsystemerbliverpådennemådeivigtigbrikiundervisningeniforbindelsemedabstraktetemaer,somellerservanskeligeatfåkonkreteerfaringermed.
8.2.10 MODULÆREROBOTTERERSÆRLIGEGNEDETILTILPASNINGAFFLEKSIBLE
LÆRINGSMÅL
Design
Modulærekonfigurerbarerobotteregnedesigsærligttilbrugerinddragendedesignprocesser,idetdeappellerertilinteraktion,ogernemmeattilpassetilforskelligartedelæringsmål.Enrobotagent,somermegetkompleksogfærdigbearbejdet,kanhaveendelbindingerogdermedværerelativtufleksibeliforholdtilatkunneindgåiforskelligelæringssituationermedforskelligartedemål.
Derudovererderikkeensammenhængmellem,atenrobotagentskalværeekstremtkompleksforatudviseenkompleksadfærdogdermedegnesigtilsigtilundervisning.Enrobotkanderimodværesimpel,menagerekomplekst,idetomgivelserneopførersigkomplekst,jævnførafsnit‐Hvordankanrobotteknologiogkropsligintelligensogudnyttesidigitalelæremidler?og3.5Læring,interaktionogkompleksitet.Nårdetgælderrobotlæremidler,vildissebefindesigikomplekseomgivelser.Idetf.eks.børneneogdereslæreropførtesigkomplekst,f.eks.isamspilmedFractionBattleogNumberBlocks.
Demodulærerobottyper,somblevanvendtideeksperimentellecasesFractionBattleogNumberBlocks,erenslagsmodulærerobotplatforme,hvisfagligeogdidaktiskeindholdkantilpassesiindhold
Læreprocesserogrobotsystemer
186
tildenkonkretemålgruppe.F.eks.blevdendigitalelegepladsforvandlettilFractionBattle.Somdemodulæreplatformeserudidag,erderdogbehovforsoftwareengineering,lege‐oglæringskompetencerforatkunnehåndtereensådantransformation.
Undervisning
Modulærtsammenkoblederobottererdesudensærligtanvendeligetilundervisning,idetsystemetseffektoreropførersigforskelligtafhængigtaf,hvordanmodulerneerkoblede.Deharenrigereformforadaptivitet,idetdekanforbindespåforskelligvis,ogharendistribueretorganisering.
INumberBlocksvarhverenkeltklodsetmodul,somafhængigafhvadsidesomvendteopad,varienbestemttilstand.Nårtoforbundneklodsermedf.eks.1og2opad,blevforbundettilmasterklodsen,såudtalterobotten”12”.Adfærdenblevyderligerekompleks,hvismandrejedeklodserneelleranvendtedesærligestørreogmindreendklodser.Denlærendekonstruererenadfærdfordetsamlederobotsy‐stemvedatsættedeenkelterobotdelesammen.Delærendefårenforståelseafdeenkeltemodulersvirkemådeogdetsamledesystem.Mankansige,atdenlærendetilpassersidenvidenomtaltildetalkonstruktionerhanbygger,pådenmådefårlæreprocessenkarakterafatværeadaptiviBatesonslæring2forstand.
Enafhovedpointerneisuccesfuldbrugafmodulærrobotteknologisominteraktivtlæremiddelhængersammenmed,atagenternehverisærharenenkeloggennemskueligadfærd,hvorimodde,nårdesættessammen,kanudviseenkompleksoguventetadfærd.DetteblevudnyttetiFractionBattleogNumberBlocks.Hvilketuddybesikapitel6og7designafFractionBattleogNumberBlocks.Mankunnegodtifremtidigetestscenariersættemerefokuspådennekompleksitetogdensbetydningforlæreprocessen.
8.2.11 BRUGERINDDRAGELSESYNLIGGØRPOTENTIALERHOSMÅLGRUPPENOGI
TEKNOLOGIEN
Brugerinddragelseidesignprocessensynliggørpotentialerneiteknologien,hosbrugerneogdynamik‐keniinteraktionen.F.eks.komdetfremidesignprocessenafNumberBlocks,atstoretalharensærligfascinationskraftforbørniindskolingen.Detteforholdblevudnyttetteknologiskogdidaktisk.Syste‐metblevdesignettilatkunneudtaletalimillionstørrelsen.
Derudovermedvirkedebrugerinddragelsetilsættefokuspålæringsniveaupåentilpassetogdyna‐miskmåde.Nåranvendelseafteknologienernyoguprøvet,erdetsværtudenbrugerinddragelseatvurdere,hvormegetbørnenekanflyttesigfagligt,oghvordanteknologienappellerettildebørnenesforskelligartedefagligeniveauer,selvomdeerpåsammeklassetrin.Konkretkunnenoglebørnrela‐tivtnemtudtaletalimilliardstørrelsen,mensandrevartilpasudfordret,nårdeskulleudtaletalmellem40og99,seTabel4ikapitel7omNumberBlocks.Modulariteniklodsernebetød,atdetvarmuligtatudfordrebådedefagligtstærkeogdefagligtsvagebørniklassen.
Læreprocesserogrobotsystemer
187
8.3 TRIN3:ERFARINGERMEDFORSKNINGS‐OGDESIGNMETODEN
Tilslutgøresderredeforerfaringernemedforsknings‐ogdesignmetoden,herunderhvordantilrettelæggelsenafdesignprocessentilgodeserpotentialernehosmålgruppenogiteknologien.Førstresumeresdenanvendteforsknings‐ogdesignmetode.
Ibegyndelsengjordejegmigenrækkeovervejelserom,hvilkendesignteknikderegnedesigbedsttiludviklingafrobotlæremidler.Dervartrevejeatgå,mankunnevælgeenteknologiskdrevettilgang,enlæringsdrevettilgangellereninteraktionsdrevettilgang.Detteknologiskdrevnetilvilleindebære,atudviklingenforegikpåetlaboratorium,evt.medenafsluttendebeta‐testifelten.Dennetilgangvilleværedikteretaf,hvilketeknologiermanønskedeatudvikleogafprøve.Etproduktudvikletpådennemådevilførstnåmålgruppenislutningenafudviklingsforløbet,ogdetvillesåkunnekonstateresom,engiventeknologihavdepotentialertilbrugiundervisningen.Kvalitetenafdissepotentialervilletypiskikkekunnevurdersmeddenneteknik,ogteknikkenblevderforforkastet.
Denlæringsmåldrevnetilgangvillehaveværetenmuligtilgang.Meddennetilgangvilleprojekthaveværetstyretefterkonkretefagligelæringsmål.Medensådantilgangvilledetikkeværemuligtatju‐sterepålæringsmålene,hvisdetvistesigatteknologienhavdepotentialerienandenretning.Ogdarobotlæremidlereretforholdsvistnytfagligtområde,vidstejegikkeiforvejen,hvorteknologienspotentialerlå.Derforblevdenlæringsmåldrevnetilgangogsåforkastet.
Deninteraktionsdrevnetilgangbragtedenlærendeicentrumafdesignprocessen,ogdenlærendeblevinddragetiallefaserafudviklingsprocessen.Teknologi‐oglæringsmålskullemeddennetilgangtilret‐teskonkreteerfaringermedmålgruppen.Derudoverkunnedenneteknikogsåsynliggøre,hvilkelæringskvaliteterteknologienbesad,hvisforskningsprocessenblevtilrettelagtmedhenblikpådette.Deninteraktionsdrevneudviklingsteknikskulledermedkommetilatkomplementereafhandlingensforskningsmetode.
AfhandlingsforskningsmetodetogudgangspunktielementerfraaktionsforskningogDesign‐basedResearch.Aktionsforskningenhavdefokuspåbrugerinddragelseogaktivdeltagelse.Detteunderstøt‐tedemitlæringssyn,somnetopforbandtlæringogdeltagelse.Design‐basedResearcherenforskningsmetode,somerskabtmedhenblikpåforskningidesignafdigitaltstøttedelæreprocesser.OgprocesmodellenforDesign‐basedReseachkomtilatliggetilgrundfordenneafhandling.Forsknin‐genidenneafhandlingafvigerdogframetoden,idetviikkeønskedeatformulerepræciselæringsmål,indendesignetpåbegyndtes.Derforblevderiafhandlinghentetinspirationfrabeggeforskningsmeto‐der.
FIGUR71PROSESMODELFORFORSKNINGSPROCESSEN
Foranalyse og planlægning
Design af Fraction Battle
Evaluering og analyse
Design af Number Blocks
Evaluering og analyse
Samlet analyse (samling af pointer)
Læreprocesserogrobotsystemer
188
Heroversesenfigur,somviserenoversigtoverforskningsforløbetopdeltifaser.Idenførstefaseafklaredesdenteoretiskefor‐forståelseaflæringogrobotteknologi.Detvilsige,atdetvaridennefase,atgrundskitserneafkapitel2Læring,refleksionogmedskaben,3Situeredeogkropsligerobottersomgrundlagforrobotlæremidlerog4Eksemplerpårobotsystemertilbrugiundervisningblevudarbejdet.Dissekapitlerblevgennemskrevetfleregangeiforløbet,ogderkomf.eks.flereeksemplermedpårobotsystemertilbrugiundervisningen.Læringsafsnittetblevogsågennemskrevetfleregangeforatsikre,atdervarenrødtrådibrugenafdemangeforskelligelæringsteorier.Ogforatværeheltsikkerpå,atf.eks.praksislæringogrefleksionnuogsåkunnekunnekombineres.Robotafsnittetblevogsåskrevetigennemafflereomgangeforatsikre,atdetfikdenrigtigevinkeliforholdtilrobotlæremidler.
DerefterfulgteprocessueltudviklingenafFractionBattleogNumberBlocks.Efterhvertenkeltudviklingsforløbfulgteenretrospektivanalyse.OgerfaringerfraFractionBattlebidrogtilplanlægnin‐genafforløbetmedNumberBlocks.F.eks.blevfolkeskolensFællesmålstuderet,indenvilagdeosfastpå,ihvilkenretninglæringsmåleneskullegå.
Iforlængelseafudviklingoganalyseafdetoeksperimentellecasesindhøstedesdeforskningsmæssigepointer,somerbeskrevetidel2afdettekapitel.
Herundergøresderredeforsamspilletmellemforskningsmetodeoglæringsperspektiv.
Forskningsmetodengjordedetmuligatsættefokusmålgruppensdeltagelse.
Deltagelseeressentieliforbindelsemedlæringog,deterderforvigtighavefokuspådenlærendesdeltagelsefradagétidesignprocessen.Denlærendekandeltagedelssombrugerafproduktet,somerundertilblivelseogdelssommedskaber.Inddragelsengiverudviklerneenforståelseaf,hvordanmålgruppenarbejdermeddetnyedigitalemateriale.Denvidenskalmanhavesåtidligtidesignforlø‐bet,atmankanændreogudvikledetdigitalematerialetilf.eks.atkunneomfattefleretyperafdelta‐gelseellerjustereogoptimeredeeksisterendedeltagelsesformer.
Medskabenogrefleksionskerdesudensomfølgeaf,atderdidaktiskbliverskabtrumogmotivationfordette.F.eks.blevderiforbindelsemedFractionBattleudarbejdetendidaktik,somfremmedeprak‐sisrefleksion,ogsomfremmedetransformationmellemtavskropsligvidenogkonceptuelintellektuelfagligviden.Dereraltsådermedtobenietsådantudviklingsforløb:Detenebenharfokuspåudvik‐lingaflæremidletogdetandetbenharfokuspåudviklingafdidaktikken.
Ibeggecasesforløbdesignetsomeniterativudviklingsprocesmedinterventionermedmålgruppen,dvs.lærerogelever.Idensidstecasevarderogsåsparringmedskolensøvrigematematiklærereforathøstederesideer.DesudenstyredematematiklærereniforbindelseNumberBlockssidsteinterven‐tiondidaktikken.Dettegjorde,attestscenarietfikenstørreautenticitetirelationtildendagligeunder‐visning.NumberBlocksmuligepotentialerblevogsynligeoghåndgribeligeforunderviseren.Ogfraforskersidefikvimulighedforatiagttagebrugenaflæremidletietrealistiskscenarieienalmindeligfolkeskoleklasse.
Foratfremmepraksisrefleksionerdetvigtigt,atunderviserenermedtilattilrettelæggeundervis‐ningsforløbmedbrugafrobotsystemer,såenrefleksionsfremmendedidaktikkanudviklesogafprøvesisamspilmedudviklingenafselvelæremidlet.Underviserenerenvigtigdelafmålgruppen.
Læreprocesserogrobotsystemer
189
9 PERSPEKTIVER:ETPRAKSISFELTDANNES
Idettekapitelperspektiveresdesignafrobotlæremidlerpåmeta‐niveau.
Denforudgåendeundersøgelseharhandletomdesignafrobotteknologiskelæremidlertilbrugimate‐matikundervisningeniindskolingen.Fokusharværetpåselveudviklingsprocessenogpådepædago‐giskekvaliteter,derrealiseres,nårlæremidlerudviklesitætsamspilmedeleverne.Isærelevernesmedskabenogkropsligeinteraktionmedlæremidlerneharværetsetsomgrundlagetforudviklingafrefleksionogdybdeilæreprocesserne.
Idenneperspektiveringønskerjegatåbneenvidererækkendediskussion,sombl.a.vilkunneudpegegenstandsfelterfornyeundersøgelser.Undersøgelsentegnerkonturerneafetnytpraksisfeltforennytypeafdesignere–nemligde,derinvolverersigiatskabedigitalelæremidlersammenmedallehåndetyperafdeltagereilæreprocesser.Menhvaderdetforengrundlæggendemetier,dererunderdan‐nelse?Hvadkendetegnerdennemetiersometpraksis‐ogprofessionsfællesskab?Hvilkekompetence‐kravoguddannelsesformerafgrænserogkendetegnerdettefællesskab?
Detteførertilnyeperspektiverendespørgsmål:Hvordanspillerforskelligefaggrupperogprofessionersammenindenfordettepraksisfelt?Hvorerdermulighedforatrealiseretværfagligesynergier?
Iforholdtilundersøgelsensspecifikkedesigncasesudgørdissediskussioneretmeta‐niveau.Deom‐handlernemligbetingelserogrammerfordesignprocesser.Ogdeomhandlerkarakterenafdenfaglighed,somerispilidespecifikkedesignforløb.
Detoklyngerafspørgsmålviljegbelysegennemtokonkreteeksempler.
Eksempel1:Ommetierenatudviklelæremidleridialogmedmålgruppen
Dersættesfokuspåhvilkekompetencerendesignerafdigitalelæremidlerbørbesidde.Detteeksem‐plificeresmedenkonkretcase”Designafcivilingeniøruddannelsenlærings‐ogoplevelses‐teknologi”.Meddenneperspektiveringløftesdesignafrobotlæremidleroppåmeta‐niveau,ogdersætterfokuspådensærligemetierdeteratdesignedigitalelæremidleroglæreprocesser.Følgendespørgsmåldiskuteres:
‐ Hvaderdetgrundlæggendeforenmetieratudviklerobotteknologiskelæremidleridialogmeddelærende?Hvadskalmankunne–bådemedhensyntilfagligvidenogprocessuellefærdigheder?
Eksempel2:Omdesignprocesseridettværprofessionellefelt
Herbeskriveseteksempelpå,hvordantværprofessioneltsamarbejdekanfremmedesignafrobotsy‐stemlæremidler.Detgiverforskerennyvidenomdesignprocesseridettetværfagligefelt,hvorvidenomlæringogteknologiskalgåhåndihånd.Designaflæremidlerientværfagligkonteksteksempli‐ficeresmedenkonkretcase”RobotterogLeg”.Følgendespørgsmåldiskuteres:
‐ Hvordankantværprofessioneltsamarbejdefremmedesignetafrobotsystemlæremidler?
Førstintroduceresogdiskutereseksempel1ogdernæsteksemel2.
Læreprocesserogrobotsystemer
190
9.1 OMMETIERENATUDVIKLELÆREMIDLERIDIALOGMEDMÅLGRUPPEN
Herpræsenteresendiskussionafhvilkesærligekravderstillesfremtidensdesignereafdigitalelæremidlerfor,atdekanhonorereudviklingaflæremidler,somfremmermedskaben,deltagelseogrefleksionbrugeren.Detteskermedudgangspunktidesignetafcivilingeniøruddannelsenlærings‐ogoplevelsesteknologi.
Detoeksperimentellecasesikapitel6og7harbehandletudviklingenaftorobotteknologiskelæremidlertilundervisningimatematikiindskolingen.
Idetteafsnitrettesfokusderimodpådeprofessionelledesignereaflæremidler,altsåpåosselv.Hvadskalmankunne–bådemedhensyntilfagligvidenogprocessuellefærdigheder?Oghvordanopstårogvedligeholdesetpraksis‐ogprofessionsfællesskabpådetteområde?
Spørgsmåleteraktualiseretafønsketomatetablereennyuddannelseforcivilingeniørerindenforlæ‐rings‐ogoplevelsesteknologipåSyddanskUniversitet.Jegfikopgavenatudformeetuddannelsesde‐sign.Nårdetteerrelevantfordenneundersøgelse,berordetpå,atdetindebærerenhøjereordensrefleksionoglæreprocesom,hvaddetvilsigeatværeenprofessioneldesignerafrobotteknologiskelæremidler.Uddannelsehandler,medWengersperspektiv,om,atdestuderendesocialiseressommedlemmerafetpraksisfællesskab.Netopvedatafdækkeindholdetogformerneidennesocialisering,kommervitætpå,hvadderkunnesessomkerneniprofessionalismen.
Mankanopdeledesignetafuddannelsenindholdselementerogproceselementer.Indholdselemen‐ternebeskriverdefagligekompetencer,kandidaterneskalbesiddeforatkunneudviklelæremidler.Proceselementerneomhandler,hvordanuddannelsentilrettelæggesmedundervisning,projektarbejdeogeksperimenter.Indholdselementerneogproceselementerneskaltilsammensocialiserekandidaternetiletpraksisfællesskabforudviklereaffremtidensrobotteknologiskelæremidler.
Målgruppensdeltagelseogmedskabeneretafkernebegreberneiforbindelsemeddesignafdigitalelæremidler,derforskallæremiddeldesignerenogsåpåegenkrophavefornemmetdeltagelseogmed‐skabeniforbindelsemedlæreprocesser.Deterderforessentielt,atdesignerneselvundervisesoglærerpåenmåde,somfremmerdeltagelse.Hypoteseneraltså,atdesignernesomerdeltagendepåenaktivogskabendemådenemmerebringerdettevidereidereskonkretedesignsogpraksis.
Designetafuddannelsenlærings‐ogoplevelsesteknologifandtstedi2008og2009.Ogdeførstestude‐rendebegyndteiefteråret2010.Udannelsenbestårafentreårigbachelor‐ogentoårigkandidatdel.
Uddannelsensteknologiskeudgangspunktersoftwaredesign,indlejredesystemerogrobotteknologi.Domænetforteknologienerlæring,spil,leg,interaktionogoplevelse.Detvilsige,atdekommendeingeniørerskalbliveeksperteriatudvikleteknologitilbrugiundervisningpåf.eks.skolerogarbejdspladser;teknologitilgenoptræningogrehabilitering;teknologitilbrugioplevelsessegmentet,f.eks.tilbrugderhjemme,påmuseerellerbiblioteker.Derudovervildekunnearbejdebredtsomsystemudviklereogprojektleder,idetstuderendefårengodsolidteknologiskballast.
UddannelsenerudvikletitværfagligtsamarbejdemellemDetTekniskeogHumanistiskefakultetpåSyddanskUniversitet.Derudoverhardeleaferhvervslivetogsådeltagetmedinput,ideerogerfarin‐
Læreprocesserogrobotsystemer
191
ger.Afvirksomhederoginteressentersomhardeltagetkanf.eks.nævnesMikroværkstedet,PlayAlive,IO‐Interactive,DadiuogKompan.
Læringsteoretiskeruddannelsenbaseretpåminanalysemodel(jævnførafsnit2.6),someranvendtsomgrundmodelforuddannelsesdesignet.Dererderforlagtvægtpåsocialitetogpraksisfællesskabersomgrundlag(jævnførafsnit2.2).Ogkernenbyggerpå,atdestuderendeskalværeaktiveogmedska‐bendeideresuddannelse.Derbliverlagtvægtpå,atdestuderendeskalopbyggeerfaringerogvidenigennempraksisrefleksionogrefleksionoveregnelæringsstrategier(jævnførafsnit2.1).Derudovervildestuderendeskullearbejdekreativtoginnovativtmedderesfag.Dettefremmesf.eks.igennemtværfagligedesignprocesser,hvorfagligekontekstermødes,oghvorprojektarbejdetbyggerbroimel‐lemteknologiskeoghumanistiskediscipliner(jævnførafsnit2.3og2.4).
Uddannelsenstværfaglighedkommertiludtrykdelsitværfagligeprojekter,somforbinderteknologi‐skeoghumanistiskefagligheder.Ogdelsiatundervisernebestårafbådeteknologeroghumanister.Bådeuddannelsensopbygningogdenmåde,denpraktiserespå,forbinderteknologienmeddensanvendelsesdomæne.Tværfaglighediforbindelsemedinnovativedesignprocessergiverlæringsmæs‐sigesynergieffekter,hvisundervisningentilrettelæggesordentligt(Ejernæs,2001).
Dendesignedeuddannelseilærings‐ogoplevelsesteknologiharetbrederesigteendlæreprocesserogrobotteknologi.Menidettekapitelfokuseresdersærligpådeelementer,somharmedafhandlingenstemaatgøre.
Afsnittetbestårafovervejelseriforholdtilindholdselementerogproceselementer,hvilketeksemplificererdentværfagligemetierdeteratudvikledigitalelæremidler.
9.1.1 OVERVEJELSERIFORHOLDTILINDHOLDSELEMENTER
Idetteafsnitsættesderfokuspå,hvilkekompetencerdetkræveratudviklerobotteknologiskeogdigitalelæremidler.Hvadskalmankunnemedhensyntilfagligefærdighederogkompetencer?
Iforbindelsemeddesignetafuddannelsenblevdernedsatentværfagligudviklingsgruppe,ogherblevderbl.a.identificeretfølgendefokusområdersomhavdefokuspådesignafdigitalelæremidler(Refe‐rat100108og060208):
‐ Etsærligtfokuspådesignogudvikling(anvendelsesorientering)ogikkekunanalyse.‐ Fokuspåslutbrugereogbrugerdreveninnovation‐ Fysiskinteraktionerheltcentralitillægtilnormalskærmbaseretinteraktion‐ Kombinationafpervasivecomputing,kunstigintelligens,robotteknologi(”robotterialting”)‐ Leg,læring,æstetik,spil,...‐ Iværksætteri,ledelse‐ Tværprofessionelisme–mulighedforkombinationmedapplikationsdomæner(f.eks.idræt,
sundhed,...)
Læreprocesserogrobotsystemer
192
Områdernerobotteknologi,programmeringogteknologiforståelsevaraftekniskeafnatur.Teoriomleg,spiloglæringvarhumanistiskafnatur.Design,interaktion,brugerdreveninnovationogprojektle‐delsevarområder,sombådelåidenteknologiskeoghumanistiskeportefolie.
Videnomdesign‐ogudviklingsmetodereressentiel,nårderskaldesignesnylæremidler.Designprocessenbringerbådeteknologiskeoghumanistiskedisciplinerispil,f.eks.programmeringogvidenomlæringsteoriunderinddragelseafmålgruppensomtestereogaktivedeltagere.Dettegøresforatsikre,atpotentialerneikoncept,teknologiogmålgruppekanbringesifokus,jævnførafsnit5.1omforskelligedesigntilgange.
Dametierenforudviklingafrobotlæremidlervarforholdsvisny,vardetdesudenvigtigtatfånyviden,somkanfremkommevedbrugerdreveninnovation,jævnførafsnitomScharmersperspektivpåinnovationiafsnit2.4.Innovativemetoderkanåbneopfornyeperspektiverpålæremidleroginterak‐tivelæreprocesseriendettenyefelt.
Videnomfysiskinteraktionvarheltcentraltitillægtilnormalskærmbaseretinteraktion.Videnomfy‐siskinteraktionellerHumanRoboticInteraction(HRI)byggerovenpåenlangtraditionafHumanComputerInteraction(HCI),jævnførafsnit3.3omHRIiforbindelsemedrobotsystemlæremidler.
Foratbliveekspertiatudvikledigitalelæremidlervardetvigtigtatkunnestyreprojekterogarbejdesammenmedforskelligefaggrupper,jævnførafsnit6og7.Dervilf.eks.isådannetværfagligeprojekterofteværeflereforskelligeinteressentermedforskelligtfokuspådesignprocessen.Detblevderforvur‐deretsomendelafmetierenafkunnestyresådanneprocesser.
Derudoverblevvidenomogbeherskelseafpervasivecomputing,kunstigintelligens,robotsystemer,denteknologiskekerne.Iafsnit3.1,sombeskriverrobotsystemerogrobotagenter,bestårsidstnævntekortfortaltafmekanik,hardwareogsoftware.Foratkunneudviklerobotlæremidlererdetderforvigtigtathavekompetencepåetellerflereafdissefelter.Iforbindelsemeduddannelsesdesignetblevdetdiskuteret,hvordetteknologiskefokusskulleligge,idetmanikkekanblivemaskin‐elektro‐ogsoftware‐ingeniørpåéngang.Detblevbesluttet,athovedfokusskulleliggepåsoftwareengineering,altsåpåsystemudviklingogprogrammering.Herundersesdeteknologiskefelter,hvorkernekompetencerskulleudfoldesig(Referat060208):
‐ SoftwareEngineeringkompetencer(systemudvikling,programmering)–rettetmoddomænet‐ Hardwarekompetencer–rettetmoddomænet–brugafeksisterendekomponenter.‐ Indlejredesystemer‐ Pervasivecomputing,kunstigintelligens,robotteknologi–rettetmoddomænet(f.eks.multi‐
agentsystemer,adaptivitet)
Detblevaltsåikkeansetsomendelafmetierenatskulleudviklesineegnesensorer,menatmanskullekunneanvendeeksisterende.Hovedfokuspåsoftwareengineeringgavdenbedstemulighedforatstyrerobotternesinteraktiveadfærd.
Ogendeligvardedomænespecifikkekompetencer,sombringesispilnårderskaldesignesrobotlæremidler.Dererderforvigtigt,athaveengodforståelselæreprocesser,oghvadderskernårundervisningsteknologianvendesipraksis.Detervigtigiforbindelsemeddesignprocessenatgøresigklart,hvilkenlæringsstrategioghvilkendidaktiskstrategi,derskalindarbejdesiundervisningsforlø‐bet.Iafsnit2.6,beskrivesanalyse/designmodellen,somliggertilgrundfordekonkretedesigncases.
Læreprocesserogrobotsystemer
193
Foratkunneformesådannestrategiererdetvigtigathavekompetenceromlæring.Leg,spilogople‐velsebliverofteforbundetmeddigitalelæreprocesser,jævnførafsnit2.5Somudviklerafdigitalelæremidlererdetderforvigtigtvide,hvornåroghvordandetkanintegreresidesignet.
Digitalelæremidlerkanbrugesafandreendfolkeskoleeleversomicase1og2,jævnførafsnit6og7.Detkanværeiforbindelseafundervisningafandremålgrupperiuddannelsessystemet,ogmankanforestillesigtværprofessionellemedapplikationsdomænersomf.eks.idræt,sundhed,rehabilitering.Detblevendviderefremhævetpåetaftagerpanelmøde,atkompetencerneiuddannelsenogsåkunneanvendesiforbindelsemedkommunikationellervisualisering,f.eks.iforbindelsemeddigitalinforma‐tionmellemborgereogoffentligemyndigheder(Referataftagerpanelmøde5).
9.1.2 OVERVEJELSERIFORHOLDTILPROCESELEMENTER
Proceselementeromhandler,hvordanuddannelsentilrettelæggesmedundervisning,projektarbejdeogeksperimenter.Måleter,atdenprofessionelledesignerfårenaktivogreflekteretpraksis,jævnførafsnit2.2
Uddannelsehandler,iWengersperspektiv,om,atdestuderendesocialiseressommedlemmerafetpraksisfællesskab,jævnførafsnit2.2omWengersperspektiv.Praksisfællesskabetbeståridettetil‐fældeafstuderende,professionelledesignereafrobotlæremidlerogpraksisfeltet.
Herundervildetblivebeskrevet,hvilkeproceselementerderskaltilforatformedenønskedesocialisering:
‐ Medskabenogdeltagelse‐ Enblandingaftraditionelundervisning,projektarbejdeogeksperimenter‐ Projektarbejde,deltagelseogtværfaglighed‐ Interventionermedpraksis,eksperter,forskereogvirksomheder‐ Progressionogsammenbindingaffagligheder.
Grundlagetforvalgerproceselementererminanalysemodel,jævnførafsnit2.6.Socialitet,aktivdelta‐gelseogrefleksionergrundlagetfordevalgteproceselementer.
Deltagelse.DerersærligfokuspåWengersteoriomuddannelsesdesignse,afsnit2.2,hvordetunderstreges,atmanikkekandesignelæring,menatmankanskaberammerfor,atlæringblivermu‐lig.Ogdetunderstreges,atlæringskervedaktivdeltagelseipraksisorienterederammer.Detdrejersigdermedomatskabedeltagelsesmulighederpåtværsaffagligheder,ogdeltagelsenformerdenstude‐rendetilprofessioneludviklerafdigitalelæremidler.
Deltagelseogmedskabenspillerensærligrolleforoplæringenaflæremiddeldesigneren,idetdetogsåerhansrolleatskabeteknologi,somunderstøtteraktivdeltagelseogmedskabenhosbrugerne.LæringskerifølgeWengernetopveddeltagelse,‐deltagelsekansågarbetegnessomlæringinaction,jævnførafsnit2.2.
Læreprocesserogrobotsystemer
194
Påuddannelsenerderenlangrækkeafforskelligedeltagelsesmulighederf.eks.dialog,design,projekt‐arbejdeetc.F.eks.harDetTekniskeFakultetisitpædagogiskemanifestbeskrevet,hvordanensærligstruktureringafundervisningenkanfremmedeltagelse(Dettekniskefakultet,2006).Deterdrejersigomdesåkaldte”firetimersblokke”,sombrugestilatafvikledenmeretraditionelleundervisning.Enstuderendehartypiskfireellerfemfirtimersblokkeomugen.Firtimersblokkeneermedtilatsikredestuderendesaktivedeltagelse,idetdetipraksiservanskeligtforenunderviseratforelæseifiretimer.Strukturengør,atunderviserenernødttilattilrettelæggeundervisningensomenvekselvirkningmellemforelæsning,øvelser,opgaver,studenteroplægmv.
Projektarbejde,deltagelseogtværfaglighed.Metierensomdesignerindebærertværfagligekompetencer.Derskalderforværenogleprocessuelleelementer,somunderstøtterdisse.Deteretkrav,atderskalbyggesbroimellemdissetværfagligekompetencer.Detgøresf.eks.vedprojektarbejde,hvortværfaglighederenmedfødtkomponent.Kreativeoginnovativeprocesserfremmesdesudenafforskelligefagligekontekstersmøde,jævnførafsnit2.4,hvorScharmerintroducererdennesammenhæng.
Projektarbejdetunderstøtterenrækkeprocessuelleelementerilæreprocessen:(1)Deltagelse;(2)Tværfaglighed;(3)Kreativitetogeksperimenteren;(4)Samarbejdemedpraksis.
Samspilletmellemdestuderende,deresfagogprojektetsidesætterrammerforaktivdeltagelse.Iforbindelsemednetopdenneuddannelsevilderværetilbagevendendesemesterprojekter,hvordestuderendeafprøverfagligteoriipraksis.Dettevilsærligtforgåvha.designprocesser,hvordestuderedef.eks.interaktivelæremidler.
Projektarbejdsformeneruundværligtilbeherskelseaftværfagligesammenhænge,f.eks.vildestuderendeiprojekternebyggebromellemdemegetforskelligefagligeelementer,somderesuddan‐nelsebeståraf,f.eks.vilwebprogrammeringoglæreprocesserkunneforbindesidesignaflæringssystemer.
Projekternebørformuleressååbne,atdeappellerertilskabertrangogkreativitet(DetTekniskeFakultet,2006)(Wenger,1998).Deterdogidenforbindelsevigtigtatformulerepræcisefagligekravogrammer,såledesatskabertrangenogkreativitetenflugtermedlæringsmåleneforprojektet.Efterhåndensomdestuderendemodnes,erdetdesudenvigtigt,atdestuderendeudviklerderesprojekterisamarbejdemedmålgruppenogrelevantevirksomheder.
Progressionogsammenbindingaffagligheder.Udannelsesprocessernebørtilrettelæggessåledes,atdererbådeenhorisontalogvertikalsammenhængaffagelementerne(Dettekniskefakultet,2006).Denhorisontalesammenhængkommertiludtrykisemestertemaer,somerdetemne,sombinderdeforskelligefaglighederpåetsemestersammen,ogdeviltypiskogsåværedet,somsemesterprojektethandlerom.F.eks.viltemaetforandetsemesterværedesignafwebbaseredelæringssystemer,ogdettebinderkonkretefaglighederomlæringsteorisammenmedvidenomdesignafwebsystemer.Denvertikalesammenhængeretudtrykfordenplanlagtefagligeprogression,somskerfrasemestertilsemester.
Læreprocesserogrobotsystemer
195
9.1.3 OPSAMLING
Idetteeksempelblevderrettetfokuspådeprofessionelledesignereaflæremidler,altsåpåosselv.Hvaderdetgrundlæggendefordenmetieratudviklerobotteknologiskelæremidleridialogmeddelærende?Hvadskalmankunne–bådemedhensyntilfagligvidenogprocessuellefærdigheder?Oghvordanopstårogvedligeholdesetpraksis‐ogprofessionsfællesskabpådetteområde?
Defagligefokusområderkananskuesfraetteknologiskogetlæringsmæssigtperspektiv.Fraetteknologiskperspektiverderfokuspårobotteknologi,softwareengineering(systemudvikling,programmering),hardwareogindlejrendesystemerrettetmoddomænet.Fraethumanistiskperspek‐tiverdetsærligtteoriomlæringogdidaktik,dererifokus.Det,somfagligtforbinderdetoperspektiver,erkompetenceriHumanRoboticInteraction(HRI)ogHumanComputerInteraction(HCI).Detteinkludererogdesignogudviklingsmetoder,somtagerudgangspunktbrugernesinteraktionoglæringsbehov.
HRI,HCIogdesignmetoderertværfagligefelter,hvorbådefagfolkmedenteknologiskoghumanistiskbaggrundregnersigsomeksperter.Dissekompetencefelterkanbetegnessomensærligartbrobygningskomponenter,sombliverkernekompetencerforlæremiddeldesignere.
Fraenprocessuelvinkelerdetihøjgraddenprojektorienteredearbejdsform,somermedtilatformelæremiddeldesigneren.Projektarbejdsformenfordrerdeltagelseogmedskabenogkanundergunstigeforholdfremmeinnovationogkreativitet.
Derudovererdetvigtigt,atdekommendelæremiddeldesignerefrabegyndelseerendelafetpraksisfællesskabfordigitaledesignere.Destuderendeskaldeltageiudviklingsprojektermedinddra‐gelseafmålgruppenspraksisogvirksomheder.
Metierenerihøjgradtværfaglig,ogdensprocessuelleogfagligeelementerskalpåsinvisbyggebromellemfaglighederne.
9.2 OMDESIGNPROCESSERIDETTVÆRPROFESSIONELLEFELT
Herperspektiveresdet,hvordandesignafdigitalelæreprocesserkankvalificeresvedhjælpaftværfagligedesignprocesser.Detkonkretespørgsmålsombesvaresidetefterfølgendeer:
‐ Hvordankantværprofessioneltsamarbejdefremmedesignetrobotlæremidler?
Spørgsmåletbesvaresigennemeteksempelpåtværfagtigtkursusomudviklingafrobotlæremidlerogartefaktertilrehabilitering.Kursisterskullepåtværsaftekniske,pædagogiskeogsundhedsfagligeprofessionerskabefremtidensrobotlæremidler.Dettværfagligekursussattelærer‐,pædagog‐,fysioterapeut‐ogergoterapeutstuderendeistandtilpåennaturligmådeattænkebrugafteknologiindideresprofessionellepraksis.Dettefremmedef.eks.lærereskompetenceriatdesignedidaktiskeforløbmedteknologisomomdrejningspunkt.Deingeniørstuderendefikidettværfagligesamarbejdeinputtilatafklarekravogudvikleteknologiskeprototyper,somertilpassetmålgruppen.Allefaggrup‐pernefikdesudennyvidenomudviklingdigitalelæreprocesseritværprofessionelleteams.
Læreprocesserogrobotsystemer
196
EksempleterbeskrevetmedudgangspunktietsamarbejdetmellemUCL,DesignskoleniKoldingogDetTekniskeFakultet.Derkaniøvrigthenvisestilartiklenibilag6”Robotteknologioglegsomarenafortværfagligtsamarbejde”,forfleredetaljer(Majgaard,2010).
Kursetskalbyggebromellemprofessionerogskabegrobundfornytænkningaffremtidenslærings‐ogvelfærdsteknologi.Destuderendeskalkunnemestreatsamarbejdeidesignprocesserpåtværsafprofessionerogkunneberigedesignprocessenmedderesegenprofessionsfaglighed.
Idettetilfældeerdethensigten,atdestuderende(ogundervisere)pådesocialogsundhedsvidenskabeligeuddannelserskalfåenstørreforståelsefordesignafteknologi,ogatdeselvfårindflydelsepå,hvordanfremtidensteknologitilderespraksisfeltskalvære.
Fordeingeniørstuderendeersamarbejdetengenvejtilatfåenstørreforståelseaf,hvilkentypetekno‐logideregnersigtildetpædagogiskeogsundhedsfagligeområde,oghvordanteknologienskaludformesogtilpassessåledes,atdenpasserbedstmuligttilformåletogmålgruppen.Beggegrupperafstuderendevildesudenfåkonkreteerfaringermedsamarbejdepåtværsafuddannelser.
9.2.1 BESKRIVELSEAFDETVÆRFAGLIGEAKTIVITETEROGPRODUKTESR
Kursusforløbetblevdesignetogtilrettelagtietsamarbejdemellemforskere,designereoglektorerfradettekniskefakultetpåSyddanskUniversitet,DesignskoleniKoldingogUniversityCollegeLillebælt.Figur72viserenoversigtoverkursusforløbetsproces.
FIGUR72PROCESOVERBLIK
FormåletmedCamp1varatbringeerhvervsliv,undervisereogpraktikeresammenforatgenerereideertilteknologiskelæremidlerellerhjælpemidler,somskullekunneanvendesidetpædagogiskeogsundhedsfagligepraksisfelt.Repræsentanternefraerhvervslivetvarfolk,somarbejdedemedudvik‐lingogproduktionafproduktertilbrugidetkonkretepraksisfelt.Detvarf.eks.KompanogPlayAlive,somdesignerogproducererdigitalelegepladser,læremidlerogintelligentefodbolde.Frapraksisfeltervarderf.eks.socialpædagoger,somarbejdedemedudviklingshæmmede.
Læreprocesserogrobotsystemer
197
MetodenpåCamp1vardenkreativeplatform(enmetodetiludviklingogudvælgelseafideer),ogdenblevafvikletpå7‐8timer.Derblevgenereretideersom:”Denintelligentebold”medforskelligtindholdafhængigafmålgruppe,”Dennøgnerobot”sommerevarenæstetiskogeksistentielforholdensigtilfeltet;”Detrobotteknologiskekæledyr”,somskullefremmeudviklingshæmmedesocialekompetencer.
Debedsteideerfracamp1varinputfordestuderendeideresdesignproces,delsforatkvalificeredestuderendesideer,ogdelsforatdestuderendesomendelaflæreprocessenskullehaveenkonkretrelationmeddetpraksisfællesskab,somdeerpåvejindi(Wenger,1998).
Kursusforløbetblevafvikletover13ugermed5interventioner,ogderudovervardervejledningsmø‐der(Sefigurherover):
Førsteinterventionbestodaftodagescamp.Denførstedagvardestuderendepådenkreativeplatform,hvordesominspirationfikinputfraCamp1.Næstedagfikdemedfagligeinputomdesignprocesser,robotik,legoglæring.Campenafsluttedesmedtværprofessionelgruppedan‐nelseogprojektkickoff,hvordetblevgjortklart,hvilkeforventningerdervartildestuderendeoghvilkenhjælpdekunneregnemedundervejs.
Andentilfjerdeinterventionbestodaftrestop‐op‐dageátretimer,hvordervarfagligtinput,statusogfeedbackpåprojekter.Tildissedagevarderudoverstuderendeogvejledereogsåforedragsholdere.Pådenandenstop‐op‐dagvarderdesudenrepræsentanterfrapraksisfeltetogproducenter,såledesatderkunneknyttesentættereforbindelse,ogforatdestuderendekunnefåenandentypefeedbackenddensomvejledereogmedstuderendegav.
Femteogsidsteinterventionbestodafenreception,hvordestuderendedelspræsenteredederesprototyper,ogdelspræsenterede,hvordanderesfaglighedkomtiludtrykidesignpro‐cessenogprototypen.Følgegruppenmedrepræsentanterfravirksomhederogpraksisfelterstilledespørgsmål.Ogdekårededetdetmestinnovativeprojekt,ogdetprojektdervartættestpånoget,dermedsuccesvilkunnerealiseresipraksis.
Teknologiskeprototyperogtværfaglighedipraksis
Destuderendeudvikledeidettværfagligeforløbtreprototyper(Studerendesætterstrømpåleg,læ‐ringogrehabilitering,2009)(Pilmark,2010):(1)HennyBennyBolden;(2)BalanceBoardGame;(3)Intelligenteflisertilbrugifolkeskolen.
HennyBennyBoldenvarnavnetpåenintelligentbold,derselvkunneforeslåsimpleboldspilogbørnelege.Målgruppenvar6‐10årigebørn,derikkeselvopsøgteboldlegeeksempelvispågrundafmotoriskusikkerhed,utryghedvedvoldsommelegeellersocialeårsager.Denvarudvikletafpædagog‐,ergoterapeutogfysioterapeutstuderende,somundervejsharhentetsparringogvejledningmedhensyntilbådeteknikogdesign.DestuderendefikderesinspirationtilatudvikleboldenfraenbørnehaveiRinge,somharmotoriskstimuleringsomsærligtindsatsområde.(SeFigur73)
Læreprocesserogrobotsystemer
198
Gruppenbrugtemangekræfterpåatfindeudaf,hvadderkunneladesiggørerentteknologisk,fordidermangledeingeniørerigruppen.Tilgengældblevdereskonceptkåretsomdetmestnytænkende,blandtandetfordidemåskeikkevarheltbevidstomhvaddervarrealistiskfrabegyndelsen.
FIGUR73SKITSEAF”HENNYBENNYBOLD”OG”BALANCEBOARDGAME”
BalanceBoardGameblevskabtafengruppeafdesigningeniør‐,maskiningeniør,lærer‐fysioterapeut‐ogergoterapeutstuderende,somhavdefokuspåældresposturalekontrol.Vedattrænemusklerneibenenekunnemanforebyggefaldskader,ogdetkomderetbalancebrætudaf.Balancebrættetkoble‐destilstuenstvellercomputer,hvormankunnespilleinteraktivespil–ogstøttehåndtagetgjordedettrygtatbrugebrættet.Idesignetblevderlagtvægtpå,athjælpemidletskulleværediskret,flytbartognemtatbruge.
Idesignprocessenbøddestuderendeindmedderesfagligekopetencer.Deingeniørstuderendeskullebrugeentredjedelafsemestretpåatudviklekonceptet,ogdeskulleblandtandetudarbejdeforret‐ningsplanogtekniskeløsninger(FagbeskrivelseforExpertsinteams,2009).F.eks.tegnedeogbyggededevippebrættetmedergonomiskkorrektstøtte.Deergoterapeutstuderendebidrogmedvidenom,hvordanvippebrættetkonkretskulleudformesfor,atdetvarergonomiskkorrekt,ogatvippebrættetskullekunnebrugesfrasiddendeposition.Detteførtetilatvippebrættetblevdesignetmedjusterbarstøttestrang.(SeFigur73)
Intelligenteflisertilbrugifolkeskolenblevskabtafdentredjegruppe.Fliserneblevudviklettilfolkeskolensometpuslespilafbrikker,dersluttedestilenpc.Gruppenslærerstuderendeproduceredespilkoncepter,sompassedetilforskelligeklassetrin.Gruppensergoterapeutstuderendehavdefokuspåsamspilletmellemmotorik,kommunikationogindlæring.Deingeniørstuderendevarmereoptagetaf,hvordanproduktionenafflisenkunnegøresbillig.
9.2.2 OPSAMLING
‐ Hvordankantværprofessioneltsamarbejdefremmedesignetafrobotsystemlæremidler?‐oghvordankvalificereslæreprocessermedrobotteknologioglegsomløftestangiforbindelsemedtværprofessioneltkursusdesign?
Deforskelligefagligeperspektiverkunnevirkesomenaktivdrivkraftidesignprocessen,ogdebragtedesignetnyemeningsfuldestederhen.Dettværfagligesamarbejdegavdestuderendeflereperspekti‐verpå,hvordanrobotikoglegkanbrugesidetpædagogiskeogsundhedsfagligepraksisfelt.Destude‐
Læreprocesserogrobotsystemer
199
rendeoplevede,atdefikenvidenforærende,somdeellersikkevillehavefået.Deingeniørstuderendefikenklarereforståelseaf,hvordanteknologikananvendesidetkonkretepraksisfelt.Ogdestude‐rendefrapædagogiskeogsundhedsfagligefeltfikenbedreforståelseforteknologiskedesignproces‐serogfor,atdekanhaveindflydelsepå,hvordanteknologiskalindgåideresarbejdsliv.Destuderendeoplevedetværfaglighedensomensucces.
Mødetmellemforskelligefagligekontekstergavdestuderendeendybereforståelseafderesegenfag‐ligekontekstogprofession.Derudoverfikdestuderendeenforståelseafandrefagligekontekster,somvarrelevanteiforbindelsemeddesignprocesser.Ogendeligskabtesderimødetmellemfagligekonteksterennyfælleskontekstogplatformforudviklingafnyvidenogteknologiskdesignfordetpædagogiskeogsundhedsfagligefelt.
Denkreativeplatformgavenlegendetilgangtildesignprocessenogkickstartedesamarbejdetogidegenereringenidetværfagligegrupper.Oglegenindhyllededestuderendeienkontekst,hvordetvariordenattagechanceroggørefejl.
Legogrobotteknologivistesigihøjgradatkunnebrugessomdesignelementiartefaktertillæringoggenoptræning.Robotteknologistyrkededenfysiskeoginteraktivekomponentiartefakterne.Fysiskudfoldelseoglegvartokomponenterdergårgodtispandiforbindelsemedmotorisklæring,fysiskgenoptræningogmereabstraktlæring.
Fremtidensnyskabendeteknologiskeartefaktertilbrugiundervisningogrehabiliteringbørskabesietfællesskabmellemfaggrupper,såledesatflereperspektiverkanberigedetteknologiskedesignogskabenyeforståelserforanvendelsesfeltet.
9.3 PERSPEKTIVERFORNYEUNDERSØGELSEROGDESIGN
Iforlængelseafdenneafhandlingkanmanforestilleenrækkenyeforskning‐ogdesignprojekter.Detkunneværeprojektersomomhandlerudviklingafkonkreteteknologiskeprototyperelleranalyser.
Herunderbeskrivesmuligedesign‐ogforskningseksperimenteripunktform:
‐ Nyedesigneksperimentermedsingulæreogmodulærerobotter‐ Førogeftertestvedbrugafrobotlæremidlerforatmåledenfagligelæringseffekt‐ Analyseaf,hvordanrobotlæremidlersomf.eks.LEGO‐Mindstormindgårsomlæremiddelpå
ingeniøruddannelser‐ Analyseaf,hvordandendigitalelegepladsintegreresiundervisningenf.eks.med
udgangspunktiLappset,jævnfør4.3Singulærerobotsystemlæremidler:Digitalelegepladsertilleg,læringogbevægelse
‐ Robotlæremidlertilbrugafandredommænerf.eks.tilgenoptræningogrehabilitering‐ Nyedesigneksperimentermedsmartpones,sombesiddermangeafrobottensegenskaber‐ Følgeforskningpådennyeuddannelseilærings‐ogoplevelsesteknologiforatundersøge,
hvordandetnyepraksisfællesskabforlæringogrobotikogteknologiudviklersig
Læreprocesserogrobotsystemer
200
‐ Forskningitværprofessionelleudviklingsprocesserpåtværsafprofessionermedhenblikpåudviklingaflærings‐ogvelfærdsteknologi
‐ Udviklingafkurserpåseminarier,somfremmerlæreresogpædagogerskompetenceridesignafdidaktikmedteknologisomomdrejningspunkt.
Læreprocesserogrobotsystemer
201
10 REFERENCERSAMLET
Adams, B., et al, (2000): "Humanoid Robots: A New Kind of Tool", I IEEE Intelligent Systems and Their Applications: Special Issue on Humanoid Robotics, Vol. 15, No. 4, July/August 2000, pp. 25‐31.
Andersen, Ib, (2003): Den skinbarlige virkelighed – vidensproduktion inden for samfundsvidenskaberne. Samfundslitteratur.
Apter, M. J., (1991): ”A Structural Phenomenology of play” in J.H. Kerr & M.J. Apter (red.): I Adult Play: A Reversal Theory Approach, Swets & Zeitlinger Amsterdam/Lisse 1991
Argyris C., Schön A. Donald, (1978): Organizational learning: A theory of action perspective. Reading, MA: Addison‐Wesley
Asimov, I., (1950): I, ROBOT. A Bantam Spectra Book.
Avison, D. et al, (1999): “Action Research”, Communications of the ACM. 1999; vol. 42, nr. 1, s. 94‐97
Bateson, Gregory, (2000 (1972) ): Steps to an Ecology of Mind: Collected Essays in Anthropology, Psychiatry, Evolution, and Epistemology. Forlaget Chicago Press. ISBN 0‐226‐03906‐4
Barab, Sasha og Squire, Kurt, (2004): ”Design‐Based Research: Putting a Stake in the Ground”, The Journal Of The Learning Sciences, 13(1), 1–14. Lawrence Erlbaum Associates, Inc.
Baskerville R. & Wood‐Harper A.T., (1996): “A Critical Perspective on Action Research as a Method for Information Systems Research”, Journal of Information Technology, Vol. 11, No. 3, pp. 235‐246.
Beck, Kent, (2001): Extreme Programming explained. Embrace Change. Addison Wesley.
Bernsen, N.O. og Ulbæk, Ib, (1993): Naturlig og kunstig intelligens. Introduktion til Kognitionsforskningen. Nyt Nordisk forlag Arnold Busck
Breazeal, Cynthia, (2003): “Social Interactions in HRI: The Robot View,” IEEE Transactions in Systems, Man, and Cybernetics, Part C, 34(2), 181‐186.
Brooks R. A., (1986): “A Robust Layered Control System for a Mobile Robot,” IEEE Journal Of Robotics And Automation, Vol. Ra‐2, No. I, March 1986
Brooks A. G., et al, (2004):”Robot's play: interactive games with sociable machines”. I Proceedings of the 2004
ACM SIGCHI International Conference on Advances in computer entertainment technology. pp. 74‐83 Singapore.
Brooks, R. A., and L.A. Stein, (1994): "Building Brains for Bodies", I Autonomous Robots (1:1), November 1994, pp. 7–25.
Brooks, R. A., (1990): "Elephants Don't Play Chess", I Robotics and Autonomous Systems (6), 1990, pp. 3–15.
Brooks, R.A., (1991a): "Integrated Systems Based on Behaviors", SIGART Bulletin (2:4), August 1991, pp. 46–50.
Brooks R. A., (1991b): “New Approaches to Robotics”. ", I Science (253), September 1991, pp. 1227–1232.
Byrge C., Hansen S., (2007): Den Kreative Platform 2. Udgave. Kreativitetslaboratoriet, Aalborg Universitet. http://www.idea‐nord.dk/index.php?id=291 (senest lokaliseret Lokaliseret den 251109)
Caspersen, M. E., (2000): “Here, There and Everywhere – On the Recurring Use of Turtle Graphics in CS1” I ACE2000. Proceedings of the Fourth Australasian Conference on. Computing Education, 2000.
Csikszentmihalyi, M., (2005): Flow – Optimaloplevelsens psykologi. København: Munksgaard.
Læreprocesserogrobotsystemer
202
Decker, Walker, (2006): “Toward productive design studies”, van den Akker et al (red): Educational Design Research. Routledge.
DeLuca D. et al, (2008):“Furthering Information Systems Action Research: A Post‐Positivist Synthesis of Four
Dialectics”, I Journal of the Association for Information Systems
Det tekniske fakultet, (2006): ”Den Syddanske Model for Ingeniøruddannelser” http://www.sdu.dk/~/media/Files/Om_SDU/Fakulteterne/Teknik/Politik%20og%20strategi/DSMI.pdf.ashx (senest lokaliseret den 101209)
Dillmann R., Berns K., Asfour T., (1998): “Concept and Prototype Implementation of a Humanoid Robot.” The 1st Intern. Workshop on Humanoid Robots and Human Friendly Robots. (IARP'98), Japan, Oct. 1998
Dourish P., (2001): Where the action is. The foundation of embodied Interaction. The MIT Press.
Ejrnæs, M., (2004): Faglighed og tværfaglighed. Vilkårene for samarbejdet mellem pædagoger, sundhedsplejersker, lærer og socialrådgiver. Akademisk forlag.
Ejersbo L., R., og Misfeldt Morten, (2010): ”Danish number names and number concepts”. DPU, AU
Engelberger J., F., (1989): Robots in Service. First MIT Press edition.
Fernaeus, Y. & Tholander, J., (2005): "Looking at the computer but doing it on land": Children's interactions in a tangible programming space. Proceedings of HCI2005, Edinburgh. p. 3‐18. pdf
Figueiredo, A.D. and Cunha, P. D., (2007): “Action Research and Design in Information Systems: Two Faces of a Single Coin,” I Information Systems Action Research: An Applied View of Emerging Concepts and Methods, N. Kock (ed.), Springer, 2007, pp. 61‐96.
Fuglsang, Lars, (2004): ”Aktør‐netværksteori eller tingenes sociologi”, Lars Fuglsangs og Poul Bitsch Olsen(red): Videnskabsteori i samfundsvidenskaberne. På tværs af fagkulturer og paradigmer. Roskilde Universitetsforlag.
Fullerton, Tracy, (2008): Game Design Workshop. A playcentric approach to creating innovative games. Morgan Kaufmann.
Gee, J. P., (2003): What Video games have to teach us about learning and literacy. New York: PalGrave‐McMillan.
Girouard A. et al., (2007): “Smart Blocks: A Tangible Mathematical Manipulative”. I Proc. TEI'07 Feb 2007 Baton Rouge, LA, USA pp 183‐186 pdf
Gleerup, Jørgen, (2003): “Gyldighed, oprigtighed og ærlighed – om viden og læreprocesser.” I Hermansen Mads (red.), Læring – en status. Klim
Gleerup, J., (2005): ”Gyldighed, oprigtighed og ærlighed – om viden og læreprocesser.” I Læring – en status. Klim.
Habgood, M. P. J., (2007): The effective integration of digital games and learning content. Thesis submitted to the University of Nottingham for the degree of Doctor of Philosophy July 2007
Hallam, John og Bruyninckx, Herman,( 2006): ”An Ontology of Robotics Science”. I European Robotics Symposium 2006. Springer Berlin / Heidelberg. http://www.springerlink.com/content/xx364w34286u7007/ (senest lokaliseret den 140711)
Hermansen M., (2005): Læringens univers. 5. Udgave. Forlaget Klim
Læreprocesserogrobotsystemer
203
Højberg, Henriette, (2004): ”Hermeneutik. Forståelse og tolkning i samfundsvidenskaberne”, Lars Fuglsangs og Poul Bitsch Olsen(red): Videnskabsteori i samfundsvidenskaberne. På tværs af fagkulturer og paradigmer. Roskilde Universitetsforlag.
Huizinga, J., (2006): Homo Ludens a study of the play in culture. Beacon Press
Illeris, Knud, (2001): Læring – aktuel læringsteori i spændingsfeltet mellem Piaget, Freud og Marx. Roskilde Universitets Forlag.
Ishiguro, Hiroshi et al, (2001): ”Robovie: an Interactive Humanoid Robot” http://www.irc.atr.jp/~kanda/pdf/ishiguro‐industrials‐robotics‐robovie.pdf (senest lokaliseret den 010610)
Jessen, Carsten, (2008): "Læringsspil og leg." I Digitale medier og didaktisk design : Brug, erfaringer og forskning. Danmarks Pædagogiske Universitets Forlag, 2008. p. 46‐63.
Jessen, Carsten et al, (2003): ”Børnekultur, leg, læring og interaktive medier.” The changing face of children’s play culture. Lego Learning Institute 2003. http://www.carsten‐jessen.dk/LegOgInteraktiveMedier.pdf (senest lokaliseret den 030608)
Juul J., (2001): “Games Telling stories? ‐A brief note on games and narratives.” Game studies the international journal of computer game research volume 1, issue 1 July 2001, July 2001. http://www.gamestudies.org/0101/juul‐gts/ (senest lokaliseret 120411)
Keiding, T. B. & Laursen, E., (2005): Interaktion og Læring. Gregory Batesons bidrag. Kbh.: Unge Pædagoger.
Kvale, Stainer, (1997): Interview ‐ en introduktion til det kvalitative forskningsinterview. 1. udgave, Hans Reitzel. ISBN‐13 978‐87‐412‐2816‐7
Lewin, Kurt, (1946): “Action research and minority problems”, I Journal of Social Issues. Vol. 2, No. 4, 1946, s 34‐46.
Lillemyr, Ole Frederik, (2005): Leg‐oplevelse‐læring i børnehave og skole. Klim
Lund Henrik. H. et al, (2009): "Modular robotic tiles experiments for children with autism." I Life Robot., vol. 13, no. 2, pp. 394‐400, 2009.
Lund H., H., (2001): “Co‐evolving Control and Morphology with LEGO Robots”. I Morpho‐functional Machines. Springer‐Verlag, 2001.
Lund , H., Pedersen, M., Beck, R., (2007): “Modular Robotic Tiles – Experiments for Children with Autism.” I Artificial Life and Robotics. Side 394 – 400. Volume: 13. Springer Japan
Larsen, L. J., & Majgaard, G., (2010): „Pervasive technology in the classroom.” I Proc. Global Learn Asia Pacific 2010: Global Conference on Learning and Technology Association for the Advancement of Computing in Education.
Majgaard, G., Misfeldt M., og Nielsen J., (2011): ” How Design‐Based Research and Action Research Contributes to the Development of Design for Learning”, Artiklen er submittet til Designs for Learning (peer reviewed full paper)
Majgaard, G., (2010): “Design based action research in the world of robot technology and learning”. The Third IEEE International Conference on Digital Game and Intelligent Toy Enhanced Learning: DIGITAL 2010 (s. 85‐92). IEEE Press.
Majgaard, G., Misfeldt M., og Nielsen J., (2010): ”Robot technology and numbers in the classroom”, I Cognition and Exploratory Learning in Digital Age, IADIS CELDA 2010 Proceedings.
Majgaard, G., (2010): ”Robotteknologi og leg som arena for tværfagligt samarbejde.” MONA 2010‐2: Matematik og Naturfagsdidaktik, s 42‐58. Det Naturvidenskabelige Fakultet, Københavns Universitet.
Majgaard, G., (2009): “An outline of interaction types in physical serious games.” IADIS International Conference Game and Entertainment Technologies 2009, Carvoeiro, Portugal.
Læreprocesserogrobotsystemer
204
Majgaard, G., (2009): “Legepladsen i klasseværelset: robotten som omdrejningspunkt for læreprocessen.” On Edge. Ting nr. 2 Oktober 2009, s. 11‐13. Knowledge Lab DK.
Majgaard, G., Jessen, C., (2009): ”Playtesting The Digital Playground.” I Proc. IADIS International Conference in Game and Entertainment Technologies 2009 (s. 87‐92). International Association for Development, IADIS.
Majgaard, G., (2009): ”Eksempler på robotter i en læringssammenhæng”. On Edge, særnummer November 2009‐3, s.11‐16. Knowledge Lab DK. http://www.knowledgelab.dk/publikationer/onedge
Majgaard, G., & Thisted, A., (2009): ”Motivation og refleksion i e‐learning: En begrebslig ramme”. I Konnerup, U., & Riis, M. (red.). IKT og læring: reflekteret praksis (s. 81‐100). AUC: Aalborg Universitetsforlag.
Majgaard, G., (2009): “The Playground in the Classroom ‐ Fractions and Robot Technology.” I Cognition and Exploratory Learning in Digital Age (s. 10‐17). International Association for Development, IADIS.
Mathiassen L. et. al., (2001): Objektorienteret analyse og design (UML), 3. udgave, Forlaget Marko
Marshall Paul, (2007): “Do tangible interfaces enhance learning?” I Proceedings of Tangible and Embedded Interaction 2007: 163‐170
Mead, George Herbert, (1896): "The Relation of Play to Education", University Record 1, No. 8, (1896): 141‐145.
Mead, George H., (1934): Mind, Self, & Society. University of Chicago.
Morales A., Asfour T., et al, (2005): ”Towards an anthropomorphic manipulator for an assistant humanoid robot.” I Robotics: Science and Systems ‐ Workshop on Humanoid Manipulation. June 11, 2005, MIT, USA. http://i61www.ira.uka.de/users/asfour/publications/whm05.pdf ( senest lokaliseret den 010910)
Mouritsen, Flemming, (1996): Legekultur. Essays om børnekultur, leg og fortælling. Syddansk Universitetsforlag.
Nehaniv, C. L., et al, (2007): Imitation and Social Learning in Robots, Humans and Animals. Behavioral, Social and Communicative Dimensions. University Press, Cambridge. ISBN 978‐521‐84511‐3
Nielsen, J., (2008a): User Configurable Modular Robotics ‐ Control and Use. Ph.D. thesis, University of Southern Denmark.
Nielsen, J., Jessen, C. & Bærendsen, N.K., (2008b): ”RoboMusicKids – Music Education with Robotic Building Blocks.” I Proc. The 2nd IEEE International Conference on Digital Game and Intelligent Toy Enhanced Learning (DIGITEL), s. 149‐156.
Nielsen, J. & Lund, H.H., (2008c): „Modular robotics as a tool for education and entertainment.” I Computers in Human Behavior, 24, s. 234‐248.
Nielsen, J., (1987): “Introduktion til erkendelsesprocesser” i Datamater og erkendelsesprocesser, Danmarks Lærerhøjskole, s. 140‐ 154
Nielsen, Kurt Aagaard, (2004): ”Aktionsforskningens videnskabsteori”, I Lars Fuglsangs og Poul Bitsch Olsen(red): Videnskabsteori i samfundsvidenskaberne. På tværs af fagkulturer og paradigmer. Roskilde Universitetsforlag.
Nieuwdorp, Eva, (2007): “The pervasive discourse: an analysis”IComputers in Entertainment (CIE)Volume
5, Issue 2 (April/June 2007). ACM
Nonaka, I., and H. Takeuchi. (1995): The Knowledge‐Creating Company: How Japanese Companies Create the Dynamics of Innovation. Oxford: Oxford University Press.
Ogawa, K. et al, (2009): “Can An Android Persuade You?”, in Proc. 18th International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO‐MAN2009), pp. 553‐557, 2009.
Læreprocesserogrobotsystemer
205
Papert, Seymour, (1993): Mindstorms Children,Computers, and Powerful Ideas, Basic Books.
Pfeifer, Rolf og Bongard, Josh, (2006): How the body shapes the way we think – a new view of intelligence. MIT Press. ISBN 978‐0‐262‐16239‐5
Pfeifer, R., Iida, F. (2005): “Morphological computation: Connecting body, brain and environment.” Japanese Scientific Monthly, Vol. 58, No. 2, 48‐54. pdf
Pfeifer Rolf and Scheier C., (1999): Understanding Intelligence. MIT Press, Cambridge, MA, 1999.
Piaget, Jean, 2001 (1947). The Psychology of intelligence.(1947)Routledge Classics in 2001. ISBN 978‐0‐414‐25401 ‐4
Pilmark, V. (2010). “Studerende har udviklet en intelligent legebold og et wii‐balancebræt.” Fysioterapeuten nr. 1, 2010. http://fysio.dk/Fysioterapeuten/Argange/2010/Studerende‐har‐udviklet‐en‐intelligent‐legebold‐og‐et‐wii‐balancebrat‐/ (Senest lokaliseret 070210 )
Piper, B. and Ishii, H., (2002): “PegBlocks: a Learning Aid for the Elementary Classroom.” I Proceedings Extended Abstracts of Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '02). Minneapolis, Minnesota, USA, April 20 ‐ April 25, 2002
Qvortrup, Lars, (2006): Knowledge Education and Learning – E‐learning in the knowledge society. Samfundslitteratur Press.
Rao, Rajesh et al, (2007): “Imitation and Social Learning in Robots, Humans and Animals. Behavioral, Social and Communicative Dimensions.” I A Bayesian model of imitation in infants and robots. I Nehaniv, Chrystopher L. and Dautenhahn, Kerstin (Ed.)(2007). University Press, Cambridge. ISBN 978‐521‐84511‐3
Riel, M., (2007): Understanding Action Research, Center For Collaborative Action Research. Pepperdine University. http://cadres.pepperdine.edu/ccar/define.html (Senest lokaliseret den 010109)
Rompelman, O og Graaff, E., (2006): ”Active learning and curriculum design”, I Innovative Teaching and Learning in Engineering Education, side 37‐47
Rusk, N., Resnick, M., Berg, R., & Pezalla‐Granlund, M., (2008): “New Pathways into Robotics: Strategies for Broadening Participation.” I Journal of Science Education and Technology
Salen K., Zimmerman E., (2004): Rules of Play: Game Design Fundamentals. MIT Press 2004
Schaffer, D. W., (2006): How Computer Games Help Children Learn. Palgrave Macmillan
Scharmer, C. O., (2000): ”Self‐transcendending knowledge: Sensing and Organizing Around Emerging Opportunities.” in: Journal of Knowledge Management ‐ Special Issue on Tacit Knowledge Exchange and Active Learning. http://www.ottoscharmer.com/docs/articles/2000_STK.pdf (senest lokaliseret den 230311)
Scharmer, C. O., (2007): Executive Summary: Theory U: Leading from the Future as it Emerges (17 pages). http://www.ottoscharmer.com/publications/articles.php (senest lokaliseret den 080209)
Sharp Helen, (2007): Interaction Design: Beyond Human‐Computer Interaction. John Wiley & Sons Ltd.
Schlattmann, Markus et al., (2009): “Real‐time Bare‐hands‐tracking for 3D games”, I Proceedings IADIS International Conference Game and Entertainment Technologies.
Schön, A. Donald, 2001 (1983): Den reflekterende praktiker. Hvordan professionelle tænker, når de arbejder. Klim.
Støy, Kasper, Shen, Wei‐Min and Will Peter, (2002): “Using Role Based Control to Produce Locomotion in Chain‐Type Self‐Reconfigurable Robots.” IEEE Transactions on Mechatronics, special issue on self‐reconfigurable robots, 7(4), pages 410‐417, 2002.
Læreprocesserogrobotsystemer
206
Stanton, D., et al (2001): “Classroom collaboration in the design of tangible interfaces for stroytelling.” I Proc. of CHI '01, 482‐489.
Schweikardt E., Gross M.D., (2008): "Learning about Complexity with Modular Robots." I Proceedings of the 2008 Second IEEE International Conference on Digital Game and Intelligent Toy Enhanced Learning pp 116‐123
Takanori, Shibata, (1999): ” Artificial Emotional Creature Project ‐ Creation of Subjective Value through Physical Interaction“, http://www.aist.go.jp/MEL/soshiki/robot/biorobo/shibata/aec.html (senest lokaliseret den 070910 )
Taylor, A. A., (2009): “Acceptance of Entertainment Systems in Stroke Rehabilitation.” In IADIS International Conference Game and Entertainment Technologies proceedings 2009 s. 75‐83
Turing, A.M. , (1950): “Computing machinery and intelligence”. I Mind, 59, 433‐460.
van den Akker, J. (2006): Educational Design Research. Routledge.
Vinje, Poul Staal, (2007): Scrum. Downloaded fra http://www.agile‐metoder.dk/ScrumArtikel.pdf (senest lokaliseret 250909 )
Vygotsky, L., S., (1978): Mind in Society. The Development of Higher Psychological Processes. Havard University Press.
Wenger E., (1998): Praksisfællesskaber. Læring, mening og identitet. Hans Reitzels Forlag, på dansk 2004
Yin, Robert K., (1994): Case Study Research. Designs and Methods. Second Edition. I Applied Social Research Method Series. Volume 5. Sage Publications. International Educational and Professional Publisher.
Zuckerman, O. Arida, S. Resnick, M., (2005): “Extending Tangible Interfaces for Education: Digital Montessori‐inspired Manipulatives” I Proceedings of CHI ’05, ACM Press.859‐868
Zuckerman O., Resnick M., (2005): “Children’s Misconceptions as Barriers to Learning Stock‐and‐Flow Modeling.” I Proceedings of the 23rd International Conference of the System Dynamics Society.
Links
Aalborg universitet. Geminoid laboratorium, http://c.aau.dk/geminoid.html (senest lokaliseret den 130910)
Dansk Sprognævn: talord, http://dsn.dk/sproghjaelp/ofte‐stillede‐spoergsmaal/de‐danske‐tal‐halvtreds‐tres‐halvfjerds‐firs‐og‐halvfems?searchterm=talord og http://dsn.dk/nyt/nyt‐fra‐sprognaevnet/1987‐1_OCR.pdf/view?searchterm=talord* (senest lokaliseret den211010 )
DTI. PARO, http://www.dti.dk/inspiration/26231 (senest lokaliseret den 100910)
Flickr. Unimate, http://www.flickr.com/photos/hollywoodplace/3292765357/ (senest lokaliseret den 200810)
Flickr. Terminator, http://www.flickr.com/photos/14531705@N00/4241088247/ (senest lokaliseret den 200810)
Folkeskolens trinmål: bilag 17 https://www.retsinformation.dk/Forms/R0710.aspx?id=125973#B19 (senest lokaliseret 211010)
Folkeskolens trinmål: Indledning http://www.uvm.dk/Uddannelse/Folkeskolen/Fag%20proever%20og%20evaluering/Faelles%20Maal%202009/Indledning.aspx senest lokaliseret 211010 (senest lokaliseret 211010 )
Industryweek. Joseph Engelberger. http://www.industryweek.com/slideshows/HallofFame2009/Joseph‐Engelberger‐2009.asp (senest lokaliseret den 200810)
Læreprocesserogrobotsystemer
207
Konference CELDA Cognition and Exploratory Learning in the Digital Age 2010. http://www.celda‐conf.org/ (senest lokaliseret 171110)
Konference FLUID om Pervasive læring. http://www.fluid.dk/arrangementer/p‐laering.aspx (senest lokaliseret 171110)
Lappset SmartUS, http://www.lappset.com/loader.aspx?id=94686205‐0add‐4878‐b7f7‐3607e5e72837 (senest lokaliseret den 311010)
MIT. Tofu, http://robotic.media.mit.edu/projects/robots/tofu/overview/overview.html (senest lokaliseret den 100910)
Modrobotics roBlocks, http://www.modrobotics.com/cubelets (senest lokaliseret den 281010)
PlayAlive, www.playalive.dk (senest lokaliseret den 100910)
PICO. PicoCricket, http://www.pienetwork.org/ideas/ og http://www.picocricket.com/ (senest lokaliseret den 210610)
Robotpodcast. TeleNoid, http://www.robotspodcast.com/forum/viewtopic.php?f=3&t=927 (senest lokaliseret den 100910)
Serious Play. http://www.seriousplay.com/ (senest lokaliseret den 260111)
Skoleteknologisk netværk. Konference i maj 2011. http://www.skoleteknologi.dk/ (senest lokaliseret den 150511)
Stop‐op‐dag for kreative sjæle. http://www.robodays.dk/nyheder/stop‐op‐dag‐for‐kreative‐sjaele.aspx (senest lokaliseret den 071209)
Studerende sætter strøm på leg, læring og rehabilitering. http://www.ucl.dk/composite‐5242.htm ( senest lokaliseret den 071209)
Undervisning a la 'Hvem vil være Millionær', videnskab.dk. http://videnskab.dk/teknologi/undervisning‐la‐hvem‐vil‐vaere‐millionaer (senest lokaliseret den 260611)
Universität Karlsruhe. HumanoidsGroup http://i61www.ira.uka.de/users/asfour/HumanoidsGroup/content/cooperation/content.html og http://i61www.ira.uka.de/users/asfour/HumanoidsGroup/content/manipulation/content.html (senest lokaliseret den 100910)
Wikipedia, Surrogates. http://en.wikipedia.org/wiki/Surrogates_(film) (senest lokaliseret den 100910)
Wikipedia. Talos, http://en.wikipedia.org/wiki/Talos (senest lokaliseret den 200810)