Intelligent skolemiljø

Formålet med forløbet er, at eleverne udvikler design- og teknologiforståelseskompetencer ved at inddrage teknologiforståelsesfaglighed og faglighed fra de udvalgte fag.

Forløbet inddrager alle fire kompetenceområder fra teknologiforståelse: digital design og designprocesser, teknologisk handleevne, computationel tankegang og digital myndiggørelse.

Forløbet er et tværfagligt forløb mellem dansk, håndværk og design, natur og teknologi og matematik og er baseret på designtænkningen, som den udfolder sig i teknologiforståelse.

Metoder fra håndværk og design er centrale i ideudvikling og materialekendskab. Matematik tilføjer statistisk metode og viden om algoritmer og programmering, når eleverne undersøger brugerperspektiver. Natur/teknologi inddrages, når elever diskuterer modellers egnethed, og forløbet trækker på faget dansk, når eleverne arbejder med præsentation, evaluering og fremstilling.

Forudsætninger, form og indhold

Teknologien påvirker den måde, vi indretter os på i hjemmet, på cyklen, i bilen, i haven og i skolen. I dette forløb integrerer eleverne digital teknologi i et lokales indretning eller i møbler, så indretningen eller møblerne bedre understøtter undervisningen eller andre aktiviteter i skolens hverdag.

Forløbet kan tage afsæt i nedenstående eksempler og mulige problemstillinger:

• Hvordan skaber vi mere bevægelse i undervisningen i klassens time for 3. klasserne gennem design af digitale siddepuder?
• Hvordan skaber vi et innovativt produkt, som giver et behageligt indeklima ved hjælp af lysregulering og ventilation for udskolingen i pauserne?
• Hvordan sænker vi lydniveauet i læringsmiljøerne?

Når eleverne har designet deres digitale prototype, kan de præsentere ideen i "Løvens Hule", som de måske kender fra programmet på DR.

Forløbet er designbaseret i sin opbygning. Det vil sige, at eleverne arbejder i ‘åbne- og lukkeprocesser’. I åbne-processerne udfolder eleverne muligheder, for eksempel når de undersøger, hvad teknologierne kan. Det sker, når de gennem feltundersøgelser undersøger, hvordan børn eller voksne på skolen anvender inventar. De arbejder med lukke-processer, når de analyserer data og træffer valg om, hvilke brugergrupper, behov og teknologiske muligheder de vil arbejde videre med i udfordrings- og konstruktionsfasen.

Tilrettelæggelse

Forløbet kan gennemføres som en temauge og på forskellige måder alt efter, om det er en klasse eller en årgang, som deltager i det tværfaglige forløb, og hvor mange samlede dage, der afsættes i skemaet.

Forløbet kan tilrettelægges i en temauge med følgende struktur:

• 1 dag til rammesætning af problemfelt og brugerundersøgelser
• 1 dag til eksperimenter med teknologi og idéudvikling
• 2 dage til udformning af digitalt og multimodalt produkt
• 1 dag til at færdiggøre, øve og præsentere

Analoge teknologier/materialer
Der kan bruges mange typer af materialer til design af det digitale produkt. Valget må afhænge af elevernes håndværksmæssige forudsætninger, og hvilke redskaber og værksteder der er til rådighed. Denne del kan rammesættes af læreren inden forløbet, så eleverne er bekendte med materialerne.

• Til mockups (skitse): karduspapir og tyndere pap, samt A4-papir.
• Til prototyper (model): bølgepap, kardus, krydsfiner, diverse håndværktøj, klipsemaskiner, symaskiner, stof og diverse redskaber til tekstil.
• Til endelige produkter kan anvendes krydsfiner, træ, stof, garn eller akryl.

Digitale teknologier

Computer, Chromebook eller tablets. 

Andre teknologier

Mindst én programmerbar teknologi, eksempelvis:

• Micro:bits (kan bruges alene uden udvidelser)

Der kan udvides med:

• Enviro:bit (måling af lyd)
• ZIP halo (kraftigt lys)
• Fugtmåler
• Servo (bevægelse)
• højttaler (afspilning af lyd)
• LittleBits
• Lego Mindstorm
• Makey-makey i samspil med en computer (Scratch)
• CoSpaces

Læreren kan kontakte CFU for udlån af teknologier.

Det kan være oplagt at lave et samarbejde med eksterne aktører med viden om teknologierne og/eller steder, hvor eleverne kan arbejde med digitale fabrikationsteknologier som 3D-printer, folieskærer, lasercutter eller CNC-fræser. Det kan være et lokalt makerspace, et FABLAB eller det lokale CFU.

Undervejs i beskrivelsen af forløbets opbygning henvises til følgende konkrete lærer- og elevressourcer, som findes på tekforsøget.dk.

• Dataopsamling med Google Sheets
• Datalogning med micro:bits
• Brugerundersøgelse
• Eksperimenter med teknologien
• CoSpaces - Elevvejledning
• Tinkercad lærervejledning
• Outrofase - Løvens Hule

Forslag til spørgsmål, der kan overvejes, inden forløbet gennemføres:

• Hvordan kan eleverne gennemføre undersøgelser af skolens inventar og menneskers brug heraf?
• Hvilke digitale og analoge teknologier og materialer er tilgængelige til forløbet?
• Hvordan kan forløbet introduceres og rammesættes, så eleverne motiveres til at arbejde gennem iterative (gentagende) processer fra eksperimenter til færdig prototype på et intelligent skolemiljø?
• Hvem skal være ”løver” (bedømmere/publikum) ved den afsluttende præsentation, hvis der arbejdes ud fra konceptet "Løvens hule"?

Forløbets opbygning

Forløbet er opbygget i tre faser: en introfase, en udfordrings- og konstruktionsfase samt en outrofase.

Introfase: Forforståelse og kompetencer

I introfasen kan eleverne foretage forskellige brugerundersøgelser, så de kan få indblik i behov og problemstillinger, som de kan arbejde videre med.

Eleverne kan eksempelvis indhente datadokumentation for, hvor der på skolen er steder og inventar, som kan forbedres. Det kan være en dør, som ikke bliver lukket rigtigt og derfor skaber træk. Undersøgelserne kan bygges op omkring matematikfaglige undersøgelser og natur/teknologi-faglige undersøgelsesmetoder.

Der kan findes inspiration til undersøgelser i ressourcerne ”Dataopsamling med Google Sheets”, ” Datalogning med micro:bits” og ”Brugerundersøgelse”

Når eleverne har lavet undersøgelser af, hvordan udvalgte dele af skolens inventar eller lokaler bliver anvendt, og de har valgt en specifik målgruppe, som de vil forbedre noget for, kan de gruppevis formulere konkrete problemstillinger.

Et eksempel: Af brugsstudierne kunne vi se, at især udskolingseleverne havde udfordringer med at sidde stille mere end 15 minutter. Vi vil derfor undersøge, hvordan vi kan hjælpe klassen og læreren til, at der sker en fysisk aktivitet hvert kvarter.

Udfordrings- og konstruktionsfase

Eleverne kan inddeles i grupper, som samarbejder om undersøgelser, produktudvikling og præsentation. Elevgrupperne kan oprette logbøger i Book Creator (program til at lave digitale logbøger), hvor de løbende indsætter ideer, skitser, to do-lister, billeder af udviklingsprocessen, små videoklip og andet. Dermed bliver den digitale bog en form for drejebog for designprocessen, og samtidig kan eleverne tage afsæt i den, når de planlægger deres mundtlige pitch.

Indledningsvis kan læreren give en præsentation af tilgængelige teknologier, og hvad de kan bruges til. I klassen kan det diskuteres, hvordan teknologierne kan forbedre noget på skolen.

Eleverne kan herefter ideudvikle og udforme deres digitale artefakt. Fremstillingsprocessen kan være iterativ (gentagende), sådan at eleverne for hvert eksperiment og afprøvning vurderer, om deres løsning rent faktisk svarer på deres problemstilling. Deres muligheder vil påvirkes af deres håndværksmæssige og teknologiske kunnen, og her må lærerne stilladsere ved enten at introducere nye færdigheder eller ved at hjælpe eleverne til at huske, hvordan de helt konkret kan arbejde med teknologier og materialer.

Eleverne kan udarbejde hurtige prototyper(skitser), så de kan formidle deres ideer til hinanden og afprøve den digitale teknologi i relation til prototypen. Prototyper bygges i mønsterpapir (repræsenterer bløde materialer) eller pap (repræsenterer hårde materialer) og tape.

I denne sammenhæng er formålet med at bygge modeller, at eleverne bliver enige om, hvad de vil fremstille i autentisk materiale, og hvordan de vil integrere det digitale element. Prototypen er derfor både en afprøvning af den digitale teknologi i et konkret produkt, der kan hjælpe eleverne med at besvare spørgsmål som: Kan vi få teknologien til at gøre som intenderet, og hvordan forfiner vi funktionen? Prototypen er også et kommunikationsredskab til læreren, som kan hjælpe med at vurdere kvaliteten af det digitale produkt, før elevgruppen udformer digitale arbejdstegninger.

Før eleverne går i gang med fremstilling af deres digitale produktløsning, kan de danne sig et overblik over deres arbejdsproces. De kan dermed sikre sig, at der er en sammenhæng fra introfasens undersøgelser og definition af brugergruppe, over problemstilling til mockups og arbejdstegninger i 2D og 3D.

Der kan findes inspiration til udfordrings- og konstruktionsfasen i ressourcerne ”Eksperimenter med teknologien”, ”CoSpaces - elevvejledning” og ”Tinkercad - lærervejledning”.

Outrofase: Ny forståelse og nye kompetencer

Som afslutning på forløbet kan eleverne fremvise og fortælle om deres produktidé. Hver gruppe kan samle deres materiale, som både vil være at finde i deres logbog, og i skitser, modeller, arbejdstegninger samt i deres digitale produkt. Med udgangspunkt i disse forskellige produkter kan eleverne udtænke deres pitch samt styrke deres argumentation for deres designidé.

Rammesætningen kan inspireres af tv-programmet ”Løvens Hule”, hvor gruppen får kort tid til at pitche sit design/produkt. Herefter får gruppen feedback på deres idé (og eventuelt designproces) både fra ’løverne’, men også fra publikum, som udgøres af resten af klassen.

Slutteligt kan alle designprodukter stilles frem på én gang, så alle har mulighed for at undersøge nærmere og vurdere hinandens idéer.

Forløbet kan afrundes med en mundtlig evaluering i klassen

Der kan findes inspiration til outrofasen i ressourcen ” Outrofase - Løvens Hule”.

Evaluering

Læreren kan evaluere og vurdere elevernes arbejde undervejs i forløbet og nedskrive observationer løbende. Eleverne vil også få en umiddelbar feedback på både deres produkt og deres proces. I modsætning til de rigtige "løver", skal "skoleløverne" nemlig huske at spørge ind til og anerkende processen.

Læreren kan også evaluere med eleverne med vægt på, hvad der gik godt, hvad der gik mindre godt, hvad de vil kunne gøre bedre i næste forløb og eventuelt individuelle overvejelser, som de kan gøre sig efter forløbet.

Gennem logbogen kan eleverne skabe refleksion over egen viden, egne færdigheder og/eller egen læreproces undervejs i forløbet.

Efter forløbet kan der sættes fokus på spørgsmål som:

• Hvilke elementer af designprocessen og den iterative proces i undervisningen var særligt succesfulde eller udfordrende og skal understøttes bedre i andre forløb for at styrke elevernes designkompetencer?
• Hvilke digitale teknologier kan anvendes i andre undervisningssammenhænge for at understøtte til elevernes teknologiforståelse?
• Hvordan kan vi i teamet vurdere elevernes fagfaglige kompetencer med afsæt i resultaterne af dette tværfaglige forløb?

Kreditering

Den fulde version af forløbet kan downloades og læses på tekforsøget.dk.

Materialet i den fulde version er udviklet af Københavns Professionshøjskole, Professionshøjskolen UCN, VIA University College samt Læremiddel.dk for Børne- og Undervisningsministeriet under rammerne for Forsøg med teknologiforståelse i folkeskolens obligatoriske undervisning. Læs mere om forsøget på tekforsøget.dk og emu.dk