LOADING

Pedagogisk programvare

Pedagogisk programvare

Table of Contents

Så langt har vi sett på standardprogrammer. I tillegg til standardprogramvaren finnes det program som er spesifikt lagd for undervisning. Dette er det vi kaller pedagogisk programvare. Slik programvare har røtter langt tilbake i IT-historien. Opprinnelig tenkte man seg det framtidige klasserom innredet med mange terminaler tilknyttet en hovedmaskin. PLATO-systemet, som ble benyttet langt inn på 80-tallet, var bygd opp på denne måten. Dette var en naturlig tankemåte den gang da frittstående mikromaskiner var ukjent. Man tenkte seg et klasserom bygd opp som et tradisjonelt språklaboratorium der alle elevene kunne jobbe individuelt med oppgaver i sitt eget tempo. Det førte imidlertid bl.a. med seg at læreren når som helst kunne gå inn og se hva elevene holdt på med. Elevens framgang kunne overvåkes av maskina og av læreren. Dermed kunne man lett få datastyrt læring, ikke datastøttet læring. Dette var en teknologi der eleven totalt manglet kontroll over omgivelsene, og som derfor lett førte til fremmedgjøring. Denne typen programvare ble i engelsk litteratur kalt “courseware”. Man tenkte seg da at man skulle bygge opp program som dekket alle emner innen et fag. På den måten ville man kunne bruke ei datamaskin gjennom et helt emne, og ikke være avhengig av læreren. Dermed ville lærerens rolle kunne bli sterkt nedtonet. Mye av frykten blant lærerorganisasjonene for en reduksjon av lærerens rolle i skolen stammer fra denne tiden.

I dag ønsker man i større grad at datamaskinen skal bli benyttet som en naturlig del av undervisningen. Man tar altså dataprogram i bruk der de kvalitativt vil kunne forbedre undervisningen, og datamaskinen blir en del av et stort repertoar av verktøy og hjelpemidler som læreren og eleven har tilgang til. Den kvalitative forskjellen mellom datamaskinen og de andre hjelpemidlene man har til hjelp i skolen, er at den er den er interaktiv - den kan gi respons. Samtidig er den svært fleksibel, og kan benyttes i de fleste sammenhenger. Pedagogisk programvare kan grovt sett klassifiseres som emneorienterte verktøy eller som øvingsprogrammer. De emneorienterte verktøyene passer godt inn i en konstruktivistisk måte å tenke på, mens øvingsprogrammene oftere er basert på en behaviouristisk tankegang.

Emneorientert verktøy

SketchPad fra firmaet KeyCurriculumPress

De emneorienterte verktøyene er ikke generelle verktøy, men verktøy der brukersammenhengen gis av verktøyets utforming. Det er altså verktøy der fagsammenhengen for verktøyet er gitt, men bruksmåten er opp til brukeren. I motsetning til en tekstbehandler som kan brukes i alle fag, vil et emneorientert verktøy bare ha mening i det spesielle faget verktøyet er laget for. Programmet stiller da til rådighet et sett verktøy som egner seg til bruk innenfor et fagområde, men det blir opp til læreren å bestemme pedagogikken han ønsker å sette programmet inn i. Dette blir kanskje klarere hvis man ser på noen eksempler:

Dette er et verktøy i matematikkundervisningen for å gjøre geometriske konstruksjoner på skjermen. Det kan f.eks. også brukes til å illustrere Pythagoras. Programmet lar deg bruke de tre geometriske objektene linje(-stykke), sirkel og punkt. Med programmet kan du så konstruere de geometriske figurene du vil. På mange måter kan man si at man flytter passer, linjal og blyant inn på skjermen. Hvis dette var alt programmet gjorde kan man ikke si at det tilfører noe til undervisningen, men programmet utnytter andre ting som bl.a. animasjon for å vise sammenhenger som det ellers ville være vanskelig å få til. Programmet lar deg også mål og beregne vinkler, omkretser og arealer. Man kan også lagre konstruksjoner slik at man kan hente dem fram og anvende konstruksjonskommandoene på andre grunnelementer - det man lager er måten man har konstruert noe på, ikke konstruksjonene selv.

Programmet kan brukes på mange måter. Man kan la eleven konstruere fritt, man kan lage halvferdige konstruksjoner som eleven må fullføre, man kan lage ferdige konstruksjoner som elevene skal undersøke osv…. Hvilken pedagogikk læreren vil bruke er altså ikke fastlagt av programmet, men læreren får et nytt sett med verktøy han kan bruke i sin undervisning, for ikke å si at eleven får et nytt sett verktøy han kan bruke i sin læring.

Grafisk kalkulator (Pacific Tech)

En annen type verktøy lar deg undersøke og se endringer på en graf ut fra endringer i funksjonsuttrykket.Slike grafiske kalkulatorer lar deg undersøke funksjoner, både 2D og 3D. Man kan sette inn en parameter og se dennes innvirkning på grafen - hvordan påvirkes en parabel (f.eks. y=2x2 + nx) når verdien av n endrer seg? Man kan også klikke på grafen og bestemme topp- og bunnpunkter, samt utføre derivasjon. Den lar deg også manipulere brøker og likninger ved å flytte rundt på elementer i brøken/likningen og se hvordan uttrykket endrer seg - hva skjer når man flytter et ledd i en likning over på den andre siden av likhetstegnet? Man kan også bruke programmet til å løse likninger grafisk. Det finnes mange tilsvarende verktøy, både for MacOS og for Windows.

Interactive physics fra Design Simulation Technologies

Dette er et verktøy for å gjøre fysikkforsøk og visualisere fysiske begrep på skjermen. Man kan bruke det til å simulere mekanikk på skjermen. Man kan tegne på kraftvektorer som kan dekomponeres i x- og y-retning og gjøre målinger. Man kan endre luftmotstand og gravitasjon og se på effekten av disse elementene - hvordan vil en sykkeltur ta seg ut på månen? Simuleringene kan lagres som tegnefilmer som så kan settes inn i en rapport, slik at animasjonen blir en del av rapporten. Denne må da selvfølgelig leveres inn i elektronisk form.

Utforsker-serien fra LOGAL (nå tilgjengelig via RiverDeep)

Dette er en “motor” for å drive simuleringsmodeller for naturvitenskapelige fag. Det foreligger modeller for elektrisk strøm (AC/DC), bølger, lysbrytning, gravitasjon, harmoniske svingninger, bevegelse av et legeme, 2 legemer, økologi, genetikk og mange fler (også kjemi og matematikk). Eksempelet på forrige side er hentet fra gravitasjonsmodulen. Alle disse eksemplene er hentet fra matematikk og naturfag. Det finnes et bra utvalg av denne typen program for disse fagområdene.

Øvingsprogram

Tidligere ble denne typen programvare kalt CAI eller CBT. Dette står for Computer Assisted Instruction eller Computer Based Tutoring. Dette navnet impliserer at det er datamaskinen står for instruksjonen, dvs. overtar for læreren. Dette var i tråd med den tankegangen som da var gjeldende. Etter hvert ble fokus flyttet mer over mot eleven, og man gikk over til forkortelsen CAL (Computer Aided Learning). Programvaren ble så igjen oppdelt i 5 kategorier - Drill og øvelse, Interaktive program, Demonstrasjoner, Simuleringer og Pedagogiske spill. Disse kategoriene er beskrevet tidligere i boken. Det er siden laget en annen kategorisering der man ikke tenker fullt så båspreget. Mange program som utvikles idag inneholder aspekter fra alle/flere av programtypene fra den tidligere kategoriseringen. Dagens maskiner er vesentlig kraftigere enn de man hadde da den tidligere kategoriseringen ble gjort, slik at man kan legge flere muligheter inn i programvaren. Nå snakker man om øvingsprogrammer og verktøyprogram. Verktøyene (kontekstfrie og emneorienterte) er behandlet tidligere i boken.

Selv om fokus i skolen idag i langt større grad enn tidligere er på kreativitet, samarbeid og prosjektarbeid basert på en konstruktivistisk tankegang, vil det alltid være behov for en del detaljkunnskap og forståelse av grunnleggende prinsipper. Dette kan øvingsprogrammene hjelpe oss med.

Repeterende øvingsprogram

Øvingsprogram er program som innholder identifiserbare fagmål. Innholdet er gjerne begrenset til et fast stoffområde. De trener begrepsforståelse og ferdigheter og gir muligheter til å øve regler eller faktakunnskaper. Disse programmene inndeles gjerne i 3 undertyper. Vi har de repeterende øvingsprogrammene som framstiller oppgaver i en bestemt rekkefølge og mottar og aksepterer/avviser svar etter et fastlagt mønster. I denne gruppen vil vi finne de programmene som tidligere var gruppert inn under drill og øvelse, men mange program som tidligere kunne plasseres som interaktive programmer vil også kunne passe inn her. Mange av disse programmene har også i seg elementer av spill. Idag utvikles det sjelden program der man bare skal svare på spørsmål slik som i de tradisjonelle drill og øvelses-programmene. Dette er den enkleste typen programvare å utvikle, og det finnes mengder av dem.

Eksempelet her viser spillet SuperMunchers fra MECC (Minnesota Education Computing Corporation). Dette programmet er et spill der man skal bevege seg rundt på et brett og plukke opp alle ordene som oppfyller et kriterium. Hva dette kriteriet er kan man selv bestemme. Læreren kan legge inn de begrepene han vil teste elevene på. Dette er et program som passer godt inn i barne- og ungdomsskolen.

Det andre eksempelet på et typisk repeterende øvingsprogram er Husebysamlingen som er utviklet for Huseby skole i Trondheim. Dette er et program som gir øvinger innenfor pensum i matematikk i 9. klasse. I motsetning til amnge andre program i denne kategoerien er dette programmet ikke utformet som et spill. Programmet er freeware.

Eksperimenterende øvingsprogram

De eksperimenterende øvingsprogrammene skal skaffe elevene nye erfaringer. De skal hjelpe elevene til læring av begreper, oppdagelse av prinsipper og tilegnelse av ferdigheter. Her vil man finne de programmene som tidligere ble kalt interaktive program, men også simuleringer og demonstrasjoner vil kunne passe inn her. Det sentrale elementet som vil karakterisere disse programmene er egenaktivitet. Elevene blir aktivisert og jobber hele tiden mot et program som gir kontinuerlig respons på det eleven foretar seg. På denne måten blir det å undersøke og å finne ut noe på egen hånd sentralt; eleven blir en "forsker" som skal løse en eller annen oppgave.

Eksempelet viser et program som er skreddersydd for å undersøke en pendelbevegelse. Eleven kan endre forutsetningene for simuleringen og finne ut hvilke parametre som påvirker bevegelsen, og på hvilken måte. Programmet heter Simple Pendulum og er en av en serie fysikkprogram skrevet av Yves Pelletier. Disse programmene distribueres som shareware.

Adaptive øvingsprogram

De adaptive øvingsprogrammene tilpasser seg brukeren etter dennes kunnskaper og måte å bruke programmet på. Dette kan skje automatisk eller ved at mange parametre er brukerstyrt. De kan tilpasses på f.eks. vanskegrad slik at elever som allerede kan mye om emnet vil kunne arbeide med vanskeligere oppgaver enn nybegynnerne. Dialogformen kan også endres, slik at de som ønsker å bruke menyer kan gjøre det, mens vante brukere som kjenner programmet godt kan gå utenom disse og gi kommandoer direkte. I tillegg vil de kunne gi tilpasset faghjelp. Når eleven ber om hjelp, får han hjelp som er tilpasset hans problem. Hittil er det ikke lagd mange slike program.

Problemer omkring bruk av pedagogisk programvare

Bruk av programvare i undervisningen er ikke problemfri. Man har de opplagte problemene som hvordan man organiserer bruken av maskinene. Det blir fort mye uro, noe som kan gjøre det værre for elever som har konsentrasjonsproblemer. Mange program er heller ikke så enkle å bruke som man skulle ønske, og hvis ting ikke virker slik eleven forventer kan mye tid kastes bort før man kommer i gang. Læreren kan også føle seg utrygg på bruken av programmene, slik at han kvier seg for å slippe elevene til.

Det blir også lett for elever å “sluntre unna” fordi det kan være vanskelig å se at de ikke arbeider med det de skal - aktivitet ved maskinen kan maskere at de ikke jobber med noe annet. Det er lett å bli distrahert når man sitter ved en datamaskin - et spill, eller internett, er bare et museklikk unna.

Ofte kan det være lurt å la elevene arbeide i grupper. Ved litt kreativ sammensetning av gruppene kan man motvirke de verste symptomene. Dette er imidlertid problemer som må løses i den pedagogiske situasjon programmene brukes i. Det må være lærerens ansvar å hindre at slike problemer oppstår.

Et annet problem, som ikke er knyttet direkte til bruk av pedagogisk programvare, er organisering av maskinbruken. Hvordan skal skolen organiseres? Skal man opprettholde klasseinndelingen? Skal man ha åpne skoler? Skal alle elevene bruke maskin samtidig? Osv. osv…

Muligheter framover

Den utviklingen vi vil se framover vil være preget av at maskinene blir mindre og mindre. Det vil bli stadig mer vanlig med bærbart utstyr med lang batterilevetid og med trådløst nettverk, slik at maskinene og internett blir kontinuerlig tilgjengelig. Man vil ha maskiner med batterier som varer en hel arbeidsdag og som våkner opp i løpet av sekunder. Plutselig har vi en situasjon hvor mange elever til enhver tid i løpet av noen sekunder kan være koblet på nettet og ha all mulig informasjon tilgjengelig. Programmene vil utnytte moderne grensesnitt-teknikk og arbeidet som gjøres med "kunstig intelligens" vil kanskje finne veien inn i den pedagogiske programvaren. Man vil få åpne systemer der eleven kan gå inn og endre forutsetningene og reglene som styrer programmet. Man vil få simuleringer som er skrevet i et språk som gjør at det blir lett å endre forutsetninger og regler. Når dette skjer må vi være klare til å utnytte det.

En annen tendens er at mye av programvaren man bruker blir nett-basert. Mye pedagogisk programvare finnes allerede som Java-applets på nettet, og man ser også den samme tendensen når det gjelder annen programvare. Firmaet Google har bygd hele sin foretningside på dette, og de (og andre) kommer stadig med flere nettbaserte tjenester. Disse er bygd på åpne standarder og derfor tilgjengelig for alle, uansett hva slags system man bruker, så man er mindre og mindre avhengig av spesifikke maskiner/systemer for å bruke disse tjenestene.

Værnes flyplass, Stjørdal, i Google Earth

Google Maps er et eksempel på et slikt program som benytter internett. Det eneste man trenger er en web-leser.

Google Earth er et litt annet type nettbasert program. Man har et klientprogram som er maskin/system-spesifikt, men data hentes fra nettet. Dette er et godt eksempel på et program som kan brukes i geografiundervisningen i skolen for å gi elevene en følelse med “hvordan verden ser ut”.