Etikett: Internet of Things

Veckans spaning: Forskning om lärplattformar och biometriska data för närvaroregistrering

Veckans spaning: Forskning om lärplattformar och biometriska data för närvaroregistrering

Veckans spaning ger en översiktlig bild av vad som är på gång just nu inom digitalisering och lärande. Spaningen finns även som nyhetsbrev och som podd, inläst av Carl Heath. Podden gör ett sommaruppehåll till slutet av augusti.

I onsdags meddelade Datainspektionen att en kommunal gymnasieskola i Skellefteå hanterat känsliga personuppgifter i strid med dataskyddsförordningen under sitt försök med att registrera elevers närvaro med ansiktsigenkänning. Gymnasienämnden ska därför betala en administrativ sanktionsavgift på 200 000 kronor. Samtidigt får nämnden en varning, eftersom man vill gå vidare med nya försök. Därmed är sannolikheten hög för framtida överträdelser, menar Datainspektionen.

Försöket med ansiktsigenkänning var en del av pilotprojektet Future Classroom, som skolan och Tieto genomförde i en klass med 22 elever under några veckor i slutet av förra året. Enligt lag måste en skola dagligen rapportera till vårdnadshavarna om närvaron på varje lektion. Det tar mycket tid i anspråk och därför finns ett växande intresse bland svenska skolor att automatisera närvarokontrollen.

Att ge lärare mer tid till sin undervisning var ett viktigt mål, men också att möjliggöra en mer korrekt registrering av närvaron. En högre kvalitet i närvarokontrollen innebär att skolan kan reagera tidigt om elever har hög frånvaro och försöka minska risken för avhopp.

I Future Classroom testades inte bara ansiktsigenkänning, utan också en app och en RFID-tagg. Appen försvann tidigt från projektet på grund av att den inte fanns för iphone, som var den vanligaste mobilen bland eleverna. RFID-taggen fungerade bra, men eleverna glömde ofta att ta med den till sina lektioner. Ansiktsigenkänningen var den lösning som gav bäst resultat, kanske delvis på grund av det inte fanns något att ta med.

Kameror och sensorer placerades i ingången till klassrummet. När en elev passerade kamerorna, identifierade systemet punkter i ansiktet. Punkterna bildar ett unikt mönster som systemet kan känna igen. Maskinlärande och analys av elevernas biometriska data från ansiktet gör det möjligt att snabbt identifiera eleverna korrekt och att registrera deras närvaro. 

Elever och vårdnadshavare gav sitt samtycke till att använda biometriska data innan pilotprojektet genomfördes. Skolan betonade att säkerheten och elevernas integritet kom i främsta rummet. Man var också noga med att allt skulle skötas juridiskt korrekt. Det här var ett första test och det krävs flera tester innan det kan bli aktuellt att införa systemet på skolan, påpekade skolledningen. Skolledning, lärare, elever och vårdnadshavare var nöjda med utfallet av pilotprojektet och det var förankrat i den högsta politiska ledningen i kommunen.

Datainspektionen konstaterar i sitt beslut att biometriska data är känsliga personuppgifter som har ett särskilt högt skyddsvärde. Det krävs därför uttryckliga undantag för att få hantera dem. Man menar också att gymnasienämnden inte kan använda samtycke i det här fallet, eftersom eleverna befinner sig i beroendeställning. Slutsatsen är att ansiktsigenkänningen har inneburit ett intrång i deras personliga integritet. Att försöket har genomförts i syfte att effektivisera närvaroregistreringen, ser Datainspektionen som en försvårande omständighet. 

Beslutet visar att det är en svår balansgång mellan juridik, personlig integritet och nytta när biometriska data ska användas för administrativa syften i skolan. Datainspektionens beslut kan överklagas till förvaltningsrätten. 

Lärplattformar

Danmark satsar sedan några år tillbaka på att bygga upp en nationell mjuk infrastruktur för förskolan och skolan. Alla tjänster som skolledare, lärare, elever och föräldrar behöver ha snabb och enkel tillgång till, samlas i en gemensam samarbets- och kommunikationsplattform som ska användas av samtliga 95 kommuner. Efter höstlovet, i slutet av oktober, kommer den här tjänsten, som getts namnet Aula, att starta.

För att Aula ska fungera som det är tänkt, måste alla danska grundskolor börja använda lärplattformar. För två år sedan blev det obligatoriskt för kommunerna att köpa in och börja använda en digital lärplattform i sin pedagogiska verksamhet. De kunde välja från en lista med kommersiella lärplattformar som Utbildningsdepartementet ställt samman. Samtliga lärplattformar motsvarar de pedagogiska och tekniska krav som ställs.

Under 2016 och 2017 genomfördes forskningsprojektet Anvendelse af digitale læringsplatforme og læremidler för att ge hjälp och stöd åt kommunerna i det här arbetet. Det drevs av Utbildningsdepartementet, Kommunernes Landsforening och Digitaliseringsstyrelsen.

Senaste numret av den vetenskapliga tidskriften Learning Tech, som ges ut av Nationalt Videncenter for Læremidler, samlar elva artiklar av forskare som deltog i forskningsprojektet. Några av artiklarna har en övergripande karaktär, medan andra är mer ämnesspecifika. 

En av artiklarna ger en översikt av aktuell internationell forskning och analyserar utmaningar och möjligheter med lärplattformar i undervisningen. Här konstateras bland annat att lärares arbetsliv förändras när lärplattformar blir en del av vardagen. Detta måste man ta hänsyn till för att införandet ska lyckas. 

Det gäller också att reflektera kring hur undervisningen ska bedrivas, och det behandlas i en annan artikel. En lärplattform förändrar ramarna för undervisningen, skapar nya rum och nya sätt att mötas. Den ger även andra verktyg för att planera undervisningen. Här är det nödvändigt att lärare experimenterar och verkligen undersöker möjligheterna. De måste både vara reflekterande, kritiska och kreativa.

En lärplattform kan också erbjuda nya lösningar på didaktiska problem. En artikel pekar på att användningen av korta filmer som ger eleverna vägledning och möjlighet att träna, öppnar nya vägar för många elever i slöjd- och musikundervisningen. Om lärare spelar in och delar med sig av den här typen av filmer i lärplattformen, får man till “en digital fördubbling” av läraren i klassrummet, som ger fler elever större chans att utveckla sin kreativitet.

Veckans tips

Förskolans reviderade läroplan trädde i kraft 1 juli. Den säger att digitala verktyg ska användas för att främja barnens utveckling och lärande och att de ska utveckla en digital kompetens. En del menar att det riskerar att leda till mer stillasittande, några varnar för att skärmtiden ökar och andra anser att läroplanen är alltför otydlig. Men i grund och botten handlar det om att små barn ska börja lära sig att förstå den värld som de lever i, och här är digitaliseringen förstås en viktig del.

Voister hade häromdagen ett reportage från Skärstad förskola i Jönköpings kommun, som ger konkreta exempel på hur barnskötare och förskollärare arbetar med it och digitala medier, såväl inomhus som utomhus. Det handlar om att upptäcka, resonera och att lära tillsammans. 

Veckans spaning: AI och IoT i undervisningen i Kina, aktion för skolbibliotek i Norge och två forskarintervjuer

Veckans spaning: AI och IoT i undervisningen i Kina, aktion för skolbibliotek i Norge och två forskarintervjuer

Veckans spaning ger en översiktlig bild av vad som är på gång just nu inom digitalisering och lärande. Spaningen finns även som nyhetsbrev och som podd, inläst av Carl Heath. Podden gör ett sommaruppehåll till mitten av augusti.

AI och IoT i undervisningen i Kina

Det pågår sedan några år tillbaka en snabb utveckling inom AI och lärande i Kina. Sommaren 2017 lanserade Kinas statsråd en utvecklingsplan för nästa generations AI som syftar till att landet 2030 ska vara främst i världen när det gäller utveckling och innovation. Samma år kom en treårig handlingsplan som stimulerar företag att ta fram AI-baserade produkter och tjänster inom olika samhällsområden, bland annat utbildning. Det här har satt ytterligare fart på utvecklingen.

När den mänskliga intelligensen kompletteras med artificiell intelligens, förändras samhälle, arbetsmarknad och vardag på ett genomgripande sätt. OECD hör till dem som betonar att beslutsfattare, forskare och allmänhet måste börja diskutera vad detta betyder för skolans undervisning, vilka risker som finns och hur det påverkar vad elever behöver lära sig.

MIT Technology Review publicerade nyligen en artikel som pekar på att utvecklingen i Kina kan leda arbetet med skolans digitalisering i fel riktning. Kinas utbildningssystem präglas av hård konkurrens och det krävs mycket arbete av eleverna för att klara inträdesproven till gymnasieskolan och till högskolan. Därför finns det en stor efterfrågan på digitala lösningar som hjälper eleverna att att få goda resultat på de traditionella standardiserade proven. Flera av de företag som arbetar med det här är mycket framgångsrika och de satsar nu på att etablera sig i andra delar av världen.

MIT Technology Review tar upp Squirrel AI Learning, som är ett av det allra största AI-utbildningsföretagen i Kina. De arbetar med adaptivt lärande och bygger vidare på en lång tradition som har sina rötter i behaviorismen. Squirrel AI Learning bryter ned ett ämne i små element, så kallade knowledge points, för att kunna göra en så exakt mätning som möjligt av elevens kunskapsnivå. Uppgifterna anpassas efter det och programmet följer sedan elevens fortsatta utveckling för att ge lämpliga lektioner och övningar som hjälper eleven framåt.

Squirrel AI Learning jämför sin lösning med autopiloten i ett flygplan. Den kan ta hand om det mesta i undervisningen och läraren behöver bara ingripa när det verkligen behövs. Squirrel AI Learning fungerar mycket bra i ett traditionellt utbildningssystem som det kinesiska, men det hjälper inte eleverna att förstå sitt eget lärande eller att utveckla de kunskaper och förmågor som behövs för att hantera en global och ständigt föränderlig värld, påpekas det i artikeln.

De forskare som MIT Technology Review talat med, konstaterar att adaptiva lösningar självklart kan vara till stor nytta i undervisningen. Däremot ska de inte vara navet som allt kretsar kring och de ska inte ta över lärarens roll. Istället bör de användas på samma sätt som AI kommer till nytta i arbetslivet: ta hand om rutinuppgifter och avlasta läraren. Det ger bland annat mer tid att skapa sammanhang och relevans i undervisningen och att hjälpa elever att utveckla sin sociala och emotionella kompetens.

Företaget ALO7, som arbetar med undervisning i engelska som främmande språk för kinesiska elever, har valt en annan väg. Repetitiva uppgifter som glosträning och uttal sköter eleverna själva hemma med hjälp av en app som använder adaptivt lärande. Resten är lärarens uppgift och ansvar.

Fjärrundervisning med videokommunikation i små grupper med lärare från USA och Kanada är grunden i ALO7s verksamhet. Den här undervisningen är tänkt som ett komplement till skolans undervisning. ALO7 har också tagit fram ett helt ekosystem av digitala produkter och tjänster. Här börjar AI och IoT spela en viktig roll.

I den nätbaserade undervisningen använder ALO7 AI för att bland annat mäta hur mycket eleverna pratar och hur korrekt deras uttal är. AI används också för att följa och värdera lärarens arbete. På senare tid har ALO7 börjat arbeta med intelligenta fysiska klassrum runt om i Kina, som är utrustade med uppkopplade kameror och mikrofoner. Även här används tekniken för att analysera undervisning och lärande. Dessutom försöker man med hjälp av ansiktsanalys att få ett mått på elevernas glädje och engagemang.

Syftet är att utveckla undervisningen och ge bättre möjligheter åt elevernas lärande, men det finns fallgropar som det är viktigt att vara medveten om. Elevernas känslor och reaktioner kan misstolkas och det finns risk för överdriven övervakning och ingrepp i den personliga integriteten, säger Harvard-professorn Chris Dede i MIT Technology Review. AI-analys av nätbaserade lektioner och klassrum med IoT ger många intressanta möjligheter att utveckla undervisningen, men det är samtidigt en svår etisk balansgång.

Aktion för skolbibliotek i Norge

Det norska utbildningsdepartementet har tillsatt en utredning som går igenom regelverket för grundskolan, för att undersöka hur det behöver förändras för att fungera som ett effektivt styrmedel. Utredningen ska presenteras senast 1 december. Innan dess är det öppet för alla intresserade att komma med förslag på vad som behöver göras.

Aksjon skolebibliotek – ett initiativ som leds av en arbetsgrupp med representanter för Norsk Bibliotekforening, Norske Barne- og Ungdomsbokforfattere och två organisationer för läsfrämjande – vill att det ska ställas tydligare krav på skolbiblioteken i Norge och därför lämnat in ett förslag om det.

Dagens regelverk säger att varje skola ska ha ett skolbibliotek som är en integrerad del av undervisningen. Utdanningsdirektoratets enkätundersökning Spørsmål til Skole-Norge visar att det inte är så i praktiken, säger Aksjon skolebibliotek i sitt förslag. Få skolor integrerar skolbiblioteket i det pedagogiska arbetet och det är inte heller särskilt många som har utbildade bibliotekarier.

Just nu genomförs en nationell strategi för skolans digitalisering och från och med hösten 2020 införs nya läroplaner. Här har skolbiblioteket en viktig uppgift, säger bland annat Utdanningsdirektoratet. Lärare och skolbibliotekarier har kompletterande kunskaper och tillsammans kan de utveckla och förbättra skolans undervisning.

Det här låter bra, men det krävs också att skolbibliotekets möjligheter verkligen tas tillvara och inte bara blir goda föresatser, menar Aksjon skolebibliotek. Ett förändrat regelverk ska lyfta fram att skolbiblioteket är ett centralt redskap för barns och ungas lärande i skolan. Det förutsätter att det ställs krav på ett varierat utbud av litteratur och informationstjänster som möter undervisningens behov. Dessutom är det viktigt att komma ihåg att skolbiblioteket både är ett pedagogiskt och ett socialt rum.

Skolbiblioteket ska vara bemannat med utbildade bibliotekarier och det behöver ske ett aktivt samarbete med lärarna för att utveckla elevernas läsförmåga och digitala kompetens, säger Aksjon skolebibliotek. Ett skolbibliotek är något annat och något mer än enbart böcker i ett rum.

Forskarintervjuer

På Learning Forum i Göteborg 2018 videointervjuades 27 svenska forskare och forskarstuderande inom skola och lärande om sin forskning. Alla filmer kan ses på Learning Forums webbplats. De läggs efterhand även ut här på Spaningen och kompletteras med en sammanfattande och fördjupande text.

Fredrik Heintz är docent i datavetenskap vid Linköpings universitet och forskar om AI och integrerade datorsystem. Han intresserar sig i hög grad för frågor som rör skolans digitalisering. Hit hör begreppet computational thinking, som på svenska brukar översättas med datalogiskt tänkande.

Lars-Åke Nordén arbetar som ämnesdidaktisk forskare inom datavetenskapens didaktik på Institutionen för informationsteknologi, avdelningen för datorteknik, vid Uppsala Universitet. Han intresserar sig i sin forskning för vad som händer när lärare får veta att de måste skaffa sig digitala kompetenser eftersom de behöver det i sin yrkespraktik.

Veckans tips

EU Code Week – Deep Dive MOOC är en kostnadsfri nätbaserad kurs från European Schoolnet Academy, som syftar till att göra det enklare för lärare att börja arbeta med programmering och datalogiskt tänkande i sin undervisning. Den ger även en inblick i vad EU Code Week är och gör det möjligt att delta i årets satsning, som äger rum 5-20 oktober. Kursen vänder sig till alla lärare, oavsett ämne och förkunskaper.

Mot slutet av kursen ska deltagarna utforma en aktivitet med sina elever eller kollegor och anmäla den till EU Code Week. Kursen arrangeras från 6 september till och med 30 oktober. Kursspråket är engelska och kursen bedöms ta 25 timmar i anspråk. 

Veckans spaning: ICILS och datalogiskt tänkande, DigiEduHack och två forskarintervjuer

Veckans spaning: ICILS och datalogiskt tänkande, DigiEduHack och två forskarintervjuer

Veckans spaning ger en översiktlig bild av vad som är på gång just nu inom digitalisering och lärande. Spaningen finns även som nyhetsbrev och som podd, inläst av Carl Heath. Podden gör ett sommaruppehåll till mitten av augusti.

ICILS och datalogiskt tänkande

5 november kommer resultatet av ICILS 2018 – den andra upplagan av International Computer and Information Literacy Study – att presenteras. IEA och ACER ansvarar för undersökningen som genomförts i tretton länder i fyra världsdelar: Chile, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Kazakhstan, Luxemburg, Portugal, Ryssland, Syd-Korea, Tyskland, Uruguay och USA. ICILS genomfördes för första gången 2013.

Syftet är att ge en bild av hur pass väl förberedda elever i skolår åtta är på att studera, arbeta och leva i en digital värld. Därför testas deras förmåga att söka och värdera information, att kommunicera och att lösa problem med hjälp av dator och Internet. Den här gången kan de deltagande länderna även välja att testa elevernas förmåga till datalogiskt tänkande.

Förutom att testa elevernas digitala kompetens, görs olika  studier av villkor och förutsättningar för att lära sig använda och kritiskt förstå de digitala möjligheterna i hemmet och i skolan i de tretton länderna.

Elisa Nadire Caeli och Jeppe Bundsgaard är doktorand respektive professor vid DPU i Köpenhamn. De båda har, som en del av arbetet med den danska rapporten, gjort en enkätundersökning bland rektorer om undervisningen i datalogiskt tänkande på deras skola och hur de uppfattar och förstår begreppet. Den ingår också i underlaget till Caelis kommande avhandling om elevers utveckling av datalogiskt tänkande.

För att få en bred ingång och för att undgå missförstånd, valde man att inte uttryckligen fråga efter om skolorna arbetar med projekt som rör datalogiskt tänkande. Istället frågade man efter it-projekt och bad om en beskrivning av innehållet. Det visade sig att 62% av skolorna arbetade med problemlösning, design, programmering i undervisningen.

Forskarna konstaterar att det är ett problem att många skolor har brist på lärare som utbildats eller fortbildats i att använda it och digitala medier i undervisningen. På 44% av skolorna är 1-25% av lärarna utbildade. 15% av skolorna i enkäten saknar helt sådana lärare. Endast 17% av skolorna har minst 75% lärare som är utbildade inom området. Ett ännu större problem är att det inte är mer än 14% av de it-utbildade lärarna som har kunskaper i programmering och digital design, påpekar forskarna.

Enkäten visar också att endast 7% av rektorerna anser sig vara väl insatta i vad datalogiskt tänkande är. 27% har aldrig hört talas om begreppet, medan 55% känner till det, men säger sig sakna djupare kunskaper. 

Rektorerna presenterades för åtta olika påståenden om vad datalogiskt tänkande handlar om och fick svara om de instämde i eller invände mot påståendet. Det visade sig att fanns en hög enighet om det mesta – med ett undantag: 58% invände mot att datalogiskt tänkande i princip är samma sak som programmering, medan 42% instämde i påståendet. 94% av rektorerna instämmer i att datalogiskt tänkande handlar om att lösa problem på ett systematiskt och logiskt sätt. 81% instämmer i att datalogiskt tänkande innebär kritiska överväganden om digitala teknologiers roll i livet och samhället.

Den danska regeringen planerar att införa teknologiförståelse som ett obligatoriskt undervisningsområde i grundskolan och genomför just nu försök på 46 skolor runt om i landet. Tanken är att eleverna ska utveckla de kunskaper och förmågor som de behöver för att kunna bli kritiska och medvetna medskapare av ett digitalt samhälle. Här är datalogiskt tänkande en viktig del.

För att det ska fungera som det är tänkt, menar forskarna att det krävs att lärarutbildningarna förändras och att yrkesverksamma lärare får adekvat fortbildning. Men det gäller också att rektorerna fortbildas, så att de kan skapa en kultur på sina skolor som stöder utvecklingen av teknologiförståelse och datalogiskt tänkande i undervisningen. Annars finns det risk för att undervisningen får ett alltför snävt fokus och styrs av läromedlens ramar.

DigiEduHack

3 oktober arrangeras DigiEduHack – ett 24 timmars hackathon som ska samla utbildningsintresserade från hela världen, alltifrån elever till forskare och yrkesverksamma inom olika områden. Skolor, universitet, forskningsinstitut, edtech-företag och fristående organisationer kan vara värdar på sina orter och få hjälp med att hantera utmaningar och lösa problem som de står inför. 

DigiEduHack leds av EIT-Climate-Kic och samordnas av Aaltouniversitetet i Esbo, Finland. Satsningen är en del av EU:s handlingsplan för digital utbildning, som lanserades i januari 2018. Handlingsplanens övergripande mål är att möjligheterna med it och digitala medier ska utnyttjas på bättre sätt, så att de studerande verkligen kan utveckla de kunskaper och förmågor som de behöver när världen och samhället förändras.

Medborgar- och användardriven innovation kan vara ett sätt att hitta nya vinklar och perspektiv som kan föra utvecklingen framåt. På DigiEduHack kan det handla om allt ifrån själva lärupplevelsen till utformningen av lärmiljöer och en mer målmedveten användning av data för att förbättra undervisning och lärande.

EIT-Climate-Kic och Aaltouniversitetet hoppas på 2500 deltagare på 50 platser i olika delar av världen. Ett trettiotal är redan klara, men man söker aktivt efter fler som vill vara med. Alla får hjälp och stöd av arrangörerna, så att de kan genomföra arrangemanget. Huvudarrangemanget äger rum på Aaltouniversitet och alla deltagare runt om i världen kan följa vad som händer i en streamad sändning. Deltagarna på de olika platserna kan också kommunicera med varandra och utbyta tankar och idéer.

På DigiEduHack får deltagarna hos de olika värdarna först en inblick i utmaningarna och arbetar sedan i konkurrerande team som ska ta fram konkreta förslag på lösningar. Teamen pitchar sina förslag för värden som sedan utser bästa lösning och bästa team. De bästa lösningarna i hela DigiEduHack kommer att utses i en världsomspännande tävling som avgörs i november.

Två forskarintervjuer

På Learning Forum i Göteborg 2018 videointervjuades 27 svenska forskare och forskarstuderande inom skola och lärande om sin forskning. Filmerna kan nås från Learning Forums Facebook-sida. De läggs efterhand även ut här på Spaningen och kompletteras med en sammanfattande och fördjupande text.

Martin Johansson arbetar som forskare på RISE Interactive i Göteborg. Han medverkar sedan förra året i det treåriga innovationsprojektet IoT-hubb skola

Thomas Hillman är docent med inriktning mot it och lärande vid Institutionen för tillämpad IT på Göteborgs universitet. Han intresserar sig både för hur tekniken förändrar hur vi lär oss i formella och informella sammanhang samt hur våra lärprocesser förändrar användning och design av teknik. 

Veckans tips

De etiska frågeställningarna kring användningen av AI lyfts allt oftare fram i samhällsdebatten och är naturligtvis även viktiga för skolan. På MIT Media Lab arbetar doktoranden Blakeley Payne och hennes kollegor med att ta fram ett öppet undervisningsmaterial som kan användas på mellan- och högstadiet.

Under sommaren har man arrangerat ett sommarläger som både ger barnen en inblick i viktiga frågor och problemställningar och inbjuder till reflektion och diskussion. Här finns mycket att fundera på och att inspireras av! 

Forskarintervjuer från Learning Forum 2018: Martin Johansson

Forskarintervjuer från Learning Forum 2018: Martin Johansson

Martin Johansson arbetar som forskare på RISE Interactive i Göteborg. Han medverkar sedan förra året i det treåriga innovationsprojektet IoT-hubb skola. Syftet med projektet, som bygger på samverkan mellan forskning, näringsliv och offentlig sektor, är att ta reda på hur uppkopplade lokaler och föremål kan användas för att utveckla undervisning och lärande i skolan. 

Det sker en snabb teknikutveckling som förr eller senare kommer att påverka skolans verksamhet. Därför, menar Martin Johansson, är det viktigt att börja undersöka möjligheterna tidigt, för att hjälpa landets skolor att implementera hållbara modeller och arbetssätt.

Under projektets gång arbetar IoT-hubb Skola iterativt med olika lösningar för att se hur den här typen av teknik kan vara till nytta. Vilka hinder och möjligheter visar sig när uppkopplade sensorer, mikrofoner, kameror och andra IoT-lösningar används i undervisningen?

Det övergripande målet med IoT-hubb Skola är att lyfta fram goda exempel på teknikanvändning som visar vägen framåt, säger Martin Johansson.

Robbit – en öppen robotplattform för skolan

Robbit – en öppen robotplattform för skolan

Robbit är en billig fjärrstyrd robot, baserad på öppen hård- och mjukvara, som har tagits fram av RISE Interactive i Göteborg. Roboten kan användas i alla former av fjärrundervisning, och ger bland annat nya möjligheter för sjuka elever och hemmasittare att delta i undervisningen.

En robot och en plattform som kan användas av så många som möjligt

Det finns redan flera kommersiella robotar som kan användas av elever som inte kan vara på plats i skolan. Problemet med dem är att de är dyra att köpa in och att affärsmodellen bygger på en fortlöpande abonnemangskostnad, berättar Niels Stor Swinkels, forskare och utvecklare på RISE Interactive. Ett annat minus är att de använder inlåsta system som inte kan förändras och anpassas efter förutsättningar och behov. Allt det här stimulerade intresset att försöka skapa en öppen robotplattform för skolan.

  – Vi började utveckla Robbit tillsammans med Skellefteå kommun, som ville ha en lösning som kan användas av hemmasittare. Finansieringen gjorde det möjligt för oss att sätta igång att testa och att börja ta fram prototyper av roboten och hela det system som krävs för att den ska fungera.

Målet med Robbit-projektet är att ta fram en robot och en plattform som kan användas av så många som möjligt, säger Gunnar Oledal, forskare och utvecklare på RISE Interactive. Det betyder bland annat att kostnaderna måste hållas nere och att användarna själva ska kunna sätta samman roboten.

  – Det är en viktig poäng att eleven som ska använda roboten själv kan bygga den, eller till exempel få hjälp av en kompis att göra det. Eleven känner ett ägarskap och kan ibland också själv reparera roboten om något går sönder.

Robbit består av olika delar och sätts ihop av användaren

Robbit är inte någon färdig enhet, utan består av separata komponenter. En mobil med operativsystemet Android används som grunddator, samtidigt som roboten utnyttjar skärmen och en rad funktioner som är inbyggda i mobilen, till exempel wifi och strömmande video. All kommunikation mellan eleven och klassrummet går via mobilen.

Mobilen sitter på en arm, som är en del av robotens 3d-printade chassi. Vid basen på armen sitter en servomotor av samma typ som används i radiostyrda bilar. Motorn styrs och kontrolleras av enkortsdatorn micro:bit tillsammans med tillbehöret Gigglebot. Både micro:bit och Gigglebot är billiga och finns redan i många skolor.

Det 3d-printade chassit har två funktioner, påpekar Niels Stor Swinkels.

  – Den grundläggande funktionen är förstås att hålla ihop telefonen med resten av roboten. Men chassit har också en estetisk funktion. Redan från början fanns ett önskemål om att roboten inte ska se så teknisk ut. Det är viktigt att den har ett lite finare och mer lekfullt utseende som passar bättre i skolan.

För att Robbit ska fungera, krävs en mjukvaruplattform som består av flera delar. Eleven styr roboten med hjälp av ett webbgränssnitt på sin dator eller platta. Robbit-appen i mobilen kommunicerar med webbgränssnittet.  De program som används i micro:biten kontrollerar robotens rörelser. I bakgrunden körs två program på en server som hjälper till med kommunikationen mellan app och webbsida. Allt är öppen källkod och delas på Github. Designfilerna som används till det 3d-printade chassit är fritt tillgängliga på Thingiverse.

Utvecklingsarbetet pågår hela tiden

Det är nödvändigt att förstå hur det ser ut och fungerar i klassrummet när man utvecklar ett sådant här system, understryker Gunnar Oledal. Fast det är egentligen inte förrän allt har provats ett tag som utmaningar och problem blir synliga.

  – Det är till exempel svårt för eleven att veta var Robbit befinner sig på bänken när den fjärrstyrs från datorn. Med andra ord finns det risk för att roboten kör över kanten och går sönder. Det har vi löst genom att läraren kan parkera roboten, så att den står kvar på samma ställe under lektionen.

En annan ändring som gjorts efterhand är att eleven kan räcka upp handen. En viftande hand visas på mobilskärmen när eleven vill ha ordet. Det är en funktion som är viktig i klassrummet, men som det är lätt att glömma bort. Eleven kan också skriva text på skärmen istället för att prata.  Om eleven inte vill synas med bild på skärmen, går det att visa en emoji istället, säger Niels Stor Swinkels.

  – Emojis kan också användas av eleven för att visa hur han eller hon känner sig. En elev som är inlagd på sjukhus och ligger eller sitter i sängen, vill kanske inte visa upp sig. Därför är elevens videokamera avstängd i standardläget, och eleven bestämmer själv om den ska sättas på.

Dags för nästa fas i utvecklingen

Användningen av Robbit börjar komma igång så smått på skolor runt om i Sverige. Responsen är mycket positiv, både vad gäller själva konceptet och monteringen av roboten. Än så länge är appen i closed alpha på Google Play. Det innebär att alla som vill använda Robbit måste kontakta Niels Stor Swinkels eller Gunnar Oledal för att kunna ladda ner appen. Skälet är helt enkelt att man vill ha kontroll över antalet användare medan utvecklingen fortfarande är i ett tidigt skede.

Nu är utvecklingsarbetet på väg in i nästa fas, och antalet användare kommer därför att öka efterhand. I slutet av april presenterades Robbit på ett möte med RISE partners inom skolområdet. Det väckte stort intresse, berättar Gunnar Oledal. Projektet IoT-hubb Skola bidrar därför med finansiering som möjliggör ytterligare utveckling.

  – Innan semestern kör vi en programmeringssprint för att se till att plattformen är stabil och kan klara fler användare. Vi tar även tag i buggar och försöker hinna med några förbättringar. Det finns gott om idéer till förbättringar, som vi kan börja ta tag i om vi får mer finansiering framöver. Det vore till exempel spännande att ge läraren ett eget webbgränssnitt, som gör det möjligt att kommunicera med eleven direkt, ungefär som i sociala medier fast med direktlänk. Vi vill också gärna undersöka om läraren kan ha en trådlös mikrofon på sig, så att eleven som fjärrstyr roboten får bättre ljud. Idag använder Robbit mobilens mikrofon, och det blir inte alltid så bra ljudkvalitet.

Vad händer framöver?

Det fina med öppenheten är att andra kan komma med idéer och bidra till utvecklingen, säger Niels Stor Swinkels. Det gäller både för elever och lärare och för alla andra intresserade.

  – All kod och alla designfiler delas, men för att få verklig spridning på användning och utveckling, så behöver app och gränssnitt översättas till engelska. Vi funderar också på att ta fram en instruktion som gör det möjligt för användarna att skapa en egen serverlösning, så att de inte är beroende av våra servrar.

Tyvärr finns det inte resurser till de här insatserna i nuläget, eftersom pengarna snart är slut. Men det råder ingen tvekan om att det finns många spännande möjligheter med Robbit i klassrummet, konstaterar Niels Stor Swinkels.  

  – Bara det att användaren snabbt, enkelt och billigt kan bygga ett så här pass avancerat hjälpmedel är fantastiskt i sig. Så vi hoppas och tror att Robbit kommer att utvecklas och leva vidare!

Spaningen Podd 037: KVAL, IoT-hubb Skola och en forskarintervju

Spaningen Podd 037: KVAL, IoT-hubb Skola och en forskarintervju

Hej och välkommen till Spaningen – en podcast, en blogg och ett veckobrev som ger en översikt av vad som är på gång just nu inom digitalisering och lärande. Jag heter Carl Heath och gör denna podcast tillsammans med Stefan Pålsson.

Den här veckan tittar vi närmare på två projekt som RISE deltar i, och som behandlades i två artiklar på Spaningen tidigare i veckan. Båda projekten kommer att presenteras i seminarier på Almedalen den 1 juli. Vi fortsätter med en forskningsintervju från Learning Forum och rundar av med veckans tips.

Veckans spaning: KVAL, IoT-hubb Skola och en forskarintervju

Veckans spaning: KVAL, IoT-hubb Skola och en forskarintervju

Veckans spaning ger en översiktlig bild av vad som är på gång just nu inom digitalisering och lärande. Spaningen finns även som nyhetsbrev och som podd, inläst av Carl Heath.

Kvalitetssäkra lärares lärande och kompetens

Samhällsutvecklingen och digitaliseringen av skolan kräver kompetensutveckling som kostar landets skolhuvudmän miljardbelopp varje år. Men leder satsningarna till önskat resultat? Hur kan huvudmän kvalitetssäkra lärares och skolledares professionella lärande?

Lidingö stad och Skellefteå kommun har tillsammans med RISE och Institutionen för data- och systemvetenskap vid Stockholms universitet tagit initiativ till projektet Kvalitetssäkra lärares lärande och kompetens (KVAL). Målet är att ta fram ett digitalt verktyg som gör det möjligt att se och utveckla det professionella lärandet.

Tidigare i veckan berättade Sara Penje och Kristina Björn om satsningen i en artikel på Spaningen. KVAL kommer att presenteras på ett seminarium på Kapitelhusgården i Almedalen 1 juli.

Genom att förena beprövade utvärderingsmetoder och etablerad forskning om professionellt lärande, digitala verktyg, design och organisation kan resultat och effekter förhoppningsvis bli synliga. Vinnova finansierar det första steget i KVAL som en del av sin satsning Utmaningsdriven innovation.

I det första steget gäller det att utveckla projektbeskrivningen och att skriva en handlingsplan för nästa fas av projektet. Steg två handlar om att fördjupa samarbetet mellan aktörerna och att börja utveckla och testa konkreta lösningar.

Att kvalitetssäkra lärares lärande och kompetens är naturligtvis en komplex utmaning. Å andra sidan finns det stora behov av utveckling på området. Det innebär också goda möjligheter att dra nytta av digitala verktyg för att lära mer om och att bli bättre på processen.

KVAL har precis lanserat en nationell enkät för att få en ögonblicksbild av hur det ser i Sverige idag. Syftet är att försöka ta reda på hur skolhuvudmän runt om i landet hanterar kompetensutvecklingen. Alla intresserade skolhuvudmän är välkomna att delta i enkäten.

IoT-hubb Skola

Hur kan uppkopplade lokaler och föremål användas i skolan för att utveckla undervisning och lärande? Åsa Blide Larsson och Lars Lingman berättade häromdagen på Spaningen vad som är på gång i IoT-hubb Skola, som nu går in i en mer konkret och undersökande fas. Projektet kommer att presenteras 1 juli på ett seminarium på Kapitelhusgården i Almedalen.

I IoT-hubb Skola arbetar Kungsbacka, Lidingö, Eskilstuna, Västerviks, Falköpings och Skellefteå kommun samt NTI Gymnasiet, Rytmus och Stadsmissionens skolstiftelse tillsammans med RISE, med stöd av Stockholms universitet, Atea och Microsoft. Kungsbacka kommun är projektägare och RISE ansvarar för projektledningen.

Än så länge finns det nästan ingen forskning alls om vad IoT innebär för skolans pedagogiska verksamhet. Därför är det angeläget att börja fästa blicken på det. Vilka hinder och möjligheter visar sig när uppkopplade sensorer, mikrofoner, kameror och andra digitala tekniklösningar används i undervisningen?

Inom projektet arbetar man med testcase inom olika områden för att se vad som är möjligt att göra. I ett testcase använda luftsensorer för att mäta luftkvaliteten i och utanför skolan. Ett annat testcase undersöker hur en uppkopplad robot kan användas för att låta frånvarande elever delta i undervisningen. Här använder man Robbit, en billig fjärrstyrd robot, baserad på öppen hård- och mjukvara, som utvecklas av RISE Interactive i Göteborg.

I ett tredje testcase mäts och visualiseras lärares fysiska rörelser i klassrummet för att det ska bli möjligt att analysera hur det påverkar elevernas lärande. Syftet är inte att övervaka lärare, utan att med hjälp av visualiseringar ge dem ett bättre stöd för att utveckla sin undervisningsmetodik.

Den stora utmaningen med IoT är att hitta en lämplig avvägning mellan behov, nytta, integritet och säkerhet. Det finns mycket som är möjligt, men elevers och lärares behov måste alltid vara i främsta rummet.

Forskarintervjuer

På Learning Forum i Göteborg 2018 videointervjuades 27 svenska forskare och forskarstuderande inom skola och lärande om sin forskning. Filmerna kan nås från Learning Forums Facebook-sida. De läggs efterhand även ut här på Spaningen och kompletteras med en sammanfattande och fördjupande text.

Veckans intervju är med Robert Ramberg, professor på Institutionen för data- och systemvetenskap vid Stockholms universitet. Han har disputerat i kognitiv psykologi, och i sin forskning undersöker han hur digitala och andra stöd kan stärka lärande och samarbete. Just nu arbetar han med IoT-Hubb Skola.

Veckans tips

I höst anordnar Göteborgs universitet en nätbaserad kurs på kvartsfart som ger en introduktion till digitalisering för lärare. Kursen är utformad så att den ska kunna följas vid sidan av arbetet, och den vänder sig till lärare från grundskola till högre utbildning.

Ansökan är öppen från 15 juli. Eftersom de sökande rangordnas efter ansökningsdatum, är det en god idé att söka så tidigt som möjligt.

Kursen består av tre delar: Den inleds med en introduktion till samhällets digitalisering och därefter behandlas hur AI förändrar relationen människa-maskin och ändrar villkoren för lärande. Den sista delkursen tar upp utmaningar och möjligheter med mobil teknologi och lärande i skolan.

Hur kan IoT användas i skolan?

Hur kan IoT användas i skolan?

Hur kan uppkopplade lokaler och föremål användas i skolan för att utveckla undervisning och lärande? Åsa Blide Larsson och Lars Lingman berättar om vad som är på gång i IoT-hubb Skola, som nu går in i en mer konkret och undersökande fas. Projektet presenteras 1 juli på ett seminarium i Almedalen.

IoT-hubb Skola är ett treårigt Triple Helix-projekt som delfinansieras av Vinnova inom ramen för Strategiska innovationsprogrammet för sakernas internet. Marknaden för Internet of Things (IoT) kommer sannolikt att explodera när 5G sprids över landet. Det kommer i sin tur att leda till stora förändringar inom allt fler samhällsområden, och efterhand även i skolan.

Än så länge finns det nästan ingen forskning alls om vad IoT innebär för skolans pedagogiska verksamhet. Därför är det angeläget att börja fästa blicken på det. Vilka hinder och möjligheter visar sig när uppkopplade sensorer, mikrofoner, kameror och andra digitala tekniklösningar används i undervisningen?

I IoT-hubb Skola arbetar Kungsbacka, Lidingö, Eskilstuna, Västerviks, Falköpings och Skellefteå kommun samt NTI Gymnasiet, Rytmus och Stadsmissionens skolstiftelse tillsammans med RISE, med stöd av Stockholms universitet, Atea och Microsoft. Kungsbacka kommun är projektägare och RISE ansvarar för projektledningen.

Förberedelsearbetet, som har pågått i ungefär ett år, avslutades 9 maj, när startskottet för det mer konkreta arbetet i IoT-hubb Skola gick i Kungsbacka. Samtidigt publicerades tre rapporter. Den ena rapporten redovisar resultatet av den behovsinventering som RISE genomfört bland sina skolpartner, den andra beskriver det internationella forskningsläget och den tredje belyser viktiga frågor som rör integritet, säkerhet och etik.

Nu är grunden lagd och det är dags att sätta igång med det praktiska arbetet ute på skolorna, konstaterar Lars Lingman, projektledare för IoT-hubb Skola på RISE.

  – Det är bra att alla våra skolpartners är med i projektet och undersöker hur de tekniska möjligheterna kan komma till nytta i undervisningen. Vi kommer att köra ett antal olika testcase, och det är viktigt att vi har tillräckligt många användare i varje för att få ett gott underlag för den vetenskapliga analysen. Det är förstås också kul att alla vill vara med på den här resan och ta reda på vad som går att göra.

Det ska verkligen bli spännande att se vad IoT-hubb Skola kommer att leda till, säger Åsa Blide Larsson, enhetschef på Förvaltningen förskola och grundskola i Kungsbacka kommun.

  – Innan vi invigde IoT-hubb Skola på Furulidsskolan i Kungsbacka, fick elever i en förskoleklass, en tvåa och en femma fundera på vilka möjligheter som de ser med den här tekniken. Hur kan undervisningen bli bättre och roligare när allt går att koppla upp på Internet? Flera tänkte sig att man kan använda en uppkopplad robot för elever som inte kan vara med rent fysiskt i klassrummet, och det är faktiskt en lösning som kommer att provas i projektet efter sommaren.

Vi kommer att testa oss fram tillsammans med våra partners och se vad som går att göra, berättar Lars Lingman.

  – Vårt första testcase handlar om att mäta luftkvaliteten i klassrummet med hjälp av luftsensorer. Brittisk forskning visar tydligt att en låg koldioxidhalt i klassrummet ger eleverna bättre förutsättningar att koncentrera sig. Därför är det förstås viktigt att hålla koll på det.

Luftsensorerna kan även komma till nytta i undervisningen, från förskolan till gymnasiet. I Kungsbacka kommer förskollärare på Björkris förskola att använda dem i pedagogiska samtal om hållbarhet tillsammans med barn i treårsåldern, tillägger Åsa Blide Larsson.

  – På förskolan finns redan en sensor utomhus och förskollärarna vill även ha en sensor inomhus. Tanken är att de, utifrån barnens förutsättningar, ska använda den data som samlas in till att prata om vad som händer med luften och vad det betyder för miljön. Just nu är de i full gång med brainstorming om hur de kan försöka gå tillväga. Erfarenheterna härifrån kommer att bli viktiga att sprida vidare.

I ett annat testcase kommer man att använda en prototyp av Robbit, en billig fjärrstyrd robot, baserad på öppen hård- och mjukvara, som utvecklas av RISE Interactive i Göteborg. Med hjälp av Robbit kan exempelvis sjuka elever eller hemmasittare vara med i klassrummet på distans. Det finns redan flera kommersiella robotar som kan hantera det här, men de kostar runt 35 000 kr att köpa in och företagen tar även ut en abonnemangsavgift varje månad.

Robbit består av flera olika komponenter och kan i regel sättas ihop av användaren själv. Den använder en Android-mobil som dator och drar även nytta av den inbyggda kamera och mikrofonen. Komponenterna hålls ihop av ett chassi, som skrivs ut på en 3d-skrivare. All kommunikation mellan eleven och klassrummen hanteras av en serverlösning som bygger på öppen källkod.

 Det här är en billig och smidig lösning som vi tror mycket på, säger Lars Lingman.

  – Alla våra skolpartners ska testa Robbit, och den finns redan på plats på en del håll. I bland annat Falkenberg och i Kungsbacka har lärare ute på skolorna själva satt ihop en Robbit. Men för att vi ska få fart på distributionen sätter Jacob Michelsen och Martin Johansson på RISE just nu ihop en mängd robotar som ska skickas vidare. Det ska bli intressant att genomföra många skarpa tester för att få ett bättre mått på hur pass väl Robbit står sig jämfört med de kommersiella lösningarna.

Forskare vid Institutionen för data- och systemvetenskap vid Stockholms universitet har tagit initiativ till ett testcase som startar under hösten. Här kommer lärares fysiska rörelser i klassrummet att mätas med sensorer för att det ska bli möjligt att analysera hur det påverkar elevernas lärande, säger Lars Lingman.

  – Man brukar tala om en gyllene triangel i den klassiska uppställningen i klassrummet. Det betyder att en elev ska sitta längst fram eller i mitten för att få maximalt utbyte av undervisningen. Ett sätt för läraren att hantera detta kan vara att röra sig mer i klassrummet och bland eleverna.Våra teknikpartners ska ta fram ett sätt att mäta rörelserna ner på centimeternivå och även utveckla en lösning som kan visualisera det för läraren. Det kan också bli möjligt att se i vilken grad läraren interagerar med varje elev.

Syftet med det här är inte att övervaka lärare, utan att skapa ett bättre stöd för att utveckla lärares undervisningsmetodik. De ska kunna använda visualiseringarna som ett hjälpmedel när de reflekterar kring sin undervisning och hur den kan förbättras. Därför är det viktigt att forskarna kan utforma visualiseringen så att den får ett genuint värde för lärare.

Den stora utmaningen med IoT är att hitta en lämplig avvägning mellan behov, nytta, integritet och säkerhet, säger Lars Lingman.

  – Det finns mycket som är möjligt, men elevers och lärares behov måste alltid vara i främsta rummet.  En annan utmaning är förstås att det finns så få pedagogiska lösningar inom det här området. Pappret är nästan vitt, så här finns det mycket att utforska! Efter sommaren kommer vi att ta en ny titt på våra partners behov och sedan ska vi ta reda på hur vi kan möta dem.

Det här handlar om en teknik som för det mesta är osynlig och som är väldigt kraftfull. Det måste vi förstås också tänka på i projektet, avslutar Åsa Blide Larsson.

  – Om eleverna blir medvetna om möjligheterna och börjar förstå hur tekniken fungerar, kan de bli mer medvetna och kritiska medborgare. Detta är något som vi behöver lyfta under resten av projektperioden. Det gäller att se till att alla elever lär sig mer om detta, eftersom det har en så stor betydelse för hur morgondagens samhälle och vardag kommer att se ut och fungera.

Forskarintervjuer från Learning Forum 2018: Robert Ramberg

Forskarintervjuer från Learning Forum 2018: Robert Ramberg

Robert Ramberg är professor på Institutionen för data- och systemvetenskap vid Stockholms universitet. Han har disputerat i kognitiv psykologi, och i sin forskning arbetar han med hur digitala och andra stöd kan stärka lärande och samarbete. Ofta handlar det om att arbeta i team i deltagande designprocesser tillsammans med lärare för att identifiera problem som behöver lösas.

Just nu arbetar Robert Ramberg med forsknings- och utvecklingsprojektet IoT-hubb Skola, som syftar till att skapa långsiktiga möjligheter för användningen av IoT i skolan. Genom att koppla upp fysiska utrymmen och vardagsföremål till Internet, blir det bland annat möjligt att mäta och att följa elevers lärande. Robert Ramberg betonar att det rör sig om komplexa processer som är långt ifrån enkla att samla in och hantera. Även om insamlingen lyckas, återstår frågan om hur det här ska visualiseras för eleven och för läraren. Vad behöver göras för att insamlad data ska bli begriplig och användbar?

Den forskning som Robert Ramberg och hans kollegor arbetar med kan komma till nytta på flera sätt i skolan. Dels är det möjligt att dra nytta av kunskapen om hur it och digitala medier kan användas i undervisningen för att stärka elevernas lärande. Lärarna kan också fortsätta använda de designverktyg som tagits i bruk i designprocesserna i sitt fortsatta utvecklingsarbete. De kan lära sig att dra nytta av dem i andra situationer och för att hantera andra problem.

Forskarintervjuer från Learning Forum 2018: Niels Stor Swinkels

Forskarintervjuer från Learning Forum 2018: Niels Stor Swinkels

Niels Stor Swinkels är forskare och utvecklare med inriktning mot interaktionsdesign på RISE Interactive. Där arbetar han och hans kollegor med olika projekt som rör tillämpad interaktionsdesign. Med andra ord försöker man hitta vägar att få digital teknik och människa att samspela på konstruktiva och kreativa sätt.

En stor del av projekten är inriktade mot utbildning och skolans digitalisering. Det handlar dels om att dra nytta av teknikens möjligheter för att utveckla och förändra undervisningen, men det gäller också att förbereda eleverna på livet i ett alltmer digitalt samhälle.

Programmering i skolan är ett viktigt tema. Nils Stor Swinkels och andra medarbetare på RISE Interactive har hjälpt många skolor att komma igång genom att utforska och testa olika tekniska plattformar som kan användas för att undervisa i programmering. Hit hör bland annat Arduino, Makey Makey, Scratch och Micro:bit.

Under hösten 2017 genomfördes, tillsammans med Skolverket, en turné över hela Sverige där ungefär 1200 matematiklärare fick en introduktion i hur de kan arbeta med Micro:bit och programmering i sin undervisning. Webbplatsen mermicrobit.se fungerar som ett kompletterande stödmaterial. Här kan lärare både komma igång och lära sig mer om de möjligheter som Micro:bit ger.

Just nu arbetar Niels Stor Swinkels med projektet Robbit, där man utvecklat en prototyp av en fjärrstyrd robot som gör det möjligt för hemmasittande barn att vara delaktiga i skolan. Roboten är baserad på öppen hård- och mjukvara, och är billig och enkel att sätta ihop. Förhoppningen är att roboten kan bli en pedagogisk resurs för de elever som av olika skäl inte kan vara närvarande i skolan.