Etikett: Robotar

Forskarintervjuer från Learning Forum 2018: Gunnar Oledal

Forskarintervjuer från Learning Forum 2018: Gunnar Oledal

Gunnar Oledal är forskare och utvecklare på RISE Interactive i Göteborg. Han arbetar med tillämpad forskning, vilket i hans fall innebär att undersöka hur modern digital teknik kan användas på nya sätt i samhället.

Digitalisering och programmering ses tyvärr ofta som något tråkigt och fyrkantigt, hävdar Gunnar Oledal. Men det är ett synsätt som han inte alls instämmer i. Istället menar han att programmering och digital utveckling handlar om synnerligen kreativa processer. Det är definitivt något som skolan bör ta till sig. Elever kan känna en högre grad av autonomi och få ett större utlopp för sin kreativitet genom programmering och andra former av digitalt skapande.

Just nu arbetar Gunnar Oledal med Robbit, en öppen robotplattform för skolan, som är billig och kan användas i alla former av fjärrundervisning. Tanken är att alla skolor som är intresserade ska kunna använda Robbit i sin undervisning. De har även möjlighet att bidra till den fortsatta utvecklingen tack vare att plattformen är öppen. 

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!

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: 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.

Hur kan skolan möta och hantera lärarbristen?

Hur kan skolan möta och hantera lärarbristen?

Bristen på legitimerade lärare är ett växande problem på många håll i landet. Detta är särskilt allvarligt med tanke på att aktuell forskning lyfter fram den kompetente lärarens avgörande roll för elevernas lärande. Med andra ord finns det både risk för att skolans kvalitetsutveckling och dess likvärdighet hotas. Vilka slags åtgärder är möjliga för att möta och hantera det här?

Pensionsavgångar, fler elever och krav på lärarlegitimation

Lärarbristen behandlas ofta i den svenska skoldebatten ur olika perspektiv. Statistiska centralbyråns prognos från våren 2015 är en vanlig utgångspunkt. Enligt den kommer 65 000 legitimerade lärare att saknas i Sverige 2025. Analyser av det nuvarande läget visar att bristen inte slår jämnt över landet. Det är stora skillnader mellan olika ämnen, mellan olika skolor och mellan olika kommuner.

Stora pensionsavgångar och ett ökat antal elever i många kommuner är två viktiga orsaker till lärarbristen. Skollagens krav på att endast legitimerade lärare får ansvara för undervisning och sätta betyg självständigt skapar ytterligare problem. Enligt huvudregeln är lärarlegitimation även ett krav för att få fast anställning. Många skolor kommer därför sannolikt att få svårt att bedriva sin verksamhet i enlighet med styrdokumentens ramar.

En kunnig lärare är en central faktor för elevernas lärare

Bristen på utbildade och yrkeskunniga lärare är också bekymmersam med tanke på att svensk och internationell forskning tydligt säger att lärarens kompetens, förmåga och engagemang är den faktor som påverkar elevernas lärande mest. John Hattie visar detta i sin forskningsöversikt Synligt lärande och Jan Håkansson och Daniel Sundberg gör detsamma i sina översikter Utmärkt skolutveckling och Framgång i undervisningen.

Håkansson och Sundberg konstaterar att lärarens förmåga att skapa sammanhang, motivera, strukturera och förklara har en avgörande betydelse för elevernas lärande. En nödvändig faktor för att detta ska fungera är att huvudmän och skolledare tar ansvar för att skolans pedagogiska uppdrag hamnar i fokus. Här gäller det att se till att verksamheten organiseras så bra som möjligt, att ge lärarna tillgång till den tid och utrustning de behöver samt att arbeta med lärarnas lärande och en systematisk kvalitetsutveckling av undervisningen.

Kompetensförsörjningen är en nyckelfråga

Skolkommissionen lyfter både i ett delbetänkande och i sitt slutbetänkande fram kompetensförsörjningen som en av skolans nyckelfrågor under de kommande åren. Det här problemet måste lösas för att det ska vara möjligt att höja kunskapsresultaten, förbättra kvaliteten och skapa lika möjligheter för alla elever i den svenska skolan. Dels handlar det om att öka intresset för lärarutbildningarna och att se till att yrkesverksamma lärare stannar kvar. Det är också viktigt att motivera de som lämnat läraryrket att återvända och att underlätta för invandrade lärare att utöva sitt yrke. Satsningar på kompletterande pedagogisk utbildning för dem som har ämneskompetensen kan också behövas. Samtidigt är det nödvändigt att huvudmännen får det stöd som krävs för att utveckla och stärka skolans undervisning och för att skapa en god lärandemiljö för alla.

Nya yrkeskategorier i skolan

Vilka ytterligare möjligheter finns det att göra det möjligt för elever att få tillräcklig tillgång till lärarledd undervisning i skolan? En väg kan vara att renodla lärares uppgifter, så att de helt kan fokusera sin tid på det pedagogiska arbetet. Detta öppnar för nya yrkeskategorier som kan komplettera och avlasta läraren. Lärarassistent är ett sådant exempel. Den här yrkeskategorin nämns inte i skollagen, så det är arbetsgivaren som bestämmer kompetenskrav och arbetsuppgifter. För det mesta handlar det om att ta över vissa administrativa sysslor, att fungera som stöd i och utanför klassrummet samt att sköta delar av kontakten mellan hem och skola.

Tvåskift

En mer radikal lösning är att tänka i nya banor kring hur skolans verksamhet ska organiseras och när undervisningen ska bedrivas, för att använda redan befintliga resurser så effektivt som möjligt. 2015 skrev direktören för National Education Trust i Storbritannien en artikel i The Guardian där han argumenterar för tvåskift i skolan. På det här sättet utnyttjas både skollokaler och lärares arbetstid optimalt, menar han. Lärare som undervisar i ämnen som det är svårt att rekrytera till, kan undervisa mitt på dagen för att täcka in båda skiften. Ett ytterligare plus är att den administrativa kostnaden per elev minskar.

Tvåskift används redan på skolor i bland annat Dubai, Egypten, Indien, Singapore och USA, men frågan är hur pass genomförbart det är här. Lärares arbetsvillkor förändras på sätt som nog många skulle få svårt att acceptera. Dessutom påverkas till exempel barn- och fritidsverksamhet, och frågan är när barn och föräldrar skulle få tid att umgås.

Artificiell intelligens, augmented reality och virtual reality

Ett bättre utnyttjande av den digitala utvecklingen verkar vara en mer framkomlig väg. Det pågående arbetet inom artificiell intelligens (ai), augmented reality (ar) och virtual reality (vr) kan säkert efterhand öppna spännande möjligheter att utveckla undervisningen och att komplettera lärarens arbete. Man kan tänka sig system som använder ar för att addera information till den fysiska verkligheten, utnyttjar vr för att skapa simulationer och tar nytta av ai för att ge skräddarsydd handledning och hjälp efter varje elevs förutsättningar. Digitala hemassistenter som Google Home och Amazon Echo används på sina håll för att underlätta vardagens olika sysslor. Teknikutvecklingen kan även utnyttjas för att skapa digitala lärarassistenter, och tillsammans med ar och vr öppnas nya horisonter.

Det pågår ett intensivt utvecklingsarbete inom de här områdena – inte minst i Kina samt bland de stora it-företagen. Inom edtech-branschen finns också ett växande intresse att ta fram lösningar för undervisning och lärande. Än så länge handlar det nästan uteslutande om framtida möjligheter, men det är ett viktigt område att bevaka.

En robot som hjälplärare

Att ha en robot som hjälplärare är ett annat sätt att använda ai som hjälp och stöd i lärarens undervisning. Det europeiska forskningsprojektet EMOTE, som avslutades förra året, förde in den människolika roboten Nao i några svenska klassrum. Under projektets gång följde och analyserade forskare hur roboten kan användas för att hjälpa och vägleda elever i klassrummet. Programmeringen av roboten utgick ifrån observationer av hur lärare går tillväga: de försöker föra in eleverna på rätt spår, ger ledtrådar och försöker på olika sätt att utveckla och förklara.

Även i Danmark har man nyligen undersökt vad som händer när Nao och liknande robotar kommer in i klassrummet. Slutsatsen är att användningen av robotar inte var grundad i ämnesdidaktiska överväganden i någon större utsträckning. Det var också upp till den enskilde läraren att ta reda på hur en robot faktiskt kan användas i undervisningen. Utan didaktisk design och tydliga mål är det svårt att se någon särskild nyttoeffekt, menar de danska forskarna.

Erfarenheterna från Danmark ställer viktiga frågor kring hur en robot kan utveckla och förbättra undervisningen och vad som krävs för att använda tekniken så bra som möjligt. Forskarna i EMOTE konstaterar att den pedagogiska användningen av robotar än så länge är på ett mycket tidigt stadium. Men just därför är det viktigt att området beforskas så att både risker och möjligheter kan belysas. De påpekar också att det är viktigt att vi redan nu ställer oss frågan om vi verkligen vill att våra barn ska växa upp, lära och utvecklas som människa tillsammans med en robot. Genom att reflektera kring och diskutera detta bland en större allmänhet, blir det möjligt att påverka den kommande utvecklingen.

Assisterad fjärrundervisning

En annan möjlighet är att använda assisterad fjärrundervisning för att öka tillgången till lärare i skolan. Precis som vid distansundervisning befinner sig lärare och elever i olika fysiska rum, men här sker undervisningen i realtid. Dessutom finns lärarassistenter tillsammans med eleverna för att hjälpa till.

Under det här läsåret genomförs ett pilotprojekt i Danmark tillsammans med fyra kommuner. Ett viktigt syfte är att börja ta reda på hur man kan ge tillgång till behöriga lärare över nätet till elever i mindre orter där det är svårt att rekrytera. Ett annat syfte är att undersöka hur en sådan här lösning kan bidra till att skapa en mer interaktiv och omväxlande undervisning för alla elever.

Det handlar alltså både om att öka likvärdigheten och att stimulera den pedagogiska utvecklingen. Här är det viktigt att de tekniska lösningar som används är välkända och beprövade. Läraren ansvarar med hjälp av lärarassistenten för att undervisningen är varierad och utvecklande. Det är också nödvändigt att undervisningen är väl anpassad till såväl ämnet som undervisningens mål och elevernas olika förutsättningar.

I Sverige har skollagen länge lagt hinder i vägen för fjärrundervisning, men nu är en förändring på gång. Skolverket ansvarar för en försöksverksamhet som pågår till och med juni 2018, och som är tänkt att ge en bild av vilka möjligheter som öppnar sig. Ifous genomför också ett FoU-program tillsammans med RISE och flera kommuner som avslutas senare i år. Tanken är att öka kunskapen om vad som krävs av organisation, teknik och metodik för att fjärrundervisning ska fungera väl, och hur den kan komma till nytta för eleverna.

Erfarenheterna från Finland, bland annat i arbetet med det virtuella gymnasiet ViRum och i skärgårdsskolorna på Åland, visar behovet av en bättre förståelse av elevers erfarenheter av att lära i en virtuell miljö. Det är också nödvändigt att ta reda på mer om vilka faktorer som kan främja och hämma undervisning och lärande när det sker i form av fjärrundervisning.

Försök hitta vägar i samarbete med forskningen

Utan tvekan är det viktigt att det finns lärare och andra yrkeskategorier på plats i skolan för att ge hjälp och stöd åt eleverna i deras kunskapsutveckling. Därför gäller det att satsa på rekrytering och att utveckla skolan till en attraktiv arbetsplats. Men det är säkert minst lika viktigt att använda teknikens möjligheter för att komplettera de mänskliga resurserna.

Vi befinner oss fortfarande i en brytningstid och det är svårt att veta vilka vägar som leder framåt. Organiserade försök tillsammans med forskare kan hjälpa oss att ta reda på vart vi kan gå för att hantera lärarbristen och för att uppnå skolans mål.

Text: Stefan Pålsson