LEGO Mindstorm sumobrydning

Ved at eksperimentere med programmering af robotter får Mikael de studerende til at reflektere over lærerrollen, og hvordan man kan bruge gamification og en ‘engineering’ tilgang i matematik- og naturfagsundervisningen som motivation for arbejdet med matematiske og naturfaglige problemstillinger.

Hvad var intentionen?

Intentionen er at få lærerstuderende (matematik og naturfag) til at reflektere over gamification som en interesseskabende og motiverende metode knyttet til en engineering tilgang i STEM fagene. Genstandsfeltet er programmering af robotter, hvor konkurrenceelementet benyttes, men samtidig planlægges i en atmosfære, hvor undersøgende aktiviteter nudges. Der er derfor i dette design sammenhæng og overlap mellem nudging og gamification. Intensionen er altså at lærerstuderende lærer blokprogrammering af robotenheder udfra en ikke på forhånd planlagt model.

Didaktisk begrundelse

I STEM fagene er arbejdet med E´et “engineering” et centralt element i de studerendes tilgang til STEM fagene. De studerende sættes i situationer, hvor de selv skal afprøve engineering elementer, så de opnår didaktiske kompetencer til selv at arbejde med engineering didaktik i deres undervisning. Se en beskrivelse af engineering her. Motivation er vigtig i en engineering udfordring, og det er netop intentionen ved et gamification setup. Inddragelse af spilelementer styrker motivation. Ved selv at benytte et gameplay setup skal de studerende selv reflektere over, hvordan man kan bruge gamification i STEM fagene som motivator for arbejdet med matematiske og naturfaglige problemstillinger. Gameplay kan defineres som: “Den rette kombination af leg (nærvær) og spil (fremdrift). Det er fedt at være der, men det er også fedt at komme videre”. (Trine May & Bo Kampmann Walther, 2010). Et gameplay er sumobrydning taget fra japansk kampsport med LEGO Mindstorm robotter.

Tilrettelæggelse

Del 1 (1-2 timer): De studerende undersøger forskellige blokprogrammeringsalgoritmer og afprøver dem på en LEGO Mindstorm robot. Løbende udsættes de for små udfordringer som gradvist stiger i kompleksitet. Eksempler:

  • få robotten til at køre i et kvadrat
  • få robotten til at samle en genstand op og aflevere den et andet sted
  • få robotten til at ændre retning med udvalgte censorer

Del 2a – 1. iteration (2-3 timer): De studerende bygger og programmerer første version med udgangspunkt i en engineering design proces. Efterfølgende præsenteres robotten og der indbydes til en del & stjæl seance.

Del 2b – 2. iteration (2 timer): Robotten viderebygges udfra de idéer man har fået i del & stjæl fasen så den er klar til kamp.

Del 3 (1 time): Der kæmpes indledende kampe efterfulgt af semifinale og finale

Mikael Scheby

Læreruddannelsen, Professionshøjskolen Absalon

mks@pha.dk

De studerendes oplevelse

En del studerende får vendt op og ned på deres syn på lærerrollen. For nogle studerende ligger selve gameplayet ikke så fjernt, men når der lægges en engineering designproces på og processen betragtes på et meta-niveau i forbindelse med deres praktik, er det for nogle en hård erkendelse af, hvad forskellen på undervisning og læring er. Nogle studerende oplever det meget opgivende. Rollen som den vejledende lærer som skal guide, men ikke hælde på hele tiden, er for nogle en omvæltning – men også en nødvendig proces i lærerrollen

Mine egne erfaringer

Denne tilgang er afprøvet efterhånden flere gange med studerende i forskellige udgaver – sumo er blot ét ud af mange andre gameplays. Selve gameplayet er kun rammen om udfordringen, hvor det er selve designprocessen som nudges. Undervejs i processen i de forskellige iterationer arbejder de studerende i en engineering design proces, som også skal afprøves i et omfang, som de selv vælger i deres praktik. Processen tvinger de studerende til at betragte dels deres egen læring, men også den måde som de selv skal være lærere på. Det bryder nogle gange med deres egen medbragte forestilling om, hvordan man er lærer i skolen. Gameplayet og designprocessen skal gå hånd i hånd, da gameplayet “bare” er en form for nudging af selve designprocessen (Erkmann & Lomholt 2018).

Materialer, links og litteratur

Se materialer, filmklip og vejledninger her:
Litteratur: 
  • Erkmann & Lomholt (2018): Gamification. Samfundslitteratur 
  • Resnick (2017): Lifelong Kindergarten