START: Student Tutor And Robot Tutee

OM PROJEKT START

Robotar har börjat göra inträde i klassrummet, inte för att ersätta läraren utan som lärverktyg eller som assistenter till läraren. Vanligast är att roboten används inom ingenjörsutbildningar som designmaterial, det vill säga studenterna programmerar en robot för att lära sig programmeringshantverket. Projektet START (Student Tutor And Robot Tutee) adresserar istället yngre elever i grundskolan, där roboten agerar som en kompis och lärling till barnet vars uppdrag blir att lära roboten någon specifik uppgift, i det här fallet att spela ett matematikspel. Barnet lär roboten genom att demonstrera hur man spelar, och roboten ställer frågor som är direkt kopplade till barnets agerande i spelet.

SYFTE

Projektet syftar till att stimulera och stödja barnets lärande, roboten är bara ett medel att uppnå det. Målet uppnås genom att utforma en effektiv robot lärling och förbättra lärandet genom att kombinera spelbaserat och frågebaserat lärande, samt genom att roboten blir en beteendemässig förebild så att barnen även skall imitera robotens beteende som gagnar inlärning inte bara i det specifika fallet utan även framtida lärsituationer.

PROJEKTINNEHÅLL

Syftet är att barnet själv får en bättre förståelse av matematiken i spelet genom att agera lärare och försöka lära roboten att spela bra. Dessutom agerar roboten som den ideala lärlingen och ställer nyfikna, reflekterande varför-frågor om matematiken som uppmuntrar barnet att fundera över sin egen kunskap och förståelse. Konversationen utformas så att roboten initierar dialogen genom sina frågor, men den kan även uppmuntra barnet att fortsätta fundera eller plantera idéer kring möjliga sätt att tänka kring problemet. Roboten stämmer av med sin lärare regelbundet för att försäkra sig om vad barnet säger och vad de gemensamt kommit fram till. Men det är hela tiden barnet som har sista ordet och avgör vad de kommer fram till i sitt resonemang. Roboten fungerar på så sätt som en förebild för hur en ideal elev beter sig genom att vara nyfiken, reflektera, fråga om centrala begrepp och företeelser, förklara för sig själv, sammanfatta och regelbundet stämma av med sin lärare.

TIDIGARE FORSKNING

Projektet bygger på tidigare forskning inom lärande där barnet istället kan lära upp en pedagogisk datoragent, som egentligen bara är ett datorprogram och visas som en ansiktsbild på skärmen. Redan denna form av lärande kompis skapar positiva effekter för elevers matematiska tänkande och begreppsförståelse, men en robot bör ha stor potential att förstärka dessa läreffekter avsevärt. Skälen är att roboten har en fysisk gestaltning, kan programmeras till ett socialt, empatiskt beteende, och kan tala och förstå talat språk. Vi kommer att utforska om dessa fördelar kan realiseras i en verklig klassrumsmiljö.

PLANERADE AKTIVITETER

2018

• Utforma roboten så att den kan agera lärkompis till elever kring matematikspelet Rutiga familjen tillsammans med professionella lärare (enkät ute, planerade workshopar)
• Utveckla och programmera roboten så den fungerar med spelet

2019

• Testa och utvärdera den nya lärsituationen med roboten i klassrumsmiljö tillsammans med elever och lärare.
• Utforma och utveckla robotens beteende som lärkompis vidare

2020

• Testa och utvärdera den utvecklade lärsituationen med roboten i klassrumsmiljö tillsammans med elever och lärare.
• Utvärdera konceptet

DELTAGANDE FORSKARE

• Lena Pareto, docent i informatik, Högskolan Väst, projektledare, huvudhandledare till Sara Ekström
• Sara Ekström, doktorand i informatik med inriktning mot Arbetsintegrerat lärande, Högskolan Väst
• Sofia Serholt, deltid projektanställd på Högskolan Väst, annars post-doc tjänst på Chalmersn inom interaktionsdesign
• XiaoXiao Zhang, forskningsingengör och robotprogrammerare, Högskolan Väst

• Wolmet Barendregt, projektansvarig Göteborgs universitet, bihandledare till Sara Ekström