Simulerad produktion med nytt teknik-Lego
Teknik på lek och allvar
Tillsammans med en forskare och en lärare experimenterar barn i Holsby skola
med teknik. Med det nya LegoDacta skapar de egna modeller och robotar.

Eleverna ställs inför problem som kommer från det "riktiga livet". Barnen bygger sedan modeller själva med stor entusiasm -allt enligt "trial & error" Därefter utvecklar debarnen från Holsby skola ett program för att kunna styra modellerna.
Den tekniska utrustning vi jobbar med heter Lego® -DACTA. Det är ett kraftfullt verktyg för att bygga modeller och verkliga maskiner som man kan styra med hjälp av datorn. Technologica är namnet på datorprogrammet som gör det möjligt att bygga både enkla och
avancerade projekt.

Vi, Marcelo Milrad forskare på IMT och Lars-Johan Lindqvist mellanstadielärare från Holsby skola, arbetade tillsammans som kursledare. När eleverna informerades om projektet var intresset så stort att deltagarna fick lottas fram. Barnen kom till skolan 18 gånger efter skolans slut för att jobba med projektet under en period av sex månader.

Vår filosofi
Den filosofi som tillämpas i projektet är att
barnen ska gå igenom följande processer:

• Upplevelse
• Forskning
• Problemlösning

På kursen gjordes diverse legomodell som hissar, karuseller, växthus, etc. Det började med enkla modeller med motorer och ljus och fortsatte med mer avancerade projekt med sensorer. Man avslutade kursen genom att utforma och bygga det "intelligenta huset" Ett hus där till exempel temperaturen ändrar sig efter dem som bor där, eller en glödlampa som tänds automatiskt när det är mörkt, eller en garagedörr som öppnar sig själv när bilägaren vill komma in för att parkera bilen. Eleverna fick själva hitta på vilka funktioner de skulle vilja ha i sitt hus.

Eleverna gjorde ritningar i Kid Pix, letade efter information på Internet och byggde sedan modellen som kombinerar Lego, trä och plast. Diverse sensorer för ljus, temperatur, tryck kopplades till modellen. Sista delen i uppgiften var att skriva ett program som styr modellen för att hantera de olika situationerna, t ex att garageporten öppnas när bilen närmar sig. En digital videokamera för att skicka bilder via Internet kopplades till modellen och fungerade som övervakningssystem.
Responsen i skolan var så positiv att sedan våren 1998 körs kursen som en del av skolans aktiviteter under elevens val. Två lärare från Holsby skola jobbar tillsammans med 16 barn en gång i veckan och följer den pedagogiska modell som beskrivs nedan. Dessutom har två nya skolor i Vetlanda kommun börjat med Kreate-IT under höstterminen 1998.

Pedagogisk modell
Den pedagogiska modell som tillämpas i projektet är den sk "Spiral Model". Vi börjar med att identifiera ett problem - ett mänskligt behov - och medel för att välja en lösning - produktionen av en konkret produkt. Genom att följa de fem stegen i utvecklingen av teknologiska produkter, får barnen uppleva dessa steg i sin inlärningsmiljö både från ett slutanvändar- och teknikutvecklarperspektiv.

• Lära om de mänskliga behoven - identifiera ett behov.
• Planera och utforma en lösning - föreslå en Lego-modell som möter detta behov.
• Genomföra planen för att nå detta - bygga en modell
• Marknadsföra produkten -förevisa produkten (Lego-modellen)
• Föreslå vidareutveckling för Lego-modellen baserat på nya behov som modellen kan ge upphov till.
  

Samverkan skola, forskning och näringsliv
Ett av projektets syften är att pröva nya och alternativa undervisningsmetoder, samt att stärka kontakten mellan skola, universitet och näringsliv. IMT och Holsby skola samarbetar sedan augusti 1997, och har under senaste tiden initierat samverkan mellan projektet och lokala företag. Dessutom har ett par lokala företag sponsrat projektet med teknisk utrustning. En viktig aspekt i detta samarbete är att barnen på ett tidigt stadium kommer i kontakt med forskning och utvecklingsfrågor som är relevanta för industrin. Den interaktionen kan i sin tur resultera i intressanta och kreativa lösningar från barnen som är relevanta för industrin.

Vidare utveckling
Under höstterminen 1998 går vi vidare med en del av eleverna som deltog i projektet förra året.
Vi ska experimentera med tryckluft, pneumatik, och se hur en solfångare fungerar som alternativ energikälla. Allt detta är ett komplement till de olika kunskaper vi har lärt oss hittills. Praktiskt ska detta resultera i en riktig tillämpning där vi kommer att bygga ett datorstyrt växthus för att odla kryddor med hjälp av Lego-Dacta och olika sensorer. Det datorstyrda växhuset ska få ljus och konstant temperatur genom sensorerna som ska kopplas till det. En sensor ska känna av när jorden är torr och en särskild bevattningsdator ska då vattna kryddorna. Dessutom, ska vi följa upp de olika naturliga processerna genom att visualisera temperatur, och fuktighetsnivåer med hjälp ett dataprogram för signalbehandling . Det är tänk att de färdigodlade kryddorna sedan ska användas i skolköket och att växhuset ska bli en levande miljö som alla i skolan kan dra nytta av

Allt detta ska resultera i att eleverna bl.a. kommer att lära sig:

• Internetpublicering-publikation av arbetsresultat
• Experiment med pneumatik- tryckluft
• Experiment med solfångare- alternativa energikällor
• Forskning
• Odlingsförsök med örtkryddor, där vi kan tillämpa våra
  erfarenheter av pneumatik, sensorteknik och alternativa energikällor.
  

Under projektets gång har vi kunnat notera många positiva effekter, bland annat har flickor fått en positivare attityd till teknik. Barnen har fått en introduktion till programmering, fått arbeta i grupp, samarbeta och använda sin kreativitet för att lösa nya uppgifter. Ett praktiskt problem för skolor som vill jobba på detta sätt kan vara att de kan ha svårt att få pengar till utrustning, en komplett legobyggsats kostar ungefär 8000 kr, och för fortbildning av lärarna.

Teknik och skola
Holsby skola har som första skola i Vetlanda jobbat i projektet sedan augusti 1997. Målgruppen var skolelever från årkurs 5 och 6.
Inom ramen för projektet har vi identifierat följande delområden som lämpar sig speciellt väl för laborationer:

• introduktion till teknik och IT
• principer i automation och reglerteknik
• robotik

För att låta eleverna möta en process som liknar den verkliga processen av teknologisk utveckling, ville vi ha en simuleringsmiljö som kunde anpassas efter barnens behov. Den måste vara lätt att använda, ligga nära barnens intressevärld och vara anpassad till deras utvecklingsnivå. Baserat på andras framgångsrika erfarenheter, har vi därför valt att använda Lego®-Dacta som utvecklingsverktyg för att uppnå projektets syfte.

Sverige behöver tekniker
Ett problem i Sverige har under de senaste åren varit att allt färre skolelever väljer studieinriktningar mot naturvetenskap och teknologi. Kreate-IT är ett samarbetsprojekt mellan Institutet för Medieteknik (IMT) och Vetlanda kommun som syftar till att öka intresset för teknik och naturvetenskap. Projektet använder alternativa metoder för att uppmuntra barnens kreativitet med stöd av IT-verktyg, såsom Lego-Dacta, programmering och Internet. Dessutom visar vi i projektet hur forskning och utveckling i näringslivet kan integreras i skolans NO- och teknikämnen.
I Dagens Industri hösten 1996 sägs att "skolan måste väcka intresse för naturvetenskap -annars halkar Sverige efter". Man hävdar att "Barn som bibringas en naturlig nyfikenhet på naturvetenskap och tidigt får matematisk pedagogisk handledning har bättre förutsättningar att som gymnasister och vuxna vidareutveckla färdigheter inom NT-området." I framtiden kommer det att råda stor brist på människor med naturvetenskaplig utbildning. Vi tror att det behövs alternativa sätt att lära ut i teknik och naturvetenskap.

Syftet med projektet

• Bredda rekrytering till och förståelsen för teknik och naturvetenskap,
  inledningsvis till regler- och datateknik.
• Utveckla nya och alternativa undervisningsmetoder som engagerar
  sinnena och ger en ny dimension till teknik och naturvetenskap.
• Stärka kontakten mellan skola, universitet och näringsliv.
• Utveckla ett kursprogram där nya och spännande interaktiva laborationspaket
  ingår med syftet att tillämpas i grundskolan inom ovan nämnda områden.