Hvordan kan 3D-printere, laserkuttere og vinylkuttere
brukes av lærere for å lage materiell til undervisning i matematikk?
Det har Henrik Stigberg forsket på.
Laserkutter og vinylkutter
En laserkutter er en maskin som lar deg gravere og kutte i akryl, tre, trefiner, papp og en rekke andre materialer.
En vinylkutter er en elektronisk maskin som brukes til å skjære ut figurer, tekster, logoer og mønstre i ulike materialer.
Dette var mest overraskende
Det mest overraskende var at laserkutteren ble langt mer
verdsatt enn 3D-printeren blant lærerne som deltok i studien.
– Lærerne mente at laserkutteren er
rask og produserer enkle, konkrete materialer til undervisningen, sier Stigberg.
Dette står i sterk kontrast til tidligere forskning, som
hovedsakelig har sett på 3D-printere, forklarer han.
Hva er konkreter?
Konkreter fungerer som et verktøy for elever til å utforske matematikk.
Det er fysiske objekter som representerer
matematiske konsepter. De kan gjøre læring og forståelse enklere, forklarer forskeren.
Et klassisk
eksempel er brøkstaver som kan brukes til å utforske ulike måter å representere
tall på.
Dette er viktig blant annet fordi mange mener at lærere bør bruke konkrete representasjoner før de beveger seg mot det mer abstrakte, forklarer Stigberg.
Brøkstaver kan være nyttige i matteundervisningen.(Foto: Daniel S Edwards / Shutterstock)
Alt startet med en mangel
Ideen til forskningen oppsto da Stigberg selv trengte et konkret fysisk objekt han tidligere hadde sett laget i tre.
Han kunne ikke finne det i butikken, men med tilgang til MakerSpace på høgskolen kom tanken: Kunne dette 3D-printes?
– På skoler i Norge og Europa blir det stadig vanligere med 3D-printere og annen digital teknologi for å produsere ting. Jeg tenkte at hvis jeg kunne dra nytte av denne teknologien, ville det være spennende å se på hvilke muligheter andre matematikklærere kan ha, sier han.
Ulike behov for lærere og studenter
Stigberg har jobbet med både lærerstudenter og lærere i
sin forskning. Han fant tydelige forskjeller i hvordan gruppene tok i bruk
teknologien.
For lærerstudentene handlet det om å lære seg både
matematiske konsepter og hvordan konkretene kan brukes i undervisningen. De
oppdaget raskt at konkretene ikke fungerer alene – de må brukes på en bevisst
måte.
Annonse
For lærere var det først og fremst et spørsmål om tilgang
til tilpasset materiell til undervisningen.
– Lærerne som har laget ting med digitale
verktøy, opplever sterkt eierskap til det. De har tilgang, de vet hvordan de skal brukes og de kan benyttes
til flere ulike matematiske konsepter over lang tid, sier Stigberg.
Eksempler på konkreter laget med 3D-printer.(Foto: HiØ)
Utfordringer og gevinster
Utfordringene var hovedsakelig knyttet til tid og tilgang
til utstyr.
Flere lærere påpekte at det mest utfordrende var å
modellere de objektene på datamaskinen, selv om de fikk til mye bra på
workshopene.
– En lærer uttrykte det ganske fint. Selv om det tok litt lengre tid å lage dem, mente hun at det ville lønne seg på sikt. Dersom de fysiske objektene var mer holdbare, kunne de vare lenger. I tillegg kunne de brukes til ulike matematiske konsepter. Dette ville spare tid i det lange løp, forteller Stigberg.
Det fremmer tilpasset undervisning
Forskningen viser at det å bruke digitale verktøy gir lærerne større muligheter til å lage fysiske objekter til
bruk i undervisningen. En viktig effekt er at
dette fremmer tilpasset undervisning.
– Alle jobber med de samme fysiske objektene, men på
ulike nivåer. Tidligere var det mer de som hadde spesialundervisning som brukte
disse konkretene, sier Stigberg.
Han påpeker også at lærerne tør å bruke 3D-printeren som
de har hatt på skolene en stund. Samtidig peker de på utfordringer som tid og
vedlikehold av utstyret.
Henrik Stigberg, Susanne Stigberg og Marianne Maugsten ved HiØ under en workshop for lærere der de fikk innføring i å utvikle konkreter.(Foto: Nina Fredheim / HiØ)
Viktig for norsk skole
Stigberg mener forskningen har viktige følger for norsk
skole.
Annonse
Det å bruke digitale verktøy kan gi lærere tilgang til konkreter som er
tilpasset deres elever.
– Forskning min har også følger for utdanningen våre
lærerstudenter får. Vi planlegger å ha digital produksjon som en del i
lærerutdanningen. Vi ønsker også at studentene kan ta i bruk utstyret som
finnes på Det digitale læringsverkstedet og MakerSpace her på Høgskolen i Østfold, sier
han.
I forbindelse med og som en videreføring av prosjektet har forskergruppen fått et Erasmus+-prosjekt over tre år. Målet er å utvikle bruken av digital fabrikasjon for å lage konkreter.
Dette er i samarbeid med kolleger fra: Goethe University, Frankfurt i Tyskland, University of Oulu i Finland, Johannes Kepler University, Linz i Østerrike og University College of Nothern Denmark, Aalborg.
