Matt Whal på NKUL

KhanAcademy har 300.000 undevisere og 2000.000 elever i 200 land. Elevene får et skreddersydd opplegg der de hele tiden blir lenket til lærestoff når de står fast på oppgaver. Læreren får tilgang til en rekke rapporter som viser mestring og framdrift. Matt avsluttet med Kahns visjon: «A free world-class education for everyone, everywhere.»

Kahn har ingått samarbeid med ndla slik at vi får en norsk versjon. Det vil i si ay tekstene oversettes og videoene får norsk tale. Noe er allerede lagt ut og når 50 % er oversatt,  publiseres den norske Kahn-portalen. (Det siste ifølge NDLA)

Programmering i Scratch

Jeg er på #NKUL og hører om spillbasert programmering med kodeklubben (kidsakoder.no). Språket er utviklet ved MIT og ligger fritt på scratch.mit.edu. Dettr blir et hurtginnlegg skrevet på telefon under foredraget.
I Scratch programmerer i et visuellt grensesnitt ved å legge blokker etter hverandre omtrent som i bruksanvisning fra ikea. Resultatet blir bl.a dyrefigurer som beveger seg rundt på en scene basert på kommandoene som er gitt. Dvs at en ikke trenger å tenke på syntaks på samme måte som når en skriver tekstlinjer i andre programspråk. Ved å bruke matematikkunnskaper kan en programmere bevegelser til dyrefigurer på skjermen for å forme geometriske figurer osv. En kan spille av forskjellige lyder, dyrelyder, bokstaver, tall osv. Dvs at en kan programmere løsning av forskjellige matematikkoppgaver og få svaret opplest. En kan og gå inn å se selve programkoden i tekstformat fo å studere denne nærmere. Det finnes eksempler på nkul.triks.info. En kan f.eks lage spill, kalkulatorer, geometriske figurer  osv.
Dette bør kunne brukes i  matematikkundervisning på mange nivåer.
Stikkord er: Geometri, variabelforståelse, de fire regneartene, negative tall

Nettundervisning

Jeg har undervist i kjemi 2 i Nettskolen i SørTrøndelag i snart to år. Undervisningsmetodene har variert litt, men jeg har etterhvert kommet fram til et opplegg som fungerer brukbart. I denne posten vi jeg beskrive opplegget og argumentere for de løsningene jeg har valgt. Følgende elementer inngår i opplegget:
Jeg har lagt utundervisningsvideoer på et åpent nettsted (http://sites.google.com/site/kjemi2stfk) Videoene er stort sett basert på en PowerPoint og tatt opp med Screencast-o-matic. Jeg har også lagt ut videoer med løsningsforslag til øvingsoppgaver og til enkelte tidligere prøver og eksamener. Videoer kan aldri bli det samme som å ha toveiskommunikasjon med en lærer i klasserommet, men en video kan en se når en vil og så mange ganger en vil. Jeg prøver å begrense videoen til å ikke vare så mye mer enn 6-7 minutter. Dette er nok litt mer enn anbefalt lengde for slike videoer, men kjemielever er ofte litt over gjennomsnittet motivert. Jeg har noen elever på egen skole som følger nettundervisningen og etter jul har jeg hatt noen rene forelesningstimer som jeg har filmet med mobiltelefon og lagt på det samme nettstedet. Flere av elevene har kommentert at det fungerer bedre med en video av læreren på tavla enn når jeg filmer en PowerPoint og har med et bilde av meg selv i et hjørne. I tillegg til videoene legger jeg ut noen lenker til animasjoner og undervisningsopplegg som finnes på andre nettsider, bla viten.no. Det fines mye bra der ute, men det er en utfordring å finne ting som passer direkte til det kompetansemålet og det nivået vi er på.
Alle elevene må i tillegg ha en lærebok. Det finnes tre læreverk i kjemi og de har hver sin kapittelinndeling. Jeg har valgt en mellomting mellom de tre. Videoene har henvisning til sidetall i lærebøkene og det spiller ingen rolle hvilken lærebok en bruker.

Elevene får et tema og et sett med oppgaver hver uke. Oppgavene legges i it’s learning som pdf og i et delt OneNotedokument. På den måten kan elevene synkronisere oppgavedokumentet med OneNote på egen maskin og de får oppgaver, besvarelse og fasit på et sted. Her har de også muligheten til å hjelpe hverandre i det de kan ha besvarelsene som et samskrivingsdokument.

Jeg har lagt ut en del ukequizer med flervalgspørsmål i it’s learning. Her er det muligheter for å legge inn automatisk retting samt en tilbakemelding på hvorfor svaret er rett eller feil. De kan gå gjennom oppgavene flere ganger og bør til slutt kunne få alt rett. På den måten kan quizene også gi formativ vurdering.

SnapChat er godt egnet for å få elevene til å øve på korte og presise formuleringer og kan benyttes som avveksling til andre innleveringsformer. Vi har brukt det noen ganger for å forklare enkle kjemiske prinsipper eller reaksjoner.
For å få mulighet til mer muntlig trening har jeg latt elevene levere inn videoer der de forklarer ulike kjemiske reaksjoner. Tilbakemeldingen har de fått i form av en ny video der jeg filmer deres video og meg selv som kommenterer. Jeg har brukt dette i flere fag og har fått tilbakemeldinger om at dette er fin trening til muntlige prøver. Les mer i dette blogginnlegget.

I kjemi er laboratorietrening en sentral del. VI har hatt tre dager med laboratoriejobbing på Gløshaugen. Her har vi fått mulighet til å gjennomføre noen litt større forsøk. I tillegg har elevene gjort noen mindre forsøk på egen skole. Dette har vært forsøk basert på pakkeløsningene som Øyvind Skaugrud har lagt ut på www.ska-as.no.

Både formativ og summativ vurdering er en ekstra utfordring når elevene undervises via nettet. Vi har hatt samtaler direkte, på telefon og på Lync. Jeg forsøker og å skrive godt med kommentarer på prøvene. De har 1-2 skriftlige prøver og en heldagsprøve hvert semester.
Jeg har oppmuntret til samskriving av notater og oppgaver, men ikke lagt inn noe krav om dette. Notatskriving og oppgaveløsing blir mer effektivt og lærerikt om elevene går sammen i grupper på tre som jobber i samme dokument. Det vil kanskje være litt tungt å komme i gang med dette om de ikke kjenner hverandre fra før, men det kan ligge mye god motivasjon i et slikt samarbeid. Jeg prøver ut samskriving i to ordinære fysikk-klasser på Røros og kommer med et blogginnlegg om dette prosjektet ca en uke etter påske.

ChemSketch – molekyltegning

Alle kjemielever bør ta i bruk ChemSketch  til tegning av organiske molekyler. Grunnversjonen i programmet er gratis og det er enkelt å komme i gang. For ansatte og elever i Sørtrøndelag fylkeskommune finnes det på nedlastingsmenyen.

I organisk kjemi er det avgjørende at en greier å visualisere den tredimensjonale strukturen for å forstå molekylets egenskaper og for å kunne forutse hva slags kjemiske reaksjoner en kan forvente. I ChemSketch kan en først tegne molekylene og så eksportere dem til  3D-visning. Der kan en snurre dem rundt og studere dem fra alle kanter. Om molekylet består av færre enn 50 atomer kan en og få automatisk navnsetting (i den betalte versjonen kan en navnsette større molekyler).

Nedenfor er det en video med en innledende oversikt over funksjonene. Her kan du finne videoer med beskrivelse av flere funksjoner i programmet.

 

 

 

 

Simuleringer fra universitetet i Colorado

Universitetet i Colorado tilbyr gratis simuleringer på nett gjennom portalen http://phet.colorado.edu. Simuleringene dekker temaer innenfor fysikk, biologi, kjemi, geofag og matematikk. Det finnes mange sider med simuleringer og animasjoner der ute, men denne er foreløpig den jeg har funnet som har størst bredde innenfor naturfagene. En glimrende ting med PhET er at det går an å få simuleringene på norsk om noen har oversatt dem. Hvis ikke er det veldig enkelt å oversette dem selv. Jeg har oversatt en del simuleringer og det tar ikke mer enn ca 15 min pr stk. En laster ned en liten java-fil som en åpner simuleringen i. Da kommer det opp en liste med ord på engelsk som en skriver inn den norske oversettelsen til. Denne lagres som en fil og sendes til PhET slik at de kan legge den ut.  Oversetting og kjøring krever ingen installering av programvare. NDLA har inngått et samarbeid med PhET og skal såvidt jeg har forstått inplementere en del av animasjonene i sin nettløsning. Det jobbes også med å få simuleringene tilgjengelig for iPad.

Jeg har brukt enkelte avsimuleringene i fysikk 1 og fysikk 2. Jeg har brukt dem både i forbindelse med gjennomgang av nytt stoff og som ekstratrening for elevene. Det ser ut til at simuleringer gir et ekstra nivå av forsåelse. Jeg oppfatter at det å greie å se for seg fysikkoppgavene før en begynner å regne på dem er en utfordring for mange. Simuleringer vil kunne hjelpe til i denne visualiseringsprosennen. Det jeg sliter litt med er å få dem til å bruke litt ekstra tid på å se på alle mulighetene som finnes i simuleringene. De blir litt for fort ferdige.

Programmering som digital ferdighet

I forbindelse med et kurs i Teknologi og Forskningslære, gjennommførte jeg rett før jul  et undervisningsopplegg som bla inneholdt en sekvens med programmering i C. En rapport med en diskusjon av undervisningsopplegget kan leses i ToF Undervisningsopplegg TLE

Programmering er som matematikk. En logisk rekke med implikasjoner og beregninger som tar deg med fra et sett med inngangsparametere via gitte lovmessige sammenhenger fram til et svar det kan settes to streker under. Når en gjør dette i en datamaskin er det enkelt å se hvordan sluttresultater endres ved en endring i en eller flere inngangsparametere. Programmering blir dermed flott matematikktrening.  Elevene syntes det var svært motiveende å få prøve seg litt på dette.
Vi hadde en del der det var ganske rett fram hva som skulle progammeres og en økt uten lærer der de hadde anledning til å prøve seg litt mer på egenhånd.
I tilbakemeldingen etter økta uten lærer kom det fram en del interessant. Det viste seg at ca den ene halvparten hadde jobbet målrettet med å få ting på plass i rapporten og å få gjort ferdig den programmeringen vi trengte til dette prosjektet mens den andre halvparten hadde hatt mindre fokus på det de egentlig skulle jobbe med. De hadde brukt tiden på å utforske flere muligheter i programmeringsspråket. Det kom også ønsker å få jobber mer med programmering og eventuelt få låne med seg et arduinokort hjem. Utforskende undervisning beskrives bla i, van Marion & Strømme: Biologididaktikk (2008). Den består i å gi elevene mulighet til: «Å lure på», «å ville vite» og «å finne ut av». Som nevnt var det stor undring og vitebegjærlighet omkring temaet programmering. Men det kom også fram en distinkt forskjell mellom forskjellige elevtyper. Howard Gardner skriver om multiple intelligenser og definerer åtte forskjellige «entry points», innfallsporter til å tenne en gnist til læring hos den enkelte elev.  I denne sammenhengen kan navnes «logisk-matematisk intelligens» som har å gjøre med evnen til logisk analyse av problemer og matematisk analyse. Det er muligens denne gnisten som tennes når en utforsker dataprogrammenes strengt logiske oppbygging og de strenge reglene som gjelder for syntaks.
Albert Einstein sa (litt forenklet): «Gjør alt så enkelt som mulig, men ikke enklere»  I programmering kan en starte med det helt enkle for å bygge ut dette med mange alternativer hvis noe utforutsett skulle skje. Programmering ligner og  på det upersonlige og formelle språket vi ønsker at elevene skal benytte sår de skal skrive rapporter.

GeoGebraanimasjoner publisert på nett

GeoGebra er et gratis verktøy til bla. plotting i et koordinatsystem og beregninger i et regneark. GeoGebra brukes mye i matematikkundervisningen og elevene er helt avhinge av å kunne programmet for å løse en del av oppgavene på eksamen.

I tillegg kan geogebrafilene konverteres til html-kode slik at de kan leses på Javaplattform ii en nettleser. Dette gir store muligheter til å lage animasjoner. En bruker verktøyet glider for å lage et punkt som kan dras fram og tilbake for å variere variabler. Endringen en gjør vises i animasjonen.  I matematikk er dette supert for å se hvordan en polynomfunksjon ser ut grafisk. For eksempel funksjonen f(x)=a*x^2 + b*x + c.  Variablene a,b,og c lages som glidere innenfor et egendefinert intervall før en skriver inn funksjonsuttrykket. Når en så trekker i gliderne kan en utforske hvordan grafen endrer seg når en endrer a,b,og c. For å publisere på nett finnes det flere muligheter. En kan trykke på Fil>Eksporter>Dynamisk ark som webside. Resultatet blir en fil som kan lastes opp i et LMS eller på en annen nettside der en har tilgang til å laste opp html-filer. Denne har fungert før, men nå førte den meg bare til den andre muligheten: Trykke Fil>Del og laste det opp i GeoGebraTube.

I andre sammenhenger kan en lage mer avanserte animasjoner med figurer og bilder som flytter seg og endrer fasong basert på matematiske formler og endring av variabler. Jeg har laget animasjoner  for matematikk, kjemi og fysikk. Her er noen eksempler:
Andregradsfunksjonen nevnt tidligere for Matematikk 1T: http://www.geogebratube.org/student/m97605
Syre/basetitrering beregnet for Kjemi 1: http://bit.ly/titrering
Termisk stråling fra et sort legeme, animasjon av planckkurver for Fysikk 1: http://bit.ly/termisk
Naturlige buffersystemer i Kjemi 2: http://bit.ly/naturligebuffere

Erfaringene fra klasserommet er at dette fungerer godt som trening/utdyping av fagstoffet etter at det er gjennomgått i klassen eller innlært på annen måte. Jeg har ikke lagt til noe nærmere forklaring av fagstoffet i animasjonen så det er en fotutsetning at elevene har vært gjennom dette først. For kjemiforsøket er det i tillegg viktig at de har sett/prøvd utstyret i praksis for å få noe igjen for å bruke animasjonen. Jeg har gjerne vist animasjonen for klassen på forhånd samtidig som de har den tilgjengelig på egen EDB-maskin for å kunne trene videre. Elevene liker godt å få prøve seg litt på egenhånd. De kan med fordel også lære seg å lage sine egne animasjoner. For eksempler kan de utfordres til å lage GeoGebraløsninger på hver sine matematikkoppgaver og så dele disse i et felles forum.

Videoanalyse i fysikkundervisningen

Fysikkfaget handler egentlig kun om to ting: Legemers fysiske egenskaper og bevegelse og vekselvirkning mellom forskjellige legemer. Gabrillo Tracker gir mulighet til å beskrive og gjøre beregninger på bevegelse og vekselvirkning i to dimensjoner med utgangspunkt i et videoopptak. Programmet er gratis. Jonas Persson ved skolelaboratoriet på NTNU har samlet mye Tracker-stoff på denne siden. Her finnes videoeksempler og informasjon om nedlasting. For elever og lærere i Sør-Trøndelag fylkeskommune er Tracker tilgjengelig i programvaremenyen.
Kvaliteten på filmen er avgjørende for analysen. Her er noen kritiske momenter:
1.Kameraet MÅ stå på stativ.
2.Det må være godt lys slik at eksponeringstiden på hvert bilde blir kort nok til å «fryse» bevegelsen.
3.Objektene må ha en kontrastfarge i forhold til bakgrunnen.
4.Større objekter merkes med en mindre prikk med kontrastfarge.
5.All bevegelse må skje i et plan vinkelrett på filmretningen.
6.Det må være med en langdereferanse, f.eks en meterstav i bildet og denne må være i samme avstand fra kameraet som den bevegelsen en ønsker å analysere.

Når en har laget filmen er programmet forholdsvis sjølforklarende. En legger til en sporing på hvert av objektene og en kan vise posisjon, fart, akselerasjon osv grafisk. Sporingen kan gjøres manuelt eller automatisk. Erfaringen min er at det enkleste er å starte automatisk og deretter gjøre manuelle justeringer om det trengs. Når dette er gjort kan en legge inn massen til hvert av objektene for å gjøre beregninger på bevegelsesmengde og kinetisk energi.
I videoen under som vser hvordan dette ser ut i Tracker, har har jeg festet en lapp på bilen og følge denne for å kunne beregne akselerasjonen, Dette er en enkel analyse med kun et legeme og en dimensjon. Tracker kan som sagt håndtere mer komplekse situasjoner og der er mange graf- og tabell-muligheter.

Kjemirapport på Snap

Snapchat er en bilde/videochattetjeneste der meldingen blir borte etter at den er lest. Det er heller ingen enkel mulighet til å lagre sendte meldinger.

Jeg har oppfordret kjemielevene til å sende videsnap der de bruker de ti sekundene til å filme en kjemisk reaksjon og samtidig forklare hva som skjer. Jeg har presisert på at de skal vektlegge bruk av faguttrykk og presise formuleringer.  Dette kan selvfølgelig ikke erstatte vanlig rapportering og det er en særdeles uvitenskapelig dokumentasjonsform, men for å trene på å formulere seg muntlig er det helt supert. De får kun den tilmålte tiden og må på forhånd tenke gjennom hva de skal si. Når jeg ikke har mulighet til å høre gjennom mer enn en gang, blir dette kun en treningssituasjon. Elevene vet at jeg ikke har mulighet til å sette karakter på dette. Det blir dermed kun treningsom får en formativ vurdering. 

Erfaringen min er at elevene har lav terskel for å brule SnapChat også til dette.

ClassMarker – Flervalgspørsmål på nett

Jeg underviser i kjemi på nett og har en nettside der jeg blant annet bygger inn instruksjonsvideoer og flervalgsspørsmål fra ClassMarker. Jeg har også forsøkt andre systemer, men funnet ut at dette fungerer ok til mitt bruk. Jeg har kun brukt gratisversonen. Her kan en lage tester med ulike spørsmålstyper. Testen kan være anonym eller en kan  la elevene logge seg inn og definere dem inn i klasser. På denne måten kan en følge progresjonen til hver elev godt. Jeg har valgt å bruke dette kun som et øvingsverktøy for elevene og bruker andre verktøy for å vurdere måloppnåelse.

En litt irriterende ting når en jobber med å lage testene er at lenkene til  verktøyene som bare finnes i den betalte versjonen er synlige også når en kun bruker gratisversjonen. Når en trykker på de kommer det bare et pop-up vindu med informasjon om hva hvike verktøy som er tilgjengelige i de forskjellige versjonene. Om en ønsker den betalte versjonen (som er ganske dyr), får en  flere muligheter både til å lage mer avanserte tester og til ha mange flere elever.

I den betalte versjonen er det også mulig å gi automatiske tilbakemeldinger. Problemet er at det blir lik tilbakemelding på alle svarene som er feil. Når en lager svaralternativer til flervalgsoppgaver, prøver en gjerne å lage et svar for hver felle eleven kan komme til å gå i. Det ville derfor ært fint med forskjellige tilbakemeldinger for hvert svaralternativ. Denne muligheten finnes for eksempel i it’s learning

Testen kan bygges inn som vist nedenfor. Når en er ferdig med å legge inn spørsmålene trykker en på lenkesymbolene og velger alterntivet: embed(innbyggings)-lenke. Denne lenken som starter med «<iframe», limes inn i html-koden på den nettsiden der en skal ha undersøkelsen. Jeg har lagt det inn etter undervisningsvideoene slik at elevene kan teste seg selv umddelbart etter at de har sett videoene. Se et eksempel her. Til de andre kapittelene ligger flervalgspørsmålene i it’s learning, men jeg kommer til å legge fler testspørsmål på nettsiden etterhvert