Kategorier
didaktik Fysik Gamification

Velfungerende gamification med udforskning af viden

En central forskel på computerspil og klassisk undervisning er graden af spillerens frihed.

Ofte er rækkefølgen i undervisningen fuldt ud bestemt, hvorimod computerspillet vil give spilleren mulighed for selv at vælge sine udfordringer.

Og hvordan strukturerer spillene så den frihed? I et spil står man jo over for samme udfordring som en underviser: Spilleren er nødt til først at møde udfordringerne på det tidspunkt hvor han er i stand til at overvinde dem.

En klassisk måde er at repræsentere spillets indhold med et kort. Spilleren kan bevæge sig rundt i de åbne områder, men skal først klare opgaver her inden han kan komme til de låste områder.

På samme måde kan man strukturere undervisningen således at eleven skal have vist en forståelse inden for et par grundlæggende felter inden hun får lov til at gå i gang med det mere avancerede. For at holde fremdriften i gang kan man sætte deadlines – visse punkter eleverne skal nå inden for en tidsgrænse.

Denne struktur har jeg anvendt og illustreret på dette kort som er brugt i min undervisning af fysik C-niveau i forløbet om bølger. Kortet blev printet ud og udleveret til hver gruppe af elever.

Kort over bølgeforløb, pdf-version

Kort til eleverne over forløbet

Kortet illustrerer hvordan man starter ved et af områderne til venstre. Hvert område svarer til en del af materialet (et afsnit i elevernes i-bog + en video), som både indeholder teori, eksempler og opgaver.
Når man har sat sig ind i teorien er det tid til opgaverne. Uanset om det er regneopgaver, simulationsopgaver eller en quiz vil hver løste opgave give et eller flere points. Området er så gennemført når der er opnået det antal points der står på områdets nøgle.
Til sidst skal eleverne gennemføre en afsluttende quiz, den kræver at de forinden har optjent nøgler i fire ud af fem områder, og har deadline i fjerde modul.

Eleverne kan så bruge kortets referencer til at arbejde selvstændigt gennem flere moduler, og har muligheden for at prioritere deres arbejde. I min planlagte undervisning har eleverne for eksempel mulighed for at lave simple eksperimenter eller løse en quiz.
En del af arbejdet er at eleverne i hvert modul skal forberede en opgave til fremlæggelse. Næste modul starter med fremlæggelse fra to grupper for hele klassen. Herefter finder eleverne sammen på tværs af grupperne, så alle kan fremlægge deres opgave inden de går tilbage til det almindelige arbejde.
Fremlæggelserne er selvfølgeligt tænkt til at holde eleverne seriøse i deres indsats, men er samtidig en øvelse i den mundtlige del af faget.

For at afprøve forløbet med de bedst mulige vilkår, valgte jeg en klasse der normalt er gode til at arbejde i grupper, og ikke skal holdes alt for tæt under opsyn for at lave noget. Forløbet var planlagt til fire moduler, og tog i alt fem. Et enkelt gik til juleafslutning, og selv om eleverne skulle arbejde en del af tiden, var de ikke helt effektive.

Lidt over halvvejs i projektet spurgte jeg eleverne om deres oplevelse. De var enige om at friheden i projektet var fedt, for eksempel sagde en elev at “hvis man en dag ikke gider arbejde med en opgave, så kan man tage en anden”. En anden savnede nogle enkelte læreroplæg, hun syntes det var rart at tingende ind imellem blev forklaret fra tavlen. Det klareste punkt var faktisk at eleverne gerne ville have spillet gjort endnu mere gennemført- når de stolt fortalte mig at de havde optjent en nøgle, forventede de at få en fysisk nøgle udleveret, eller en anden form for markering.
Så elevernes kommentarer blev naturligvis taget til efterretning. Vi fortsatte med projektet til det var afsluttet, der kom et opsamlende læreroplæg på, og eleverne fik mærker  og “ca-ching” lyd som tydelig markering når de havde vundet en ny nøgle.

Med tilføjelserne til projektet virkede forløbet rigtig godt, og jeg ser det som en meget velfungerende måde at anvende gamification på.
Hermed en opfordring til at afprøve konceptet i dit eget fag.
Jeg skal i hvert fald nok selv få brugt det igen.

Forløbet er en del af et projekt om at bruge gamification i undervisningen. Deltag i samtalen på facebook gruppen
Gamification i undervisningen
eller læs min blog
EnTankeAdGangen – Undervisning og Spildesign

Forløbet er tidligere beskrevet som planlagt projekt i blog-indlægget
https://entankeadgangen.wordpress.com/2016/11/29/udforskning-af-viden/

Kategorier
Fysik Gamification Skriftlighed

Når eleverne bliver eksperter i fysikrapporter

Jeg har på det seneste prøvet at gøre min undervisning til et spil – hvad der også kendes under begrebet gameification. I denne omgang handler det om ekspertsystemet, hvor eleverne kan blive eksperter i forskellige områder af en fysikrapport – som også let kan anvendes til afleveringer fra andre fag.

Det handler med andre ord ikke om at eleverne skal slå med terninger eller kæmpe imod digitale fjender, men mere om at undervisningen skal indeholde de elementer spil bruger til at skabe en god oplevelse. Ville det ikke være fantastisk hvis det kunne være lige så spændende at gå i gymnasiet som at spille et spil?

I denne omgang har prøvet at indbygge en fornemmelse af fremskridt i mine tilbagemeldingerne på fysikrapporter. Med inspiration fra computerspillenes verden har jeg givet mine elever points efter hvor svær opgaven er, ganget med hvor godt de har løst den. Selvom man så f.eks. skulle falde en karakter fra 7 til 4 i løbet af et år, kan man stadig se sin læring tydeligt: Man løser sværere opgaver, og opnår derfor flere points i slutningen af forløbet end da man startede i 1.g.

Eleven kan se sin udvikling fra gang til gang i et excel-dokument, hvor der også gives en vurdering på 6 hovedområder og 25 underpunkter. Så er det let at se om man bliver ved med at begå de samme fejl.

Ekspertsystemet til feedback på fysikrapporter, lavet i Excel
Udsnit fra feedback til en elev i ekspertsystemet, lavet i Excel. Kun de seneste 3 rapporter er evalueret i ekspertsystemet, rapport 1 og 2 indgår kun med pointsum for sammenligning.

For ikke at få for meget fokus på fejlene, har jeg indbygget en belønning: Hvis en elev får guldmedalje (højeste vurdering) i et hovedområde, må hun kalde sig ekspert på området, og undlade at skrive det i næste rapport. Hun skal i stedet gennemlæse og give feedback på det tilsvarende hovedområde i rapporten fra et gruppemedlem. Herefter kan hun kopiere det ind i sin egen og markere det som ”ekspert-afsnit”, hvilket giver fulde points.

Fordi det kun er et enkelt aspekt af rapporten der skal være af høj kvalitet, er det ikke kun toppen af eleverne der kan opnå status af ekspert. Også svagere elever vil få anerkendelse når de opnår en god forståelse for et element i rapportskrivning – selvom der stadigt er betydelige mangler på andre punkter.
Det er helt i tråd med den måde computerspil motiverer på: ved at belønne succes’er frem for at straffe fejl, og sørge for at det ikke kun er de bedste spillere der kan opleve succes.
Denne tilgang har jeg skrevet mere om på min blog under indlægget: Synlig læring, konkurrence og motivation

Excel-arket og en mere detaljeret vejledning til systemet her:
Ekspertsystemet vejledning
Elevfeedback excel skabelon

Indtil videre har jeg kun brugt ekspertsystemet fuldt ud i en enkelt omgang. Forsøget blev kørt i en biotech-klasse bestående af ambitiøse piger med høje gennemsnit. Her satte jeg den begrænsning at eleverne kun måtte være ekspert på et område, uanset hvor mange guldmedaljer de har opnået.

Eleverne har generelt taget pænt imod ekspertsystemet i evalueringen, på trods af at introduktionen ikke blev helt detaljeret pga. tidspres. Kritiske kommentarer fra eleverne har kørt på gennemskueligheden og på detaljegraden. Flere efterlyste specifikke information som kunne findes i de vejledningsdokumenter jeg lagde op, men åbenbart ikke har gjort nok reklame for. Andre savnede en mere præcis forklaring på hvad deres fejl har været

Min erfaring er, at rettearbejdet kan blive meget omstændeligt, hvis man samtidigt har ambitioner om at gøre meget ud af en beskrivende tekst og noterne inden i rapporterne. Så det bliver nødvendigt at prioritere i forhold til andre feedback-metoder for ikke at give en overvældende arbejdsbyrde. Holdet har angivet at de hellere vil have noter i deres afleverede opgave hvis de skal vælge, men en beskrivende tekst vil de ikke prioritere højere end ekspertsystemet.

Fremover vil jeg kombinere ekspertsystemet med relativt få og korte noter i rapporten. Så kan det nye system give det forkromede overblik, hvorimod noterne kan vise præcis hvor fejlen er, og giver mulighed for en detaljeret beskrivelse af fejl og løsningsforslag når det er nødvendigt.

Kategorier
didaktik Fysik Gamification

Gameification og simulation i fysik C

Gameification og simulation. Fra refreshment_66 på Flickr.
Fra refreshment_66 på Flickr.

Min første erfaring med gameification i undervisningen var et modul med undervisning i fysik. Jeg havde fået fat i et program til simulering af en laser, og tænkte at det var oplagt at få øvelsen med simulationen til at ligne et spil. Derfor gav jeg mig i kast med at indføre spil-lignende elementer, hvad der på engelsk kaldes “gameification”.

Programmet

fra Phet
Simulationen Lasers

Programmet Lasers fra Phet (University of Colorado) kan findes her:

http://phet.colorado.edu/en/simulation/legacy/lasers

Lasers er en simulation af enten et eller flere atomer (vælg selv), der udsættes for lys. Ved at ændre på de atomare energiniveauer, lyskilderne og spejlene kan man opbygge en fungerende laser.

Det kræver java installeret men er ellers lige til at downloade og køre.

Faglige mål

Det overordnede mål var at gøre et C-niveau fysikhold i stand til at redegøre for principperne bag ved en laser.

Under normale omstændigheder ville det være for kompliceret for eleverne, da mange forskellige elementer spiller sammen. Men ved at benytte en simulation burde det være muligt for eleverne at se både betydningen af det enkelte element (f.eks. levetid af atomar tilstand) og sammenspillet imellem elementerne. Hvis det lykkedes, var jeg sikker på at de kunne blæse en censor bagud af forbløffelse til en eksamen.

Gameification

I min gameification af arbejdet med simulationen indførte jeg en række spil-elementer. Eleverne fik formuleret mål i stedet for fremgangsmåde – hvordan simulationen skulle opføre sig, frem for hvad de skulle gøre.
For hvert mål en gruppe opnåede, skulle de forklare (på skrift) hvordan simulationen skulle indstilles – og hvorfor det virkede. Når jeg var tilfreds med en forklaring, fik holdet en achievement, dvs. et tilhørende sjovt billede.

Oversigten over hvilke hold der havde fået hvilke achievements blev fremvist på projektor for hele klassen, og fungerede som en score-tavle.

Tankegangen var at undervisningen skulle minde om spil som Kerbal Space Program, der netop er baseret på at jagte achievements ved at indstille på en fysisk simulation – så man f.eks. bryder en hastighedsrekord eller sender et rumskib til månen.

For at få samlet trådene, brugte vi efterfølgende et modul på at snakke om hvordan laseren virker – med input fra elevernes erfaringer med simulationen.

Elevernes modtagelse

Herefter fik eleverne et spørgeskema omkring deres motivation og succes-oplevelser i forbindelse med projektet. Jeg var især spændt på at finde ud af hvad der var det bedste ved at have gamification af undervisningen.
I spørgeskemaet blev der spurgt til 5 elementer: Selv at have overblik over hvilke udfordringer der var løst, at kunne sammenligne med andres resultater, at arbejde med en simulation, at gå efter mål fremfor følge en opskrift og at der var sjove elementer (gruppenavne, achievements).

Og jeg blev overrasket. En enkelt motivationsfaktor stod frem som markant bedre end de andre, nemlig selv at have overblik over sine resultater.
Det var den mindst ”spil-agtige” af de fem faktorer, der åbenbart var vigtigst.
Men det gik ikke helt skidt for de fire andre elementer, for selv den mest kritiske gruppe af elever angav at de havde en minimal positiv betydning – og altså ikke en negativ betydning for deres motivation.

Elevernes motivation var højere end i et almindeligt modul – det var dog lavere end i et øvelsesmodul. Det vil sige, at eleverne faktisk hellere ville have arbejdet med almindelige fysikforsøg end med simulationerne.
Deres motivation i det opfølgende modul var endnu lavere end i et almindeligt – men det skyldes nok at de lige havde arbejdet hårdt for at aflevere en stor opgave.

Konklusionen

Jeg tænker at modulet havde en vis succes. Eleverne foretrak en øvelse med konkrete målinger, men for emner, der kun kan behandles teoretisk, er arbejde med en simulation et godt alternativ til klasseundervisning. Så det kan godt anbefales.

Med disse erfaringer i baggagen har jeg en del ting jeg ville justere på.
Eleverne satte mere pris på at se deres egne resultater end at sammenligne sig med andre, så en anden gang ville jeg helt droppe konkurrence-elementet.
Jeg havde også oplevelsen at kravet om at kunne forklare fysikken bag ved simulationen stoppede eleverne i deres jagt på at få simulationen til at virke.
Så næste gang vil jeg lade eleverne fortsætte så snart de kan forklare indstillingerne – og ikke hvad der ligger bag ved indstillingerne. Herefter må vi bruge tid på at diskutere og forstå hvad der ligger bag ved den enkelte indstilling.

Samtidigt har jeg lært en del om gameification i undervisningen. Nok til at det ikke kan stå her, så jeg har lavet min egen blog om det:
https://entankeadgangen.wordpress.com/category/undervisning-og-spildesign/