Piaget

Det som skiller denne epoken fra den forrige er intensjonene om å lage åpne læringsomgivelser der eleven skal ha frihetsgrad til å handle og undersøke etter eget ønske. Programmene skulle være åpne læringsmarkeder uten styrte sekvenser. I designsammenheng setter dette begrepet motivasjon i fokus på en helt annen måte, mens kontroll av kunnskap kommer i bakgrunnen.

Denne åpenheten henger selvsagt sammen med den flate valgstrukturen som lar seg realisere ved hjelp av grafiske grensesnitt med dynamiske menyer, mange vinduer, direkte manipulasjon av skjermelementer, samtidig tilgang på mange programmer osv.

Så kan man spørre seg hva Piaget har med dette å gjøre. Fundamentalt sett kan vi anføre at Piagets ide om utvikling av kunnskap og forståelse er konstruktivistisk. "For Piaget oppstår kunnskap gjennom barnets egen manipulering av objekter og gjennom at det oppdager relasjonene mellom disse", Roger Säljö[1]. Begrunnelsen for å bruke Piaget som navn på denne epoken er best ført av Alan Kay. Kay må vel sies å være hovedarkitekten bak grafiske grensesnitt slik som vi kjenner dem idag, i den grad det er mulig å peke på en enkeltperson. Kays resonnementer slik de framkommer i et videodistribuert foredrag [2] er grunnlaget for noe av argumentasjonen nedenfor. I tillegg gjennomgås noen momenter fra et annet interessant fenomen som også er nært knyttet opp mot Piaget: Paperts Logo [3], (selv om dette som sagt er eldre enn 84). Endelig drøftes noen av de gode og dårlige erfaringen som ble gjort i Norden i denne epoken.

Et pedagogisk fundament

Nøkkelsetningen i Kays bidrag er: "Doing with Images makes Symbols". Utgangspunktet er Piagets utviklingslære som (alt for) grovt kan illustreres slik i forhold til Kays setning.

Kroppslig erfaring (Doing)	Bilder (Images)	Symboler (Symbols)
Tidlig utviklingstrinn	Barndom	Voksen alder

Kay mener å ha dekning for at alle mennesker, uansett alder, vil profitere på å kommunisere via alle disse "kanalene" samtidig. Han finner støtte for sin argumenter i undersøkelser som viser at selv mennesker vi oppfatter som svært teoretisk dyktige, symbolflinke, ofte tenker i bilder og ofte har en nesten fysisk opplevelse av sine modeller. Et nærliggende eksempel er stormestere i sjakk som ikke kan forklare sine fruktbare valg av trekk ved hjelp av rasjonelle argumenter. Einstein nevnes ofte som eksempel på en som utførte resonnementer i billedlige modeller. I teknologihistorien brukes ofte Faradays og Maxwells arbeid med elektrisitetslæren som eksempler på to ulike måter å nærme seg et problemområde på. Faraday som den intuitive, eksperimenterende og Maxwell som den beskrivende. Se f.eks. Bernal [4].

Kays modell er på en ganske tydelig måte realisert i grafiske grensesnitt slik som vi kjenner dem, med mulighet for direkte manipulasjon.

Så kan man alltid spørre seg om denne typen pedagogiske resonnementer har hatt faktisk innflytelse på utformingen av grafiske grensesnitt, eller om det er en etter-rasjonalisering. Det er i og for seg av underordnet betydning. Det viktige er forklaringsmodellen og de mulighetene det innebærer for å bygge videre på denne plattformen på en bevisst måte for å lage programvare for læring.

Logo

En annen person som har hatt stor betydning for å forstå sammenhengen mellom teknologi og pedagogikk er Seymour Papert [3]. Hans Logo ble utviklet før 1984 på enklere teknologi enn det som er typisk for perioden. Logo tiltrakk seg mye oppmerksomhet, også i Norden, på midten av 80-tallet. Papert tok eksplisitt utgangspunkt i Piagets utviklingslære. Metaforen for Logo er en skilpadde som kan kommanderes rundt omkring med et sett enkle kommadoer, og etterlate seg et spor.

Det er to hovedpoenger i Paperts referanser til utviklingslæren.

For det første ønsker han at brukeren skal assosiere seg med skildpaddas rolle, og så og si se og oppleve verden fra skildpaddas utgangspunkt. I sammenheng med dette ble det, foruten skjermversjonene, laget fjernstyrte skildpadder som kunne styres rundt på gulvet.

For det andre legger Logo opp til å bygge begrepsapparater basert på "verb" som vist overfor. Det skulle altså være mulig å bygge seg et sett med begreper for å kunne framstille ulike tegninger. Papert brukte begrepet mikroverden på slike sett med operative begreper.

Logo vakte en betydelig interesse og var ganske populært en periode. Det var imidlertid noen problemer som ble tydelige ganske fort. Logo var lett å lære og interessant både for lærere og elever en kort periode. For de flestes vedkommende ble imidlertid fantasien uttømt ganske raskt. Mikroverdenene ble for små og det var vanskelig å lage et undervisningsopplegg som greidde å holde på interesse og entusiasme over lengre tid. Basisen for Logo var en interpretert Lisp-dialekt med rike muligheter også for behandling av lister og mengder, men det var få eller ingen lærere som tok seg tid til å bryte den barrieren det er å lære seg et programmeringsspråk. Denne skjebnen delte Logo med mange av de andre mikroverdenene som ble utviklet i perioden.

Nordiske erfaringer

Det vi har kalt Piagetepoken faller i all hovedsak sammen med en langvarig og ganske kraftig satsing på utvikling av datamaskinbaserte hjelpemidler i Norge og Norden. Mye av denne virksomheten ble organisert via Datasekretariatet i det daværende Kirke- og undervisningsdepartementet, og etterhvert i Nordisk Ministerråds satsing på utdanning [5] , tidligere IDUN.

Viktige komponenter i denne satsingen var utvikling av pedagogisk programvare og skolering av lærere. Det ble holdt omfattende designkurs med formål både å designe og å prøve ut ulik metodikk for å forstå og utvikle pedagogisk programvare. Disse kursene var interessante pedagogiske verksteder som samlet pedagoger fra flere land og fra alle skoletrinn fra barneskole til universitet. Den metodikken som ble anvendt er grundig beskrevet i boka Brukerorientert programdesign [6].

Sentralt i utviklingen sto begrepet metafor. Det var ganske tydelig at bygging av en verden for læring måtte basere seg på at læringsomgivelsene måtte plasseres inn i en forståelig og helst motiverende omgivelse. Slike metaforer for læring var av mange typer:

• Rene utvidelser av den generell skrivebordsmetaforen som ligger til grunn for generelle åpne grafiske grensesnitt.
• Verktøymetaforer for laboratorielignende programmer
• Spillmetaforer
• Metaforer som baserte seg på framstillinger av tid og sted, kart og klokke/kalender.
• Temaspesifikke metaforer som skapte sterke assosiasjoner til eksisterende verdener utenfor maskinen.

Det som var felles for disse var at de beskrev en avgrenset kontrollerbar verden. Riktignok var strukturen innen denne verdenen relativt åpen, men den var planlagt og kontrollert av designeren og den hadde et absolutt skille mot den store uforutsigbare verdenen utenfor.

Dymanisk simulering er ett område som ble utviklet i læringssammenhenheng i denne perioden. Dette har allmenn interesse fordi det både illustrerer muligheter og problemer. Miljøet ved den nåværende Høgskolen Stord Haugesund sto bak utviklingen av metodikk og programvare for modellering og simulering av dymaniske systemer [7]. Programvaren er senere blitt videreført og kommersialisert som PowerSim [8] . Hele konseptet bygger på en metafor som grunnleggende består av kraner for kontroll av strømmer (endring av verdier) og beholdere for akkumulering (av verdier).

Modellering av temperaturfallet i en kaffekopp kan illustreres slik:

Der resultatet av en simulering framstilles slik:

Dette verktøyet er svært enkelt, fleksibelt og nyttig for en lang rekke problemstillinger. Ambisjonsnivået hos de som blir kjent med systemet blir raskt ganske stort. Det viser seg vanskelig for utrente systemdesignere å forutsi kompleksitetsgraden. Ønsker om å modellere omfattende systemer av f.eks. økologiske art fører nesten uten unntak til at modellene enten blir uhåndterbart omfattende eller svært ufullstendig på grunn av forenklinger eller mangel på faglig innsikt. Det blir da tilsvarende problemer med å tolke resultater. Hvis vi f.eks. ved eksperimentering oppdager at en modell av et økosystem balanserer ved å installere x harer og y rever, så vet vi ikke riktig hva vi har funnet ut. Det er neppe en universell "revekonstant".

Det som gjenstår er ofte den læringseffekten som ligger i å bygge modellen. Dette er i seg selv interessant fordi det knytter bruken av datamaskinen som verktøy til nødvendig læringsaktivitet på en konstruktiv måte. Det er imidlertid svært krevende for både lærer og elev dersom modellen skal bygges ut over det trivielle.

Problemer

Et gjennomgående problem med utforming av mikroverdener av ulik type er at de har en tendens til å bli for enkle sett fra et læringssynspunkt og for vanskelige sett fra et brukersynspunkt. Det krever svært mye arbeid å bygge så mye lett tilgjenglig fleksibilitet inn i en modell at den kan være nyttig i en et lengere undervisningsforløp. Svært mange av de programmene som er laget har en brukslengde på en eller noen få timer før alle alternativene er undersøkt og programmet så og si er oppbrukt. Videre bruk blir kjedelige og forutsigbare gjentagelser. Det som veldig ofte intreffer er forsøk på å undersøke selve programmets grenser, ikke den modellerte mikroverdenen. Et typisk eksempel er en simuleringsmodell for epidemisk spredning av HIV/AIDS. Hensikten var å lage en simulering med et klart advarende budskap som viste sammenhengen mellom promiskuitet og epidemisk spredning. De aller fleste som brukte programmet kom veldig fort til at det morsomme med programmet var å se hvor raskt det var mulig å spre en epidemi.

Generelle, utvidbare metaforer som de vi finner i Logo og PowerSim reiser noen utfordringer til læring som sjelden blir oppfylt. Den antatte bruksverdien, i tid og eller læringseffekt, anses av de fleste ikke som store nok til å rettferdiggjøre den nødvendige grunnlagsinvesteringen i forståelse og ferdighetstrening med verktøyet.

Et eksempel på et forsøk på å utvide bruksområdet etter en annen dimensjon ble gjort med programserien Vi på vindusrekka. Dette var opprinnelig en serie med enkle programmer som består av laboratorier for eksperimentering, enkle spill, oppgavegeneratorer og en omfattende hypertekstlig framstilling av sentrale deler av matematikkpensum i grunnskolen, med lyd og bildesekvenser. Programmet har en lang brukstid og kan nyttes på flere stadier til ulike formål i den perioden i grunnskolen der fundamentet for matematikken legges. Dette konseptet støter på en lignende barriere som de jeg har nevnt ovenfor: Terskelen for at læreren skal sette seg inn i bruksområdene og sette disse inn i en pedagogisk plan blir for stor. Programmene fungerer trolig dårlig dersom de ikke settes inn i en sammenhegng og brukes planmessig. I så måte deler de skjebne med både Logo og verktøyene for dynamisk simulering. Deler av Vi på vindusrekka er senere overført til vevsider [9]

De programmene som har et lengere tidsspenn er paradoksalt nok de som er av repeterende art, spill eller drillprogrammer, som i beste fall kan begrunnes ut fra et behov for mengdetrening. Altså programmer som kan profitere på en relativt avansert teknologi, men som oftest har en ganske primitiv pedagogisk forankring.

Resultater

Det er gjort overraskende lite for å måle læringseffekten av datamaskinbasert hjelpemidler av den typen som ble utviklet i Piagetepoken. Dette kan skyldes flere ting. Dels kan det være fordi de fleste programmene har for snevert læringspotensiale og dels kan det skyldes at vi har dårlig metodikk for å måle. Noen har vært opptatt av slike målinger for å finne en begrunnelse for investeringer i datateknolgi i skolen. Andre har har lagt stor vekt på den metalæringen som finner sted hos de som lærer å beherske teknologien. Bevilgende myndigheter har, eksplisitt eller implisitt, begrunnet sine investeringer i den siste synet.

Det er tre hovedproblemer

1. Den åpenbare Hawthorneeffekten[10] 1 i følge Henry A. Landsberger[10]: a short-term improvement caused by observing worker performance som var snublende nær når teknologi ble introdusert i et læringsmiljø i denne perioden. Så lenge teknologi betraktes som et knapt gode, vil tilgang til teknologi i seg selv være en motivasjon til økt aktivitet.
2. Den effekten som faktisk oppstår som bedret læring når forholdene legges til rette på en måte som ikke er generaliserbar eller mulig som allmenne og varige arbeidsforhold. Det finnes en del kjente eksempler på situasjoner der en kombinasjon av lærekrefter, teknologi og organisering av tid og rom gir gode resultater. F.eks. eksperimenteringen med Smalltalk som læringsmiljø ved Xerox Parc, omtalt i [2] . Egen erfaring med å holde designseminar med ungdomsskoleelever er et annet eksempel [11].
3. Resultatene knyttes opp mot et bestemt program eller en bestemt teknologi, som stort sett er avlegs på det tidspunkt undersøkelsene blir publisert. Dette svekker interessen for resultatene og svekker overføringeneffekten.

Det er etter min mening liten tvil om at effekten av de læreprogrammene som ble laget i denne perioden generelt var ganske lav slik de ble brukt i den jevne skolehverdag. Jeg ser da bort fra den generelle nytteverdien som ligger i bruk av generelle verktøy for skriving, tegning, regning osv.

Begrenset tilgang til teknologi var en effektiv sperre for masseanvendelser av de løsningene som ble laget. Mange hevdet i denne perioden at de eksperimeneten som ble gjort var ganske uinteressante, og at en utnyttelse av teknologien i undervisningen på en effektiv måte forutsatte en nærmest ubegrenset tilgang til teknologi. De som hevdet dette var relativt pesssimistiske med tanke på utviklingen og det var neppe mange som foutså eksplosjonen av teknologi som skulle komme.

Referanser