Distributed Sensing Lab – Samverkan KTH och gymnasieskolor
Projektet som helhet syftar till att öka kunskapen och förståelsen för resurser och byggnader. Genom att involvera gymnasieelever på teknikprogram och samla in data från olika byggnader runt om i Sverige kan en nationell resurs skapas, som kan generera insikter om hur byggnader fungerar.
Bakgrund
Projektet bygger på ett samarbete med gymnasieskolor. KTH planerar att ta fram ett sensor-kit som elever på teknikprogrammet kan utforska och vidareutveckla. Eleverna kommer dessutom få möjlighet att hem boxar med olika sensorer, och KTH Live-in Lab (LIL) ska försöka ordna en dataöverföring till sin egen databas. Data som genereras kan därigenom användas av både LIL och i gymnasiekurserna Teknik 1 och Teknik 2, med syfte att skapa en anknytning till det som sker i våra hem, och skapa engagemang kring resurser och vårt sätt att leva. Ett sådant autentiskt lärande förväntas även öka elevers intresse för vidareutbildning inom teknik.
Projektbeskrivning
Inom ramen för projektet kommer ett antal delprojekt att genomföras.
Undervisningsdelen
Som en del av hela projektet ska vi genomföra ett delprojekt inom forskning och utveckling riktat till undervisningen inom teknikprogrammet. Den här undervisningsdelen syftar till att utveckla ett arbetsmaterial som relaterar till nämnda sensor-kit och boxar. Dessutom syftar undervisningsdelen till att undersöka elevernas lärande, i samband med att de arbetar med materialet.
När undervisningen starkt kopplas till verkligheten kan ett så kallat autentiskt lärande utvecklas (Herrington & Oliver, 2000; Hill & Smith, 2005; Herrington, Reeves & Oliver, 2010). Detta relaterar till mål och förmågor i kursplaner men även till mer generella mål och förmågor inom ingenjörsområdet, exempelvis till CDIO-förmågorna (Crawley, Malmqvist, Lucas & Brodeur, 2011). Ett CDIO-baserat ramverk (Conceive – Design – Implement – Operate) handlar om att utbilda i ett ingenjörsmässigt förhållningssätt. CDIO anges inte explicit i examensmålen för teknikprogrammet, men eftersom programmets syfte är att leda till fram till högskolebehörighet inom den tekniska sektorn återfinns förhållningssättet implicit (Skolverket, 2021).
Skolverket formulerar: “För att utveckla ingenjörsmässighet behövs grundläggande kunskaper i matematik, natur-, teknik- och ingenjörsvetenskap. Dessutom behövs ett systemtänkande för att förstå samspelet mellan olika delar i ett system och dess betydelse för helheten. Ingenjören ska utveckla en förmåga att utveckla tekniska lösningar på små och stora problem. En ingenjör behöver vara kritiskt nyfiken, bra på att kommunicera och att samarbeta i olika former, samt ha kunskap om ledarskap och grupprocesser. I arbetsprocessen måste också en rad yttre perspektiv beaktas såsom användarens behov, de affärsmässiga villkoren, etik och ett hållbart samhälle."
Kursplanerna för Teknik 1 och Teknik 2 omfattar både bredd och djup inom ett rikt innehåll. Energifrågor kan relateras till stor del av innehållet. Det arbetsmaterial som ska utvecklas inom ramen för projektet ska ta utgångspunkt i kursplanerna när det gäller förmågor och innehåll. En annan utgångspunkt är det sensor-kit och den box som KTH ska ta fram och förse eleverna med. Eleverna kommer att få arbeta med och vidareutveckla sensor-kitet, de kommer att få analysera och värdera datamaterialet och de kommer att få relatera sina reflektioner och kunskaper till energifakta och de globala målen för hållbar utveckling (Energimyndigheten, 2021; CETIS, 2021; Globala målen, 2021).
När arbetsmaterialet har anpassats och iscensatts i en klass kommer vi att undersöka elevernas lärande. Genom enkäter och intervjuer som datainsamlingsmetod kommer vi att få reda på elevernas beskrivningar och tolkningar. Därefter kommer vi att analysera datan tematiskt och relatera den till tidigare forskning om bland annat autentiskt lärande, men även till teknikkunskaper som är viktiga för de globala målen för hållbar utveckling. Delprojektet omfattar därför även en undersökningsprocess som ska kunna användas i flera klasser när arbetsmaterialet får större spridning.
Ett förväntat resultat är att data från hela Sverige tillgängliggörs och att elevers intresse för universitet, och forskning och utveckling, ökar.
Genomförande
I det första skedet planerar vi att ta fram arbetsmaterialet tillsammans med Vattenfallsgymnasiet i Forsmark. Planen är att omfatta båda kurserna Teknik 1 och Teknik 2.
Det första utvecklingsskedet under 2021 kommer att omfatta möten med nyckelpersoner vid Vattenfallsgymnasiet om arbetsmaterialets utformning och innehåll, hur arbetsmaterialet kan involveras i kurserna, vilka aktiviteter som är relevanta, och tidsåtgång och resursanvändning.
