Hur kan IoT användas i skolan?

IoT-hubb Skola är ett treårigt Triple Helix-projekt som delfinansieras av Vinnova inom ramen för Strategiska innovationsprogrammet för sakernas internet. Marknaden för Internet of Things (IoT) kommer sannolikt att explodera när 5G sprids över landet. Det kommer i sin tur att leda till stora förändringar inom allt fler samhällsområden, och efterhand även i skolan.

Än så länge finns det nästan ingen forskning alls om vad IoT innebär för skolans pedagogiska verksamhet. Därför är det angeläget att börja fästa blicken på det. Vilka hinder och möjligheter visar sig när uppkopplade sensorer, mikrofoner, kameror och andra digitala tekniklösningar används i undervisningen?

I IoT-hubb Skola arbetar Kungsbacka, Lidingö, Eskilstuna, Västerviks, Falköpings och Skellefteå kommun samt NTI Gymnasiet, Rytmus och Stadsmissionens skolstiftelse tillsammans med RISE, med stöd av Stockholms universitet, Atea och Microsoft. Kungsbacka kommun är projektägare och RISE ansvarar för projektledningen.

Förberedelsearbetet, som har pågått i ungefär ett år, avslutades 9 maj, när startskottet för det mer konkreta arbetet i IoT-hubb Skola gick i Kungsbacka. Samtidigt publicerades tre rapporter. Den ena rapporten redovisar resultatet av den behovsinventering som RISE genomfört bland sina skolpartner, den andra beskriver det internationella forskningsläget och den tredje belyser viktiga frågor som rör integritet, säkerhet och etik.

Nu är grunden lagd och det är dags att sätta igång med det praktiska arbetet ute på skolorna, konstaterar Lars Lingman, projektledare för IoT-hubb Skola på RISE.

– Det är bra att alla våra skolpartners är med i projektet och undersöker hur de tekniska möjligheterna kan komma till nytta i undervisningen. Vi kommer att köra ett antal olika testcase, och det är viktigt att vi har tillräckligt många användare i varje för att få ett gott underlag för den vetenskapliga analysen. Det är förstås också kul att alla vill vara med på den här resan och ta reda på vad som går att göra.

Det ska verkligen bli spännande att se vad IoT-hubb Skola kommer att leda till, säger Åsa Blide Larsson, enhetschef på Förvaltningen förskola och grundskola i Kungsbacka kommun.

– Innan vi invigde IoT-hubb Skola på Furulidsskolan i Kungsbacka, fick elever i en förskoleklass, en tvåa och en femma fundera på vilka möjligheter som de ser med den här tekniken. Hur kan undervisningen bli bättre och roligare när allt går att koppla upp på Internet? Flera tänkte sig att man kan använda en uppkopplad robot för elever som inte kan vara med rent fysiskt i klassrummet, och det är faktiskt en lösning som kommer att provas i projektet efter sommaren.

Vi kommer att testa oss fram tillsammans med våra partners och se vad som går att göra, berättar Lars Lingman.

– Vårt första testcase handlar om att mäta luftkvaliteten i klassrummet med hjälp av luftsensorer. Brittisk forskning visar tydligt att en låg koldioxidhalt i klassrummet ger eleverna bättre förutsättningar att koncentrera sig. Därför är det förstås viktigt att hålla koll på det.

Luftsensorerna kan även komma till nytta i undervisningen, från förskolan till gymnasiet. I Kungsbacka kommer förskollärare på Björkris förskola att använda dem i pedagogiska samtal om hållbarhet tillsammans med barn i treårsåldern, tillägger Åsa Blide Larsson.

– På förskolan finns redan en sensor utomhus och förskollärarna vill även ha en sensor inomhus. Tanken är att de, utifrån barnens förutsättningar, ska använda den data som samlas in till att prata om vad som händer med luften och vad det betyder för miljön. Just nu är de i full gång med brainstorming om hur de kan försöka gå tillväga. Erfarenheterna härifrån kommer att bli viktiga att sprida vidare.

I ett annat testcase kommer man att använda en prototyp av Robbit, en billig fjärrstyrd robot, baserad på öppen hård- och mjukvara, som utvecklas av RISE Interactive i Göteborg. Med hjälp av Robbit kan exempelvis sjuka elever eller hemmasittare vara med i klassrummet på distans. Det finns redan flera kommersiella robotar som kan hantera det här, men de kostar runt 35 000 kr att köpa in och företagen tar även ut en abonnemangsavgift varje månad.

Robbit består av flera olika komponenter och kan i regel sättas ihop av användaren själv. Den använder en Android-mobil som dator och drar även nytta av den inbyggda kamera och mikrofonen. Komponenterna hålls ihop av ett chassi, som skrivs ut på en 3d-skrivare. All kommunikation mellan eleven och klassrummen hanteras av en serverlösning som bygger på öppen källkod.

Det här är en billig och smidig lösning som vi tror mycket på, säger Lars Lingman.

– Alla våra skolpartners ska testa Robbit, och den finns redan på plats på en del håll. I bland annat Falkenberg och i Kungsbacka har lärare ute på skolorna själva satt ihop en Robbit. Men för att vi ska få fart på distributionen sätter Jacob Michelsen och Martin Johansson på RISE just nu ihop en mängd robotar som ska skickas vidare. Det ska bli intressant att genomföra många skarpa tester för att få ett bättre mått på hur pass väl Robbit står sig jämfört med de kommersiella lösningarna.

Forskare vid Institutionen för data- och systemvetenskap vid Stockholms universitet har tagit initiativ till ett testcase som startar under hösten. Här kommer lärares fysiska rörelser i klassrummet att mätas med sensorer för att det ska bli möjligt att analysera hur det påverkar elevernas lärande, säger Lars Lingman.

– Man brukar tala om en gyllene triangel i den klassiska uppställningen i klassrummet. Det betyder att en elev ska sitta längst fram eller i mitten för att få maximalt utbyte av undervisningen. Ett sätt för läraren att hantera detta kan vara att röra sig mer i klassrummet och bland eleverna.Våra teknikpartners ska ta fram ett sätt att mäta rörelserna ner på centimeternivå och även utveckla en lösning som kan visualisera det för läraren. Det kan också bli möjligt att se i vilken grad läraren interagerar med varje elev.

Syftet med det här är inte att övervaka lärare, utan att skapa ett bättre stöd för att utveckla lärares undervisningsmetodik. De ska kunna använda visualiseringarna som ett hjälpmedel när de reflekterar kring sin undervisning och hur den kan förbättras. Därför är det viktigt att forskarna kan utforma visualiseringen så att den får ett genuint värde för lärare.

Den stora utmaningen med IoT är att hitta en lämplig avvägning mellan behov, nytta, integritet och säkerhet, säger Lars Lingman.

– Det finns mycket som är möjligt, men elevers och lärares behov måste alltid vara i främsta rummet. En annan utmaning är förstås att det finns så få pedagogiska lösningar inom det här området. Pappret är nästan vitt, så här finns det mycket att utforska! Efter sommaren kommer vi att ta en ny titt på våra partners behov och sedan ska vi ta reda på hur vi kan möta dem.

Det här handlar om en teknik som för det mesta är osynlig och som är väldigt kraftfull. Det måste vi förstås också tänka på i projektet, avslutar Åsa Blide Larsson.

– Om eleverna blir medvetna om möjligheterna och börjar förstå hur tekniken fungerar, kan de bli mer medvetna och kritiska medborgare. Detta är något som vi behöver lyfta under resten av projektperioden. Det gäller att se till att alla elever lär sig mer om detta, eftersom det har en så stor betydelse för hur morgondagens samhälle och vardag kommer att se ut och fungera.