Kan roboten Pepper få igång mattesamtalen?
Sara Ekström, till höger, hade jobbat som gymnasielärare i matematik och fysik i 17 år när hon sökte forskartjänsten vid Högskolan Väst. Längst till vänster: Roboten Pepper.
Forskning
Kan sociala robotar få igång matematiska samtal i klassrummet? Det ville Sara Ekström ta reda på och skrev en doktorsavhandling utifrån ett framtidsexperiment.
– Det är ännu långt kvar innan lärare kan använda tekniken fullt ut, säger Sara Ekström när avhandlingen nu är klar fem år senare.
Roboten Pepper är ungefär 1,20 meter lång, har rörliga leder och kan förmedla känslor som att se glad eller ledsen ut. Den känner av människor och man kan prata med den och få ögonkontakt.
Eleverna (främst en mellanstadieklass) i studien spelade tillsammans med roboten ett digitalt matematikspel på en interaktiv tavla. Roboten var programmerad som en frågvis lärkamrat (tutee) som ställde frågor till eleverna som fick agera som lärare (tutor).
– Men det är inte fråga om AI här, utan robotens kunskapsutveckling var förprogrammerad, säger Sara Ekström.
Något helt nytt
Sara Ekström hade jobbat som gymnasielärare i matematik och fysik i 17 år när hon sökte forskartjänsten vid Högskolan Väst. Eftersom hon var särskilt intresserad av digitala verktyg, tyckte hon det lät spännande att få prova något helt nytt – att studera hur lärarrollen påverkades när eleverna interagerade med en social robot. Nu är hennes avhandling klar men hon tror ännu inte att någon lärare i Sverige använder sig av sociala robotar i undervisningen. Utmaningarna är helt enkelt för många, även om hon också ser möjligheter.
När experimentet fungerade som bäst kunde roboten ställa frågor som eleverna sedan utvecklade svaren på. I takt med att roboten lärde sig mer, kunde den också ställa mer avancerade frågor och höja nivån.
– Lärarna berättade att de fick höra elever förklara matematik på ett sätt de inte hört tidigare och då har ju roboten faktiskt lyckats med att få igång matematiska samtal, säger Sara Ekström.
Kräver kunskap om programmering
Men att programmera en robot som skulle fungera som en kompis och samtidigt stödja barnens lärande med ett matematiskt korrekt språk, var en av utmaningarna. Frågorna som roboten ställde till eleverna behövde vara tydliga och sedan skulle den kunna tolka svaren från eleverna för att samtalet skulle kunna fortsätta. Den skulle också kunna bekräfta elevernas svar, vara peppande om de svarade rätt, och utmana dem med nya och svårare frågor.
– Den kunde däremot inte rätta eleven om det blev fel, den kunde bara initiera samtal och gå vidare om barnen svarade rätt, säger Sara Ekström.
Kommunikation med roboten fungerade dessutom bara med en person i taget, vilket kunde göra det svårt när lärarna försökte få fart på samtalen.
– Det är en utvecklingsmöjlighet att programmera den så att den kan prata med fler personer samtidigt. Som det var nu blev det lärarens roll att underlätta kommunikationen mellan robot och elev, medan hen inte kunde ta så stor plats själv i diskussionerna.
Att roboten var just en social robot blev också en utmaning. Men samtidigt som barnen såg den som en kompis som de både ville ta hand om och krama, kunde den plötsligt vända ryggen till och stirra ut genom fönstret för att den drogs mot ljuset.
– Om den vänder ryggen till efter att tidigare varit glad är det ett väldigt konstigt beteende hos en kompis. Barnen skulle också kunna få för sig att roboten kan saker den inte kan och då blir de ju lite lurade.
Stora etiska dilemman
Trots att Sara Ekström arbetat med det här projektet i fem år, hoppas hon det är långt borta tills sociala robotar blir verklighet i svenska klassrum. Även om det går att utveckla tekniken och kanske med AI:s hjälp få robotarna att fungera bättre socialt, återstår också stora etiska dilemman.
– En robot skulle kunna lagra information om barnen, den filmar med ögonen och spelar in ljud. Vem äger den datan i slutänden? frågar hon sig.
Den största nyttan som hennes forskningsprojekt har gjort tror hon ändå är det större syftet att få igång samtal om matematik.
– Det är ju något som alla lärare vill komma åt, att lyfta det matematiska samtalet och komma bort från att enbart hitta de rätta svaren.
Vad blir ditt nästa forskningsprojekt?
– Jag vill gärna fortsätta med hur man kan använda digital teknik i undervisningen. Och även om det jag gjort utifrån kan ses som ett knasigt projekt, tycker jag det är viktigt att testa framtidsinnovationer, för fler projekt av den typen kan tillsammans bidra till en möjlig bild av framtidens skola.
Här hittar du Sara Ekströms avhandling.
LÄS ÄVEN
Forskarens tips för att få i gång bra mattesamtal
Matematiska begreppen som ställer till det för eleverna
