Datasystemet som holder elevene i flytsonen

ADAPTIV LÆRING: Nå kan barna holdes kontinuerlig motivert av en datamaskin som styrer dem inn i deres personlige flytsone. Til høsten kommer en helt ny digital pedagogikk til Norge.

Frafall kan bli mer enn halvert. Hele klasser kan øke sin prestasjon med bortimot en karakter – i snitt. Så dramatiske er de første forskningsresultatene fra forsøk med adaptiv læring.

Har du ikke tid til å lese saken nå? Skru på lyden her og lytt til den i stedet — mens du gjør noe annet:

Du kan like godt lære deg begrepet, først som sist. De første norske elevene har i vår fått prøve teknologien, og lærerne rapporterer allerede om elever som jobber mye mer enn minimum med matematikken. Troen på denne nye pedagogikken er så stor at NTNU vil etablere et eget forskningssenter for adaptiv læring til 80 millioner kroner, allerede før det første produktet er ferdig utviklet.

På hvilken måte er adaptiv læring annerledes enn dagens undervisning?

• En skolelærer har 20–30 elever. Hver eneste av dem trenger ideelt sett tilbakemelding, helst på hvert eneste mattestykke.
• Hvis det forrige stykket var lett for dem, bør det neste være litt vanskeligere. Ellers kjeder de seg. Men hvis stykket var så vanskelig at de gir opp, bør de øve med noe lettere før de får vanskelige oppgaver igjen. Ellers faller de helt ut.
• Men hva må læreren gjøre? Læreren må gi instruksjon som ligger der de fleste ligger – i midten. Det fører til at de svakeste lett faller ut. Og de flinkeste kjeder seg.

Svaret Hattie ber om

Skoleforskeren John Hattie har nettopp vært i Norge for å fortelle om det han mener har aller størst dokumentert effekt på læring: At læreren vet hvordan elevene tenker, og velger oppgaver som utfordrer hver enkelt elev på deres nivå.Adaptiv læring betegner datasystemer som skal gi læreren denne muligheten. Målet er at systemet skal holde alle elevene i flytsonen hele tiden. Flytsonen er den vi alle elsker å være i, der balansen mellom det for vanskelige og det for lette er akkurat tilpasset den enkeltes nivå. Det er der læringen er mest effektiv. Det er der læring er gøy. Og det er der tiden flyr.

Slik tilpasset læring kan lages for alle nivåer. Amerikanske Knewton leverer grunnlagsteknologien til Gyldendal, som til høsten lanserer det første større systemet for adaptiv læring i Norge.

Knewton kan skryte av at frafallsprosenten i matematikk ved Arizona State University falt med 56 prosent. Andelen som sto til eksamen økte med over 10 prosent. Adaptiv læring er en så stor omveltning at sosiologiprofessor Arne Krokan tar frem de helt store ordene.

Jo flere elever, jo bedre

– Dette er helt opplagt et paradigmeskifte for pedagogikken, mener NTNU— professoren.– Til forskjell fra tradisjonell undervisning, er adaptiv læring fullstendig skalerbar. Jo flere som bruker den, jo bedre vil den bli. Dette blir omtrent som med anbefalingsalgoritmene Netflix bruker. 40–50 prosent av filmene folk ser på Netflix, ser de fordi systemet har kommet med anbefalinger. Men systemene kan bare komme med slike anbefalinger fordi flere bruker det. Sånn er det med adaptiv læring også, forklarer Krokan.

Gyldendal har i vinter testet ut dette prinsippet for læring i matematikkundervisningen blant 5.- klassinger. Programmet Smart Øving skal kjøres ut til skolene allerede mandag 11. mai – i en gratis prøveversjon som alle kan få tilgang til. Den første utgaven vil inneholde klassepensumet i matte for 4. og 5. klasse. Forlaget planlegger å legge ut hele pensum i matematikk for grunnskolen etter hvert, og senere trolig også pensum i andre fag.

Forskningssenter til 80 millioner

Forskere som Krokan har så stor tro på konseptet at NTNU vil etablere et eget forskningssenter med hele 12 stipendiater, for å evaluere og utvikle teknologien. Vel å merke om departementet sier ja til en søknad som nå ligger inne. Der skal både psykologer, pedagoger, jurister og filosofer sitte. Adaptiv læring åpner nemlig helt nye muligheter, men også mulige fallgruver. Læreren kan for eksempel fortløpende følge med på hver enkelt elevs kompetanse ned til minste detalj – og øyeblikkelig gripe inn om hun ser noen som sliter.

Foreldre kan samme dag få melding om at i dag klarte ikke barnet deres helt å få med seg undervisningen om arealberegning. Slik kan de bli mye mer målrettet når de følger med på hva barna deres øver på. Til sammenligning får de i dag kanskje ordentlig tilbakemelding en gang i semesteret, og da mye mer generelt.

Vil ikke slippe foreldrene til – foreløpig

Foreløpig har ikke Gyldendal åpnet for at foreldrene skal kunne logge seg på daglig. Arne Krokan mener like fullt mulighetene fullstendig vil forandre forholdet mellom skole og foreldre. Han er likevel ikke overbevist om at foreldre bør få full tilgang.

– Man kan jo tenke seg at det finnes foreldre som stadig pusher barna lengre. Vi vet jo at dette skjer innen idrett, musikk og kultur. Kanskje skal dette derfor snarere være noe man gir foreldrene tilgang til i begynneropplæringen. Eller man kan gjøre det slik at foreldrene får melding bare dersom barnet blir hengende etter, funderer Krokan.

Læreren tror på fremgang

På Jar skole i Bærum har 5.— klassingene vært blant landets første til å teste ut adaptiv læring.

– Det var veldig gøy å jobbe med matematikk på denne måten. Oppgavene var ikke for lette eller for vanskelige, men tilpasset meg, forteller Pauline Backer Roppen.

Læreren hennes, Ninni Roald, sier at hun plutselig fikk en øyeblikkelig og kontinuerlig oversikt over hvilke elever som gjør det bra og dårlig.

– At det kan bli en fremgang om jeg bruker dette riktig, det tror jeg. Hvis jeg ser på oversikten at det er mange elever som strever med det samme, betyr det jo at jeg har bommet på innføringen min, sier hun. Se videoreportasjen over denne saken for å bli med inn i klasserommet hennes.

Svær programmeringsjobb

Personlig tilpasset opplæring høres ut som en opplagt fordel og er vanskelig å argumentere mot. Årsaken til at metoden ikke forlengst er tatt i bruk, er at den i praksis krever et ekstremt avansert datasystem. For det første må systemet før valget av hver eneste oppgave ta i betraktning hele kompetansekartet til hver enkelt elev. La oss si at eleven ikke klarer stykket 22 x 5 + 41. Er det da addisjon eller multiplikasjon som trenger mer øving? Eller er det kombinasjonen?

For å komme opp med den optimale neste oppgaven, må systemet ha bygget inn i seg hele fagets oppbygning og forstå hvilke kompetanser som bygger på hverandre. Dette kalles en kunnskapsgraf, og Gyldendals team har brukt det siste året på å lage slike kart for 5.— klassingenes matematikk. Men det holder ikke å begynne med bare et årstrinn. Om elevene ikke avgir riktig svar flere ganger, blir de automatisk, og uten at de trenger å merke det, dyttet et årstrinn ned. Der løser de så oppgaver de normalt burde lært året før inntil de mestrer dem, før de igjen blir utsatt for den normale vanskelighetsgraden for sitt trinn.

Dermed blir det slutt på å gi visse oppgaver i lekse. Alle elevene løser jo ulike oppgaver. I stedet blir leksene gitt med tidsangivelse, for eksempel 15 minutter hver dag. Alle får en «diamant» på profilen sin om de er ekstra ivrige – en premie som har vist seg å være svært populær. Hos Ninni Roald jobbet mange elever mye mer enn minimum – fordi det var gøy.

«Skummel retning å gå»

Det norske selskapet Kikora har et konkurrerende system for mattelæring som allerede er inne i halvparten av alle norske skoler. Det analyserer fortløpende hver eneste del av elevenes utregning. Slik får de i stedet tilbakemelding underveis i utregningen om noe går galt, i stedet for at de bare avgir et svar som blir analysert til slutt. Men systemet mangler adaptiv læring, bekrefter redaktør Anders Baumberger i Kikora.

– Vi er enig med Knewton og Gyldendal i at vi må bruke systemer til å dokumentere hva elevene kan og ikke kan, fordi ingen lærer kan håndtere 30 elevers løsning av 40 oppgaver hver dag. Men der stopper likheten mellom oss og dem.

Tror læreren blir styrket

Prosjektleder Espen Tokerud i Gyldendal sier at de helt fra begynnelsen av prosjektet har vært opptatt av nettopp å styrke lærerens rolle.

– Vi lurte på om lærerne ville bli skeptiske, siden de ikke styrer hvilke oppgaver eleven ser. Men alle som deltok i utprøvingen var komfortable med at systemet plukker ut enkeltoppgaver, så lenge de både får bedre oversikt og også kontrollerer hvilke delkapitler som skal være åpne for elevene. Slik unngår man at læreren mister kontrollen. Noe av det mest verdifulle med adaptiv læring, er at det styrker læreren, fordi innsikten i hvor skoen trykker for hver enkelt elev gir bedre muligheter for oppfølging.

«Penger å spare»

Professor Arne Krokan ser for seg en voldsom utvikling på feltet i årene fremover. Han forventer at de andre forlagene raskt vil oppdage potensialet i hva Gyldendal her har satt i gang med, og satse på lignende prosjekter.

– Det ideelle måtte jo være en kombinasjon av Kikora og Smart Øving. Potensialet er stort. To tredjedeler av elevene i 10. klasse får karakterene 1–3 i matematikk. Dette tror vi adaptiv læring kan gjøre noe med. Frafall fra skolen koster oss syv milliarder kroner i året. Om vi bare klarer å senke frafallsprosenten med 10 prosent, har samfunnet spart 700 millioner kroner, påpeker Krokan.

Tror du adaptiv læring vil tilføre skolen noe nytt? Kom med dine tanker i kommentarfeltet.

Les også: — Elevenes digitale kunnskap blir ikke utnyttet i skolen

Les også: Digital dynamitt i Drammen

Rettelse 12.33 10/5 2015: I en tidligere versjon av saken gikk det fram at pensum i Smart Øving bare var for 5. klasse i prøveversjonen, men det riktige er at også 4. klasse er med og at programmet blir tilgjengelig allerede fra mandag 11. mai.