Naturvidenskabelige computerspil? En skitse til et undervisningsforløb i Natur/Teknik på mellemtrinnet, hvor der tages udgangspunkt i spillene “World of Goo” og “Launchball” i samspil med smartboards m.m.
“World of Goo”
Spillene
World of Goo findes i en omfattende demo, og beskrives af udviklerne 2D Boy som “a physics based puzzle / construction game.” Spillet foregår i et surrealistisk univers, hvor man med forskellige “kugler” skal opføre forskellige konstruktion som fx tårne og broer. Spillet integrerer en realistisk fysikmotor, så man som spiller skal forstå og tage højde for en lang række af “virkelighedens” fysikprincipper og principper for bygningskonstruktion, som ellers kan være vanskelige at forstå betydningen af. Det kan fx være: • • • • • • • •
Tyngdekraften Vindkraft Friktion Opdrift “Center of mass” Pivotpunkter Afstivning af fundament Resonans i bygninger
Professor Peter Rillero ved Arizona State University siger om World of Goo: Using gooey balls, in the “World of Goo,” to make towers and bridges is an engaging way to build conceptual ideas in physics, engineering, and chemistry. The physics of Goo feels pretty real, and this can be a bridge to many physics concepts. As you build structures, the notions of a good foundation and center of gravity come into play. [...] There is also a sense of harmonics/ resonance/vibration in that if your structure starts to bend and bob, you have to be careful that your additions don’t cause more of this in an undesired direction. At some higher levels of Goo, buoyancy comes into play, along with levers and moments. [...]
Det siger Science Museum om Launchball: Launchball is an addictive and fantastically fun educational game that brings the principles and phenomena of [...] Light, Forces & Motion, Energy Transfer, Electricity & Magnetism and Materials. Launchball er frit tilgængeligt og er udviklet til Science The game has a real physics engine which means all Museum i London, og går groft sagt ud på at flytte en kugle the forces and materials represented in the game act fra ét sted til et andet. Tricket er, at man kun kan påvirke on screen as they would do in the real world. kuglen indirekte ved brug af en lang række principper fra fysik & kemi. Disse fænomener indgår på en måde, så man Think of it as a classroom interactive activity or a som spiller skal forstå og anvende dem for at avancere i virtual science lab that has been designed to enable spillet. Progressionen i spillet gør, at man introduceres til open-ended investigation and problem-solving and få principper af gangen, og dermed får god lejlighed til at uses a game format which your students will love. afprøve deres betydning. Spillerne støder blandt andet på: • Tyngdekraften • Vindkraft • Vandkraft - herunder dampturbiner • Solenergi • Elektriske ledere & varmeledere • Elektromagnetisme
b h c
n u La
“
” l l a
Science Museum har desuden udviklet en række ressourcer, så man som underviser endnu lettere kan integrere Launchball i undervisningen. Disse kan findes her http:// kortlink.dk/launchball/6e2a.
Begge spil kan relateres til de overordnede formål for faget Natur/Teknik, fx stk. 2.: Undervisningen skal i vidt omfang bygge på elevernes egne oplevelser, erfaringer, iagttagelser, undersøgelser og eksperimenter og medvirke til, at de udvikler praktiske færdigheder, kreativitet og evne til samarbejde. Undervisningen skal vedligeholde og fremme elevernes glæde ved at beskæftige sig med natur, teknik, livsbetingelser og levevilkår samt deres lyst til at stille spørgsmål og lave undersøgelser både inde og ude. Det er særdeles sandsynligt, at eleverne vil opleve en stærk interesse for spillene, og den vinkel på naturvidenskabelige problemstillinger, som anlægges her. De får mulighed for at opstille hypoteser, og afprøve rigtigheden af disse via trial & error. Desuden præsenteres eleverne for en række principper, begreber og fænomener, som er ganske relevante i det natur/tekniske perspektiv, bl.a. ift. at beskrive, sortere og anvende viden om materialer og stoffer og deres forskellige egenskaber. Endelig er forløbet oplagt ift. styrkelse af de kompetencer, der relaterer sig til “arbejdsmåder og tankegange”, bl.a.: • Formulere relevante spørgsmål, opstille hypoteser og modeller som grundlag for både praktiske og teoretiske undersøgelser. • Planlægge, designe og gennemføre iagttagelser, undersøgelser og eksperimenter. • Konkludere ud fra iagttagelser, undersøgelser, datasøgning, dataopsamling, faglig læsning [...]. • Formidle fagligt stof, modeller og teorier med relevant fagsprog
Fælle
s Mål
De to spil har samtidig udstrakt relevans for den senere undervisning i Fysik/Kemi, og formålet med dette fag: Undervisningen skal udvikle elevernes interesse og nysgerrighed over for fysik, kemi, naturvidenskab og teknologi og give dem lyst til at lære mere. Derudover præsenterer begge de to spil eleverne for begreber, som de senere skal møde i undervisningen i Fysik/Kemi, som fx i trinmål for 8.klassetrin: anvende enkle fysiske eller kemiske begreber til at beskrive hverdagens fænomener, herunder magnetisme, korrosion og tyngdekraft
Selve forløbet
Optakt
Eleverne introduceres til de principper, de vil støde på (og som man som lærer vil lægge vægt på), når de spiller spillet. Hvilke kender de i forvejen, og hvilke er nye? Herefter spilles et par missioner i fællesskab, gerne på smartboardet.
Forløbet
Eleverne inddeles i grupper, og arbejder videre med spillet. Den/de medvirkende lærere følger hele tiden elevernes arbejde, stiller spørgsmål og diskuterer elevernes valg. Man kan få eleverne til skrive sms’er med deres løbende erkendelser, når de fx møder et nyt princip, og samle disse via smartboardet. Man kan også med fordel få eleverne til at gemme sekvenser eller screenshots, som kan illustrere særligt væsentlige pointer fra spillet. Fx hvordan fungerer afstivningsprincippet i World of Goo, eller skaber man strøm med en dampturbine i Launchball. De kan også indtale kommentarer på deres telefon, som kan forklare hvad de oplever. Efter et antal missioner bør man som lærer samle op, diskutere hvad eleverne har lært hidtil, og hvordan disse begreber og principper kan bruges i andre sammenhænge.
Afrunding
Som afslutning er det afgørende, at man får samlet op på, hvad eleverne oplever at have lært undervejs. Er der områder, hvor spillet ikke gengiver fx fysikken eksakt, kan det oplagt diskuteres. Eleverne bør arbejde videre med nogle af pointerne, via fx fysiske opstillinger, skriftlige refleksioner & projekter, eller de kan optage sekvenser fra World of Goo og redigere en “machinima” med speak om de væsentligste principper. Under alle omstændigheder er det vigtigt, at spiloplevelsen forankres i en faglig kontekst og perspektiveres ift. det øvrige pensum.