SINTEF A4276 Åpen RAPPORT Bruken av simulering og kjøresimulatorer i opplæringen til førerkort klasse B i Norge og Europa Dagfinn Moe SINTEF, Trine Stene SINTEF, Rolf Roberstsen TEK-T, Bjørn A Lund TEK-T, Per Haukberg HiNT, Heidi Dahlen, Lasse Reberg, Linn Therese Løseth og Ivar Flageborg ved HINT SINTEF Teknologi og samfunn Transportsikkerhet og -informatikk Desember 2007
4
5 SAMMENDRAG I denne rapporten har vi oppsummert hvordan simulering og dataspill generelt har blitt en aktivitet på alle arenaer i samfunnet. Det er lagt spesiell vekt på bruken av simulering knyttet til føreropplæringen for personbil både i Norge og i Europa. Simulering handler om å kopiere, etterligne eller gjenskape hendelser ved hjelp av eksempelvis en teknologisk innretning. Hvor hensiktsmessig og nyttig simulering er, må vurderes ut i fra den oppgaven som skal løses. I dag benyttes simulatorer og simulering av hendelser i mange sammenhenger. Det er kun fantasien og pengene som begrenser hva som kan simuleres. Simulatorbasert trening og utdanning er blitt mer vanlig av tidsmessige, økonomiske, risikomessige og pedagogiske grunner. Dette finner vi innen mange områder som eksempelvis fly- og bilindustrien, militæret, medisin, fysikk, redingstjenesten, politiet, formel 1, føreropplæring etc. Lærere må kjenne til relevante måter å bruke IKT-utstyr og programvare på, slik at elevene kan utvikle sin metodiske, sosiale og faglige kompetanse som utgjør helhetlig utvikling. Datamaskinen ikke kan erstatte læreren. Men lærerens rolle har blitt mer krevende, betydningsfull og spennende etter datamaskinen kom inn i bildet. Det er rundt 20 kjøresimulatorer i Norge per 2007 som er ment brukt i føreropplæring klasse B. Blant forskere er det stilt spørsmål ved om ikke en PC er et like godt egnet hjelpemiddel som en simulator for trening av risikopersepsjon. Det er ulike syn på dette blant forskere, og det er behov for mer forsknings- og utviklingsarbeid før en kan trekke noen endelig konklusjon. Kjøresimulatorer blir i varierende omfang brukt i føreropplæringen i klasse B i mange europeiske land. Det er først og fremst i Nederland og UK bruken av kjøresimulatorer i formell føreropplæring er mest utbredt og systematisert. Men mye tyder på at ulike typer kjøresimulatorer og ulike former for PC - støttede opplæringsprogram (Computer Based Training CBT) er på fremmarsj både i føreropplæringen og for gjennomføring av teoretisk og praktisk førerprøve i flere land. Grunnlaget som læreplanen for klasse BE bygger på i Norge er blant annet det EU finansierte prosjektet GADGET. Det er et teoretisk rammeverk for trafikkopplæringen og forkortes GDE (Goals for Driver Education). I tillegg til de kjøretekniske emner, vektlegger matrisen emner og mål som selvinnsikt, refleksjon og generelle handlings- og vurderingstendenser hos individet. Målene er mer abstrakte og på et strategisk og overordnet nivå.
6 SUMMARY The study summarizes how different disciplines and areas in the society make use of simulation technology and video games. In the report we have a special focus on the use of simulation connected to the driver s education in Norway and Europe. We have defined simulation as a method for copying, imitating and recreating situations by the use of a technology device. The usefulness of simulation depends on the tasks and the pedagogical strategy. The use of simulators is more common to day of reasons connected to time saving, cost benefit and risk. Simulators have been used in aviation, car industry, in military training, in medical education, preparation for rescue service, Formula 1 championship, driver s education etc. The computer cannot replace the teacher. It is important that the teacher has the competence requisite for handling the technology, and is able to establish a learning situation that take into account the students qualifications. In Norway it is approximately 20 driving simulators in use for driver s education in small cars. An interesting question is whether a PC could be equally useful for hazard perception training as an expensive driving simulator. We need more research and development activities before we can make any conclusions. There is a variation concerning the use of simulators in Europe. It is primarily in the Netherlands and in UK we find an extensive systematically use of driving simulators. However, we have the impression that there is a growth in use of different kinds of driving simulators and computer based training (CBT) in many European countries. The Norwegian curriculum for driver s license is based on the EC project GADGET. It is a theoretical framework called Goals for Drivers Education (GDE). The GDE matrix is divided in four main modules. In addition to the technical skills (module 1) the matrix emphasis on self awareness, risk identification, reflection and ethical aspects concerning car driving.
7 INNHOLDSFORTEGNELSE FORORD... 3 SAMMENDRAG... 5 SUMMARY... 6 INNHOLDSFORTEGNELSE... 7 1 INNLEDNING HVA ER SIMULERING... 9 1.1 Verdens mest ambisiøse simulator... 9 1.2 Simulering av vegtrafikk... 11 1.3 Simulering, læring og underholdning... 13 1.4 Sentrale momenter vedrørende simulering... 18 2 LÆRINGSTEORIER... 20 2.1 Synet på læring har endret seg... 20 2.2 Kognitive teorier... 21 2.3 Teori med vekt på emosjoner... 24 2.4 Teori med vekt på sosiale faktorer... 26 2.5 Teori med vekt på individuelle forskjeller... 27 2.6 Er praktisk trening nødvendig?... 31 2.7 Anbefalinger for framtidig teori og forskning... 35 2.8 Læring og IKT... 36 2.8.1 På sporet av den digitale kompetanse... 36 2.8.2 Informasjonsteknologi som bærer av kunnskap... 38 2.8.3 Bruk av IKT i klasserommet... 40 2.8.4 Læreren som modell... 42 2.9 Læring og bruk av kjøresimulator som pedagogisk verktøy... 43 2.9.1 Utviklingstrekk, bruk og utbredelse... 43 2.9.2 Pedagogiske ideer og kjennetegn... 45 3 KJØRESIMULATORER I NORGE... 47 3.1 Føreropplæring, simulator og nullvisjonen... 47 3.2 Metode for datainnsamling og behandling... 47 3.3 Kartleggingen av kjøresimulatorer i Norge... 48 3.3.1 AutoSim AS i Tromsø... 49 3.3.2 Besøk hos trafikkskoler med kjøresimulator... 51 3.3.3 Heimdal trafikkskole AS... 51 3.3.4 Simsenter i Sarpsborg... 52 3.3.5 FKV Sessvollmoen... 53 3.3.6 Rena leir panserkjøreskolen HTTS... 54 3.3.7 Skipssimulator SMS Trondheim... 55 3.3.8 Lastebilsimulator MoTranS... 56 3.4 Telefonintervju... 57 3.5 Konklusjon vedrørende bruk av kjøresimulatorer i Norge... 57 3.6 Tidsvitne Kjell Torsmyr... 58 3.6.1 Autorisasjonsbestemmelsene... 58 3.6.2 Nemdprøven... 59 3.6.3 Statens trafikklærerskole (STLS)... 59
8 3.6.4 Milepæler i førerutdanningen... 59 3.6.5 Kjøresimulatorens fremtid i føreropplæringen... 60 3.7 Teknologibruk i trafikkopplæringa... 61 3.7.1 Bilens teknologiske utvikling i et nøtteskall... 61 3.7.2 Ulykkesutviklingen... 62 3.7.3 Undervisningsteknologi brukt i bilføreropplæringen... 62 3.7.4 Første fase (1900 1960) (Den teknologiske og juridiske perioden)... 62 3.7.5 Andre fase ( 1960 2000) (Den pedagogiske perioden)... 63 3.7.6 Tredje fase ( 2000 ) (Den refleksive perioden)... 66 3.7.7 Etterord... 68 4 BRUK AV KJØRESIMULATORER I EUROPA... 69 4.1 Bruk av simulatorer i opplæring til klasse B i Nederland... 69 4.2 Bruk av simulatorer i UK... 74 4.3 Bruk av kjøresimulatorer i Tsjekkia og Slovakia... 75 4.4 Bruk av simulatorer i opplæring av erfarne førere i Nederland og UK.... 77 5 OPPSUMMERING OG KONKLUSJONER... 81 5.1 Oppsummeringer... 81 5.2 Konklusjoner... 85 6 LITTERATURLISTE... 87 6.1 Litteratur kap 1... 87 6.2 Litteratur kap 2... 88 6.3 Litteratur kap 3... 92 6.4 Kap 4: Nettsteder for simulatorer og simulatorbruk i Europa... 94 Vedlegg 1: Kort resymè av TRAINER rapporten... 97
9 1 INNLEDNING HVA ER SIMULERING 1.1 Verdens mest ambisiøse simulator IBM i USA og The Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) i Sveits, informerte 6. juni 2005 at de har startet et samarbeidsprosjekt under navnet The Blue Brain Project. EPFL har siden opprettelsen av sitt Brain and Mind Institute (BMI) for ca 10 år siden bidratt til økt innsikt i hvordan den menneskelige hjerne fungerer på mikronivå. Samarbeidet med IBM består i å simulere hvordan nerveceller kommuniserer. Hovedmålet er: å forstå hjernens arbeidsmåte når den fungerer og ikke fungerer ved hjelp av simulering Prosjektet er inspirert av at det er 100 år siden den spanske vitenskapsmannen og legen Ramon Y Cajal avdekket de nevrale mikrostrukturene i hjernen. Sammen med Camillo Golgi delte han Nobelprisen i medisin og fysiologi for dette arbeidet i 1906. I de hundre årene som har gått siden har hjernen og dens nevrale nettverk vært blant vitenskapens aller største utfordringer med hensyn til å finne ut av hvordan nerveceller kommuniserer. Ved hjelp av supercomputere med en enorm kapasitet og hastighet, skal IBM i løpet av 2-3 år bygge en simulator som skal simulere den nevrale arkitekturen og informasjonsprosessene som finner sted i hjernen. Prosjektet er svært ambisiøst og mange er skeptiske til om det er mulig å simulere slike komplekse prosesser. Hvis dette lykkes har man tatt ytterligere et skritt i retning av å forstå hvordan eksempelvis læring foregår, hvordan medisiner virker, avdekke og forstå mentale dysfunksjoner og psykiatriske lidelser. Ved Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB) i Norge har man et team med fysikere og matematikere som arbeider med matematisk modellering av hjernen. Dette som tradisjonelt har vært biologenes, psykologenes og medisinernes domene, har nå blitt et fagfelt for fysikere og matematikere. Fysikkprofessor Gaute Einevoll leder en gruppe innen et program som heter Beregningsorientert Nevrovitenskap. De samarbeider nært med Fysiologisk institutt ved universitetet i Oslo.
10 Et av prosjektene omhandler modellering av det visuelle systemet. Gjennom denne modellen kan de simulere hvordan synsinntrykk innhentes via øynene og bearbeides videre til det vi opplever som å se. Et moment som Gaute Einevoll trekker fram er følgende (Einevoll- 2005) Det pussige er at det kanskje sendes flere signaler tilbake i synsbanene til LGN (Lateral Geniculate Body) enn det som sendes inn fra øynene. Dette er oppsiktsvekkende og viser at vårt syn er svært forskjellig fra et kamera som bare passivt tar i mot. Vårt syn er veldig aktivt, vi ser på verden med forventninger som påvirker hvordan hjernen styrer inntaket av synsinntrykk Dette er interessant med hensyn til å forstå persepsjonsprosessen. Observasjon er et sentralt tema i føreropplæringen og er sterkt koplet opp mot risikopersepsjon. Både IBM sin satsing på å bygge en hjernesimulator og UMB sin modellering av eksempelvis menneskets synsfunksjon, viser hvordan man i dag ved hjelp av tverrfaglig kompetanse, moderne teknologi og datamaskiner, tør begi seg inn i å simulere svært komplekse systemer. Dette gjøres med følgende hovedmål: Øke forståelsen for hvordan et system fungerer Demonstrere og visualisere hendelser og prosesser Analysere, teste og evaluere forskjellige løsninger Utvikle pedagogiske metoder og verktøy for læring Takket være mange nye metoder innen hjerneforskningen og billedgenereringsteknikker for avbildning av hjerneaktivitet, kan man se hvordan den enkelte nervecelle har forbindelser til andre celler. Eksempelvis fmri (funksjonell magnetic resonance imaging). Den gjør det mulig å se inn i en levende normalt fungerende hjerne. Anvendelsesområdene strekker seg fra basal nevrovitenskap til psykologi. Dette har gjort det mulig å starte med å utvikle simuleringsmodeller der fysikere og matematikere kan bidra med sin kompetanse. Over hele verden er det mange slike kombinasjoner av fagkompetanse som driver forskning på dette feltet.
11 1.2 Simulering av vegtrafikk og kjøreatferd Vi kan trekke paralleller til dette via de mikrosimuleringsmodeller som i dag anvendes innen trafikkregulering. På samme vis som den nevrale trafikken simuleres i hjernen, finner vi også mikrosimulering av vegtrafikken. Eksempelvis gjennom simulatorprogrammene Aimsun, Vissim og Dynasim (SINTEF-2007). Bildet til venstre viser infrastrukturen i deler av hjernen og bildet til høyre vegtrafikken. For å oppnå best mulig sikkerhet og effektivitet er simuleringsmodeller meget nyttige og etter hvert blitt nødvendige verktøy. Ved SINTEF Teknologi og samfunn er både en grafisk og videobasert kjøresimulator i bruk for simulering av kjøreatferd. I den grafiske simulatoren kan vegsystemer og trafikksituasjoner gjenskapes. Kjøretøyet er en vanlig bil med alle betjeningsorganer som startes, igangsettes, kjøres og stoppes på samme vis som i trafikken. Både ved SINTEF og mange andre forskningsinstitusjoner verden over anvendes bil-, veg og kjøresimulatorer i mange prosjekter. Følgende er eksempler på dette: Lærdalstunnelen; verdens lengste oversjøiske enløpstunnel (24 km) Verdens lengste toløpstunnel i Beijing i Kina (18 km) Tunnelbranner (UPTUN-EU-prosjekt) Helsekrav til bilførere (IMMORTAL-EU-prosjekt) Førerstøttesystemer (ISA og ACC) Adaptive frontlys på bil (CLARESCO EU-prosjekt) Evaluering av midtdeler (Statens vegvesen) Føreropplæring klasse B trinn 2 (Statens vegvesen) Overnevnte prosjekter har simulering av problemstillinger og testkjøringer av løsninger i kjøresimulator som en sentral del av prosjektet. I EU-prosjektene er det flere forskningsmiljøer som har gjennomført sine delprosjekter i kjøresimulator.
12 Et eksempel på bruk av kjøresimulator er en undersøkelse SINTEF gjennomførte for Statens vegvesen i 2005. Man ønsket å simulere effekten på kjøreatferden med hensyn til sidevegs plassering og fart i forhold til forskjellige typer midtdelere (SINTEF-2005). Undersøkelsen ble først gjennomført som simulatorstudie, deretter ble det foretatt registreringer på nullvisjonsstrekningen på Lillehammer. Nedenfor er de forskjellige variantene av midtdelere som ble testet presentert. Det øverste bildet viser tradisjonell midtlinje, og de to nederste bildene viser to varianter av midtdelere. Bildet nederst til venstre er et fotografi fra prøvestrekningen slik den ser ut i virkeligheten. Resultatene viser at ved overgang fra midtlinje til midtfelt blir kjøretøyenes sidevegs plassering påvirket slik at det blir større avstand mellom møtende kjøretøy. Det ble registrert en sidevegs forflytning på 43 cm på ute på vegen og 45 cm i simulatoren etter at midtfelt ble anlagt. Fartsnivået vil mest sannsynlig gå ned med 1-3 km/t. Sammenligningen mellom resultatene i kjøresimulatoren og kjøring på veg viser at funnene stemmer bra overens. Bruk av kjøresimulator viser seg å være relevant for å gjenskape den kjøreatferden som skjer i virkelig trafikk. Dette kom også fram i en studie av opplæring til klasse B i kjøresimulator der læringsutbyttet på de kjøretekniske øvelsene ble sammenliknet med opplæring på trafikkskole og privat øvelseskjøring (Moe-2006). Alle fikk opplæring i maksimalt 9 kjøretimer. Etter avsluttet opplæring ble alle testet etter et standardisert testprogram under en kjøretur på 45 minutter i skolebil. Resultatene viser at det er flere selvstendige repetisjoner på øvelsene i simulatorgruppen enn i hver av de to andre gruppene. Prestasjonsutviklingen og læringskurven er lik i alle gruppene fra første til siste time. Elever ved trafikkskole presterer signifikant bedre på 7 av de 12 testmomentene på trinn 2 i forhold til simulatorgruppen og på 4 av de 12 testmomentene i forhold til privatistgruppen. Elevene i simulatorgruppen har behov for en kort tilvenning før de er like fortrolig med en virkelig bil som de andre elevene. Den ideelle løsningen synes å være en kombinasjon av simulering og kjøring i virkelig trafikk, men det ble ikke utprøvd i dette prosjektet.
13 1.3 Simulering, læring og underholdning I dag benyttes simulatorer og simulering av hendelser i mange sammenhenger. Fra å trene på golfslag til simulering av familiesituasjoner, samfunn og infrastruktur, alle varianter av sport og bilkjøring til hvordan et kjernekraftverk fungerer. Det er kun fantasien og pengene som begrenser hva som kan simuleres. Simulatorbasert trening og utdanning er blitt mer vanlig av tidsmessige, økonomiske, risikomessige og pedagogiske grunner. Dette finner vi innen mange områder som eksempelvis fly- og bilindustrien, militæret, medisinutdanningen, fysikk, redingstjenesten, politiet, formel 1, føreropplæring etc. Et eksempel på bruk av simulering innen terapeutisk virksomhet ved bruk virtual reality (VR) er utprøvd i forbindelse med folk som har store problemer etter å ha vært involvert i terroraksjoner. Gjennom simulering gjenskapes situasjonen og folk kan trenes i å håndtere traumatiske ettervirkninger (se bildet nedenfor). Gjennom simuleringen aktiveres de deler av hjernen som var aktiv i den virkelige situasjonen. På det viset kan personen lære seg å forstå sitt eget reaksjonsmønster og hvordan man kan mestre situasjonen for å unngå traumatiske ettervirkninger. Hovedpoenget er at simuleringsprosessen fungerer ved at den opplevde realismen er sterk. Et annet område som har hatt en enorm vekst er bruk av simulatorer til ren underholdning. Dataspill på PC og konsoller har et omfang og en kvalitet som gjør de til noe mer en bare underholdning. De siste spillkonsoller på markedet er XBOX 360, Playstation 3 og Nintendo Wii. Folk lærer best ved selv å være aktive. Dataspillene er interaktive og basert på høyt aktivitetsnivå hos deltagerne. Her utfordres både kognitive, emosjonelle og motoriske prosesser og ferdigheter.
14 I et samarbeidsprosjekt mellom NOVA, Institutt for kulturstudier ved NTNU, Psykologiske institutt og SINTEF, har man satt fokus på Ungdoms digitale hverdag (Torgersen-2004). I overkant av 10 000 ungdommer var blitt spurt om deres databruk og omfanget av dataspilling. I figuren nedenfor er resultatet presentert. PC og TV-spill blant ungdom N=10685 (NOVA 2004) Prosentandel spilt dette de siste 30 dager Bilspill 1. person Jenter Gutter Sportspill Action-slossespill Strategispill 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 De fleste spillene krever at man er rask til å oppfatte situasjoner, velge riktig løsning og gjennomføre handlingene ved hjelp av enten tastatur eller spillkontrollere av forskjellig slag. Spillene er vanskelige og krever full konsentrasjon. Vi ser at gutter spiller generelt mye mer enn jenter. Bilspill er veldig populært blant gutter og relativt sett det samme blant jenter. Det mest populære av 1. personspill er for tiden CounterStrike (CS). Perspektivet i spillet er fra aktørens synsvinkel og alt utføres i virkelig tid (real time). Det er et militærspill hvor man i samarbeid med andre skal forsvare seg mot og angripe andre militære grupper. I en studie gjort ved universitetet i Rochester fant forskerne ut at dataspill førte til bedre perseptuelle ferdigheter. Testgruppene ble sammenlignet med hensyn til hvor raskt de oppfattet forskjellige mønster og figurer som ble presentert meget hurtig på skjermen (Green & Bavelier-2003). Forskerne konkluderte med at dataspill (actionspill og strategispill) førte til en raskere gjenkjennelse og bedret oppmerksomhetsfunksjon og oppmerksomhetsfordeling blant de som spilte.
15 For ytterligere å verifisere resultatet, ble en gruppe som ikke spilte dataspill testet før og etter de fikk spille dataspill. Resultatene viste en forbedring i perseptuell informasjonsbehandling som en følge av spilltreningen. Vil en ungdom som har raske perseptuelle virtuelle ferdigheter misbruke dette slik at vi får økt risiko ute i trafikken, eller er dette ferdigheter som kan gi sikkerhetsgevinster. Dette har vi ikke noe svar på, men dataspill og simulering som pedagogisk verktøy er meget interessant med hensyn til utvikling av blant annet risikoforståelse. Det amerikanske forsvaret (US Army) bestemte seg i slutten på nittitallet for å utvikle et online dataspill som skulle gi innblikk i soldatens hverdag, i krig og hvilke oppgaver som en soldat skulle mestre. Spillet skulle inngå i utdanningen av soldater og bidra til rekrutteringen. Et produksjonsteam ledet av professor Michael Zyda (Director of the USC Viterbi School of Engineering's GamePipe Laboratory) ble satt på oppgaven. Fjerde juli i 2002 ble første versjon lansert. Målet var å lage et spill som kunne konkurrere med de beste spillene på nettet. Modellen for Americas Army var det mest spilte strategispillet som heter Counter Strike (CS). Spillet er et 1. person spill (FPS-First Person Shooter). Spillet har lagt vekt på de samme tekniske kvaliteter som de beste spillene ute på markedet. Resultatet er et meget godt spill som er blant de fem mest spilte spillene innen denne genren på internett. De er nå i ferd med å utvikle en oppfølger (Zyda-2004). Professor Espen Aarseth ved Center of Computer Games Research ved IT University i Danmark: Skillet mange setter mellom spill og virkelighet, er et falskt skille. Spill er virkelighet
16 Et eksempel på at spill er virkelighet viser en studie gjort av professor i radiologi, Vincent P. Mathews ved Indiana University School of Medicine in Idianapolis. Ved bruk av fmri har hans team sett på korttidseffekter av det å spille voldelige og ikke voldelige, men likevel spennende dataspill. Trettifire personer deltok i studien. Bildene nedenfor viser hvilke områder i hjernen som er aktivert relatert til type dataspill. Bildet viser hjernen sett forfra. Bildene viser at aktiviteten i hjernen er forskjellig alt etter hvilke type spill man spiller. Personer som spilte ikke voldelige dataspill (Non-violent game players), har høyere aktivitet i de områder i hjernen som er viktig for konsentrasjon og selvkontroll (prefrontale område). Videre ser vi at de som spilte voldelige spill (Violent game players) har mindre aktivitet i disse områdene, men har i tillegg høy aktivitet i et området som heter amygdala. Dette området har vesentlig betydning for frykt- og aggresjonsreaksjoner. Videre forskning på effekten av dataspill vil avdekke om dette kan bidra til å forklare om det har overføring på menneskets atferd generelt. Dette er interessant med hensyn til om det er mulig å gjenskape risikosituasjoner ved hjelp av simulering som kommer nærmere den opplevelsen man kan få i virkelige situasjoner. På det viset kan også føreropplæringen bruke simulering og utvikle scenarier som kan bidra til bedre forståelse for den risiko kjøring innebærer. Ved NTNU i Trondheim ble Professor Bjarne Foss ved Institutt for teknisk kybernetikk tildelt TEKNA og NTNUs faglige stipend Innsats for pedagogisk nybrottsarbeid i 2007. Dagens unge studenter vokser opp med spill og animasjoner, og derfor har Foss og hans kolleger tatt i bruk simulatorer og simulatorbaserte spill som bindeledd mellom teori og praksis. Læringsressursene går under navnet PIDstop og hat vært i bruk siden 2003. En undersøkelse blant 3000 studenter viser at de i snitt gir undervisingsopplegget terningkast 5 av 6 mulige. Professor Foss mener at denne type undervisningsopplegg bør tas i bruk i mye større grad både i videregående skole og nedover i klassetrinnene (TEKNA-nr 10, 2006).
17 Det er stadig flere som lager dataspill om seriøse politiske temaer. Ved Center for Computer Games ved IT-Universitetet i København har de blant annet fokusert på seriøse dataspill. De har utviklet en spill som tar opp konflikten i Midt-Østen. Det er flere såkalte spill for fred på markedet som omhandler både selvmordsbombing og sultproblematikken. Målet ved spillene er ikke å finne den endelige fredsløsningen, men å oppleve hvordan konflikter kan betraktes fra forskjelllige perspektiver. Nedenfor ser vi bruken av simulering i forbindelse med ulykker på veg og i forbindelse med brannkatastrofer. ETC (Educational Training and Simulation) har utviklet utdanningsprogrammer der man simulerer hvordan man under kritiske situasjoner skal koordinere mannskaper, kommunisere og lede en operasjon.
18 1.4 Sentrale momenter vedrørende simulering Clark Aldrich kom i 2005 med boken Simulations and the future of learning. Den henvender seg både til myndigheter så vel som til forskere og lærere som ønsker å forstå hvilke muligheter den moderne teknologien representerer innen simulering i fremtiden (Aldrich- 2004). Han oppsummerer erfaringene vedrørende bruk av simulatorer på flere områder og peker avslutningsvis på flere momenter som man må ta stilling til vedrørende bruk av simulering innen utdanning. I 2005 fulgte han opp med en ny bok vedrørende perspektivet Learning by Doing relatert til bruk av simulering relatert til pedagogiske strategier (Aldrich-2005). Han peker på følgende momenter som man må ta stilling til vedrørende bruk av simulering innen utdanning: 1. Selvstendig kontra ledet øvelse / trening Hvor mye hjelp og støtte skal brukeren få under innlæringen. Hvor detaljerte instruksjoner? Hvor mye veileding? Hvis man leder for mye faller hensikten med simulering bort. Hvis du orienterer for lite kan simuleringen bli mangelfull eller slå feil. 2. Lineær kontra dynamisk læringsprosess Tradisjonelt er vi mest familiære med læringsprosesser som er lineære. Undervisningen og innholdet er bygd opp i naturlige sekvenser som følger relativt rigid etter hverandre. Alt går på skinner og er ofte tidsregulert. Den dynamiske læringsprosessen følger ingen sekvensiell oppbygging. Her er mulighetene åpne for å velge løsninger og søke kunnskap uten å være bundet av hva man skal gjøre først og sist. Den enkelte kan prøve seg fram etter eget hode. 3. Interaktivitet ikke nok Interaksjon er ikke i alle sammenhenger presist med hensyn til hvordan læringsprosesser kan skje i samspill med simulatorer eller datamaskiner. Espen Aarseth (IT University Danmark) bruker begrepet ergodisk (fra gresk ergon: arbeid og hodos:sti). Poenget er at brukeren skal finne sin egen vei gjennom de handlinger som skjer. Eksempelvis kan alle handlinger som skjer i en fotballkamp eller i en trafikksituasjon sees fra forskjellige ståsteder og perspektiver. Dette leder til ulike tolkninger avhengig av posisjonen eller den rollen man har. Dette gjør at brukerens muligheter til å gå inn i materialet blir mer utfordrende, spennende og læringsrikt. 4. Simulering er intensiv læring Klasserommet er annerledes. Man setter seg ikke ved pultene og venter på at noe skal skje. Simulering er en utfordring. Man skal selv finne fram, bli frustrert, være engasjert og motivert for å ta de utfordringene simuleringen gir muligheter til. Passivitet er ikke noen løsning. 5. Simulering tar tid Simulering vil ikke nødvendigvis føre raskere frem til målet. Det er lov å gjøre feil, gå seg vill og ikke lykkes med det man skal gjøre. Men læringsprosessen vil kunne utvikle evnen til å oppdage i tillegg til den forståelsen og kunnskap man skaffer seg.
19 6. Simulering og læring eller bare underholdning Et moment som er viktig når man skal simulere problemstillinger er om brukeren ser på dette som underholdning eller som en læringsprosess. Mange prøver å overgå simulatoren for å få den til å bryte sammen. Dette er en misforstått bruk av simulatoren som ikke har noe med simulatoren som pedagogisk verktøy å gjøre. Derfor må det eksistere prosedyrer for hvordan den skal tas i bruk slik at misbruk ikke inntreffer. 7. Simulering koster Kostnadene ved innkjøp og drift av simulatorer varierer alt etter hva slags kvaliteter man ønsker. Viktig med vurdering av kostnad-nytte med hensyn til simulatorens pedagogiske effekt og læringsutbytte. 8. Hvordan bruke simulatoren? Man må ha scenarier og modeller for hvordan simuleringen skal bidra til å bli et pedagogisk verktøy. Det kan bli kostbart hvis man må starte et omfattende arbeid med å lage scenarier og utvikle systemer for å registrere og måle atferden i simulatoren. Det hele må fremstå som en totalpakke som kan tas i bruk med de pedagogiske hjelpemidler som simulering gir muligheter til. Det er mange som har kjøpt simulator, men ikke vurdert den pedagogiske nytteverdien på forhånd. Ordet simulering kommer av det latinske verbet simulare som betyr å etterligne, gjøre lik eller gjenskape. Selv om man ikke vil være i stand til å lage en komplett kopi av virkeligheten, kan problemstillingene likevel gjenskapes så realistisk at simuleringen gir den ønskede effekt med hensyn til innlæring. Hvis vi skal oppsummere noen momenter som er kritiske med hensyn til å lykkes med simulering, uansett hvilken arena man er på, er følgende: Realistiske og relevante scenarier Utfordrende oppgaver som aktiverer brukernes følelser og motiverer til handling Store frihetsgrader med hensyn til å velge løsninger Repeterbarhet Hvilket nivå trenger vi på kjøresimulatorer for å få det ønskede læringsutbytte?
20 2 LÆRINGSTEORIER De teorier som presenteres her er i hovedsak basert på to kilder. Generelle teorier om læring (Stene-2005) og norsk litteratur om IKT og læring (Sigmundson & Bostad - 2005). 2.1 Synet på læring har endret seg Lik området sikkerhetsforskning, er perspektivene innen psykologi og utdanning på menneskets læring endret i løpet av årene (Stene). Ulike synspunkter har vært dominerende innen læring. I perioder er mennesket betraktet som passivt og i andre perioder som aktivt. I skolen var første halvdel av det 20. århundre dominert av en sterk tro på måling av elevenes kunnskap og progresjon ved bruk av eksakte tester. «Det var en tro på måling, rasjonalitet, prediksjon og kontroll gjennom vitenskapelig akseptable metoder.» (Imsen, 1997, p. 285) Perioden fram til 1960 var karakterisert av mål middel tenking basert på behavioristisk utviklingspsykologi. Behaviorismen er basert på et naturvitenskapelig perspektiv på læring. Elevenes kvalifikasjoner og kunnskapsnivå bestemmer de stimuli og forsterkning som skal benyttes i en bestemt læringssituasjon (for å oppnå et mål). Hensikten er å rette eleven mot mål som andre (foreldre, lærere m.m.) har bestemt på forhånd. Evaluering og bedømmelse innebærer her å finne ut om målene er oppnådd. Målenes blir kriteriene for bedømmelse eller referanserammen for vurderingene. Stimulus INDIVID Respons (Middel Student Mål) Figur 1. Behavioristisk modell for påvirkning (Imsen, 1997) Den sterkeste kritikk mot et slik målrettet system angår den fundamentale ide, at det eksisterer en kausal sammenheng mellom middel og mål, i tillegg til at det antas at det er mulig å skille dem fra hverandre. En annen innvending er at alle mål har en verdi, og bedømmelse kan således ikke være objektiv. Dette argument er parallell til kritikken av å bruke objektiv risiko som et mål innen sikkerhetsforskning. Dette har betydning for hvem som skal definere målene, og hvilken type kunnskap som det er verdt å streve etter. Blant argumentene er at bedømmelse alltid vil være påvirket av den individuelle persons erfaring, kunnskap og synet på menneskets natur. Hva som styrer folks atferd er nært knyttet til motivasjonen som ligger bak atferdsvalg (Stene, 2005). På 90-tallet omfatter motivasjon emner som kognisjon (eks årsaksfortolkning), individuelle forskjeller (eks knyttet til prestasjoner), og omgivelsenes påvirkning (eks konkurrerende versus samarbeidende kontekst). Her er det valgt å gruppere teorier etter hvordan de vektlegger ulike sider ved mennesket. Teoriene er gruppert etter om de legger hovedvekt på (1) kognitive faktorer, (2) emosjonelle faktorer, (3) sosiale forhold eller (4) individuelle forskjeller mellom folk.