Bridge Designer

Innledning

Bridge Designer er en gratis brobyggersimulator. Konseptet i seg selv er svært enkelt; bygg en bro som er bærende slik at lastebilen kan komme over en elv. Simulatoren er enkel å bruke, men er også en avansert simulator der man kan finne matematisk innhold gjennom både geometri, fysikk og økonomi.

Last ned programmet.

Du finner også demonstrasjonsvideoer og en enkel engelsk manual for programmet på hjemmesiden.

Om Bridge Designer

Bridge Designer ble utviklet av brødreparet Steve og Gene Ressler i 2002 ved West Point(krigshøyskolen i USA). Begge var daværende professorer, henholdsvis sivilingeniør og datateknologi. Programmet er skrevet i Java slik at det skal fungere likt på Windows og Apple maskiner.

Bridge Designer ble opprinnelig laget for å holde en konkurranse i forbindelse med tohundreårsmarkeringen til West Point. Programmet ble imidlertid så godt mottatt av deltagere, foreldre og lærere tilstede, at man siden har holdt årlige konkurranser. Spesielt lærere som underviser i STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) har lagt sin elsk på programmet.

Idag er det den private non-profitt organisasjonen Engineering Encounters som driver den årlige konkurransen og promoterer bruk av programmet i skolen.

Hva Engineering Encounters mener nytten av programmet er kan du lese mer om her.

Vurdering av Bridge Designer

Goldenberg (2000) mener at når du planlegger å bruke teknologi er det essensielle hvordan man benytter teknologien. Uansett hvilket verktøy man tar i bruk i undervisningen, så er det viktig at det blir brukt hensiktsmessig og med et klart resultatmål om hva læringsutbyttet skal være.

Lærere må holde fokus på læringsutbyttet til elevene når man planlegger undervisning, dette gjøres ikke alene ved å ta i bruk nye metoder og teknologi (Hudson, 2014). Målet skal ikke bare være å lære å bruke teknologien, men også at teknologien skal bidra til læringsutbytte med matematisk innhold. Derfor skal jeg nå vurdere muligheter og svakheter i Bridge Designer, med tanke på å lage undervisningsopplegg med godt læringsutbytte.

SAMR-modellen

SAMR-modellen er et nyttig redskap man kan bruke for å kartlegge hvor godt et teknologisk verktøy egner seg i undervisning. Modellen er utviklet av Dr. Ruben Puentedura og består av fire kategorier. Disse kategoriene representerer nivåer for hvordan teknologi kan forandre undervisningen.

Det laveste nivået, Substitution (erstatter) er en digital erstatter av allerede eksisterende ikke-digital hjelpemiddel.

Augumentation (erstatter og forbedrer) er det neste nivået, her introduserer også den digitale erstatteren en form for forbedring av det ikke-digitale hjelpemiddelet.

Modification (modifisere) er det neste nivået. Her tilfører nå hjelpemiddelet mer en bare forbedring av funksjonalitet. For å bli kategorisert i dette nivået må hjelpemiddelet bidra med noe nytt til undervisningen.

Det høyeste nivået, Redefinition (redefinere) representerer at det digitale hjelpemiddelet tilfører noe helt nytt til undervisningen. Det nye som blir tilført har vært ukjente arbeidsmetoder før teknologien ble presentert.

Klassifisering etter SAMR-modellen

Å klassifisere Bridge Designer etter SAMR-modellen er vanskelig mtp at programmet simulerer noe som elever ellers ikke ville vært borti i undervisningen. Programmet kan slik defineres innenfor det høyeste nivået, iom at programmet gir mulighet for å se på helt nye problemstillinger i klasserommet.

Det ligger lite matematikk direkte i programmet, men det finnes allikevel gode muligheter for å dykke dypere inn i dataer i programmet for å lage tverrfaglige opplegg både mot naturfag (fysikk) og kunst & håndverk. Jeg mener derfor det fint kan defineres innenfor det høyeste nivået, forutsatt at programmet brukes med et godt undervisningopplegg rundt programmet. Programmet i seg selv gir svært lite matematisk innhold hvis elevene bare settes til å bygge fritt.

Begrensninger og muligheter

Det er lite synlig matematisk innhold når man bygger om man ikke selv aktivt skrur dette på og bruker verktøyene. Programmet har et rutenettsystem med tre valg for hvor finmasket rutenettet skal være; skal man finne lengder og avstander på deler av konstruksjonen må man huke av «member list». Dette viser en detaljert liste over type material, dimensjonering og lengder på alle deler i konstruksjonen. Man kan også gå detaljer innpå kostnad og den fysiske belastningen på hvert enkelt del. Noen data mangler helt, som vinkel i forhold til kjørebanen. Mens fysikkmotoren i simuleringen er svært god og viser svakheter i konstruksjonen tydelig.

Bruk i klasserommet

Dette er et program som egner seg best for ungdomsskolen og oppover, ikke fordi programmet i seg selv er avansert å bruke, men fordi at matematiske opplegg med bruk av dette programmet fort vil bli veldig omfattende undervisningsopplegg. Noen forslag til undervisningsopplegg vil være:

1. Standard oppgaven gis ved å bygge en bro som får lastebilen trygt over
2. Et mål kan være lavest mulig byggekostnad
3. Lage arkitekttegning av broen. Konstruere arkitekttegning med mål og vinkler.
   1. Denne oppgaven kan gis både før- og etter databruk.
   2. Konstruere broen med passer og linjal i en gitt eller valgfri skala.
   3. Mulighet til å lage tverrfaglig opplegg med K&H og bygge broen
4. Lage budsjettoppstilling for ulike broalternativ
5. Forklare hvorfor det er svake punkter i konstruksjonen. Sammenheng med geometriske egenskaper.

Det finnes også selvsagt andre muligheter, som å bruke datasettene fra programmet og bearbeide dem i excel for å finne flere egenskaper. Om du vil planlegge et undervisningsopplegg i Bridge Designer anbefaler jeg å først gjøre deg kjent med programmet. Deretter anbefaler jeg å bruke trestegsstrategien under, i planleggingen.

Trestegsstrategi for planlegging av undervisning

McTighe & Wiggins (2005; Hudson, 2014) hevder at den mest effektive måten å planlegge læringsprogram og undervisning er å planlegge “feil vei”. De mener altså at man skal målstyre opplegget. De mener man først skal reflektere rundt hvilket resultat man ønsker av undervisningen og lage mål og planlegge utfra disse. McTighe & Wiggins viser videre til en trestegsstrategi:

1. Identifisere ønskede resultat:

Her skal man bestemme hva ønsket læringsutbytte er for elevene, hvilke læringsmål man vil bruke og hvilke resultater som er ønskelig som følge av undervisningen, eventuelt læringsutbyttet av læringsprogrammet.

2. Velge vurderingsmetode:

Her skal man velge hvordan man skal vurdere elevens læringsutbytte. I tillegg må det bestemmes hvordan læringsmålet skal vurderes, samt når i opplegget det skal vurderes.

3. Planlegge undervisning og aktiviteter:

Her tas de fleste pedagogiske avgjørelsene. Her skal man finne ut hvordan undervisningen skal legges opp, hvilke verktøy som skal brukes og hvilke aktiviteter som skal gjennomføres. Disse avgjørelsene skal bygge på forskningsprinsipper og tidligere erfaring (McTighe & Wiggins, 2005; Hudson, 2014).