|
|
| Efterårsferie på Steno Museet i Århus. I museets store indgangshal var der opstillet en bane, hvor fire små robotter kørte rundt en times tid midt på dagen. Hver robot var programmeret til at køre omkring, indtil den fandt en klods; når den fandt en klods, samlede robotten klodsen op med et par motorstyrede gribearme, dernæst kørte robotten ud til kanten og læssede klodsen af. Robotten fik strøm fra et genopladeligt batteri, som kunne forsyne robotten med strøm i cirka en times tid. Henrik Hautop Lund stod for opsætningen af de små oprydningsrobotter. Selve den fysiske robot er svejtsisk af mærket Khepera. Robotopstillingen blev udstillet i efteråret 1997. Jeg har siden brugt en del tid på at få mening i børnenes reaktioner og samtaler bl.a. med stor hjælp fra Steffen Brandorff fra Institut for Informations og Medievidenskab, Århus Universitet |
Når banen lige var stillet op i Steno Museets store indgangshal, stod de besøgende børn og voksne og morede sig over robotterne, som ved en abegrotte i Zoologisk Have: "Se, den kan ikke komme ud af hjørnet"; "Nu er den glad igen". Så begyndte børnene at eksperimentere; i starten nænsomt, som var det hamstre eller kattekillinger. Senere blev robotterne skubbet, taget op eller sat til at køre ind i hinanden: "Prøv om den tager din finger".
Hele tiden blev robotterne observeret og beskrevet. Børnene forsøgte at forklare robotternes opførsel: "Den går en smule tilbage, når den har set en klods"; "Den drejer rundt, når den mærker en anden robot". Blandt børnene udviklede der sig et sprog til at beskrive og forklare. Især i starten tillagde de robotterne personlighed: "Den er ved at være træt"; "Hele dens liv består af at rydde op". En opfattelse der fik børnene til at sige: "Vi er også onde ved dem", når de spærrede for robotterne med hænderne. Senere blev robotterne opfattet nærmest som avanceret elektrisk legetøj: "Nu er batterierne ved at være brugt", og ofte blev de to opfattelser blandet sammen: "Den kører jo bare rundt og samler klodser op; hvor må den kede sig ".
Man fristes til at sige at nogle af børnene gennemløb, hvad videnskabshistorikeren Olaf Pedersen har kaldt "historiens første og største "videnskabelige revolution" ", nemlig overgangen fra en mytologisk opfattelse af naturen til den ikke-mytologiske opfattelse, at der i tingene findes
"iboende, upersonlige og regelbundne kræfter, som med en indre nødvendighed tvinger et givet fænomen til at optræde, hver gang de rette betingelser er til stede".Her tænker Olaf Pedersen f.eks. på overgangen fra forklaringen på lyn og torden som Thors færd over himlen til den knap så farverige forklaring, hvor statisk elektricitet er den forårsagende kraft. Ganske vist beskrev børnene ikke robotterne som styret af guder, men i starten tillagde de dem personlighed og følelser. Senere forklarede de fleste børn robotternes adfærd ved at opstille simple regler for de omstændigheder, der nødvendigvis førte til en given adfærd: "Når den støder ind i væggen slipper den klodsen."
Man kunne også sige, at vi i børnenes famlende forsøg på at bruge sproget til at beskrive robotternes opførsel, ser et eksempel på den sproglige krise, der optræder, når en ny og radikal indsigt skal udtrykkes i vores daglige sprog. Olaf Pedersen giver et eksempel på en sådan sproglig krise fra Herodots bog Historia, ca. 430 f.Kr. Når Herodot
"prøver at forklare at solen er skyld i Nil-oversvømmelserne, bruger han ordet aitia, der netop betød "skyld" i daglig tale - men vel at mærke den skyld en forbryder paadrager sig ved at begaa en brøde. Det vil sige, at Herodot rent umiddelbart omtaler solen i personalistiske termer som en "forbryder", der er "skyldig" i noget, uanset at han er ude i et helt andet ærinde, nemlig at give en ikke-personlig beskrivelse af den formodede sammenhæng. Tilmed maa solen jo saa karakteriseres som en vaneforbryder, eftersom den begaar oversvømmelsen det ene aar efter det andet. Betænker man endelig, at oversvømmelsen slet ikke er nogen misgerning, men tværtimod en velsignelse for hele Ægypten, maa man indrømme, at der her er tale om et sammenbrud af det almindelige sprog."Når børnene siger, at nu er de "onde" ved robotterne, er der vel også tale om "et sammenbrud af det almindelige sprog". Det er jo ikke synd for robotterne, når vejen spærres, og robotterne bliver ikke kede af det. Gennem mødet med robotterne står børnene over for at skulle beskrive ukendte fænomener. Derved opstår behovet for et sprog, og søgende afprøver børnene ord og begreber i nye og bredere betydninger. Selvfølgelig er det ikke synd for robotterne, ligesom solen i en "mekanistisk" verdensopfattelse ikke kan være "skyldig". Det ved de fleste af børnene jo også godt, men børnene bruger beskrivelsen som en metafor, der skal udtrykke en vis grad af lighed med den situation, hvor de spærrer vejen for hinanden.
Til tider lykkes sådanne lingvistiske eksperimenter, som Olaf Pedersen har kaldt den brug af sproget, der opstår, når
"et velkendt ord fra dagligsproget tages ud af sin tilvante sammenhæng (med retssproget) og saa at sige tvinges til at fungere i en ny sammenhæng (i den ikke-mytologiske naturbeskrivelse)".Når vi siger, at et lynnedslag er skyld i en ildebrand ved vi jo godt, at vi ikke kan få lynnedslaget slæbt for retten, og således er det lingvistiske eksperiment lykkedes i forbindelse med ordet skyld; ordet har fået en bredere betydning og bruges til at beskrive den situation, hvor hændelser indgår i årsags-virknings relationer. Når børnene siger: "Den går en smule tilbage, når den har set en klods" eller "Den drejer rundt, når den mærker en anden robot", ved børnene sikkert godt, at robotten ikke "ser" og "mærker" som mennesker og dyr gør. Børnene bruger ordene som analogi med det mennesker og dyr gør og har dermed givet ordene en bredere betydning.
|
| Rasmus Vedel Petersen og Regnar Bang Lyngsø stod for LEGO-bilen. Styreprogrammerne var udformet i et programmeringsmiljø kaldet Control Lab fra LEGO. Control Lab muliggør, at et styreprogram fra PC'en via en såkaldt Interface Box ved hjælp af ledninger kan forbindes med LEGO modeller som bilen og styrepinden. Via ledningerne modtager styreprogrammet de målte lysintensiteter under bilen, og via ledninger kan styreprogrammet tænde/slukke for bilens to motorer. |
Når børnene et stykke tid havde observeret bilen køre rundt, begyndte de at eksperimentere med den ganske som med de små robotter. Bilen blev skubbet lidt, så børnene kunne se, hvad der skete, når den kørte af stregen. Børnene tegnede også forskellige baner med tynde og tykke streger, med skarpe sving, med forskellige farver osv. Så kunne de se, hvilke baner bilen kunne klare selv.
Børnene kunne også styre bilen manuelt vha. en styrepind. Den manuelle betjening blev brugt på en af tre måder:
- Et barn observerede bilen og forsøgte ved hjælp af styrepinden at holde bilen på stregen.
- Et barn sad med ryggen til bilen og betjente styrepinden, de øvrige børn omkring bordet så på bilen og gav kommandoer til barnet med styrepinden.
- På skærmen vistes en tegning af bilen med angivelse af de to hjul, de fire køreretninger samt to felter svarende til de to lysføleres placering under bilen. Den lysintensitet, de to lysfølere under bilen registrerede, bestemte de to felters farve: Et sort felt viste, at lysføleren registrerede noget mørkt, et hvidt at lysføleren registrerede noget lyst. Barnet ved skærmen skulle nu ud fra de to sorte/hvide felter styre bilen, så den blev på stregen.
Ved de to første manuelle styremåder brugte børnene deres egen visuelle opfattelse af banen; i den tredie kunne børnene kun benytte bilens registrering af banen under sig. Overgangen fra den første til den anden styremåde gav børnene mulighed for sprogligt at udtrykke de styrehandlinger, bilen skulle udføre. De fleste børn fandt ud af, hvor svært det er at styre bilen manuelt, men, måske lidt overraskende, syntes mange børn. at den tredie styremåde var lettere end de to første. Det skyldes måske, at børnene her kun kunne se banen fra bilens synspunkt, dvs kun kunne se det bilen registrerede via lysfølerne, og altså ikke så banen fra deres eget synspunkt.
Selvom børnene ikke direkte fandt frem til en eksplicit beskrivelse af de regler, som bilen var programmeret til at følge, kunne man af børnenes samtaler høre, at de havde en fornemmelse af de regler, som rent faktisk var grundlaget for styreprogrammet på PC'en:
Når begge felter er sorte så kør frem.Den sidste regel fandt børnene frem til ved at stille vognen på et stykke hvidt papir.
Når højre felt er hvidt og venstre er sort så drej til venstre.
Når højre felt er sort og venstre er hvidt så drej til højre.
Når begge felter er hvide så vælg en tilfældig retning.
De manuelle styremåder gav således børnene mulighed for at stifte bekendtskab med de "iboende, upersonlige og regelbundne kræfter", der får LEGO-bilen til automatisk at følge en streg. Og samtidig fandt børnene ud af, at bilen kun kan følge en streg, hvis bilen allerede befinder sig på stregen eller den ved valget af de tilfældige kørselsretninger "falder" over en streg.
Sammenholder man beskrivelsen af den observerede adfærd med beskrivelsen af den forårsagende mekanisme, bemærker man, at begrebet "sort streg" og handlingen "at følge streg" overhovedet ikke optræder i reglerne. I stedet bruges begreber og handlinger som kan siges at beskrive bilens omgivelser og bilens handlingsmuligheder set fra bilens styreprogram, nemlig banen set gennem de to lysfølere under bilen og tænd/sluk for højre og/eller venstre motor. I reglerne optræder således begreberne "højre felt" og "venstre felt" til at beskrive værdierne af de to målte lysintensiteter fra henholdsvis højre og venstre lysføler, begreberne "sort" og "hvid" bruges til at beskrive den tolkning styreprogrammet har af de målte lysintensiteter, samt handlingerne "kør frem", "drej til venstre", "drej til højre" og "vælg tilfældig retning" til at beskrive at styreprogrammet tænder henholdsvis begge motorer, højre motor, venstre motor og et tilfældigt valg imellem de tre muligheder. Den observerede adfærd, at bilen "følger en sort streg", opstår altså når bilen anbringes på en sort streg på et hvidt stykke papir og bilen styres af et program som følger de fire regler. Hvis stregen er grøn, rød eller blå vil bilen også følge stregen, hvis den målte lysintensitet af stregens farve ligger i det værdiområde programmet opfatter som sort. Anbringes bilen på et parketgulv eller en mønstret voksdug observeres en adfærd som nok ikke vil kunne beskrives som "følg sort streg" men måske "søgende" eller "tilfældig" køren omkring. Uanset hvor bilen anbringes, er det den samme mekanisme som forårsager bilens observerede adfærd, nemlig en bil styret af et program, hvis virkemåde er beskrevet af de fire regler.
At begreberne "sort streg" og "følg streg" overhovedet ikke optræder i beskrivelsen af styrereglerne for LEGO-bilen kunne tyde på, at vi benytter to forskellige begrebsverdener, når vi beskriver observeret adfærd og forårsagende mekanisme.
|
| Forskellen på de to begrebsverdener kan tydeliggøres ud fra den mekaniske kanin. Trækkes kaninen op, vil dens observerede adfærd være bestemt af den forårsagende mekanisme som kan anes igennem pelsen, en mekanisme som kan beskrives med begreberne fjeder, fjederspænding, tandhjul, aksler, udveksling og hjuldiameter. De begreber vi bruger til at beskrive det vi observere, når kaninen trækkes op, henter vi imidlertid ikke fra en beskrivelse af den forårsagende mekanisme, men ud fra de analogier vi finder med lignende kendte fænomener; vi starter altså vores forståelse af kaninens adfærd i et metaforisk sprog, en tolkningsramme, ganske som grækerne ved mødet med naturfænomener og ganske som børnene ved mødet med oprydningsrobotterne og LEGO-bilen. Valget af sprogbrug afspejler valget af tolkningsramme. F.eks. kunne kaninens adfærd beskrives ud fra tolkningsrammer som mekanisk legetøj, kanin, levende væsen eller "menneske". Til tider blandes tolkningsrammerne og dermed sprogbrugen: Kaninen ser træt ud, træk den op. |
Vi betjener os altså af et dagligt sprog og daglige begreber, når vi første gang skal beskrive et ukendt fænomen f.eks. kaninens, oprydningsrobotternes eller LEGO-bilens adfærd observeret udefra. Vi benytter os af et fagligt sprog og faglige begreber, når vi skal beskrive den forårsagende mekanisme. Beskrivelsen af de fire regler for LEGO-bilens styreprogram er ganske vist holdt i dagligsprogsvendinger, men når de enkelte elementer i reglerne skal forklares nærmere, har vi brug for et fagligt sprog, et sprog der indeholder begreber som motor og lysføler samt handlinger som tænd/sluk motor, mål lysintensitet og fortolk lysintensitet som farve.
De to omtalte begrebsverdener kunne således kaldes dagligt og fagligt sprog. Vi har set, at dagligsprogsbeskrivelser af observeret adfærd er præget af analogier og metaforbrug. Det er det faglige sprog imidlertid også. Det viser bl.a. Olaf Pedersens beskrivelse af hvordan det græske ord for "skyld", aitia, blev til årsagsbegrebet. Olaf Pedersen omtaler også hvordan "talrige ord i det græske dagligsprog led samme skæbne og forvandledes fra sære metaforer til abstrakte og videnskabelige termer" og at "alle disse abstrakte gloser i deres oprindelse var uklare metaforer, som efterhaanden blev slebet til under brugen eller fik mening gennem formale definitioner". Sådanne metaforer er dog efterhånden blevet til ""døde" metaforer, dvs. vendinger, der er blevet så almindelige, at de opfattes som bogstavelige beskrivelser og ikke som billedsprog" som beskrevet af Mikkel Willum Johansen. Når vi siger, at strømmen løber fra plus til minus, ved vi godt, at strømmen ikke bliver forpustet ligesom temperaturen ikke slår sig, når den falder. Sådanne metaforer bliver imidlertid "levende" igen, når faglige begreber skal tilegnes. I Mikkel Willum Johansens artikel omtales et forsøg gennemført i 1983 af Dedre Gentner, hvor hun lod to forskellige elevgrupper høre om elektricitet gennem hver sin metafor: Strøm som løbende vand og strøm som menneskemængde i bevægelse. Forskellen i forståelse af strøm hos de to elevgrupper var mærkbar, rapporterer Dedre Gentner. Valg af analogier og metaforer er altså en udfordring når natur/teknik undervisningen skal tilrettelægges.
Både den frie leg med oprydningsrobotterne og de mere formålsbundne aktiviteter omkring LEGO-bilen stiller børnene overfor ukendte fænomener. De observerer, eksperimenterer og de bruger dagligsprog til at beskrive det de ser og opdager. Igennem denne sprogliggørelse nærmer flere af børnene sig en forståelse af de forårsagende mekanismer bag robotternes og bilens adfærd. Børnenes lingvistiske eksperimenter, for igen at bruge Olaf Pedersens beskrivelsesmåde, ligner starten på den sproglige proces, hvor dagligt sprog bliver til fagligt sprog. Sådanne aktiviteter, hvor børn selv danner analogier og metaforer, er måske en måde at tage den sproglige udfordring op som ligger i natur/teknik forståelse.