Utbildning – från brist till överflöd

En rapport från Warp Institute om den revolution inom utbildning vi är i inledningen av.

Av: Magnus Aschan

 Ladda ner rapporten som pdf

Utbildning – från brist till överflöd

Den svenska folkskolan infördes 1842 och måste räknas till en av de viktigaste reformerna i vår historia. I folkskolan gick de flesta svenska barn. Men endast en minoritet fortsatte till läroverken som bara var till för föräldrar som hade råd att betala utbildningen åt sina barn.

Även om alla svenskar idag har tillgång till avgiftsfri utbildning upp till universitetsnivå är resurser i skolan och tillgång till utbildning och tid med lärare fortfarande en bristvara. Det håller nu på att ändras.

De snabba framstegen inom artificiell intelligens, AI, öppnar helt nya möjligheter. AI står inte i motsats till människan eller mänsklig intelligens, utan kompletterar våra egna brister och skapar möjligheter åt oss. Till exempel finns det ingen skola i världen där en elev kan ha en egen lärare.

Svensk skola har enorma resurser i jämförelse med de flesta andra länder men är inte i närheten av en lärare per elev. Inte ens om vi lade varenda skattekrona på skolan skulle det vara möjligt. Men en AI-lärare per elev är möjligt, eller flera AI-lärare per elev till och med.

Vi ser nu de första versionerna av adaptiva program som anpassar sig efter varje elev. Om eleven har svårt att förstå en viss sorts mattetal, anpassas övningar efter det. Förklaringarna av övningarna anpassas också individuellt. Denna lärare har eleven tillgång till hela lektionen, efter lektionen, före lektionen eller dygnet runt om så önskas.

Ännu är de här AI-lärarna inte så avancerade. Trots det är de redan nu ett stort framsteg i jämförelse med statiska läroböcker. Men vi ser en exponentiell tillväxt baserad på Moores lag där datorerna blir dubbelt så kraftfulla vartannat år. Dessutom ser vi en ännu snabbare dubblingstakt inom AI-området, där kapaciteten inom utveckling av AI dubblas snabbare än var fjärde månad. När en AI blir bättre så utvecklar den sig själv ännu snabbare. Det går alltså inte bara snabbt, utan snabbare och snabbare. Inom en tioårsperiod kommer vi att kunna ha mycket avancerade AI-lärare.

Dessa AI-lärare är såklart inte bara bra för skolelever, utan något alla kan ha med sig hela livet. Sådan AI får efter ett tag djupa kunskaper om hur just du lär dig, vad du kan och inte kan. Vi kommer att kunna lära oss saker snabbare och bättre, hela livet. Det slitna uttrycket livslångt lärande får plötsligt en ny lyster.

Mathias Sundin, Ordförande stiftelsen Warp Institute

Om rapporten

Syftet med denna rapport är att visa på vilken utveckling som är möjlig. Den har inte syftet att vara heltäckande eller gå på djupet i olika frågeställningar, utan att visa på en positiv framtid och starta en diskussion om hur vi kan komma dit.

Om Warp Institute

Warp bygger världens största community för optimister. Vi ser på område efter område hur det som en gång var dyrt och svårt, som det var brist av, blir billigt och tillgängligt för många fler. Något som inte finns i bristvara, i alla fall inte Sverige och stora delar av västvärlden är optimism. Dubbelt så många svenskar ser negativt på framtiden, än som ser positivt på den.

Genom att samla minst en miljon optimister i ett community vill vi dels göra världen mer optimistisk. Visa allt som går rätt i världen, det som Hans Rosling så pedagogiskt och roligt visade oss. Dels tror vi att det i en sådan samling människor kommer uppstå väldigt spännande idéer. Dessa idéer vill vi hjälpa till att förverkliga.

Warp Institute är en stiftelse med övergripande ändamål är att ge människor en positiv syn på framtiden och öka deras möjligheter att på olika sätt påskynda utvecklingen mot en bättre framtid.

Om rapportförfattaren

Magnus Aschan är journalist och skribent med över 20 års

erfarenhet av it-branschen. Han har tidigare varit chefredaktör för TechWorld och Computer Sweden, nyhetsredaktör på den klassiska datortidningen MikroDatorn samt arbetat som it-chef och systemutvecklare.

Magnus har en filosofie kandidatexamen med engelska som huvudämne. Sedan 2016 leder han Teknikministeriet.

Kom i kontakt med rapportförfattaren på magnus@teknikministeriet.se.

Den ljusnande framtid är vår

Idag har var och en av oss fyra miljarder människor som är uppkopplade mot internet tillgång till över 13 petabyte information. Vi har hela världens kunskap bokstavligen vid våra fingerspetsar.

Denna informationsmängd ökar exponentiellt, dubbelt så mycket ny information skapas varje år. I Kina publiceras närmare en halv miljon böcker årligen, i USA 300000 och i Sverige 30000. Till det skapas miljontals artiklar, forskningsrapporter, bloggposter, videos och podcasts. Tillgång till kunskap har på mycket kort tid gått från brist till överflöd.

Samtidigt råder stort behov av fler lärare. Mentorer som kan guida oss igenom denna enorma informationsmängd, filtrera, systematisera och välja ut, sätta den i en kontext och leda oss framåt mot ett mål med vår kunskapsinhämtning.

Vi skulle alla behöva tillgång till en personlig guide, en lärarassistent, som både kan leda oss genom denna ständigt växande och föränderliga informationsmängd och hjälpa oss att löpande utvärdera vår kunskap. Det är precis det som händer nu.

Den tekniska utveckling som givit oss detta överflöd av information står nu redo, tack vare den enorma utvecklingen inom artificiell intelligens (AI), att ge oss alla en digital assistent som hjälper oss i vårt lärande från grundskolan och livet ut.

Assistenterna finns redan idag och många av oss använder dem dagligen. Siri, Cortana, Assistant och Echo har miljoner användare och blir, genom maskininlärning, bättre för varje dag. Beräkningskraften inom AI ökar exponentiellt. Sedan 2012 har prestanda fördubblats var 3,5 månader. Det innebär en ökning på 300000 gånger de senaste sex åren.

Denna utveckling innebär att vi inom bara några år kan förvänta oss långt mer kraftfulla AI som kan ta sig an problem och hjälpa oss i vår vardag på ett sätt som vi idag ser som fantasier.

På mycket kort tid går vi från en värld av brist på kunskap och stöd i vårt lärande till ett överflöd. Men denna utveckling sker inte av sig själv. Vi måste skapa en gemensam vision för vårt framtida utbildningssystem och med mod och öppenhet använda den enorma kraft teknikutvecklingen för med sig för att skapa en framtid där alla kommer till sin rätt, hittar sin passion och utbildar sig till något som skapar stor nytta både för individen och samhället.

Denna framtid är fullt möjlig och ambitionen med denna rapport är att inspirera till vägen dit.

Magnus Aschan, Warp Institute

Inledning

Den exponentiella utvecklingen inom informationsteknik leder oss i ökad takt in i kunskapssamhället. När och på vilket sätt vi utbildar förändras nu dramatiskt.

Skiftet från att utbilda sig i början av livet till ett visst yrke och därefter knappt alls till att konstant utbilda sig genom hela livet har redan påbörjats.

Inom många industrier och länder existerade inte de jobb som idag är mest efterfrågade för 5-10 år sedan och den här förändringstakten kommer att fortsätta öka.

Enligt ett estimat från Världsbanken kommer 65 procent av de barn som nu går in i grundskolan att arbeta med saker som ännu inte existerar.

Kontinuerligt lärande är en förutsättning för arbete och inkomst i en snabbrörlig värld. Gränsen mellan utbildning och arbete suddas ut. Du arbetar och lär nytt konstant genom livet.

Utbildningen demokratiseras också tack vare uppkoppling mot internet. Nu kan vem som helst få tillgång till de allra bästa lärosätena, professorerna och experterna vi föreläsningar och utbildningar på nätet.

I den omdanande fas vi nu går in i hjälper artificiella intelligenser oss med vår utbildning, genom hela livet. En personlig digital assistent och utbildningscoach som känner dig: vet dina styrkor och svagheter, när och hur du lär dig bäst och vilken yrkesbana du skulle trivas bäst med är något alla inom kort har tillgång till.

Den personliga coachen utrustas med appar, men även mentala modeller och utbildningsmodeller som är anpassade just för dig och det du lär dig för tillfället. Vi kommer att få väsentligt större stöd i form av olika tekniker för inlärning, en aspekt av lärande som till stor del saknas idag.

Albert Einsteins kända citat “Education is not the learning of facts, but training the mind to think” är mer relevant än någonsin när vi bokstavligen har världens samlade kunskap vid våra fingerspetsar.

Lärandet går med stöd från AI in i en fas där studier av ämnen kompletteras och ersätts med ett starkt fokus på att lära sig att lära: att ta in ny kunskap, utvärdera, innovera och skapa.

Möjligheterna är större än någonsin att utbilda oss och arbeta med vår passion. Den enorma kraften i AI och digitala assistenter kommer att öka denna möjlighet väsentligt. Men denna positiva utveckling händer inte av sig själv.

Vi måste skapa visioner och styra mot en framtid där kunskapen hos alla tas tillvara, där var och en kan hitta och utbilda sig inom sin passion.

Syfte

Den här rapporten syftar till att beskriva hur digitaliseringen och den tekniska utvecklingen redan påverkar hur vi utbildar oss och samlar in kunskap.

Men främst syftar den till att visa de åtgärder som krävs för att accelerera denna utveckling i positiv riktning så att nyttan kan komma människor till del så snart som möjligt.

Frågeställningar

De frågor denna rapport besvarar är:

Vilka möjligheter finns inom utbildningsområdet och vilka trender kan vi se nu?

Vad möjliggör tekniken inom fem år?

Hur utbildar vi oss på lång sikt?

Hur får vi denna positiva framtid att komma tidigare?

Exponentiell utveckling

Vi lever nu i en värld av exponentiell utveckling. Men vi människor är vana vid linjärt tänkande, vilket skapar en ökad diskrepans mellan den värld vi lever i och vår förmåga att förstå och förutspå den.

Tänk dig att du tar 30 linjära steg. Du skulle räkna ett, två, tre, fyra, fem och så vidare. Efter 30 linjära steg har du hamnat ungefär 30 meter längre bort och de flesta av oss skulle kunna peka ut på ett ungefär hur långt det är. Men om du skulle ta 30 exponentiella steg, ett, två, fyra, åtta, sexton, trettiotvå. Var skulle du hamna på 30 steg då? Väldigt få ger det korrekta svaret. Det är en miljard meter bort, eller motsvarande 26 varv runt jorden.

Linjär kontra exponentiell tillväxt.

Den exponentiella kurvan är förrädisk för oss därför att den ser ut att öka i stort sett linjärt innan den sticker iväg. Kurvan “warpar”, ett nyckelbegrepp vi måste lära oss att förstå. I diskrepansen mellan det linjära och exponentiella tenderar vi att överskatta förändringar på kort sikt och grovt underskatta dem på lång sikt.

Den exponentiella utvecklingen är direkt kopplad mot teknik och är i sig ingen ny företeelse. 1965 beskrev Gordon Moore denna utveckling i vad som nu är känt som Moores lag, där han observerade att antalet transistorer i en integrerad krets fördubblas ungefär vartannat år, vilket också skett.

Moores lag kan appliceras på uppkopplingshastigheter, lagringsutrymme, kamerasensorer och annan teknik som är central inom digitalisering. Detta ger att det som digitaliseras är föremål för exponentiell utveckling.

Från brist till överflöd

Den exponentiella utvecklingen påverkar hela samhället och digitaliseringen skapar i allt snabbare takt ett överflöd där det tidigare var brist. Några tydliga exempel är böcker, musik och film som genom digitala tjänster idag finns i överflöd.

Vi har på kort tid skapat ett samhälle med tillgång till kunskap i överflöd. Vem som helst med en internetuppkoppling och en smart mobiltelefon, som idag inte behöver kosta mer än några hundralappar, har tillgång till en outsinlig källa av kurser, böcker, artiklar, videos och podcasts.

Världsledande universitet gör det möjligt att gå deras kurser på distans helt gratis och lärare och experter inom sina områden delar frikostigt med sig av sin kunskap till miljontals online-studenter.

Utmaningen i denna tid är inte tillgången till kunskap utan möjligheten att filtrera i denna enorma informationsmängd, att bli guidad till rätt material och ställa rätt frågor.

Nu är vi på väg in i ett nytt skifte inom utbildningsområdet som löser denna utmaning. Kapaciteten inom artificiell intelligens, AI, är det främsta skälet till att detta sker just nu.

Beräkningskraften för att träna de största AI-systemen har ökat exponentiellt med en dubblering varje 3,5 månad sedan 2012, enligt den idéella forskningsorganisationen OpenAI.

På sex år har alltså beräkningskraften ökat mer än 300000 gånger. På mycket kort tid har vi sett tekniken gör stora framsteg och ta sig an uppgifter som vi inte tidigare trodde var möjligt.

AI kan idag förstå och tala på ett sätt som är svårt för en människa att särskilja från en verklig person, detta har nyligen Google demonstrerat med sin Duplex-teknik. Tillsammans med en kapacitet att gå igenom enorma informationsmängder kan denna lärande kod ge oss ett stort stöd på många sätt i livet, inte minst i vårt lärande.

Den accelererande utvecklingen inom AI gör att vi nu har tillgång till en teknik som förstärker vår kunskapsinhämtning och har potential att fundamentalt förbättra våra utbildningssystem och sättet vi lär och lär ut.

Omfattande stöd i administrativa och repetitiva sysslor och digitala assistenter baserat på AI gör att individuellt anpassat lärande i nära framtid kommer att gå från brist till överflöd.

Digitalisering nödvändigt för att möta brist på lärare

Teknikutvecklingen skapar helt nya möjligheter till lärande, men är också helt grundläggande för att klara av att de utmaningar vi har inom grund- och gymnasieskola redan idag. Det råder lärarbrist runtom i Sverige. Enligt siffror från Skolverket från december 2017 behöver skolor och förskolor rekrytera personal till 77000 heltidstjänster.

Universitetskanslersämbetet menar att lärarkrisen har gått så långt att det inte längre går att utbilda bort och att vi får ställa in oss på att många elever även i framtiden kommer att undervisas och betygsättas av obehöriga lärare.

Samtidigt vittnar många lärare att de känner att de inte får göra det kvalitativa arbete de skulle kunna göra. Ett grundläggande problem är att de har för många elever och för mycket arbete vid sidan av undervisningen.

Lärarna tyngs alltså till stor del av administration och har för stora klasser och för lite tid för att individuellt kunna anpassa utbildningen för varje enskild elev. Det är precis dessa utmaningar AI-baserad teknik har stor potential att lösa.

Fyra steg för digitalisering av utbildning

Det har gjorts stora framsteg inom digitaliseringen av skolan under bara några år. Det handlar inte enbart om att i stort sett alla elever idag har tillgång till surfplattor och datorer, det har också skett en justering i tankesätt bland lärare och rektorer.

Men vi är fortfarande i inledningen av digitaliseringen av skolan. Ett sätt att beskriva skolans olika digitaliseringssteg är enligt SAMR-modellen.

S står för substitution, eller ersättning. I denna initiala steg tas den nya digitala tekniken in som ersättare till den gamla, men ändrar inte funktionen eller utmaningen för eleven. Läraren kan exempelvis låta eleverna läsa på om en uppgift via en hemsida eller digitalt dokument istället för att få en papperskopia.

Eleverna kan också svara på frågor eller göra en uppgift i ämnet i exempelvis ett Word-dokument istället för på papper. Substitution kan också inkludera att en elev använder Powerpoint eller Keynote för att presentera information.

A står för augmentation, eller förbättring. I det här steget fungerar tekniken som en direkt ersättare till traditionella läromedel och ger också vissa funktionella förbättringar. Bland annat används kompensatoriska hjälpmedel, vilka kan hjälpa och underlätta för eleven. Kompensatoriska hjälpmedel är särskilda verktyg utvecklade för personer med läs- och skrivsvårigheter som ska kompensera för de svårigheter som kan uppstå. Två exempel på kompensatoriska hjälpmedel är:

Rättstavningsprogram. Här används hjälpmedel som är utvecklade för att hitta vanliga felstavningar som görs av de som har svårt att stava. Det skiljer sig från rättstavningsfunktioner i vanliga ordbehandlare som brukar hitta feltryckningar snarare än exempelvis ljudenligt men felaktigt stavade ord. Skriver du “syckel” i Word föreslår rättstavningsfunktionen “sickel” eller “sockel” medan en anpassad rättstavningsfunktion som StavaRex föreslår “cykel”.

Talsyntes. Ett hjälpmedel som omvandlar text i datorn till tal och används exempelvis när eleven vill höra en inskannad text eller webbsida läsas upp, eller när eleven själv skriver och vill höra hur meningarna blir när de läses.

Vare sig S- eller A-stegen i SAMR-modellen innebär någon förändring av arbetssättet. Ny digital teknik används utan att uppdragen förändras och stegen sammanfattas som förstärkningsnivåer, eller enhancement levels. Det är först när vi kommer in på steg tre och fyra som arbetssätt ändras, vilket vi bara till viss del har börjat utforska inom den svenska skolan.

M står för modification, eller förändring. I det här steget börjar vi skiftet från att förstärka inlärningen till att transformera och förändra på omfattande nivå. Istället för att ersätta eller förstärka ändras själva utformningen av lektionen och resultatet av lärandet. Uppdraget för undervisningen utvecklas och eleverna får arbeta med digitalt förstärkt material med tillägget att någon form av läroplattform används, som en delad kontaktyta mellan elev och pedagog.

R står för redefinition, eller omdefiniering. Detta slutgiltiga steg representerar hur tekniken i grunden kan transformera elevens upplevelse och gör saker som varit omöjliga innan den nya tekniken kommit. Uppdraget är utformat så att eleverna får en bedömning från fler än bara den egna pedagogen med hjälpa av tekniken, som digitala assistenter baserade på AI.

Exempelvis kan eleverna efter att ha genomfört en gruppuppgift och fått återkoppling från klasskamraterna använda tekniska lösningar för att nätverka med andra studenter nationellt och utvärdera och diskutera hur de löst liknande uppgifter. Tekniken kan också användas för att koppla ihop lärandet med elever över hela världen.

M och R i SAMR-modellen innebär att uppdragen blir förändrade. Här förnyas undervisningen och dess innehåll med hjälp av den nya digitala tekniken på ett sätt som inte var möjligt med traditionella medel. Samlingsordet för båda stegen är transformation, eller omvandling.

SAMR-modellen används i första hand i kontexten av ett klassrum men kan användas i många olika sammanhang som ett ramverk för att integrera och utvärdera tekniska verktyg.

Gränslöst lärande

I början av 2018 passerade antalet internetanvändare fyra miljarder och ökningen fortsätter. I västvärlden hade vi en stark tillväxt av antalet internetanvändare i början av 2000-talet. Efter 2004 har antalet användare fortsatt öka kraftigt från 54 procent till 81 procent 2018.

Den verkligt starka tillväxten sker nu i första hand i Asien vilket påverkar internet i global skala. 2004 var 14 procent av planetens invånare uppkopplade mot internet, varav sju procent i utvecklingsländer, de som Hans Rosling beskriver som nivå 1, 2 och 3.

2018 är nästan hälften, eller 48 procent, av jordens invånare uppkopplade och 41 procent i utvecklingsländer. På 14 år har alltså antalet internetanvändare ökat från en knapp miljard till fyra miljarder. Denna globala och många gånger mobila uppkoppling skapar världens största kunskapskälla och arbetsmarknad och vi har bara börjat se dess potential.

Rivna språkbarriärer

Drygt hälften av allt innehåll på internet är idag på engelska. Men detta representerar inte vilket förstaspråk internetanvändarna har globalt där engelska står för en dryg fjärdedel. En fjärdedel som dessutom minskar i takt med att antalet Kinesiska användare ökar kraftigt. 19,4 procent av världens internetanvändare talar idag kinesiska, alltså mandarin och kantonesiska, som förstaspråk medan det kinesiska innehållet än så länge endast står för 1,8 procent.

Men tillväxten inom andra språkområden än engelska är enorm. Medan engelska ökade med 281 procent 2001 till 2011, så ökade spanska med 743 procent, kinesiska med 1277 procent, ryska med 1826 procent och arabiska med 2501 procent över samma period.

Språkmässigt blir alltså internet mer och mer fragmenterat och engelskan, även om det fortfarande är de facto-språk på internet, tappar ställning. Det här skulle kunna vara en utmaning och skapa nya barriärer på nätet om det inte vore för utvecklingen inom översättning baserat på artificiell intelligens.

Många känner till den berömda babelfisken från Douglas Adams Liftarens guide till galaxen, där protagonisten Arthur Dent med fiskens hjälp kan översätta galaxens alla språk i realtid. Den här tekniken finns redan i form av bland annat Google Pixel Buds som tillsammans med en smart telefon kan översätta, möjligen inte alla galaxens, men väl 40 olika språk i realtid.

Googles flitigt använda Translate används redan idag av miljontals internetanvändare och blir precis som alla annan teknik baserad på maskininlärning bättre för varje gång den används. Dessa framsteg inom översättningsteknik river alla språkbarriärer, trots att de egentligen blir fler. Tekniken gör det enklare än någonsin för oss att kommunicera sömlöst och tillskansa sig kunskap med andra språkområden i skrift och röst.

Plattformar och verktyg

Det så kallade edtech-området, utbildningsteknik, utvecklas i mycket hög takt. Idag finns en stor flora av nya tekniska verktyg, från digitalisering av prov till anpassningsbara inlärningsverktyg och mooc, massive open online courses, som erbjuder kurser för miljoner studenter.

Den ökade mängden snabba uppkopplingar tillsammans med plattformar och verktyg förstärks nu med artificiell intelligens på flera olika plan och vi är bara i början av denna utveckling.

Av världens tio största företag, baserat på marknadsvärde, bygger idag sju på digitala plattformar som förstärks med hjälp av artificiell intelligens: Apple, Amazon, Facebook, Alphabet (Google), Microsoft, Tencent och Alibaba.

Alla dessa aktörer är på ett eller annat sätt involverade i utbildning och lärande och investerar miljardbelopp.

Appar och verktyg

Redan idag finns en mängd olika verktyg för inlärning som baseras på artificiell intelligens. Amerikanska Cognii är en av de mer framstående och använder AI samt språkteknik i form av NLP, eller Natural Language Processing. Den här tekniken gör det möjligt att analysera, förstå och generera mänskligt språk samt modellering och simulering av mänskligt språkbeteenden där syftet är att förbättra kommunikationen mellan människor och datorer.

Eleven interagerar med Cogniis Virtual Learning Assistant, VLA, via en realtids-chat där AI:n coachar eleven i sitt lärande och hjälper till med att revidera svar i konversationsform. NLP-tekniken gör det möjlig för eleven att använda naturligt språk till skillnad från flervalsfrågor i utvärderingar. Fördelen med detta är att öppna frågor är mer exakta än flervalsfrågor i fråga om att utvärdera djupare kunskaper och kritiskt tänkande.

Cognii använder AI samt språkteknik i form av NLP, Natural Language Processing.

NLP-algoritmerna i utvärderingsdelen av plattformen gör det möjligt att analysera syntax, djupare semantik och hierarkiska strukturer i elevens öppna svar. Cognii menar att de inte bara kan utvärdera om uppgiften lösts korrekt utan också precisera specifika idéer i elevens svar. Verktyget kan alltså användas i ett antal olika ämnen och det går att föra resonemang som den artificiella intelligensen kan utvärdera.

Plattformen ger möjligheter för lärare och lärarassistenter att analysera svar och utveckling hos varje elev. I förlängningen kan detta, även tillsammans med andra verktyg, användas till learning analytics som samlar utbildningsdata systematiskt för att se mönster i lärande.

En svensk aktör är Sana Labs som bygger en tekniklösning baserat på AI och djupa neurala nätverk för integration med digitala läromedel. Programvaran består av modeller som tar innehåll, svar, responstider och matriser av kontextuell information som indata. Efter det processas detta data genom ett antal olika nätverkslager som innehållet miljoner neuron-liknande kopplingar.

Ett neuralt nätverk försöker förutspå hur studenten kommer att interagera med innehållet. Ett annat planerar genom att välja ut det innehåll som kommer att resultera i den högsta ökningen av engagemang över tid.

Fler studenter betyder mer data vilket ger fler meningsfulla resultat. Det faktum att datamängderna nu ökar kraftigt i takt med att onlineutbildningar ökar gör att den här typen av nätverk snabbt blir bättre. Information kan samlas in med ökad regelbundenhet, varje dag eller till och med varje timme. Sana Labs hävdar att de redan nu samlar in data från miljarder datapunkter från tiotals miljoner studenter.

Ytterligare exempel på adaptiva läromedel som mer eller mindre använder sig av artificiell intelligens är Mathleaks och Hej Albert som båda fokuserar på matematikinlärning.

IBM är också en stor aktör inom utbildningsområdet och använder sin AI Watson bland annat för att skapa:

Personliga inlärningsaktiviteter

Anpassad lektionsplanering

Förstå varje students egenskaper och vad de är bra på

Företaget har byggt en utbildningsplattform som även innefattar funktioner för att samla, förstå och dela information med andra lärare för att skapa insikter i vilka typer av inlärningsmaterial som fungerar bra eller dåligt och hitta de som fungerar mest effektivt. Programvaran levereras i form av en molnlösning som kan stötta hela skoldistriktet.

En komponent är Watson Teacher Advisor som hjälper lärare att hitta utbildningsmaterial baserat på sökningar. Läraren kan söka på ett koncept, som aritmetiska talföljder, och få förslag på utbildningsmaterial i flera olika former, som text, illustrationer och video.

Adaptivt lärande med AI

Vi är fortfarande i inledningen av utvecklingen av adaptiva utbildningssystem, men vi kan redan nu se att mjukvaruprogram kan anpassas på individnivå och många elever vittnar om goda resultat.

Artificiell intelligens kan förstå hur eleven lär sig och därmed anpassa innehåll och återkoppling till den enskilda individen. Just individanpassningen är den stora fördelen med adaptivt lärande till skillnad från traditionella lärarledda lektioner där samma information ges till alla elever.

Det finns alltså ett antal fördelar med adaptiva utbildningssystem, varav några är:

Eleven får stöd och utmaningar på en individanpassad nivå

Engagemanget hos eleverna växer när uppgifterna är på rätt nivå

Läraren frigör värdefull tid som kan läggas på personliga samtal och utveckling av undervisningsmetoderna

Läraren kan få ut värdefull information från programmet om vilken nivå en elev befinner sig på och vad som är ett lämpligt nästa steg.

I sammanhanget kan också nämnas att våra grannländer Danmark och Norge använder AI inom utbildningsområdet i betydligt högre utsträckning än i Sverige.

Utbildningsplattformar

Utbildningsplattform, eller Learning Management System (LMS) alternativt Virtual Learning Environment (VLE) är webbaserade kursmiljöer för kommunikation mellan lärare och studenter.

Ursprungligen var dessa plattformar avsedda för nätbaserade distanskurser, som exempelvis Mooc:ar, men används idag i allt högre utsträckning som komplement till traditionell undervisning samt för e-lärande och flexibelt lärande.

En utbildningsplattform kan beskrivas som ett virtuellt klassrum där kursdeltagare och lärare på ett säkert sätt kan kommunicera och utbyta dokument med varandra. Plattformen hanterar kursuppföljning och administration som resultatlistor, kan rätta prov automatiskt, hantera digitalt kursinnehåll i exempelvis text- och videoformat och innehålla inlämningskorgar för redovisningsuppgifter.

Det är alltså inte samma sak som skoladministrativa programvaror som det svenska universitetens LADOK-system. Dessa system används istället främst för kommunikation mellan lärare och administrativ personal, mellan administrativ personal och studenter samt för att uppfylla juridiska krav på att dokumentera studentens prestationer.

Flera svenska kommuner har en utbildningsplattform för de kommunala grundskolorna och gymnasierna. Det förekommer att plattformen även används för viss utbildningsadministration, exempelvis för att hantera individuella utbildningsplaner, inrapportering av närvaro, skriftliga omdömen, digitalt innehåll, kommunikation med föräldrar, med mera.

Det finns stor utvecklingspotential inom utbildningsplattformarna, dels i fråga om standardisering men även förbättrade gränssnitt och integration med adaptiva läromedel. Plattformarna kan då fungera som spindeln i nätet, samla, sammanställa och visualisera information för studenter, lärare och skolpersonal på ett sätt som sparar mycket tid.

Mooc – onlineutbildning i massiv skala

En massive open online course, eller mooc är en online-baserad kurs som tillåter ett obegränsat antal studenter och är tillgänglig för vem som helst via nätet. Utöver traditionellt kursmaterial som filmade föreläsningar och problemformuleringar har många mooc-plattformar interaktiva forums och communities som gör det möjligt för studenter, lärare och lärarassistenter att interagera.

En föregångare till mooc-kurserna var det nätkursmaterial som Massachusetts Institute of Technology (MIT) släppte fritt 2002 för alla lärosäten att använda och de öppna digitala lärresurser eller Open Educational Resourses (OER) som samma år lanserades av Unesco. 2008 skapades begreppet mooc inom open access-rörelsen och myntades av Dave Cormier och Bryan Alexander under en öppen nätkurs kallad ”Connectivism and Connective Knowledge”.

Mooc började ta verklig fart 2011 när 160 000 studenter från 190 länder registrerade sig på en mooc-kurs om artificiell intelligens som Stanford University startade. Mooc-kurser har därefter startats av en rad välrenommerade universitet runt om i världen, såsom Harvard University, ofta inom ramen för utbildningskonsortier men även på collegenivå och lägre. Sedan dess har det här sättet att erbjuda kurser och utbilda sig på vuxit kraftigt.

Parisdeklarationen om öppna digitala lärresurser eller OER antogs av Unesco 2012. Begreppet beskriver digitala utbildningsresurser som vanligtvis är tillgängliga via internet och är öppna på så sätt att de får användas, kopieras och spridas fritt. I vissa fall får de även omarbetas av användaren. Grundläggande är att regeringarna ställer krav på öppen forsknings- och utbildningskultur för att det som finansieras med offentliga medel ska gå tillbaka till medborgarna.

Vad gäller mooc finns även varianter med licensering som skyddar kursmaterialet och i grunden har en kommersiell idé. En sådan plattform är Udemy som har studenter i över 200 länder och 40000 kurser på 48 olika språk. Det är en öppen plattform där vem som helst kan lägga upp en online-kurs, gratis eller mot ersättning.

Udemy, och flertalet andra liknande plattformar, ger alltså även möjligheten att skapa en inkomst genom att nå ut till ett mycket stort antal studenter över hela jorden. 2016 fanns, enbart på Udemy, 14000 instruktörer.

Utöver det fungerar det här plattformarna som en språngbräda, med mycket låg tröskel, för miljontals människor som vill lära sig ett nytt yrke, vidareutbilda sig och få kompetens inom ett nytt område.

Idag har över 700 universitet över hela världen lanserat åtminstone en mooc-kurs där Uppsala universitet och Kungliga Tekniska Högskolan KTH är två exempel. I många fall släpper lärosätena sina mooc-kurser under namnet x, så exempelvis HarvardX och KTHx.

Precis som inom flera andra typer av plattformar ser de regionala leverantörerna, utanför de engelsktalande regionerna, en kraftig ökning i antalet användare.

Latinamerikas Miriada X har över 2,7 miljoner användare och ungefär 350 kurser, medan arabiska Edraak, som stöds av Queen Rania Foundation of Jordan, har en miljon användare. Indien lanserade också en officiell MOOC-plattform, SWAYAM förra året, och EduOpen, en plattform som stöttas ekonomiskt av Italienska staten, lanserades.

Coursera är fortfarande den största MOOC-leverantören globalt med 23 miljoner användare. edX, med 10 miljoner användare, är näst störst, följt av Kinas XuetangX med sex miljoner användare, vilket gör den till den enda icke-engelska MOOC-plattformen i topp fem.

Storbritanniens FutureLearn och USA-baserade Udacity är fyra samt femma på listan över världens största digitala utbildningsplattformar med 5,3 miljoner respektive fyra miljoner användare. De mest populära utbildningarna, över en tredjedel, är inom affärsverksamhet och teknik, följt av vetenskap och programmering.

Slutligen är Khan Academy ett exempel på en gratis och bred utbildningsplattform som passar både barn och vuxna. Kurserna finns på sex olika språk och delvis på bland annat norska och danska, dock ännu inte svenska. Totalt finns det 20000 utbildningsfilmer på plattformen, från matematik och fysik till programmering och historia.

Tillsammans skapar de här plattformarna enorma möjligheter för vem som helst med en internetuppkoppling och en smartphone att utbilda sig. Kurserna är fritt tillgängliga och vissa av dem gör det också möjligt att ta en examen.

Alla kan utbilda

I framtiden kommer vi att ha tusentals tv-kanaler, alla kommer att kunna hitta något som passar just dem. Ledningen på ett av USA:s största mediahus, America Online eller AOL, skrockade när Wired-grundaren och Silicon Valley-legenden Kevin Kelly sa det här på ett möte i början av 90-talet. Det är helt omöjligt att producera så många tevekanaler, kostnaderna skulle gå i höjden. Ingen trodde att det var möjligt att soffpotatisarna, tevetittarna själva, skulle börja skapa sina egna videos och kanaler. Idag har Youtube över 1,3 miljarder tittare.

Nu ser vi samma utveckling inom utbildning där plattformarna skapar ett enormt utbud, vem som helst kan skapa sina egna kurser till en kostnad som närmar sig noll. Stora institutioner skapar en mängd kvalitativa utbildningar, många helt gratis, men den enorma volymen ligger i de användarskapade utbildningarna. Ibland är dessa användare som skapar kurser välrenommerade experter inom sitt område, ibland är det vem som helst.

Plattformarna som möjliggör utbildning, men inte skapar själva utbildningen, gör detta möjligt och det inom många olika områden och manér från Ted Talks till Youtube.

Nu går vi in i nästa fas där vi utbildar oss tillsammans i geografiskt och språkligt oberoende communitys men också i form av utbildningar som är fullständigt skräddarsydda för oss där vi lär oss tillsammans med artificiell intelligens.

AI och lärande

Det råder brist på lärare. I både Sverige och de flesta andra länder i världen innebär stora klasser i grundskola och gymnasium att varje elev får lite tid med läraren och liten möjlighet till en individuellt anpassad utbildning. Lärarens tidsbrist präglas också av en stor andel administrativa och repetitiva sysslor som att rätta prov och föra in resultat i olika system.

Men denna brist kommer att förvandlas till ett överflöd i takt med att skolan digitaliseras och, i synnerhet, artificiell intelligens används i allt större utsträckning. Den tekniska utvecklingen är en del av flera som gör detta möjligt, men kommer att spela en central roll i att göra det möjligt att anpassa och individualisera utbildningen för varje elev och avlasta administrativa och repetitiva sysslor från lärarna så att de kan spendera mer kvalitativ tid med eleverna.

Artificiell intelligens i dagens skola

Idag används artificiell intelligens i stor utsträckning i skolan, även om många säkert inte tänker på det. Både lärare och studenter använder dagligen ett antal olika verktyg som använder sig av AI, som:

Sökmotorer – där alternativa söktermer föreslås direkt

Verktyg för att upptäcka plagiat och fusk

Röstsökningar via AI som Apples Siri

Användningsområden för AI

Så hur kan AI på övergripande nivå assistera vid inlärning? Här är några exempel från verktyg som finns redan idag:

Adaptiva leksaker

Anpassa utbildning till elevens förutsättningar

Anpassad inlärning, exempelvis genom att använda elevens intresseområden

Anpassad hastighet

Anpassad ordning

Identifiera områden eleven har utmaningar med

Begreppsförklaringar

Underlätta arbete med trial-and-error som metod

Identifiera lämplig lärare till avsnitt där eleven har problem

Utöver det finns exempel på områden där AI kan assistera lärare och utbildningsverksamheten:

Sprida best-practice bland lärare

Skräddarsy universitetsutbildningar

Prognostisera utbildningsbehov

AI och adaptivt lärande

En stor del av AI:s inträde inom utbildningsområdet handlar om adaptivt lärande. Men varför är detta viktigt? Den största ansamlingen av endorfinreceptorer finns i hjärnans inlärningscenter, vi är alltså gjorda för och får mycket nöje av att lära.

Frågan är då varför det finns så många studenter, inte minst barn, som kämpar med inlärningen? Ofta handlar det om att det är dålig matchning mellan sättet vi lär ut på och hur hjärnan naturligt lär sig.

Detta kan beskrivas i form av en inlärningsbåge med två axlar: en för inlärningslust och en för igenkänning. Är något för bekant, och det finns för stor igenkänning, minskar inlärningslusten och det blir tråkigt. Är det å andra sidan för långt ifrån något vi känner igen blir det för svårt, vilket också minskar inlärningslusten. Den bästa punkten är där det finns viss igenkänning, en lagom stor utmaning som triggar inlärningslusten till att utöka vårt vetande.

I ett scenario där vi fyller ett klassrum med 30 elever med en lärare som lär ut en fast läroplan enligt ett bestämt tempo blir detta ett problem. Vissa elever kommer att ligga före, de blir uttråkade, medan andra elever kommer att ligga efter och tycka att det blir för svårt. Endast ett fåtal får information som ger optimal inlärning. Som ett resultat hamnar miljoner barn helt fel i utbildningssystemen.

Enligt en studie gjord i USA är 63 procent av alla elever känslomässigt frånkopplade sina studier, de har slutat att bry sig eftersom de återkommande hamnar fel på inlärningsbågen.

Samtidigt har det inte varit möjligt med traditionella metoder att lära varje student individuellt. Med utvecklingen inom AI och adaptiva läromedel har det blivit det.

Tre nivåer av AI-inlärning

AI är ett omfattande begrepp och kan användas på en mängd olika sätt inom utbildning och lärande. Enligt forskaren Scott Bolland finns det tre nivåer av AI-inlärning.

Nivå 1: Memorering baserat på repetition

Den initiala nivån där AI kan hjälpa oss med inlärning är memorering baserat på repetition. Vad är 5x7? Vad heter Frankrikes huvudstad? Vad är det spanska ordet för glad? Men denna memorering baserad på repetition kan appliceras på många olika sätt.

Så hur lärs det här in idag, utan AI? I regel handlar det om att studenten har ett förestående prov och om det är en duktig student så kommer hon eller han säkert att plugga för det. Men om vi använder oss av traditionell studieteknik inför ett prov så finns det en exponentiell glömsk-kurva. Bara några dagar efter provet så har studenten sannolikt glömt det mesta. Kontentan blir att studenten ändå inte lär sig så mycket av detta.

Forskning visar att det bästa sättet att lära istället är genom att repetera över tidsintervall, eller “spaced repetition”, så precis när kunskapen är på väg att glömmas bort sker en repetition. Det här gör att den exponentiella glömsk-kurvan avtar och studenten kommer ihåg längre och längre. På samma studietid är det möjligt att fördubbla resultatet genom denna tidsbaserad repetition.

En annan aspekt av denna är inlärning är hur studierna går till. Passiv inlärning, där studenten markerar i böcker, läser och läser igen, funkar dåligt. Aktiv minnesträning där frågekort och frågesporter används fungerar enligt studier väsentligt bättre.

Utmaningen med traditionella läromedel är hur en lärare med 30 elever kan, för varje individ, på ett optimalt sätt repetera över tidsintervall med hjälp av aktiv minnesträning. Läraren behöver då veta vad varje elev vet och inte vet och ställa rätt fråga vid rätt tillfälle. Det är i stort sett omöjligt för en lärare, men för detta finns det AI-baserade system.

AI kan på denna nivå användas för att ställa frågor i en digital miljö, utvärdera och anpassa repetitioner beroende på svar och tidsintervall. Relativt enkla uppgifter, men väldigt effektiva för inlärning.

Nivå 2: Generativ AI

I nästa nivå kan AI skapa egna frågor för studenten att lära in. Generativ AI kan inte bara lära av och lyssna in, men även generera rätt problem för den här studenten vid rätt tillfälle.

Så hur kan detta användas i klassrummet? Föreläsningar och textböcker kan helt eller delvis ersättas med personliga e-inlärningsverktyg baserade på AI. Verktygen lär då studenterna vad de behöver lära sig vilket gör lärarens roll mer spännande i att förklara varför det är viktigt och vad det kan användas till. I grupprojekt länkas detta ihop med arbeten som studenterna är intresserade av och vill genomföra.

Nivå 3: Integrativ AI

I den tredje och sista nivån matchas generativ AI, som kan skapa egna frågor, med andra typer av teknik. Exempelvis kan teknik som virtual reality (VR) användas för att bädda in studenten i en viss kontext, där ett mål kan vara att lära ut ett ämne på kortast möjliga tid. Rörelsesensorer kan användas för att lära ut teckenspråk, kampsport eller dans. Förstärkt verklighet, eller Augmented Reality (AR), kan användas tillsammans med AI för att skapa ett digitalt lager där eleven på ett utforskande sätt kan lära i naturen, på stadsvandringar eller museer.

Läromedel på nivå ett och två finns redan medan nivå tre är ett område som utforskas mycket intensivt, inte minst av flera av världens största företag som Google och Apple. Som nämnst flera gånger tidigare i denna rapport är det också viktigt att komma ihåg att AI är här nu men förbättras exponentiellt.

Från få prov till kontinuerlig utvärdering

En del där AI har potential att göra mycket stor skillnad är inom kunskapsmätning. Idag testas studenternas kunskaper av mycket lågfrekvent i form av betyg, nationella prov och Pisa-mätningar. Detta har stora nackdelar eftersom studenter riskerar att hamna långt efter kunskapsmässigt innan bristerna upptäcks och de får återkoppling samt att de få men stora proven skapar stor stress eftersom de får helt avgörande betydelse för betygen. I regel används också fel studieteknik vilket gör att kunskaperna till stor del försvunnit kort efter provtillfället.

Digitala läromedel i kombination med AI kan här användas för att följa elevens position och progression i varje enskilt tillfälle, vilket är precis det som eftersträvas med betyg, nationella prov och Pisa. Kort och gott, om teknik implementeras som gör det möjligt att följa studenten i realtid blir de gamla metoderna för att mäta kunskapsnivå obsoleta och möjligheterna väsentligt större att fånga upp brister tidigt samt skapa mindre stress.

Den här typen av mätningar finns redan i flertalet digitala läromedel för matematik, det ämne som kanske är enklast att digitalisera. Utöver det etablerar sig ett flertal företag som specialiserar sig på digitala prov inom det här området. Två svenska exempel är Dugga och Digiexam.

Databehandling i skolan

En övergång till högfrekventa mätningar kräver också en förståelse och kunskap om data. Idag har vi generellt väldigt låg indata om vad som händer i skolan och om du byter kommun är det ingen dokumentation som följer med. Inom sjukvården finns det, om än fragmenterat, journalsystem men det finns ännu ingen motsvarighet inom skolvärlden. Vid övergången till högfrekventa mätningar behöver den här typen av lösningar på plats.

Lärarens roll i en AI-värld

En skicklig lärare kan avgöra var en elev befinner sig snabbare och mer precist än barnet själv och deras klasskamrater. Läraren vet också hur eleven på bästa sätt går vidare för att lära sig mer. När elever arbetar i grupp och lär varandra kommer de i regel inte vidare i ämneskunskaper, men de lär sig andra saker som också är viktiga i form av gruppdynamik och samspel.

Båda delar behövs, att lära tillsammans är viktigt men läraren är oumbärlig i vissa avseenden. Detta kommer inte förändras av intåget av artificiell intelligens i skolans värld.

Skolan har på många sätt redan digitaliserats, men bristen på kompetens hos lärarna och stöd från kunnig personal har gjort att digitala verktyg till att lyfta undervisningen generellt saknas.

När AI nu i ökande takt gör sitt inträde i skolan värld kommer vissa delar i lärarens roll vara helt intakta medan andra ändras. Läraren måste själv kunna sitt ämne så pass bra och vara så ämnesdidaktiskt skicklig att han eller hon kan själv kan se när en elev behöver en insats. Men läraren behöver också kunna nyttja digitala verktyg som en funktion för att dirigera en elev i rätt riktning. Idag lär sig ingen lärare hur man bör möblera ett klassrum för att skapa bästa pedagogiska effekt. På samma sätt behöver inte heller läraren hela veta exakt hur appar bör byggas för att skapa bästa förutsättningar. Men båda aspekterna är redan viktiga och kommer att öka i vikt framåt. Därför behöver läraren stöd i form av specialister.

Artificiell intelligens blir en assistent till oss och till läraren, men lärarens yrkesskicklighet kommer att behövas för att leda arbetet och använda både digitala och mänskliga assistenter på bästa sätt.

De ständiga nybörjarna

Som Kevin Kelly konstaterar i boken “The Inevitable” är vi alla nybörjare i den digitala tidsåldern. Utvecklingen går så fort att de kunskaper vi förvärvade igår är obsoleta idag. Då krävs konstant utbildning och ödmjukhet inför att vår kunskap konstant måste uppdateras för att vara relevant.

Vare sig utopi eller dystopi befinner vi oss i en protopi, en värld som konstant bildas snarare än en destination. Det är en process där saker blir lite bättre varje dag och där allt är i en konstant beta-version, så även våra kunskaper.

Den värld där vi kunde ta en examen och använda dessa kunskaper i ett yrke decennier framöver finns inte längre. Detta är en viktig insikt i vårt lärande, inte bara från grundskolan eller gymnasiet men livet ut.

Detta ändrar dock inte på det faktum att vi alla behöver ett fundament i vårt lärande som etableras tidigt, i förskola och grundskola. Vi vet att språket är alldeles grundläggande för att forma nya tankar överhuvudtaget och att vi formar olika tankar beroende på språk.

Hjärnans plasticitet

Tidigare var bilden att hjärnans funktion försämrades med åldern och att inlärning blev allt svårare ju äldre vi blev. Men modern forskning visar att vår hjärna ändrar sig under hela livet. Den anpassar sin struktur efter de uppgifter vi ställs inför och ser på så sätt till att den fungerar optimalt i den miljö vi lever i.

Det här kallas för att hjärnan är plastisk och betyder att den omorganiserar sig så att vi hela tiden kan lära oss nya saker och förbättra hjärnas funktioner. Det innebär även en möjlighet att till viss grad reparera skador, förhindra sjukdom i hjärnan och inte minst bromsa de negativa effekter som åldrandet har på hjärnans struktur och funktioner så att vi kan behålla en bra hjärnhälsa upp i hög ålder.

Utan plasticitet skulle den vuxna hjärnan vara statisk och fast i en specifik tid, men vi vet nu att det är fullt möjligt att lära sig nytt ända upp i hög ålder. De eventuella begränsningar en individ kan känna inför det här faktumet är mentala snarare än fysiologiska.

De rent funktionella förutsättningarna för en hjärna som lär sig hela livet finns alltså på plats, visar forskningen.

På längre sikt

Vi lever redan i värld där tillgången till kunskap finns i överflöd. På bara några år sikt kommer vi också få betydande hjälp med att sovra bland all denna kunskap tack vare utvecklingen inom digitala verktyg och artificiell intelligens.

Hela vårt utbildningssystem står inför ett enormt skifte. År 2030 kommer vi att lära och nyttja våra kunskaper tillsammans med andra i symbios med tekniken.

Utbildning 2030

2030 estimerar analytiker på IHS Markit att världen kommer att ha 125 miljarder uppkopplade enheter. Vi har nu nått en era när vi lagrar och bearbetar data i storlekar om exabyte. Vi kan kartlägga hela det mänskliga genomet, prognostisera klimatförändringar och i realtid övervaka och hantera resurser i miljonstäder. Dessa enorma flöden av data påverkar hela samhället, där våra digitala och fysiska världar nu är helt integrerade till en.

I denna datadrivna värld, där vi interagerar med tusentals sensorer varje dag, har har varje person en egen tätt integrerad digital assistent. Denna assistent är vår navigatör och coach som stöttar i många aspekter av livet, inte minst i lärandet. Det här gör bland annat att organisation av inlärning sker på ett annat sätt än idag, där standardiserade klasser och 45-minuterslektioner ersatts av lärtillfällen som sker både digitalt, över distans och i grupper.

Alla resurser i samhället strävas efter att användas optimalt vilket leder till att skollokalerna nyttjas bättre. Från att idag stå tomma två tredjedelar av dygnet används de för många olika typer av aktiviteter över dygnet. Både lärare och, i synnerhet äldre, elever jobbar på distans.

Skolbyggnaden är en av flera platser där utbildning sker och navet är istället en virtuell samlingsplats där elever, lärare och annan skolpersonal samlas. Skolans roll är lika viktig för lärande som att det är en social inrättning.

Det mänskliga mötet har stort värde och tas även tillvara i högre studier, även om en stor del av utbildningen nu sker virtuellt. Föreläsningar sker för det mesta digitalt och på distans där alla elever har tillgång till världens mest framstående experter inom varje ämne. I dessa virtuella föreläsningar och seminarier interagerar studenter över hela världen, både personligen och via sina digitala assistenter.

Kunskapsutbytet är enormt mycket högre än idag där utbyte av information, analys och diskussion sker sömlöst över världen. Grupper med gemensamma intressen och forskningsområden kan hitta varandra blixtsnabbt och jobba ihop över nationsgränser och tidszoner för att nå mycket snabba resultat.

Universitets och högskoleutbildningarna har brutits upp och det sker en växelverkan mellan arbete och utbildning. Kopplingen mellan många universitet och näringsliv är tätare. Inspirerat av bland annat ME 310-kursen på Stanford University kan näringslivet ge kursen uppgifter som de ska lösa. Den akademiska världen fungerar på ett påtagligt sätt som en grogrund för startup-företag.

Framtidens skola, i synnerhet i högre studier, kommer i allt högre grad att baseras på: problembaserat lärande, fördjupning och simulering.

Problembaserat lärande

Problembaserat lärande innebär att studenter får applicera sin kunskap på verkliga problem. Här tränas inte minst förmågan att tänka om, att inse att de kanske försökt lösa “fel” problem hela tiden. Detta skiljer sig väsentligt från hur vi lär ut idag där våra tester utgår ifrån ett rätt svar.

Fördjupning

Här tränas studenten bland annat i att förstå konsekvensen av beslutsfattande över längre tid. Om studenten tagit fel beslut kanske detta upptäcks först långt senare, vilket öppnar för möjligheten att gå tillbaka och tänka om.

Simulering

Simulering, så likt verkliga omständigheter som möjligt, kommer att ha en väsentligt större del av framtidens utbildning. Här sker allt i en säker miljö där det går att testa, göra fel och fel igen. En viktig aspekt handlar om att studenten inte nödvändigtvis misslyckas med kursen på grund av att han eller hon gjort många fel. Bedömningen ligger i hur studenten har försökt lösa uppgiften och med vilken kunskap.

Det ökade fokuset på dessa tre delar handlar om att kunskap i framtidens skola handlar om mer än kunskapsöverföring. Skolan kommer i allt högre utsträckning att träna elever att se verkliga möjligheter och lösa verkliga problem. I denna framtida skola är ingen längre rädd för tekniken utan använder den för att lösa de största problem vi har i världen.

Signalering kontra faktiska kunskaper

Att ha en flerårig examen från ett lärosäte med hög prestige har länge varit hårdvaluta. Men det har inte i första hand handlat om att utbildningen i sig är särskilt bra, utan om de signaler det ger till potentiella arbetsgivare.

En examen från Harvard, Oxford eller Handelshögskolan är ett mycket trubbigt verktyg för att bedöma någons kapacitet. Det kan signalera ett värde som möjligen inte finns där i konkreta kunskaper eller prestation. Det här kommer att ändras i framtidens utbildning och arbetsmarknad.

2030 kommer de faktiska kunskaperna, som nu kan utvärderas i realtid, väga väsentligt tyngre än en prestigefylld examen som inte kan backas upp med verkliga resultat. I den sekund som vi faktiskt kan se människors reella kompetens så kommer vikten av examen och certifieringar att försvinna.

Istället för CV:n, examen och certifieringar används en kompetensbaserad blockkedja för att visa och verifiera kunskap. Det här skapar också helt nya möjligheter att sätta ihop arbetsgrupper och värdera kompetensutveckling i bolag. Detta påverkar också mycket av det administrativa arbete universiteten gör idag vad gäller examen och betyg.

Slutsats: Det här behöver göras

Det finns sammanfattningsvis enorm potential att utveckla sättet vi lär oss på och våra utbildningssystem. Vi har nu större möjligheter än någon sin, i symbios med tekniken, att lösa mänsklighetens största utmaningar och ge varje individ chansen att utvecklas och utbildas inom sin passion. Men utvecklingen inom det här området sker inte av sig själv, vi måste vidta en mängd åtgärder.

Större möjligheter för test och piloter

Det finns mängder med tekniska lösingar för lärande men mycket begränsade möjligheter att testa dem i verkliga situationer. Det måste skapas testbäddar där de digitala verktyget kan kan testas och utvärderas på verkliga elever. Digitalt lärande har en enorm fördel i att generera mängder med data, konkreta underlag som gör det möjligt att säkerställa goda resultat och optimera dem över tid. Nu måste skolvärlden öppnas upp så att verktygen kan testas och utvecklas i snabbast möjliga takt.

Gör lärarutbildningen agil

Vid en undersökning tillfrågades 1000 lärarstudenter om vad saknar i utbildningen. Ett av de svar som hamnade allra högst upp var information om hur digitala läromedel ska användas i undervisningen. Intågen av digitala läromedel och AI kommer att påverka lärarna i stor omfattning och kräva nya kunskaper. Det innebär att utbildningen måste bli agil i grunden, lyhörd, anpassningsbar och följa den tekniska utvecklingen. Lärarna behöver också, precis som alla andra yrkesgrupper, löpande utbildning genom yrkeslivet.

Större likvärdighet

”Framtiden är redan här, den är bara inte jämt fördelad” är ett känt citat från författaren William Gibson. Idag råder stor ojämlikhet kring digital kompetens mellan kommuner och mellan skolor. Det här har bland annat uppstått som ett resultat av att staten inte agerat i frågan. Här behövs väsentligt större samordning. Idag har privata aktörer inom edtech-branschen tagit över som drivande inom området, detta måste kompletteras med en övergripande initativ.

Idag har vi ett fragmenterat utbildningssystem där staten inte kan leda centralt. På fortbildningssidan har vi 27 lärosäten och 30 inriktningar där varje är självbestämmande och med egen budget. Ett förslag är att jobba med en strukturreform med målet att skapa en handfull lärosäten samt en övergripande rektor för den svenska lärarutbildningen.

Mer standardisering

På grund av det fragmenterade utbildningssystemet är vi idag i en situation där alla uppfinner sitt eget hjul när skolan digitaliseras. Istället för en upphandling har vi idag 290 stycken. Här behövs en kraftfull insats för samordning.

Systematik i utvärdering

Det behöver skapas en systematik för att med data kunna se vad eleverna har lärt sig och inte lärt sig. Denna systematik måste även omfatta rektor och skolnivå, inklusive lärarna för att på ett pålitligt sätt kunna utvärdera hur lärare och skola presterar.

Få kontroll över kod och data

I takt med att vi digitaliserar skolan blir programkod mer viktig är lagstiftning. Google har runt halva svenska utbildningsmarknaden idag vilket innebär att ingen annan aktör de facto har mer koll än Google på vad som händer under skoltid. Alla digitala läromedel och plattformar baseras på kod som behöver vara transparent och öppen.

Vikten av tillförlitliga, tillgängliga och standardiserade data är helt centralt i framtidens skola. Hur hantering av detta data ska ske måste belysas grundligt. Vi behöver dels bli bättre på att analysera den data som redan finns, idag börjar beslutsstödssystem komma in på förvaltningsnivå, dels planera för datahantering i skolan framåt.

Från förvaltning till innovation

Utbildningssystemet behöver överlag bli bättre på innovationsprocesser. I kommunerna idag heter det förvaltning av skolan. Utöver ett namnbyte bör skolan ställas om mot att det i verksamheten ska pågå konstant innovation. Förslag är att ställa om mot att jobba med processorienterade arbetsmodeller, iterativa förbättringar i cykler och tänka utifrån elevnytta. Förvaltning måste skyndsamt bytas ut mot innovation.

Större möjlighet till fjärrundervisning

Fjärrundervisning har enorm potential med begränsas idag av lagstiftning. Mindre reglering skulle innebära bland annat ett väsentligt större utbud av gymnasieämnen på mindre orter. Tekniken kan idag användas till att inkludera många elever som idag är frånvarande av olika skäl från skolan samt att erbjuda större kursutbud och valfrihet.

Tack till

Följande personer har på ett eller annat sätt bidragit till denna rapport. Stort tack för era kloka tankar och synpunkter.

Jan Hylén, Independent E-Learning Professional

Jennie Jeppesen, CEO Swedish Edtech Industry

Svante Tideman, Lärarnas Riksförbund

Annika Agelii Genlot, SKL

Henrik Staaf, CEO MathLeaks

Linnea Plöen Casterud, Lärarförbundet

Joel Hellermark, CEO Sana Labs

Källförteckning

10 Roles For Artificial Intelligence In Education

https://www.teachthought.com/the-future-of-learning/10-roles-for-artificial-intelligence-in-education/

A systematic mapping on the effects of ICT on learning outcomes

https://www.forskningsradet.no/servlet/Satellite?c=Rapport&cid=1254022193377&pagename=kunnskapssenter%2FHovedsidemal

Artificial Intelligence: Implications for the Future of Education

http://www.gettingsmart.com/2018/01/artificial-intelligence-implications-for-the-future-of-education/

Cognii

http://www.cognii.com

Den livslånga kompetensutvecklingen med Martin Linder

https://www.digidalen.se/nyheter/2017/7/3/den-livslnga-kompetensutvecklingen-med-martin-linder

Den lärande hjärnan - Torkel Klingberg

https://www.nok.se/Akademisk/Titlar/Pedagogik/Lararutbildning/Den-larande-hjarnan/

Dewey knew how to teach democracy and we must not forget it

https://aeon.co/essays/dewey-knew-how-to-teach-democracy-and-we-must-not-forget-it

Elevers läsförmåga kartläggs med artificiell intelligens

https://vittra.se/elevers-lasformaga-kartlaggs-med-artificiell-intelligens/

Fertile minds need feeding

https://www.theguardian.com/education/2009/feb/10/teaching-sats

Finland digitaliserar studentexamen

http://omvarld.blogg.skolverket.se/2018/03/09/varen-2019-blir-studentexamen-i-finland-helt-digital/

IIS Digitala lektioner är ett fritt material för lärare

https://digitalalektioner.iis.se

Lärplattform

https://sv.wikipedia.org/wiki/Lärplattform

Number of Connected IoT Devices Will Surge to 125 Billion by 2030

http://news.ihsmarkit.com/press-release/number-connected-iot-devices-will-surge-125-billion-2030-ihs-markit-says

Podcast: The Case Against Education, From Signaling to Rainbow’s End

https://soundcloud.com/a16z/case-against-education-bryan-caplan

Premiär för digitala ämnesprov i finsk studentexamen

http://omvarld.blogg.skolverket.se/2016/09/15/premiar-for-digitala-amnesprov-i-finsk-studentexamen/

Framtidens skola – helt utan lärare

https://www.svd.se/framtidens-skola--helt-utan-larare

Skolgurun: Sverige och Finland producerar förlorare

https://www.svd.se/skolgurun-sverige-och-finland-producerar-forlorare

SAMR-modellen

https://sv.wikipedia.org/wiki/SAMR-modellen

Skola 2031

Göran Krafft, Rikard Molander, Fredrik Torberger (Kairos Future)

Magnus Aschan
166 dagar sedan

Magnus Aschan är journalist och skribent med över 20 års erfarenhet av it-branschen.

Han har tidigare varit chefredaktör för TechWorld och Computer Sweden, nyhetsredaktör på den klassiska datortidningen MikroDatorn samt arbetat som it-chef och systemutvecklare.

Magnus har en filosofie kandidatexamen med engelska som huvudämne.

Sedan 2016 leder han Teknikministeriet.