Undervisningsforslaget er skrevet av Odin Nøsen og delt med Creative Commons BY-NC-SA.
Hva har gravitasjon, mekanisk energi, akselerasjon og fart med et spill å gjøre? Svaret er enkelt når du spiller «Portal 2». Disse begrepene er hele idéen bak spillet, men hvor tett opp til virkeligheten ligger det? Kan elevene bruke selve spillet til å forstå og forklare hvordan disse fenomenene fungerer?
Om spillet
Spillene i «Portal»-serien er noen av de mest anerkjente spillene i spillhistorien. De er geniale puslespill der hvert brett må løses ved hjelp av en kombinasjon av fysikk og …portaler. Du har nemlig en «portalpistol» som gjør at du kan åpne to portaler hvor du om du går inn den ene portalen kommer direkte ut av den andre, uansett hvor eller hvordan de er plassert. Du kan plassere en portal på veggen og en i taket, og går du inn den på veggen vil du ramle ned fra den i taket. Spillet består av en serie gåter som må løses ved å teleportere deg selv og andre objekter gjennom portalene. Du må bli kjent med en rekke sentrale begreper i fysikken for å komme deg gjennom hvert brett. Det vil ikke være mulig å komme seg gjennom spillet uten en solid forståelse av hvordan ulike konsepter fungerer.
I dette undervisningsforslaget spiller elevene ikke spillet «Portal 2», men de skal bruke et verktøy som følger med spillet der de kan lage sine egne brett til spillet. I verktøyet får du et tomt rom hvor du kan lage egne utfordringer ved å bruke alt som finnes i Portal-spillene. Dette gjør det mulig for elevene å benytte seg av sin kreative side, akkurat som med andre skaperbaserte verktøy i spill som Minecraft og Fortnite Creative.
Undervisningsmål
Målet med denne aktiviteten er at elevene skal lage sitt eget brett i «Portal 2» hvor de demonstrerer og forklarer ulike eksempler på fysikkbegreper, som gravitasjon, mekanisk energi, akselerasjon og fart. Det passer best inn mot elever på videregående skole med studiespesialisering inn mot realfagene, men det kan også brukes i naturfag på ungdomstrinnet med raske forenklinger av opplegget.
Men det er én større utfordring med dette temaet når vi går til LK20 på ungdomstrinnet. Finnes det noe kompetansemål under kjerneelementet «Energi og materie» som overhode kan tenkes mot gravitasjon, mekanisk energi, akselerasjon og fart? Nei. Det er akkurat samme utfordring som i «Spaceflight Simulator«. Det er selvfølgelig mye du kan legge inn under kjerneelementet «Naturvitenskapelige praksiser og tenkemåter», men det er ingen tema som kan knyttes til denne delen av realfagene. Det er ikke før faget «Fysikk» dukker opp i studiespesialisering i videregående skole at teamet dukker opp i læreplanen.
Så, som i «Spaceflight Simulator», se gjerne stort på mål og intensjon i naturfaget i grunnskolen og la elevene leke seg frem til kompetanse i sentrale begreper om den virkeligheten de lever i.
Slik kan du gjøre det
Før spilling
I forkant av spillingen må elevene lære om begrepene gravitasjon, mekanisk energi, akselerasjon og fart. «Portal 2» skal brukes slik at elevene kan vise at de har skjønt hva som ligger i disse begrepene og at de kan bruke fagspråk når de planlegger, gjennomfører og forklarer hva de lager i spillet. Det er viktig å understreke at elevene må ha en grunnleggende forståelse for disse begrepene før de går i gang med spillingen. «Portal 2» gir elevene ikke mer enn et verktøy hvor de kan øve på å gjøre begrepene til sine egne og formulere/vise dem for de andre elevene.
Rett før elevene begynner å spille er det lurte å ta en muntlig repetisjon og spør elevene i klassen om korte forklaringer på begrepene gravitasjon, mekanisk energi, akselerasjon og fart for å minne dem på at det er dette de skal jobbe med i spillet.
La elevene starte spillet og la dem eksperimentere med det. Vis gjerne videoklippet under slik at elevene blir kjent med grunnideene i spillet. Sjekk ut at elevene har en grunnleggende forståelse for hvordan mekanikken i spillet fungerer. Gjør dette individuelt eller i klassen, alt etter hva som du og klassen din er vant med.
Under spilling
Elevene arbeider med oppgavene i eget tempo. De kan selv velge om de vil bruke instruksjonsvideoene her i undervisningsforslaget, eller så kan de jobbe helt fritt hvis de er kjent med spillmekanikken fra før.
Elevene kan lage ett brett eller de kan lage flere. La dem eksperimentere og se hva de finner på. Uansett må elevene kunne demonstrere brettet sitt for de andre i klassen, så dette må de tenke på mens de jobber.
Mens elevene arbeider tar du en runde rundt og forsikrer deg om at de forstår hva de holder på med i spillet. Spør om det er noen spørsmål de trenger svar på.
Hvis elevene trenger måleenheter må de lage noen selv, for eksempel kan «panel» være avstand og «en boks» være vekten.
Oppgaveforslag
Lag ett eller flere brett der dere viser og forklarer følgende fenomener innen fysikken:
- Gravitasjon
- Mekanisk energi
- Akselerasjon
- Fart
Dere skal presentere brettet for de andre elevene i klassen og demonstrere de fire begrepene for dem.
Mer avansert oppgaveforslag
- Lag et eksperiment hvor du måler tyngdens akselerasjon i spillet. Bruk enhet paneler/s^2.
- Anta at tyngdens akselerasjon er den samme i spillet som på jorden. Hva blir da lengden på et panel? Virker det rimelig?
- Gjengir spillet alle fysiske lover korrekt? Undersøk og design to til tre tester som viser tilfeller hvor spillet følger eller bryter fysikkens lover. Ta gjerne utgangspunkt i noen av lovene du har lært tidligere.
- Lag demonstrasjoner hvor mekanisk energi er bevart.
- Se om du finner terminalhastighet for en kube og se om den er den samme for deg som spiller.
Etter spilling
Hver elevgruppe skal ha en virtuell demonstrasjon av brettet de har laget. De skal forklare hvordan de viser de ulike begrepene for de andre elevene i klassen. Sett av 10 minutter til hver gruppe.
Om du vil legge til en ekstra oppgave kan hver elevgruppe reflektere over hvilke utfordringer mekanikken i spillet ga dem når de skulle lage demonstrasjonen.
Et tips til deg som lærer er at «Portal 2» faktisk beregner luftmotstand. Det betyr at forsøk knyttet til mekanisk energi vil bli påvirket av dette. Samtidig betyr det at forsøk med å finne terminalhastighet stemmer med virkeligheten. Det er også en innebygget «sikkerhetsmekanisme» i spillet som gjør at alle objekter har en minimumshastighet når de går inn og ut av en portal. Har noen av elevene oppdaget hvordan dette påvirker for eksempel forsøk med mekanisk energi?
Dette trenger du
«Portal 2» er tilgjengelig til Windows, macOS og Linux på Steam og det koster kr 72. Du trenger også tilgang til en dataspilllab hvor elevene kan sitte i små grupper på 2-4 elever med hver sin maskin. Maskinene må i praksis være spillmaskiner med en passe bra skjermkort. «Portal 2» er ikke et nytt spill lengre og det krever ikke en helt moderne maskin, men de bærbare maskinene til elevene i videregående skole er enda ikke gode nok.
Spillet også blitt tilgjengelig for Nintendo Switch i pakken «Portal Companion Collection«, men denne utgaven inneholder dessverre ikke verktøyet hvor du kan lage egne brett.
Tips, idéer og forslag
Du kan gjøre noe av det samme i «Minecraft». Det er det mulig å sette opp forsøk for å se hvor raskt en blokk faller eller hvor fort spillerne kan springe. En blokk i «Minecraft» er 1x1x1 meter, så det er nokså enkelt å regne ut hvor mange meter i sekundet noe faller eller noen beveger seg.
Klarer elevene å lage en «evig» løkke (loop) som er noe mer enn at en kube ramler ned fra et portal i taket til en rett under i gulvet? Hvor avansert klarer de å lage den?
Forresten… hvis du først har et spillrom med «Portal 2» ferdig installert er det vel verdt å la elevene spille samarbeidsdelen i spillet («Play Cooperative Game» og velg «Standard Co-op»). Her må elevene samarbeide godt, bruke logiske evner og våge å eksperimentere en god del for å løse de ulike brettene.
Spillpedagognivå – Komplisert
Teknisk komplisert – Spillet er bare tilgjengelig via Steam. Det krever i praksis at skolen har et spillrom med rimelig kraftige maskiner tilgjengelig.
Didaktisk middels – Det er en tydelig kobling mellom hvordan spillet blir brukt og kompetansemål i det aktuelle faget, men det er smale kompetansemål i forhold til arbeidet som må legges ned i selve aktiviteten.
Spillmekanisk komplisert – Spillet er et klassisk FPS-spill og bør spilles med mus og tastatur. Dette krever at eleven som spiller det er godt vant til denne typen spill. Det å lage egne brett i et spill er også noe mange ikke er vant med og krever at elevene bruker noe tid bare på dette.