02 februari 2024

Forskare på Linköpings universitet undersöker om en läsrobot kan öka läslusten hos fjärdeklassare. Det tvärvetenskapliga projektet förenar forskare inom teknik, kognition och pedagogik och genomförs i samverkan med Utbildningskontoret i Norrköping.

Forskare interagerar med en social robot.
Kan en social robot väcka barns läslust? Det undersöker forskare på Linköpings universitet. På bilden syns Tom Ziemke, Emma Mainza Chilufya och läsroboten. Anna Nilsen

Barns intresse för läsning har stadigt gått ner de senaste tjugo åren. Det visar flera undersökningar, som den internationella studien PIRLS som undersöker läsförmåga och attityder till läsning hos elever i årskurs fyra. Men nu ska det tvärvetenskapliga designprojektet Lust att läsa hitta nya sätt att öka läslusten. Tillsammans med Utbildningskontoret i Norrköping undersöker forskare på LiU om, och i så fall hur, artificiell intelligens (AI) kan öka läslusten med hjälp av en läsrobot. 

Roboten som används är en social robot, alltså en människoliknande robot som går att interagera med. Den har köpts in från ett externt företag men elever och lärare på skolor i Norrköping har fått komma med förslag på vad roboten ska kunna göra. 

– Utvecklar man teknik som ska användas i framtidens klassrum måste man göra det tillsammans med de som befinner sig där, säger Susanne Severinsson, docent i pedagogiskt arbete och en av forskningsledarna. 

Elever bidrar med idéer

Forsakre visar en läsrobot.Susanne Severinsson, docent i pedagogiskt arbete, berättar om projektet med en läsrobot i klassrummet. Foto Anna Nilsen För att ta reda på vad barnen och lärarna vill att en läsrobot ska kunna har forskarna haft workshops med dem. Eleverna har även fått föreställa sig hur roboten ska se ut och sedan ritat eller byggt robotar i lego. Utifrån det har forskarna kommit fram till ett antal möjliga designkoncept.

– Vi skulle kunna utveckla en robot som fungerar som en bibliotekarie som ger förslag på litteratur utifrån elevens intressen och läsnivå. Eller en läscoach som ger uppgifter, coachar eleverna och kan förklara svåra ord. Men det vi testat som ett första steg är en robot som kan hålla i ett boksamtal kring en bok som eleven läst, säger den andre forskningsledaren Mattias Arvola, biträdande professor i kognitionsvetenskap med särskilt intresse för interaktionsdesign och användarupplevelse.

Roboten är samtalsledaren

För att undersöka hur ett sådant boksamtal kan se ut har forskarna genomfört gruppobservationer där eleverna har fått samspela med roboten. Responsen från barnen har varit positiv.

– De tyckte det var roligt att prata med roboten och ville träffa den igen, säger Emma Mainza Chilufya. Hon är doktorand i kognitionsvetenskap och den som styrt roboten under boksamtalen.

Robotens karaktär är runt elva år och pratar svenska på samma nivå som barn i den åldern. Detta för att barnen ska känna sig bekväma med att prata med roboten och inte behöva tänka på sina svar. Ibland ledde robotens frågor till diskussion mellan eleverna om handlingen i boken, men oftast väntade de på nya frågor från roboten. Det blev tydligt att samtalet behövde drivas av roboten. 

– Eleverna deltog dock gärna i boksamtalen och de visade stort intresse för vad roboten sa, säger Susanne Severinsson.

– Många var nyfikna på hur roboten fungerade och hur den kunde se ut på olika sätt med olika hudfärger. De undrade om den kunde prata engelska och om den kunde byta hatt.En del av dem ville ha en kvinnlig röst och frågade om den kunde byta så jag demonstrerade några olika röster, säger Emma Mainza Chilufya. 

Frågorna var många men alla var inte lika imponerade. En del elever tyckte det var tråkigt att roboten saknade armar och inte kunde röra sig. Andra upplevde att den var läskig och att den stirrade.

En läsrobot med en mössa på huvudet.Läsroboten Filip, som den ibland kallas efter en bokkaraktär, tillsammans med Emma Mainza Chilufya, doktorand i kognitionsvetenskap och Mattias Arvola, biträdande professor i kognitionsvetenskap. Foto Anna Nilsen

Roboten som kamrat eller karaktär

Lärarna valde ut fyra böcker som roboten skulle kunna samtala om och som forskarna skrev manus för. Två lite tjockare böcker för elever som läser ofta och bra och två lättlästa för de som har svårare med läsningen. Under samtalen var roboten oftast en kamrat, en slags läskompis, som barnen diskuterade boken med men vid några tillfällen testade forskarna att låta roboten vara en karaktär från en av böckerna.

– Det var intressant, eleverna gillade karaktären. Några frågade även om han hjälpt till att skriva boken. Jag skrev bara att jag inte visste. Att skriva korta, relevanta svar var den största utmaningen jag stötte på, säger Emma Mainza Chilufya. 

Wizard of Oz som utvärderingsmetod

Metoden forskarna använde sig av heter Wizard of Oz efter boken/filmen med samma namn där trollkarlen styr en figur bakom kulisserna. De har med andra ord simulerat interaktionen mellan roboten och eleverna genom att fjärrstyra den utifrån förprogrammerade beteenden och manus.

– Det är ett bra sätt att ta reda på vad för sorts system som krävs för ett meningsfullt samtal och hur tekniken behöver vara utformad för att fungera i just denna användningssituation. När man tagit reda på det blir det lättare att designa och konstruera roboten på bästa sätt, säger Mattias Arvola. 

Nu är de i datainsamlingsfasen och många frågor kvarstår. Hur ska interaktionen gå till? Vad ska roboten kunna prata om? På vilka sätt? 

– Utifrån mitt perspektiv på specialpedagogik kan man fundera på om roboten ska riktas mot de elever som har längst till läsning eller mot de som har lätt att läsa. Eller mot alla. Det är något vi behöver diskutera, säger Susanne Severinsson. 

Finns det inte en risk att eleverna blir mer intresserade av digital teknik än läsning?

– Jo, det var många barn som var nyfikna på tekniken och hur roboten fungerade. Men pratar de då om en bok kan de samtidigt upptäcka att det är roligt att läsa böcker. Och då har vi kommit ett steg på vägen, säger Mattias Arvola. 

Två forsakre och en öppen bok.Metoden forskarna använde sig av heter Wizard of Oz efter boken med samma namn, och som syns här på bilden tillsammans med Mattias Arvola och Emma Mainza Chilufya. Foto Anna Nilsen

Fakta om projektet

Vad: Ett treårigt designforskningsprojekt i samverkan med Utbildningskontoret i Norrköping som ska undersöka om och hur artificiell intelligens (AI) kan öka läslusten hos fyra olika fjärdeklasser i två skolor i Norrköping, genom samspel med en social robot.

När: Projektet genomförs mellan 2023 och 2025. 

Vilka: De forskare som medverkar i projektet är Susanne Severinsson, docent i pedagogiskt arbete vid Institutionen för beteendevetenskap och lärande, Mattias Arvola, biträdande professor i kognitionsvetenskap vid Institutionen för datavetenskap, Linnéa Stenliden, biträdande professor i pedagogiskt arbete vid Institutionen för beteendevetenskap och lärande, Emma Mainza Chilufya, doktorand inom kognitionsvetenskap vid Institutionen för datavetenskap, Tom Ziemke, professor i kognitiva system vid Institutionen för datavetenskap och Anna Martín Bylund, universitetslektor i pedagogiskt arbete vid Institutionen för beteendevetenskap och lärande.

Finansiering: Projektet finansieras dels från Norrköpings fond för forskning och utveckling, dels från Vetenskapsrådet. Totalt är finansieringen nära 6 miljoner. 

När vi samarbetar över gränser når vi längre

Läs mer om projektet

Forskarna i projektet

Senaste nytt från LiU

Elever och lärare i ett klassrum.

Enkla metoder gjorde lärare bättre på att undervisa

Alla lärares undervisning blev betydligt bättre efter att de fått besök av och återkoppling från experter på sina insatser under lektionen. Det visar en rapport från LiU som sammanställt observationer från 30 grundskolor.

Cellodlingsflaska under ett mikroskop i labb.

De odlar näsvävnad på labbet

LiU-forskare är bland de första i världen att odla mänsklig näsvävnad från stamceller. I den studerar de hur olika virus infekterar luftvägarna. Modellen använder de nu för att undersöka hur en särskild sorts antikroppar kan skydda oss mot infektion.

WASP utökas med initiativet AI for Science

Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse beviljar WASP 70 miljoner kronor till ett nytt initiativ som ska främja användandet av AI-baserade metoder inom akademisk forskning i Sverige.