Om Vindmølleuka

7.1.1 Bakgrunn

Education is the most powerful weapon we can use to change the world. (Mandela, 2003)

Michael Davis’ selvbygde vindturbin (foto fra http://www.mdpub.com/).

Hvordan kan fysikkundervisning brukes som et verktøy for å gi elevene handlingskompetanse i møte med ver-dens bærekraftsutfordringer?

Jeg diskuterte dette spørsmålet med min kollega Janne Fossum mens jeg underviste på videreutdanningen for fysikklærere høsten 2010. Helt siden arbeidet med New-ton-prosjektet i Nannestad – hvor også Janne var med, og hvor vi bygde små savoniusturbiner (vertikalakslede

«brusflaskevindmøller») – har jeg hatt lyst til å lage undervisningsopplegg med bygging av større vind-turbiner. Noen søk på internett ledet meg til gjør-det-selv-entusiasten Michael Davis¹⁶, som presenterer seg med det lakoniske understatementet: «Hi, I’m Mike

16 http://www.mdpub.com/

vis. I like to build things». Han bygger alt fra jetmotorer til teleskop, solcellepaneler og altså vindturbiner, med enkle, lett tilgjengelige materialer.

Janne og jeg vurderte å lage et lærerkurs med bygging av slike turbiner, rettet mot faget Teknologi og forsk-ningslære, men vi måtte forkaste planene på grunn av ressursmangel. Da jeg nevnte dette for Egil Olsen, som har ansvar for utviklingsarbeid knyttet til Teknologi og forskningslære og Lektor2-programmet¹⁷ ved Naturfag-senteret, fortalte han at selv jobbet med et vindturbin-byggingsprosjekt ved Rælingen videregående skole – i samarbeid med NHO og NTNU.

Jeg ble med Egil Olsen på et møte med Håvard Holm (NTNU) og Ola Risnes (NHO, Næringsliv i skolen) hos Kurt Nilsen ved NHO Vestfold. Nilsen hadde da gjennom-ført et meget vellykket sommerkurs for niendeklassing-er med bygging av vindturbinniendeklassing-er. Han hadde gjennom kontakter i Kina skaffet rimelige, oppgirede tolvvoltsmo-torer som de brukte til turbingeneratolvvoltsmo-torer, samt kule-lagre og sykkelcomputere (turtallsmålere). NHO ville sammen med Naturfagssenteret kunne stille utstyrs-pakker til disposisjon for andre som ønsket å gjennom-føre lignende prosjekter. Håvard Holm og NTNU hadde dessuten utviklet en webapplikasjon for design av

17 Lektor2-programmet innebærer at fagpersoner fra industri og arbeidsliv deltar aktivt i realfagsundervisningen ved ungdomssko-ler og videregående skoungdomssko-ler. I skoleåret 2012-2013 var 160 skoungdomssko-ler og 260 partnerskapsbedrifter omfattet av ordningen, som koordine-res av Naturfagsenteret. Les mer på www.lektor2.no.

Gruppeutfordringer i Vindmølleuka:

1. Fyll rollene!

2. Hvor skal dere bo for å leve så bærekraftig som mulig?

3. Hva skal være deres framtidige el-forbruk?

4. Konkret bærekraft: Bygg et tårn!

5. Bli enige om turbindesign!

6. Bygg en vindturbin!

7. Test turbinen!

8. Lag en magnet!

9. Lag strøm!

10. Mål strøm, spenning og resistans 11. Få turbinen til å lage strøm!

12. Optimaliser turbinen!

13. Effektmåling på turbinen 14. Selvberging:

a. Hvor mange turbiner ville dere trenge for å bli selvforsynte med elektrisk energi?

b. Hvor mange kommersielle fritidsturbiner av samme størrelse ville dere trenge?

c. Hva vil prisen da være per kWh?

binvinger fra avløpsrør, og det ble også arbeidet med en nettbasert lærebok om vindturbinkonstruksjon.

Teknologi og forskningslære med vindturbinbygging ved Rælingen videregående skole (foto: Egil Olsen).

Jeg hadde på dette tidspunktet gjennomført det semi-narbaserte PhD-kurset Education for Sustainable De-velopment ledet av f.am. Astrid Sinnes. Vi var tre PhD-studenter som fulgte kurset – meg selv, Kirsti Jegstad og Hayley Bentham fra Sør-Afrika – og vi fikk ansvar for innledning til hvert vårt seminar. I mitt seminar – Sus-tainable energy and ESD – tok jeg utgangspunkt i Lester Browns bok World on the edge (Brown, 2011) og David MacKays Sustainable energy without the hot air (MacKay, 2009), i tillegg til artiklene «The action com-petence approach» (Mogensen & Schnack, 2010), «Edu-cation researchers as environmental activists»

(Malone, 1999), «Environmental education: Where is our place in the green movement» (Strife, 2010) og «Con-structing apathy», den tidligere omtalte artikkelen til Michael Nagel (Nagel, 2005). Jeg diskuterte hvordan et undervisningsopplegg basert på Michael Davis’ bygge-anvisninger kunne svare på de ulike utfordringene som den nevnte litteraturen reiser.

Jeg kom også over historien om den malawiske gutten William Kamkwamba, som fjorten år gammel måtte slutte på skolen fordi familien ikke hadde råd til å betale

skolepengene. I stedet gikk han til landsbybiblioteket – på jakt etter bøker – særlig bøker om fysikk og naturvi-tenskap. På biblioteket fant han en bok med tittelen

«Using energy» og med bilder av vindmøller på forsiden (han sier selv et annet sted at han ikke kunne lese eng-elsk så godt, så han så på bildene).

William bestemte seg for å bygge en vindmølle, og fant materialer på skraphauger rundt omkring: en traktor-vifte, en sykkelramme, en støtdemper, et PVC-rør. Mo-ren hans og folk i landsbyen mente han var i ferd med å miste forstanden, men etter to måneders arbeid ble

huset til William det første som hadde innlagt strøm (til fire lyspærer og to radioer).

Bilder fra youtube-filmen om William Kamkwamba (fra www.youtube.com).

William ble en lokal selebritet, ryktet om ham begynte å spre seg, og før han visste ordet av det var han på forsiden av avisene og ble invitert til konferanser i utlandet. Han er nå i ferd med å utdanne seg til ingeniør og vil bygge vindturbiner som kan forsyne landsbyen med elektrisitet og vann (vinddrevne pumper) til irriga-sjon.

Da jeg satt og søkte på YouTube etter filmer om William, kom jeg også borti en musikkvideo fra en norsk hiphop-duo fra Hakadal med navnet OrdBruk, som sang låta Jeg gidder ikke mer. Her heter det blant annet:

Det er så mye jeg ikke gidder men det gidder jeg’kke legge fram

vettafa’n, gidder ikke å tenke på det en gang.

Så hvis du tenkte deg at jeg kunne hjelpe deg

så må du skjerpe deg […]

For vi er dritlei, vi orker ikke iddioter som deg!

(Vi gidder ikke mer, OrdBruk)

Kontrasten mellom William og de norske guttene er sterk, og det slo meg at dette kunne utgjøre en spen-nende ramme for et undervisningsopplegg rettet mot norske ungdommer. Jeg kom i kontakt med en ung-domsskolelærer som ble meget engasjert da jeg fortal-te om idéen med vindmøllebygging og bærekraftig utvik-ling som undervisningstema. Vi ble enige om å prøve å gjennomføre dette med elevene hennes, og jeg satte meg ned og laget en skisse til et ukelangt undervis-ningsopplegg. Gjennom Lektor 2-ordningen fikk vi støtte til å gjennomføre dette for en gruppe skoleelever ved verkstedet tilknyttet Energilaboratoriet til UMB. Grup-pen ble sammensatt av elever fra hele niende trinn, på bakgrunn av individuelle søknader. Læreren vurderte hvem av søkerne som skulle få plass. De kriteriene hun la til grunn omfattet særskilte behov for mer praktisk undervisning, kjønn (kvotering av jenter), og kvaliteten på elevenes egne begrunnelser. Til slutt sto vi igjen med 24 elever som plukket ut til å være med på «Vind-mølleuka». De skulle få fri fra all annen undervisning denne uka, men måtte selv ta ansvar for å ta igjen det tapte i andre fag når de kom tilbake til skolen.

Da undervisningsopplegget mitt var klart, skrev altså jeg og Kirsti Jegstad sammen et paper til SAARMSTE¹⁸ -konferansen i Malawi (Jegstad & Nordal, 2012) der vi vurderte hvordan dette opplegget kunne fremme kom-petansene frigjørende handlekraft («empowerment»)

18 Southern African Association for Mathematics, Science and Technology Education.

og kritisk tenkning i utdanning for bærekraftig utvikling (UBU). Jegstad la frem dette paperet på konferansen i Lilongwe i januar 2012.

Mens Jegstad ønsket å bruke Vindmølleuka som en case til sin doktorgrad om lærerutdanning og UBU, betraktet jeg det som et sidespor i forhold til doktorgraden min.

Min motivasjon for å gjennomføre dette bunnet nok mest i nysgjerrighet, virketrang og lengselen etter å møte elever. Da jeg likevel valgte å innlemme Vind-mølleuka i PhD-prosjektet mitt, var det altså fordi jeg opplevde at Mind Gap-utstillingen (som jeg kommer tilbake til om litt) trengte et kontrapunkt. Samtidig be-stemte Jegstad seg for å likevel ikke bruke Vindmølleu-ka videre, og jeg overtok alle data som hun hadde sam-let inn.

Jegstad samlet altså inn data med henblikk på en opp-følgingsartikkel etter SAARMSTE-paperet, med fokus på å analysere hvilke UBU-kompetanser elevene fikk trent gjennom opplegget. Da Kirsti Jegstad overlot materialet til meg var det ennå ikke ferdig analysert, men mye av det er svært relevant for mitt prosjekt – til tross for at Jegstad hadde et annet fokus enn det jeg har. Samtidig kan jeg supplere Kirstis data med mine egne notater og refleksjoner fra uka.

Jegstad tok lydopptak av dialogen i to av seks grupper gjennom hele uka, og også av all plenumsaktivitet. I tillegg var hun til stede og tok feltnotater, og hun filmet to av fremføringene på slutten av uka. I etterkant av Vindmølleuka gjennomførte hun også to fokusgruppein-tervjuer – ett med utvalgte elever og ett med meg og de to lærerne som fulgte uka.

7.1.2 Beskrivelse av Energilaboratoriet

Energilaboratoriet ved UMB (foto: Snorre Nordal).

Energilaboratoriet, på universitetet bedre kjent som IMT Fløy IV, er lokalisert i en teglsteinskledd maskinhall oppført på 1960-tallet til det daværende Landbrukstek-nisk institutt. Bygningsarealet er på drøyt tusen kvad-ratmeter, og på taket er det et undervisningsanlegg med solfangere og solcellepaneler. Fasadene mot sør og vest domineres av ni industriporter, flankert av mindre ståldører.

Innvendig er bygningen inndelt i flere seksjoner, som blant annet rommer Energilaboratoriet. Dette er et forsknings- og undervisningslaboratorium hvor det arbeides med fornybar energi, med særlig fokus på bioenergi. Et tjuetalls vitenskapelig ansatte, og mange mastergradsstudenter, er tilknyttet laboratoriet. I til-legg til Energilaboratoriet inneholder bygningen en betonglab, en maskin- og prosesslab, og en konstruk-sjons- og designlab. Det er også flere hemser og mind-re arbeidsrom i tilknytning til laboratoriene.

Vi holder gjennom uka til i verkstedhallen som ligger inntil energilaboratoriet. Det visuelle inntrykket som du får når du kommer inn i rommet, er industrielt. Inventa-ret er dimensjonert for å tåle røff behandling, og byg-ningselementene – alt fra det grå betonggulvet til de 80

cm brede, buede limtredragerne som bærer taket – utstråler tyngde og soliditet. Det er høyt under taket, som i en fabrikk, og lys strømmer inn gjennom vinduer høyt oppe på veggen. Utstyr, materialer og maskiner er grovkalibrede; her kjører man trøkk når noe skal flyttes på! Benkeplatene er 15 cm tykke, og fulle av verktøy. Det lukter støv og metall og smøringsolje. De som arbeider ved energilaboratoriet går rundt med blå labfrakker med hvit UMB-logo, og vi ser dem gå frem og tilbake mellom eksperimenter, mekking og veiledning.

Grove limtredragere bærer Energilaboratoriet (foto: Snorre Nordal).

Elevene ble plassert i seks grupper med hvert sitt gruppebord. De satt rundt bordene når jeg holdt

fore-drag eller de skulle løse teorioppgaver; ellers fungerte bordene som base for gruppene – her oppbevarte de materialer og verktøy og her hadde de gruppas perm og PC. Ellers foregikk det praktiske arbeidet rundt på ulike stasjoner i lokalet, med arbeidsbenker og fastmontert verktøy.

På den ene sideveggen hang det en tavle og et lerret, som jeg brukte til mine innledninger, og jeg hadde PC med projektor stående på en utstyrsvogn. Ellers var det lite som minnet om et klasserom.