Ann Nilsson , har skrivit sin studentuppsats med fokus på matematikspelet Rutiga Familjens integration i en ny lärmiljö: hos elever som upplever svårigheter i matematik. Elevernas förståelse, attityd och bedömning av den egna förmågan analyseras och kompletteras av spelobservationer samt intervju med specialpedagog och mynnar ut i konkreta rekommendationer för spelets integration i och anpassning till denna lärsituation. Examensarbetet utsågs till Sveriges bästa uppsats i systemvetenskap
Titel: Lärsituationens komplexitet för elever som upplever svårigheter i matematik: Rutiga Familjen i en ny lärmiljö
Författare: Nilsson, Ann, Högskolan Väst
Handledare: Pareto, Lena, Högskolan Väst
Examinator: Gander, Pierre, Högskolan Väst
Abstrakt:
Räkna med Rutiga Familjen är ett spel utvecklat som läromedel i matematik. Spelets huvudmål är att motivera elever i sitt lärande genom sin grafiska representation av decimalsystemet, de fyra räknesätten, positiva och negativa tal samt genom sin pedagogiska ansats av en lärande agent. För att motivera elever att spela och arbeta med matematik utan att initialt vara medveten om det, är matematiken i spelet trots sin matematiska grund, nedtonad. Spelet som testas internationellt mot normaltpresterande elever, introducerades i detta projekt till sex svenska elever med låg motivation för och/eller svårigheter i matematik. Eleverna som är från femte till sjunde klass deltog i denna undersökning under en tre veckors period. Projektets huvudmål är att föreslå rekommendationer för matematikspelets integration i undervisningen av elever med matematiksvårigheter och för anpassning av spelet till deras behov. Som utgångspunkt för framtagning av rekommendationerna ställdes följande fråga: Hur ser lärsituationen ut för elever som upplever svårigheter i matematik? I ett försök att förstå komplexiteten av elevernas lärsituation genomfördes flera tester i deras attityd, självvärdering och matematikförståelse, observationer av deras spelande, intervju med specialpedagogen samt enkät kring deras attityd gentemot spelet och specialundervisningen och kring deras förståelse för traditionellt vs grafiskt representerade matematikuppgifter. Trots studiens tidsbegränsning är det uppenbart att elevernas svårigheter i matematik hänger samman med andra faktorer, då majoriteten av eleverna uppvisar en negativ inställning, en låg självvärdering samt känslighet för störningar och reaktioner från sitt sociala nätverk. Läs uppsatsen

Ref: Nilsson A. Lärsituationens komplexitet för elever som upplever svårigheter i matematik : Rutiga Familjen i en ny lärmiljö. 2009.

Knut och Alice Wallenberg Stiftelse, WGLN III - Wallenberg Global Learning Network III finansierar Rutiga Familjen under projektnamnet Talking and Seeing Math in Games, där Högskolan Väst  i Trollhättan och Stanford University i USA  fortsätter sitt samarbete. Samtidigt inleds ett nytt samarbete med Lund Universitet , Uddevalla grundskolor, Backa-Lovisaskolan och Hawes Elementary School, USA.

Bidraget omfattar två primära komponenter:
- integrera  Stanfords läragentteknologi i Rutiga Familjen för matematikundervisning i Sverige.
- kvalitativt utvärdera olika modeller för spridning och upptagning. Stanford University undersöker mekanismer för att koppla informellt lärande med formellt lärande genom spel, medan Högskolan Väst undersöker upptagning via lärarnätverk.

Finansieringen sker över 3 år, mellan 2008 – 2011, utförs bl.a. följande:
- En webbaserad tillgänglig spelmiljö med säkerhets- och loggdatasystem skapas. Detta möjliggör att eleven själv kan logga in, även hemma och att all speldata sparas oavsett var eleven spelar. Loggdata som t.ex. antal spelsessioner, -kategorier, -typer, antal kortdrag, agentens utveckling, mm. sparas. Datan blir då underlag för forskningen och verktyg för lärarna.
- Lärarnas administrationsgränssnitt skapas och möjliggör självständig administration av den egna klassen.
- Agentens kunskapssystem utvecklas på ett mer avancerat nivå.
- Agentens utökning  med sociala egenskaper kräver ytterligare forskning kring artificiell intelligens och socialt beteende. Arbetet påbörjas genom att förfina agentens dialoger och observera elevernas reaktioner på agenten.
- En pre-post studie kring läreffekter på grundläggande förståelse av aritmetic utförs och analyseras.
- En pre-post studie kring motivationseffekter på attityd och självbedömning utförs och analyseras. Båda studier omfattar 9 klasser, mellan årskurs 1-7, i 5 olika skolor i 2 länder.
- En grov jämförelse mellan digital smartboard och PC användning av spelet utförs.
- En förbättrad supportmöjlighet utvecklas till nya och befintliga lärare, bl.a. med videoclips som introducerar spelens koncept och typ.
- En matematikdidaktisk grupp för lärarutbildningen på Högskolan Väst startas inom ramen av hela projektet, som under 2009 även finansieras av LUN och samarbetet med lärarutbildningen på HV utökas.

Utifrån Rutiga Familjens framgång via lärarnätverken,  skickas ansökan om projektförlängning till WGLN, som i sin tur beviljar den.

Lena Magnusson, känd som Datahäxan på Rödberget, lanserar Rutiga Familjens webbsida (länken kan ta en stund att ladda).

Till AIED konferensen 15th International Conference on Artificial Intelligence in Education, in Auckland, Nya Zeeland, presenterade Annika Silvervarg (Linköping Universitet) och kollegorna Lena Pareto, Magnus Haake, Thomas Strandberg samt Agneta Gulz (Lund Universitet) följande artikel 2011: An Educational Math Game with a Teachable Agent and a Social Chat (eftersom artikeln publiceras internationellt, är den på engelska.)
Abstrakt: We present an educational math game, including a teachable agent and a social chat, that trains basic arithmetic skills with a focus on grounding base-ten concepts in spatial representations. It employs a board-game design with a variety of different sub-games, game modes and levels of difficulty. [...] In other words, the basic game with the TA contains a form of on-task conversation between agent and student. But the game architecture also has been extended with a chat where the student can engage in conversation with the TA, writing freely by means of the keyboard and bring up basically any topic in a chat-like manner. [...] One reason to include off-task conversation is to enrich the game and its motivational qualities for the age group in question (12-14 year olds). Another is to be able to explore whether such a conversational module can enable pedagogical interventions, such as supporting pupils math self efficacy and change negative attitudes toward math in general. » Läs mer

Idag lanserar vi en ny version av Rutiga Familjens administrationssida, där lärarna administrerar sina klasser och sina elever. Uppgradering har skett på flera plan: utökade möjligheter för lärarna och höjd säkerhet för systemets hållbarhet.

I administrationssidan kan lärarna:
- lägga till nya skolor / klasser
- koppla sig till flera registrerade klasser
- lägga till / ta bort / flytta elever
- uppgradera sina elever till ett nytt spelår, vilket görs varje hösttermin (nytt läsår)
- skriva ut klasslistor med elevernas lösen till spelet och till elevernas egen sida där de utför tester.

Uppgradering av systemet innebär för lärarna dessutom möjligheten att:
- förhandsgranska attityd-, självvärderings- och matematiktester (12 olika tester från åk 1 upp till åk 5+)
- själv besvara testerna och bedöma testernas svårighetsgrad
- tilldela tester till sina elever
- granska och skriva ut elevernas testresultat och göra nya bedömningar utifrån dessa.

För övrigt satsar vi med denna version på högre säkerhet, genom att ha minskat användarens möjlighet att ”göra fel”, vilket gör systemet mer hållbart och säkert.

Parallellt med denna nya administrationssida, lanserar vi även elevernas egen sida.

Nästa uppgradering kommer att innebära ytterligare möjligheter för lärarna, som t.ex. att grafiskt kunna följa elevens utveckling baserad på genomförda tester över tiden.

Till APLEC konferensen International Workshop on Adaptation and Personalization in E-B/Learning using Pedagogic Conversational Agents, in Hawaii, USA, presenterade Lena Pareto följande artikel 2010: A Teachable Agent Game for Elementary School Mathematics promoting Causal Reasoning and Choice (eftersom artikeln publiceras internationellt, är den på engelska.)
Abstrakt: We describe a mathematics computer game for children designed to promote causal reasoning, choice-making, and other higher-order cognitive activities. The game consists of a choice-based board game, enhanced with a conversational, teachable agent, taught to play the game, by the child, through demonstrations and questions. Game design is motivated by causal reasoning theory and educational psychology. The game is currently evaluated in an ongoing large-scale study that seeks to investigate the game’s effects on the players’ abilities to reason and make productive choices. The study involves 20 elementary-school classes at different levels. » Läs mer på s.18