”Lågstadieelever kan bli bättre i matte än vad mycket äldre elever är idag. Lena Magnusson , matematik-, pedagogik- och datorvetare på Orust är säker på sin sak. Hon har ett år på sig att ta fram ett datorprogram som visar att hon har rätt.”
Tidningsartikel Bohusläningen, fredag 29 maj 1998, » Läs mer

En ny artikel ”A Teachable Agent Game Engaging Primary School Children to Learn Arithmetic Concepts and Reasoning” har publicerats i en internationell tidskrift om intelligenta spel och andra digitala verktyg i skolmiljö: International Journal of Artificial Intelligence in Education av Springer

(eftersom artikeln publiceras internationellt, är den på engelska).
Abstrakt:  In this paper we will describe a learning environment designed to foster conceptual understanding and reasoning in mathematics among younger school children. The learning environment consists of 48 2-player game variants based on a graphical model of arithmetic where the mathematical content is intrinsically interwoven with the game idea. The environment also features teachable agents, which are computer programs that can be taught and behave according to their knowledge. Thus, the environment provides both learning-by-doing (playing the game) and learning-by-teaching (teaching the agent to play). It differs from other learning-by-teaching systems 1) by targeting basic mathematics and primary grade students; 2) by using teachable agents as an extension to educational games in order to leverage engagement, reflection and learning; and 3) by using an agent-driven question dialogue to challenge students’ mathematical thinking, to role-model learner behaviour and to transfer game knowledge to out-of-game mathematics. The teachable agent game is described and evaluated in an authentic classroom study enrolling 443 students from 22 classes in 9 schools. Students range from 2^nd to 6^th grade of mainstream classes and 7^th to 8^th grade for students with difficulties in mathematics. Part of the study was designed as a quasi-experimental study with controls; part was designed to examine students’ change in mental models of arithmetic before and after game play. All students took pre- and post mathematics tests. The 314 playing students used the game and taught their agents during regular math-classes for three months, whereas the control classes attended standard instruction and took the tests. A questionnaire was distributed in the end of the study to investigate students’ perceptions and performances of the agent-tutoring task. Results show that 1) there is a significant learning gain for playing student compared to controls, 2) the learning environment can engage children in advanced mathematical thinking in early education, 3) that young primary students can act as successful tutors. Thus, we conclude that teachable agents is a candidate for leveraging learning in educational games to deeper levels that transfer outside the game. This idea combines the motivational power of games with the reflective power of a teachable agent asking though-provoking, deep questions on the learning material during game play.

Pareto, L. (2014). A Teachable Agent Game Engaging Primary School Children to Learn Arithmetic Concepts and Reasoning. In International Journal of Artificial Intelligence in Education, Volume 24, Issue 3, pp 251-283. Springer New York.

Matematikutvecklarna skriver om sitt studiebesök hos elever och lärare på Hovhultsskolan i Uddevalla och sin introduktion till Rutiga Familjen.

Läs inlägget

Knut och Alice Wallenberg Stiftelse, WGLN II - Wallenberg Global Learning Network II finansierar Rutiga Familjen under projektnamnet Teachable Agent Games for Early Mathematics. Högskolan Väst  i Trollhättan och Stanford University i USA  inleder därmed ett internationellt och interdisciplinärt samarbete. Spelutvecklingen och pilotstudiens empiriska resultat kommer sedan att vara RF:s proof-of-concept och ligga till grund  för eventuella framtida WGLN ansökningar.

Finansieringen sker över en period av 1 år och mellan sept 2006 och aug 2007 görs följande:

- Fördjupning av relationen och samarbetet genom produktiva träffar IRL, där bl.a. Daniel Schwartz håller ett föredrag på Högskolan Väst och Lena Pareto presenterar pilotstudiens  resultat (se nedan) på WGLN:s symposium i Lund. Observera att parterna inte tidigare hade träffats.

- Vidareutveckling och implementering av prototypen. Lena Pareto utvecklar spelet vidare genom att förbättra presentationen av spelets matematiska innehåll samt genom att införa artificiell intelligens i form  av en agent.

- Pilotstudie genomförs och prototypen testas i en vecka av en klass i årskurs 4 (21 elever). Målet är att testa deras förståelse av decimalsystemet, av sambandet mellan de olika enheterna samt av additionens effekter. Testet består av en pretest, en spelsession av 1-1,5t och en posttest samt en gruppintervju med alla deltagare. För spelsessionen delas gruppen i två, där den ena halvan spelar utan agent, men mot datorn och den andra halvan spelar själv, lär upp sin agent och observerar sin agent spela RF.

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

Under tre dagar får vi  besök av amerikanska lärare, it-pedagoger, rektorer och forskare som vi knöt kontakt med under Rutiga Familjens innehållsrika studieresa i San Francisco. Under den amerikanska studieresan i Sverige besöker vi olika skolor och klasser i Uddevalla kommun.

Dag 1 träffar vi
- Kjell Svanström, som utöver att vara Rutiga Familjens koordinator i Skolverkets Matematiksastning i Uddevalla, är lärare på Dalabergsskolan. På skolan träffar vi Kjell och hans kollegor och deltar i elevernas åldersintegrerat arbete. Skolans rektorn presenterar även det svenska skolsystemet för våra besökare.
- Eja Nilson och hennes kollegor på Ramnerödsskolan och eleverna i förberedelseklassen. Vi hälsar på eleverna i  Lilla gruppen som visar hur de tränar matematik med Rutiga Familjen. I klassen får vi sedan besök av Bohusläningen, vår lokala tidning. Under denna dag får vi även sällskap av WGLN som representeras av en doktorand i lärande och IT samt en journalist och en fotograf. Avslutningsvis träffar Lena Pareto Trollhättans/Vänersborgs tidning ttela på Högskolan Väst.

Dag 2 träffar vi
- Helen Eksell och hennes kollegor på Hovhultsskolan som tar oss på en lektion ”utematte” i skogen och visar sedan hur de arbetar med Rutiga Familjen i klassen. Lektionen i skogen blir en ny aspekt i matematikundervisningen för våra besökare, då ”ute-matematik”  är en okänd företeelse för dem.
- Rektorn Ylva Dahl och hennes kollegor på Unnerödsskolan, där bl.a. Pernilla Nielsen visar oss hur hon arbetar med digitala webbaserade matematikapplikationer. Under vårt besök har vi även möjlighet att träffa elever som arbetar med trä- och syslöjd, något som inte ingår i den amerikanska kursplanen.

Dag 3
På den tredje och sista dagen besöker vi Högskolan Väst i Trollhättan. Efter en rundvisning i högskolans Kreativt Centrum, introducerar Lena Pareto och Maria Spante sina aktuella svenska och nordiska forskningsprojekt i matematik. Studieresan avslutas sedan med ett besök på Science Center i Trollhättan där vi bl.a. spelar Rutiga Familjen på Caleidoskopia, en ”augmented-reality” interaktiv biograf och åter träffar ttela.