Idag sker det sista presentationsmötet inom FAS I i Skolverkets ”Matematiksatsning 2011”. Under detta möte introduceras Sandersdalsskolan och Unnerödsskolan till Skolverkets matematiksatsning i Uddevalla.

Under mötet sker följande:
Lena Pareto presenterar detta 2 årsprojekt samt matematikspelet Rutiga Familjen. Kjell Svanström, projektets koordinator och lärare på Dalabergsskolan, kunnig inom Rutiga Familjen-konceptet genom Wallenbergsatsningen, presenterar sig och sin funktion inom projektet.

Idag har vi vår kreativa workshop tillsammans med 5 lärare från Lane Ryr skola. Lärarna arbetar utifrån vad klassen arbetar med, hur klassen arbetar med det, vilka mål som styr och vilka utmaningar som finns. Sedan väljer varje årskurs en utmaning och ett mål att arbeta utifrån under tre lektioner där eleverna spelar med matematikspelet Rutiga Familjen.

Utmaningarna och målen som valdes per årskurs samt lektionernas upplägg ser ut som följande:
Åk 1
Vald utmaning
10-kompisar, ”Hemlig agent”
Valt mål
Att få klassen helt säkra på 10-kompisar samt se sambandet mellan 10-kompisar i spelet och boken/verkligheten
Valt upplägg (klicka på bilden för förstoring)

Åk 2
Vald utmaning
Lära barnen att generalisera
Valt mål
Kunna tiotalsövergångar även på större tal
Valt upplägg (klicka på bilden för förstoring)

Åk 3
Vald utmaning
Tiotals- och hundratalsövergångar
Valt mål
Tiotalsövergångar
Valt upplägg (klicka på bilden för förstoring)

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.

Rutiga Familjen presenteras regelbundet  i samband med nationella och internationella konferenser, matematikdagar, skolträffar, mm. Ta del av några av dessa presentationer som inledning till matematikspelet och den bakomliggande  pedagogiken samt som introduktion till de senaste forskningsresultaten. Observera att vissa presentationer är på engelska, då de används i internationellt sammanhang.

» A Teachable-Agent Arithmetic Game’s effects on Mathematics Understanding, Attitude and Self-Efficacy (2011, AIED konferens)
» A Teachable Agent Game for Elementary School Mathematics promoting Causal Reasoning and Choice (2010, APLEC konferens)
» Utveckla matematisk förståelse och kreativa resonemang med innovativt datorspel (nov 2009, Skoldatatekskonferens för Västra Sverige)

Nästa steg i Skolverkets matematiksatsning i Uddevalla innebär att majoriteten av projektens elever från  låg- och mellanstadiet gör två tester var, via sin personliga elevsida i Rutiga Familjen. Det första testet är ett självbedömningstest, där eleven bedömer hur osäker/säker han/hon känner sig inför specifika matematikuppgifter. Det påföljande testet är ett matematiktest som återkopplar till det första testet. Matematiktestet är anpassat efter elevens årskurs eller efter den nivån som elevens lärare bedömer är aktuell. Under våren har 1598 tester utförts, registrerats och bedömts.

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.