Lena Pareto, spelets skapare och projektets forskningsledare (Högskolan Väst) och Ylva Dahl, skolutvecklare, projektets skolansvarige samt lärare på Forshällaskolan i Uddevalla presenterar matematikspelet och den senaste forskningen under Skoldatatekskonferensen för Västra Sverige i Göteborg som i år har matematik som tema:
Utveckla matematisk förståelse och kreativa resonemang med innovativt datorspel

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.

Vi inleder den andra delen av Fas II i Skolverkets matematiksatsning i Uddevalla (2011-2013) med en uppstartsträff dit alla Rutiga Familjens lärare inbjuds. Alla välkomnas efter sommarens uppehåll och träffen inleds med att Kjell Svanström, projektets koordinator och lärare på Dalabergskolan, presenterar höstens planering:

1) Arbetet med Rutiga Familjen under matematiklektionerna:
- innan v. 38: Genomföra lektionsplanering 2 (som planerades VT12)
- v. 38: Anteckna reflektioner kring lektionsplanering 2 med individuell handledning
- v. 39: Skicka in lektionsplanering 3
- v. 39 – v. 42: Genomföra lektionsplanering 3
- v. 42: Skicka in reflektioner kring lektionsplanering 3
- v. 45: Skicka in lektionsplanering 4
- v. 45 – v. 49: Genomföra lektionsplanering 4
- v. 49: Skicka in reflektioner kring lektionsplanering 4

2) Genomförandet av elevtester vid två tillfällen:
- v. 35 – 49: RF eleverna utför sin andra testomgång. Preliminärt kommer elevtester i matematikförståelse och i självvärdering ske baserad på elevens individuella speltid.
- jan 2013: alla RF elever utför sin tredje testomgång i matematik och självvärdering.

3) Lärarna erbjuds möjlighet till fortbildning i konceptuell förståelse vid tre tillfällen under v. 36.

4) En halvdag projektkonferens med ”Kollegial samarbete” som huvudfokus är inplanerad under v. 44.

5) 18:e mars 2013 har vi vår avslutande projektkonferens (halvdag).

Efter fikat tar Maria Spante från Högskolan Väst över och presenterar resultaten av lärarenkäten som gjordes VT12. Hon lyfter fram typexempel och minnesvärda inslag från enkätsvaren samtidigt som hon förtydligar att enkäten ännu är öppen för svar från nytillkomna lärare samt lärare som inte hunnit besvara den.

Lena Pareto, från Högskolan Väst och Rutiga Familjens grundare, presenterar sedan elevernas testresultat från den första testomgången.

Lena Nilsson från Högskolan Väst ger oss en inblick i procedurell och konceptuell kunskap med avstamp i TIMMS (2007) djupanalys av svenska elevers matematikkunskaper.

Eftersom ett nytt skolår inleds i samband med uppstartsmötet, visar Ann Nilsson från Högskolan Väst och Kjell Svanström hur RF klasser ska administreras.

Därefter visar Lena Pareto Rutiga Familjens nytillkomna kanaler:
- Rutiga Familjens egen YouTube kanal där varje videoavsnitt belyser ett RF spel.
- Möjligheten att spela RF på Science Center i Trollhättan.

Innan träffen avslutas, lyfter Maria Spante fram fasens fokus: kollegialt samarbete. Det innebär att RF lärarna spelar in sin RF lektion medan en kollega observerar. Efter lektionens slut går de sedan tillsammans igenom videomaterialet och diskuterar kring det alltmedan dialogen spelas in.

Alla RF lärare som deltar i matematiksatsningen i Uddevalla har vid flera tillfällen möjlighet att delta i ett seminarium om konceptuell matematikförståelse. Tillsammans med Lena Nilsson från Högskolan Väst fördjupar vi oss i procedurell och konceptuell förståelse, de ”stora” pedagogiska inriktningarna, learning studies, mm. Sedan drar Lena Pareto parallellen med Rutiga Familjens matematikspel och belyser bl.a. hur konceptuell matematikförståelse tränas. Under seminariet för vi tillsammans givande diskussioner kring matematikförståelsen och dess utmaningar i det dagliga arbetet.

Ta del av Lenas Paretos presentation om Rutiga Familjen & konceptuell matematikförståelse

Till ACM SIGACCESS konferensen Conference on Computers and Accessibility in Baltimore, USA, presenterade Lena Pareto följande artikel 2005: Graphical Arithmetic for Learners with Dyscalculia (eftersom artikeln publiceras internationellt, är den på engelska.) Abstrakt: We propose a model for arithmetic, based on graphical representations, to complement the symbolic language of mathematics. The focus is conceptual understanding of arithmetic. We argue that the graphical model supports understanding concepts known to be difficult for learners with dyscalculia, such as number-sense and decimal system. The proposed graphical representation share properties of the decimal system, but is closer to the semantic representation of numbers vital to the number-sense. The model is evaluated with school-children, but needs to be further tested by learners with dyscalculia. » 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.