Utifrån vikten och behovet av att utveckla en konceptuell förståelse i matematik (TIMSS 2007), belyser genomgången ”Rutiga Familjen & konceptuell matematikförståelse” hur matematikspelet kan bidra till sådan förståelse, ge mentala bilder och grundläggande taluppfattning samt bidra till att förstå positionssystemet och operationer.

”Det packas och flyttas lådor och tränas agenter på Forshällaskolan i Uddevalla. Inte riktiga lådor utan gula, röda och blå lådor på dataskärmen, och agenterna tillhör också spelet. Eleverna i årskurs 1, 3 och 5 är, tillsammans med sina lärare, med i ett forskningsprojekt där de tillsammans med datalogen och forskaren Lena Pareto utvecklar ett nytt matematikspel. ”Rutiga familjen”, som spelet heter är ett grafiskt matematikprogram som låter barn utveckla en djupare förståelse för positiva och negativa tal, decimalsystemet samt de fyra räknesätten.”
Tidningsartikel DIU (Datorn i utbildningen), 6/2009, oktober 2009 » 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.

MALIDA – Matematisk Lekfull Interaktion på Digital Arena, är ett samverkansprojekt mellan Uddevalla kommuns grundskoleverksamhet, Innovatums Science Center i Trollhättan och Högskolan Väst. Pilotstudien finansieras av Specialpedagogiska Skolmyndigheten.

Samarbetet mellan Uddevalla kommun, Högskolan Väst och Rutiga Familjen utvidgas och matematikspelets grafiska spelmiljö förs över till Science Centers digitala arena Caleidoscopica. I denna  ”interaktiv 3D-biograf” är användaren omsluten av en 4 meter hög och 12 meter vid scen i 270°. Där interagerar användaren med den virtuella världen genom att hantera fysiska, kubiska kuddar. Man befinner sig således mitt i händelsernas centrum för maximal närvaro- och upplevelsekänsla.

Tanken är att elever på ett mer engagerande, fysiskt aktivt och mer konkret sätt ska kunna använda lärspelet i denna miljö istället för framför en datorskärm eller en interaktiv tavla. Det långsiktiga syftet är att skapa en inkluderande, lekfull och inspirerande matematisk lärmiljö på en digital arena tillgänglig för all skolverksamhet och allmänhet i regionen, där elevers olika förmågor samverkar i en gemensam aktivitet och där samtidigt elevernas mindre utvecklade förmågor stimuleras och utvecklas.

Pilotstudien innebär att fyra typer av insatser planeras: spelanpassning till den digitala 3D-biografen, användartester av spelprototypen (specialpadegoger, forskare och en mindre grupp elever), dokumentation samt spridning av resultaten.

Studiens primära målgrupper är elever som har behov att stöd för sin matematiska utveckling och elever som har behov av att träna socialt samspel. Dock kan MALIDA, precis som Rutiga Familjen på sin ursprungliga plattform, fungera som en motiverande, om än mindre nödvändig, läraktivitet för alla elever, i enlighet med filosofin att en ”design för alla” motverkar onödig särbehandling och behovsbaserade grupperingar.

Kjell Mäki, rektor på Gränsskolan i Haparanda och kommunens matematikutvecklare tipsar om matematikspelet Rutiga Familjen på Haparanda Stads webbplats.

Läs om tipset

”Uddevalla slog storslam i regeringens mattesatsning. En speciell satsning i staden får 2,5 miljoner kronor i bidrag från Skolverket, vilket är det tredje största i Sverige.”
Tidningsartikel Bohusläningen, onsdag 6 april 2011 » Läs mer