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

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.

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.

Lena Pareto besöker LearnIT konferensen Game in ´Action i Göteborg, där hon presenterar följande artikel. Utility Games: gaming as a design strategy to achieve utility effects.

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)

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.