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.

Idag har vi vår kreativa workshop tillsammans med 12 lärare från Hovhultskolan. 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 (mål, innehåll, val av spelpartner) ser ut som följande:
ÅK 1
Vald utmaning
Att alla har taluppfattning 0-10
Valt mål
Att alla kan tiokompisarna
Valt upplägg (Klicka på bilden för förstoring)


ÅK 2
Vald utmaning
‘Matte är roligt’, stor spridning kunskapsmässigt
Valt mål
Huvudräkning, 10-kompisar
Valt upplägg (Klicka på bilden för förstoring)

ÅK 3
Vald utmaning
Att alla elever ska kunna dela upp tal
Valt mål
Förståelse för hur tal delas upp
Valt upplägg (Klicka på bilden för förstoring)

ÅK 4 & 5
Vald utmaning
4:an: Få eleverna att våga testa olika strategier.
5:an: Logiskt tänkande. Testa om det kan vara rätt och inte alltid förlita sig på uträkningen.
Valt mål
4:an: Multiplikationstabellerna, att förstå multiplikation och upptäcka genvägar.
5:an: Att välja rätt strategi vid problemlösning med multiplikation och division.
Valt upplägg (Klicka på bilden för förstoring)

ÅK 5
Vald utmaning
Få eleverna att förstå från skuld till termometer till negativa tal, konkret till abstrakt
Valt mål
Negativa tal
Valt upplägg (Klicka på bilden för förstoring)

ÅK 5-6 träning
Vald utmaning
Kunna se en mängd och uppfatta antalet utan att räkna
Valt mål
Kunna se vilka tal som hör ihop och bildar 10
Valt upplägg (Klicka på bilden för förstoring)

ÅK 5-6 sär
Vald utmaning
Konkret – abstrakt
Valt mål
Förståelse
Valt upplägg (Klicka på bilden för förstoring)

ACT, All Creators Together , bloggar om vårt besök på Innovatums Science Center i Trollhättan, där vi tillsammans med våra amerikanska kollegor (lärare, it-pedagoger, rektorer och forskare) spelar Rutiga Familjen på Caleidoscopica.

Sedan maj 2012 finns matematikspelet tillgängligt på Science Center där det projiceras på en 34m² stor yta och spelas interaktivt med hjälp av kuddar.

Under januari 2012 anordnas 6 kreativa workshops inom ramen av Skolverkets satsning på matematik i Uddevalla.

De deltagande skolorna är Dalabergsskolan, Hovhultskolan, Norgårdenskolan, Norrskolan, Sandersdalsskolan och Unnerödsskolan.Varje deltagande skola har en egen workshop under en halv dag, där lärarna arbetar i 2-3 grupper om ca 4st. Målet med denna gruppering är att framförallt få fram så många olika förslag som möjligt och att samtidigt begränsa gruppstorleken.

Syftet med dessa workshop är att lärarna konkretiserar hur de vill arbeta med matematikspelet i sin undervisning utifrån matematiksatsningens mål och lärandemålen i läroplanen för matematik. Lärarnas roll är även att identifiera kritiska (unika) aspekter. Forskarnas roll är under dessa tillfällen att stimulera till kreativitet.

Detta kreativa arbetet kan t.ex. ta avstamp i exempelfrågor som lärarna kan ställa sig:
- Hur vill jag använda matematikspelet Rutiga Familjen i min undervisning?
- Hur kan vi dela med varandra?
- Vad vill jag att eleverna ska förstå?
- Vad vill jag lära själv?

Inom ramen av WGLN är Rutiga Familjen i USA denna vecka. Tre aktiva RF lärare och 2 rektorer från Uddevalla är tillsammans med Lena Pareto på studieresa i Palo Alto, San Francisco. Besöket innebär bl.a. en besöksdag på Stanford University samt besök av tre olika grundskolor och deras klasser.

Vi börjar med en grundlig rundtur på det vackra universitetsområdet. Under lunchen lär vi oss hur det amerikanska grundskolesystemet är uppbyggt för att kunna jämföra med den svenska modellen. Sedan träffar vi vår samarbetspartner Daniel Schwartz och hans kollegor som bl.a. presenterar sitt arbete med Rutiga Familjen.

Rancho Milpitas Middle School är den första skola som vi besöker. Vi bekantar oss med skolans filosofi, träffar Dr. Kimi Schmidt och hennes SO-elever, en årskurs 7-klass som arbetar med algebra samt skolans särskolegrupp.

Sedan besöker vi tre klasser med skolans yngsta elever (5-6 år) på Encinal Elementary School. Dessa klasser fokuserar på läs- och skrivkunnighet. Vi träffar lärarna och eleverna, vi observerar deras koncentrerat arbete på sina iPads, laptops eller med audiomaterial.

Slutligen träffar vi lärarna och eleverna på Ponderosa Elemenatry School. Vi bekantar oss med tre årskurs 3 matematikklasser, där de på olika sätt arbetar med algebra.

Lena Pareto deltar i APLEC konferensen International Workshop on Adaptation and Personalization in E-B/Learning using Pedagogic Conversational Agents, in Hawaii, USA, och presenterar följande artikel: A Teachable Agent Game for Elementary School Mathematics promoting Causal Reasoning and Choice.