Vid HTU:s välbesökta konferens FlexIT, Distribuerat elektroniskt lärande, presenterar Lena Pareto matematikspelet Rutiga Familjen för deltagare från hela Sverige och för några deltagare från grannländerna.

Kan man förstå matematik utan siffror och symboler?
Rutiga Familjen – ett grafiskt mattespel som behandlar de 4 räknesätten med positiva och negativa tal.

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.

Knut och Alice Wallenberg Stiftelse, WGLN III - Wallenberg Global Learning Network III förlänger sin finansiering av Rutiga Familjen under projektnamnet Talking and Seeing Math in Games.

Efter ett 3 års finansiering, utökar WGLN sitt bidrag för perioden sept 2011 -dec 2012.

Målsättningen är att RF blir mer ”självförsörjande” genom att:

- öka lärarfunktionaliteten i Rutiga Familjen samt utveckla ett lärarverktyg för tilldelning (inkl. rättning) av tester. Syftet är att hjälpa lärarna i sin bedömning av eleven, där datan kan användas som underlag för utvärdering av elevens utveckling och inför framtida undervisningsbeslut.

- utvärdera de olika ”lärmodes” som eleven använder för att lära sin agent, genom att genomföra en pre-post studie utifrån fyra förutsättningar: elever spelar inte RF (kontroll), elever spelar RF utan agent (brons), elever spelar RF med agent i ”teaching by showing” mode (silver) och elever spelar RF med agent i ”teaching by explaining” mode (guld).

- förstärka teknologin för att klarar den ökande belastningen av det växande lärarnätverket, genom att bl. a. förfina alla spelnivåer, ta bort alla bugs, utveckla en videoserie som förklarar spelets egenskaper för lärarna och skapa en webbportal med bl.a. möjligheten för icke-deltagande lärare att kunna logga in och testa spelet.

- analysera arbetets data ytterligare och publicera resultaten på en bred front, inkl. resultat av tekniska och psykologiska karaktär.

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.

Läs om spelets grafiska utformning, dess mikrovärld samt pedagogik och få samtidigt en översikt  över de olika spelen. Eftersom Rutiga Familjen ändrar sig i takt med forskningen, uppdateras handledningen i skrivandets stund. Under tiden kan du ta del av en tidigare version som introduktion  till Rutiga Familjens kärna.
» Läs handledningen från 2008

Lena Pareto, universitetslektor i datalogi vid Högskolan Väst, träffar allmänheten och forskare på Science Café i Trollhättan och diskuterar den aktuella frågan ”Kan datorspel öka förståelsen för matematik?” samt matematikinlärning och pedagogik.