Lena Pareto är på AIED International Conference on Artificial Intelligence in Education, in Brighton, Storbritannien. Under konferensen presenterar hon följande artikel: Teachable Agents that Learn by Observing Game Playing Behavior. Med kollegorna Daniel L. Schwartz från Stanford University, USA och Lars Svensson från Högskolan Väst, presenterar hon: Learning by guiding a teachable agent to play an educational game.

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.

Skolverket satsar på matematik i Uddevalla som i samarbete med Högskolan Väst under 2011-2013 har för mål att:
- öka djupförståelse i taluppfattning och aritmetik hos elever årskurs 1-6
- eleverna utvecklar sin förmåga till matematiska resonemang, samt sitt strategiska tänkande
- nå högre måluppfyllelse i Nationella Prov i år 3 och år  5 i matematik
- öka motivationen för en djupare förståelse för matematik hos deltagande elever och lärare
- deltagande lärare få mer erfarenhet av och kunskap om att använda alternativa läromedel
- utveckla effektiva didaktiska metoder för att integrera lärspelet i olika undervisningssituationer
- fördjupa lärares syn på aritmetik genom diskussion om samband , mönster och förståelse av tal och de fyra räknesätten
- skapa en möteskultur för erfarenhetsutbyte och didaktiska diskussioner som är både nivåövergripande (learning studies, skolmöten) och kommunövergripande (projektkonferenser).
Projektet är indelat i tre faser:
Fas I – Projektkonferens (en konferens/år för alla skolor och lärare som leds av forskarna),  samt skolgruppsmöten lärare och forskare tillsammans under HT 2011, där riktlinjer och genomförande definieras tillsammans.
Fas II – Klassrumsobservationer, där lärspelet Rutiga Familjen används i matematikundervisningen, samt återkopplingsmöten (learning studies) och skolgruppsmöten (två möten/termin/skola, innefattar skolans lärare samt forskare) under VT 2012 och HT 2012.
Fas III -  Projektkonferens, skolgruppsmöten, sammanställning av insamlat material, djupanalyser av data, rapportskrivning VT2013 samt spridning av resultaten.

Läs hela ansökan

Till AIED International Conference on Artificial Intelligence in Education, in Brighton, Storbritannien, presenterade Lena Pareto med kollegorna Daniel L. Schwartz från Stanford University, USA och Lars Svensson från Högskolan Väst, följande artikel 2009: Learning by guiding a teachable agent to play an educational game (eftersom artikeln publiceras internationellt, är den på engelska.)
Abstrakt: Teachable agents are used to support transfer of game playing knowledge to domain knowledge for an educational, arithmetic game. A pre-posttest experiment study show promising learning effects for low ability students. » Läs mer

Rutiga Familjen presenteras regelbundet  i samband med nationella och internationella konferenser, matematikdagar, skolträffar, mm. Ta del av några av dessa presentationer som inledning till matematikspelet och den bakomliggande  pedagogiken samt som introduktion till de senaste forskningsresultaten. Observera att vissa presentationer är på engelska, då de används i internationellt sammanhang.

» A Teachable-Agent Arithmetic Game’s effects on Mathematics Understanding, Attitude and Self-Efficacy (2011, AIED konferens)
» A Teachable Agent Game for Elementary School Mathematics promoting Causal Reasoning and Choice (2010, APLEC konferens)
» Utveckla matematisk förståelse och kreativa resonemang med innovativt datorspel (nov 2009, Skoldatatekskonferens för Västra Sverige)

Lärarutbildnings- och forskningsnämnden, LUN, vid Högskolan Väst beviljar bidrag för projektet Teachable Agent Games for Early Conceptual Understanding – learning, outcome and integration in classroom instruction.

Finansieringen gäller 2009 och under denna period sker bl.a. följande:

- Samarbete med lärarutbildningen på Högskolan Väst initieras.
- Användning av innovativ teknologi i autentisk miljö, dvs.i ordinarie klassrumssituation med sin ordinarie lärare, utforskas och utvärderas.
- Undervisningsmodeller och metoder för användande av IT-baserade läromedel föreslås i samarbete med lärarna.
- Möjligheterna med alternativa förklaringsmodeller för grundläggande matematik, med fokus på lågpresterande elever och elever med matematiksvårigheter, utforskas.
- Yttre motivationsfaktorer som poänglistor, ”leveling” och andra komponenter från spelvärlden utvecklas och läggs till i RF.
- Studier utförs inom ramen för hela projektet, som under 2009 också finansieras av WGLN. Studien sker med sammanlagt 12 klasser som använder Rutiga Familjen under 10 veckors tid (i Uddevalla, Göteborg, Lund och Stanford, USA), samt 9 kontrollklasser (i Uddevalla). Ett gediget dataunderlag (tester i matematikförståelse, attityd, självvärdering samt stora mängder loggningsdata från spelet) samlas in och analysen påbörjas.
- Studie påbörjas december 2009 och utvidgas med 6 nya skolor, 12 nya lärare och 16 nya klasser.