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.

”Uddevalla kommun får 2,5 miljoner kronor av Skolverket till ett matematikprojekt inom sex grundskolor. Projektet sker i samarbete med Högskolan i Väst som tagit fram ett dataspel där matematisk förståelse tränas genom grafiska symboler i stället för siffror.”
Pressrelease Uddevalla kommun, måndag 11 april 2011 » Läs mer

I den vetenskapliga tidskriften Educational Technology Research and Development publiceras följande artikel 2012: A teachable-agent-based game affording collaboration and competition: evaluating math comprehension and motivation (eftersom artikeln publiceras internationellt, är den på engelska).
Abstrakt: This paper presents an educational game in mathematics based on an apprenticeship model using a teachable agent, as well as an evaluative study of how the game affects (1) conceptual understanding and (2) attitudes towards mathematics. In addition, we discuss how collaborative and competitive affordances of the game may affect understanding and motivation. 19 students played the game in pairs once a week during math lessons for 7 weeks (the game-playing group) while another 19 students followed the regular curriculum (the control group). Math comprehension scores increased significantly for the game-playing group but not the control group (p < 0.05). However, there was no significant difference in attitude change between the two groups. Post hoc analyses indicated that game-playing primarily affected students’ confidence in explaining math to a peer, but not their enjoyment of doing so. Collaborative and competitive activities seem to carry a strong motivational influence for students to play the game. » Läs mer

Parallellt med att RF elever spelar matematikspelet utförs under Fas II i Skolverkets matematiksatsning 2011-2013 bl.a. klassrumsobservationer.

Under mars och april 2012 planeras och genomförs 13 observationer hos 11 lärare i 4 Uddevallaskolor. Fyra observatörer (Lena Pareto, Maria Spante, Lena Nilsson och Ann Nilsson från Högskolan Väst) besöker varsin klass under en planerad matematiklektion med Rutiga Familjen.

Varje lektionsupplägg är skapat av läraren och är unikt för varje klass. Det är också utgångspunkten för speltillfället som observeras. Under lektionen observeras bl.a. samspelet mellan lärare och elever, mellan elever och mellan elever och spelet. Observatörerna för anteckningar som sedan digitaliseras och sammanfattas, medan läraren skriver ner sina egna reflektioner kring RF-lektionerna.

Under denna period får lärarna hjälp av Kjell Svanström, projektets koordinator och lärare på Dalabergskolan, med RF spelet och eventuella teknikaliteter.

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.

Under Fas I av Skolverkets satsning på matematik i Uddevalla 2011-2013 har idag Högskolan Väst i Trollhättan i samarbete med 6 skolor från Uddevalla kommun sin första projektkonferens under namnet Vår matematik dag på Dalabergsskolan i Uddevalla.

Under denna heldag erbjuds en gemensam inledning om förmågor/kompetenser i matematik utifrån Lgr 11 följd av tre pass med följande innehåll:

1. Spela med Lena – Rutiga familjen, där lärarna testar spelet med handledning och ställer sina frågor till Lena Pareto, spelets skapare.

2. Labba med Learning studies – Kollegialt lärande. Introduktion av ”Learning studies” med Kjell Svanström, kommunal samordnare för Matematiksatsningen 2011 samt med Livia Norström och Lena Nilsson från Högskolan Väst.

3. Leka med Louise – Varför satsa på matematik? Hur kan vi göra matematikundervisningen mer laborativ, lockande och begriplig? med Louise Alström, utvecklingspedagog i matematik och svenska.

Dagsprogram:

8.30 – 9.30 Inledning
9.30 – 10.00  Kaffe
10.00 – 11.30  Pass 1
11.30 – 12.30  Lunch
12.30 – 14.00  Pass 2
14.00 – 14.30  Kaffe
14.30 – 16.00  Pass 3
16.00 – 16.30  Avslutning