PRIMA-KI: Problemlösendes Lernen im Mathematikunterricht der Primarstufe mit KI begleiten.
Fachdidaktisch fundierte KI-Lernbegleitung für problemorientiertes Mathematiklernen in der Primarstufe
Ein Forschungsprojekt zur Entwicklung und Erforschung eines adaptiven Tutoring-Systems für das individualisierte Lernen beim mathematischen Entdecken in der Primarstufe.
Über das Projekt
Im Rahmen eines Projektes der PH Weingarten untersuchen wir die Potentiale und Gestaltungsmöglichkeiten von KI-gestützten Lernbegleitern für den Mathematikunterricht der Primarstufe. Künstliche Intelligenz bietet einzigartige Chancen für individualisiertes, adaptives Feedback beim problemorientierten Lernen – vorausgesetzt, sie wird fachdidaktisch fundiert konzipiert und eingesetzt.
Das Pilotprojekt PRIMA-KI entwickelt und erforscht prototypische KI-Lernbegleiter, die in Mathematik-Apps integriert sind und Kinder beim Erkunden und Lösen mathematischer Fragestellungen unterstützen. Dabei steht die kognitive Aktivierung und die Begleitung des eigenständigen Denkprozesses im Vordergrund.
Projektziele
- Entwicklung fachdidaktisch fundierter Gestaltungsprinzipien für KI-Lernbegleiter in der Primarstufe
- Erarbeitung optimal strukturierter Prompts und Interaktionsdesigns zur Einbettung in bestehende digitale Lernangebote für kindgerechte, fachdidaktisch sinnvolle adaptive Unterstützung
- Identifikation wirksamer Feedback-Strategien, die kognitive Belastung reduzieren ohne den Lernprozess zu ersetzen
- Evaluation des Nutzungsverhaltens und der Akzeptanz bei Kindern im Grundschulalter und Eruierung des optimalen Grades an pädagogischer Vorstrukturierung der KI-Nutzung für Kinder im Grundschulalter
- Schaffung einer evidenzbasierten Grundlage für die verantwortungsvolle und datenschutzsensible Integration von KI im Mathematikunterricht der Primarstufe
Aktueller Stand und geplantes Vorgehen
In der aktuellen Pilotphase konzentrieren wir uns auf die Entwicklung und Erprobung erster Prototypen in kontrollierten Settings. Durch systematische Variationen und rekursive Optimierung der KI-Prompt-Designs entwickeln wir Gestaltungshinweise und ein Rahmenkonzept für die adaptiven Unterstützungsfunktionen anhand der Integration von KI-Lernbegleitern in verschiedene Apps von Christian Urff. Angestrebt sind nach Einzelerprobungen erste umfangreichere Feldversuche im Jahr 2026. Wir freuen uns über Schulen oder Schulklassen, die über iPads und Wlan verfügen und gerne unter wissenschaftlicher Begleitung die ersten Versuche ausprobieren möchten. Die Apps werden dann über TextFlight kostenlos zur Verfügung gestellt.
Kontakt und Mitarbeit
Interessieren Sie sich für das Projekt und möchten als Schule oder Wissenschaftler:in kooperieren oder sich beteiligen? Dann freue freue ich mich über eine Nachricht!
christian.urff@ph-weingarten.de