PRIMA-KI: Paprendizaje de resolución de problemas imetro Mamáenseñanza temática en la escuela primaria con AI acompañar.
Apoyo didáctico sólido de aprendizaje de IA para el aprendizaje de matemáticas orientado a problemas en la escuela primaria
Un proyecto de investigación para desarrollar e investigar un sistema de tutoría adaptativa para el aprendizaje individualizado en el descubrimiento matemático en la escuela primaria.
Acerca del proyecto
Im Rahmen eines Projektes der PH Weingarten untersuchen wir die Potenziale 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 stehen die kognitive Aktivierung und die Begleitung des eigenständigen Denkprozesses im Vordergrund.
Objetivos del proyecto
- Desarrollo principios de diseño didáctico específicos de la asignatura para compañeros de aprendizaje de IA en la escuela primaria
- Desarrollo de indicaciones y diseños de interacción óptimamente estructurados para su integración en los recursos de aprendizaje digital existentes, con el fin de brindar un apoyo adaptativo didáctico específico para cada materia y adaptado a los niños.
- Identifikation wirksamer Feedback-Strategien, die kognitive Belastung reduzieren und Kinder unterstützen, ohne den Lernprozess zu ersetzen
- Evaluación de los patrones de uso y la aceptación entre niños de primaria y determinación del grado óptimo de preestructuración pedagógica del uso de la IA para niños de primaria.
- Schaffung einer evidenzbasierten Grundlage für die verantwortungsvolle und datenschutzsensible Integration von KI im Mathematikunterricht der Primarstufe. Aspekte der Nutzung von KI mit möglichst wenigen bzw. anonymisierten Daten sind Teil des Forschungsvorhabens.
Estado actual y enfoque planificado
In der aktuellen Pilotphase konzentrieren wir uns auf die Entwicklung und Erprobung erster Prototypen in kontrollierten Settings. Durch systematische Variationen und 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. Nach den Einzelerprobungen sind umfangreichere Feldversuche in Schulklassen geplant. 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 TestFlight kostenlos zur Verfügung gestellt.
Ejemplos y enfoques iniciales
la aplicación Historias de matemáticas Utiliza IA para ayudar a los niños a comprender, trabajar, probar y desarrollar tareas de modelado.
En la aplicación línea numérica gibt ein KI-Lernbegleiter auf Anforderung oder bei Fehlern auf Basis von fachdidaktischem Hintergrundwissen individualisierte Hilfen. Hier wird erforscht, ob und wie Kinder diese elaborierte Fehlerrückmeldung nutzen, um aus Fehlern zu lernen und Zahlverortungsaufgaben zu verbessern. In der App können dazu anonymisiert Lerndaten für die wissenschaftliche Auswertung geteilt werden.
En la aplicación cantidades de dedos El proyecto investiga el apoyo de la IA en el análisis y procesamiento de datos de diagnóstico. La IA analiza (de forma anónima) estrategias, tiempos de memoria flash, etc., y genera resúmenes breves y útiles para que los docentes los utilicen como apoyo adicional.
In der Webapp Campo de cálculo begleitet ein KI-Lernbegleiter auf Basis von ElevenLabs die Bearbeitung und wird dort erprobt.
Den konzeptionellen Rahmen für die Frage, wie viel Lenkung KI beim Lernen braucht und wann sie in der Grundschule überhaupt eingesetzt werden sollte, beschreibt das SKILL-Modell.
Contacto y colaboración
Interessierst du dich für das Projekt und möchtest als Schule oder als Wissenschaftlerin bzw. Wissenschaftler kooperieren oder dich beteiligen? Dann freue ich mich über eine Nachricht!
christian.urff@ph-weingarten.de