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
En el marco de un proyecto de la Universidad de Educación de Weingarten, investigamos el potencial y las posibilidades de diseño de compañeros de aprendizaje con apoyo de IA para la enseñanza de las matemáticas en primaria. La inteligencia artificial ofrece oportunidades únicas para la retroalimentación individualizada y adaptativa en el aprendizaje basado en problemas, siempre que se diseñe e implemente de forma pedagógicamente sólida.
El proyecto piloto PRIMA-AI desarrolla e investiga prototipos de asistentes de aprendizaje con IA que se integran en aplicaciones de matemáticas y ayudan a los niños a explorar y resolver problemas matemáticos. El enfoque principal es la activación cognitiva y el apoyo a los procesos de pensamiento independiente.
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.
- Identificar estrategias de retroalimentación efectivas que reduzcan la carga cognitiva y apoyen a los niños sin reemplazar el proceso de aprendizaje.
- 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.
- Creación de una base empírica para la integración responsable y respetuosa con la protección de datos de la IA en la educación matemática de primaria. El proyecto de investigación aborda aspectos del uso de la IA con datos mínimos o anonimizados.
Estado actual y enfoque planificado
En la fase piloto actual, nos centramos en el desarrollo y las pruebas de prototipos iniciales en entornos controlados. Mediante variaciones sistemáticas y la optimización de los diseños de las indicaciones de IA, desarrollamos directrices de diseño y un marco para funciones de apoyo adaptativas basadas en la integración de compañeros de aprendizaje de IA en diversas aplicaciones de Christian Urff. Tras las pruebas individuales, nuestro objetivo es realizar las primeras pruebas de campo más extensas en 2026. Invitamos a escuelas o clases con iPads y acceso wifi a probar las pruebas iniciales bajo supervisión científica. Las aplicaciones estarán disponibles gratuitamente a través de TextFlight.
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 Un compañero de aprendizaje con IA ofrece apoyo individualizado, previa solicitud o en caso de errores, basado en conocimientos pedagógicos específicos de la asignatura. Esta investigación investiga si los niños utilizan esta retroalimentación detallada sobre errores para aprender de sus errores y mejorar sus tareas de localización de números, y cómo lo hacen. Los datos de aprendizaje anonimizados se pueden compartir dentro de la aplicación para su análisis científico.
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.
En las aplicaciones web Campo de cálculo Un compañero de aprendizaje de IA basado en Elevenlabs acompaña el procesamiento en el campo informático y se está probando para este propósito.
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Contacto y colaboración
¿Le interesa el proyecto y le gustaría colaborar o participar como centro educativo o investigador? ¡Estaré encantado de saber de usted!
christian.urff@ph-weingarten.de