プリマキ：P問題解決学習 私メートル ま小学校におけるテーマ別指導 人工知能 同行する。

小学校における問題指向型数学学習のための、教育的に健全な AI 学習サポート

小学校における数学の発見における個別学習のための適応型個別指導システムを開発および調査する研究プロジェクト。

プロジェクトについて

ヴァインガルテン教育大学（PH Weingarten）のプロジェクトの一環として、私たちは初等教育の算数教育におけるAIを活用した学習コンパニオンの可能性と設計の選択肢を調査しています。人工知能は、問題解決型学習において個別最適化された適応的なフィードバックを提供するための独自のチャンスをもたらします。ただし、それは教科教育学的に十分な根拠に基づいて設計・活用されることが前提となります。.

パイロットプロジェクト「PRIMA-KI」は、数学アプリに統合され、子どもたちが数学的な問題を探求し解決するのをサポートする、プロトタイプのAI学習コンパニオンを開発・研究しています。ここでは、認知的活性化と自立した思考プロセスの伴走が重視されています。.

プロジェクトの目標

• 発達 科目別の教育設計原則 小学校のAI学習仲間向け
• 子どもに優しく、科目別の教授法に基づいた適応型サポートを実現するために、既存のデジタル学習リソースに統合するための最適に構成されたプロンプトとインタラクション デザインの開発。
• 学習プロセスを代行するのではなく、認知的負荷を軽減しつつ子どもをサポートする効果的なフィードバック戦略の特定
• 小学生の使用パターンと受容性を評価し、小学生に対する AI 使用の教育的事前構造化の最適な程度を決定します。
• 初等教育の算数教育における責任ある、かつプライバシーに配慮したAIの導入に向けた、エビデンスに基づく基盤の構築。可能な限りデータを最小限に抑えた、あるいは匿名化されたAI利用の側面が、本研究プロジェクトの一部となっている。.

現状と今後の取り組み

現在のパイロットフェーズでは、管理された環境における初期プロトタイピングの開発と検証に注力しています。AIプロンプトデザインの体系的なバリエーションと最適化を通じて、クリスチャン・ウルフのさまざまなアプリへのAI学習コンパニオンの統合に基づき、適応型サポート機能のデザイン指針とフレームワークを開発しています。個別検証の後、学校のクラスを対象としたより大規模な実証実験を予定しています。iPadとWi-Fi環境を備え、学術的な伴走のもとで初期テストの実施にご協力いただける学校やクラスを募集しています。アプリはTestFlightを通じて無料で提供されます。.

例と初期アプローチ

アプリ 数学の物語 AI を使用して、子どもたちがモデリング タスクを理解し、取り組み、テストし、開発するのを支援します。.

アプリ内 数直線 AI学習伴走者は、要請があった際やエラーが発生した際に、教科教育学的な背景知識に基づき、個別の支援を提供します。ここでは、子どもたちがこの高度なエラーフィードバックを活用して間違いから学び、数配置課題を改善するかどうか、またその方法について研究されています。アプリ内では、そのための科学的な分析に向けて、学習データを匿名化して共有することができます。.

アプリ内 指の量 このプロジェクトは、診断データの分析と処理におけるAIの活用方法を調査します。AIは（匿名で）戦略やフラッシュメモリの時間などを分析し、教師がさらなるサポートに活用できる簡潔で役立つ要約を生成します。.

ウェブアプリで 計算フィールド ElevenLabsをベースにしたAI学習アシスタントが課題解決をサポートし、そこで試験的に導入されます。.

小学校においてAI学習にどれだけの誘導が必要であり、そもそもいつ導入すべきかという問いに対する概念的枠組みについては、 SKILLモデル.

連絡と協力

このプロジェクトに関心があり、学校として、あるいは研究者として協力・参加したいとお考えですか？その場合は、ぜひご連絡ください！

christian.urff@ph-weingarten.de