AI-Enhanced Cooperative Learning in Mathematics Education

AI-Enhanced Cooperative Learning in Mathematics Education: Student-AI Collaboration Through Specialized AI Agents (AICOOP-MATH)
 
Projektbeteiligte des Arbeitsbereichs Mathematikdidaktik - Primarstufe der UHH:
Prof. Dr. Marcus Schütte
Dr. Franziska Peters

Die Integration von KI und generativer KI in die Bildung eröffnet neue Möglichkeiten, wie beispielsweise durch adaptive Lernsysteme. Traditionelle Lernsysteme fokussieren jedoch auf Instruktion und Fehlerkorrektur, was kritisches Denken und Problemlösungskompetenzen einschränkt. Das Projekt ‚AI-Enhanced Cooperative Learning in Mathematics Education‘ verfolgt den innovativen Ansatz der Entwicklung eines Chatbots, der Fehler zulässt und als kooperativer Lernpartner fungiert, anstatt zu instruieren und Hinweise zum Erreichen der richtigen Antworten vorzugeben. Dadurch könnten Schüler:innen aktiv in Entscheidungs- und Lösungsprozesse einbezogen und ihre mathematischen Argumentations- sowie Reflexionsfähigkeiten gefördert werden.       
Die geplante Studie untersucht, ob Grundschüler:innen einen solchen Chatbot als Partner wahrnehmen, wie sie mit ihm zusammenarbeiten und wie sich diese Zusammenarbeit auf Kreativität und Lernen auswirkt. Eine Pilotstudie mit 50 Viertklässlern in Hamburg wird die Wirksamkeit dieses Ansatzes untersuchen. Dabei werden die Interaktionen zwischen Kind und KI analysiert, um Lernprozesse und Entscheidungsstrategien besser zu verstehen.
Langfristig könnte dieser kooperative Ansatz in Schulen eingesetzt werden, um KI nicht als Ersatz für Lehrer oder Mitschüler, sondern als unterstützenden Lernpartner zu etablieren. Das Projekt trägt zur Forschung über kindgerechte Nutzung von KI bei und berücksichtigt ethische Aspekte sowie Datenschutzrichtlinien durch den Einsatz der konformen Plattform Fobizz, für die das RRZ die Nutzung von Einzellizenzen ermöglicht hat.

Derzeitige Projektförderung

Förderung durch	Förderbetrag
Ideas and Venture Fund der Universität Hamburg (in Gutachtung)	31,900 €