Leifi-Projekt der JHS (Joachim Herz Stiftung)
Prototyp zum Physiklernen mit Unterstützung künstlicher Intelligenz.
Ziele/Zielgruppe
Das Projekt zielt darauf ab, ein adaptives, KI-basiertes Lernsetting für den Physikunterricht in der Sekundarstufe 1 zu entwickeln und zu erproben. Dabei wird ein Thema aus dem Physikunterricht aufbereitet, wobei Material von der kostenlosen Lernplattform www.leifiphysik.de genutzt wird. Der entwickelte Prototyp wird in einer Feldstudie auf seine Wirksamkeit untersucht und mit herkömmlichen Lehransätzen verglichen. Das Projekt trägt somit dazu bei, lernförderliche Merkmale für die Gestaltung adaptiver, KI-basierter Lernumgebungen im Bereich Physik zu identifizieren.
Inhalte
Die digitale Transformation verändert viele Teile unserer Gesellschaft nachhaltig. Im Bildungsbereich bietet die digitale Transformation die Möglichkeit, Lehr- und Lernprozesse tiefgreifend umzugestalten. Durch neue technologische Ansätze ergeben sich dabei neue Möglichkeiten für das Lehren und Lernen. Es ist dabei Aufgabe der Fachdidaktiken geeignete digital-gestützte Lehr-Lernszenarien zu entwickeln und diese auf deren Lernwirksamkeit zu überprüfen. So kann empirisch gesichertes Wissen über Erfolgsfaktoren und Nutzen digital gestützter Lehr-Lernszenarien gewonnen werden.
Insbesondere im Kontext des individuellen Lernens stellen Technologien, die auf künstlicher Intelligenz (KI) basieren, einen vielversprechenden Ansatz dar. Diese adaptiven Systeme analysieren im Hintergrund den Lernprozess und bieten den Lernenden bei Bedarf passende Hilfestellungen an. Auf diese Weise wird die Lernumgebung an die Bedürfnisse der Lernenden individuell angepasst und der Lernerfolg bestenfalls gesteigert.
Im Rahmen des hier beschriebenen Vorhabens soll ein solches adaptives, KI-basiertes Lernsetting (Prototyp) für Physik entwickelt und in der Praxis erprobt werden. Hierfür wird ein Thema des Physikunterrichts der Sekundarstufe 1 aufgearbeitet. Als Grundlage für die Inhalte wird auf Material der kostenfreien Lernplattform www.leifiphysik.de zurückgegriffen. Das entwickelte adaptive System wird in einer Feldstudie auf seine Lernwirksamkeit untersucht und mit der Lernwirksamkeit anderer (herkömmlicher Ansätze) verglichen. Das Projekt leistet damit einen Beitrag zur Identifizierung lernförderlicher Merkmale zur Gestaltung von adaptiven, KI-basierten Lernumgebungen im Kontext Physik.