Bildungsforschung in KIMADU

Das Projekt „KIMADU “ bietet ein optimales Feld für konkrete Bildungsforschung zum lernförderlichen Einsatz von generativer KI zur Vermittlung fachlicher und zukunftsrelevanter Kompetenzen im Mathematik- und Deutschunterricht. Die Forschung ist über vier Arbeitspakete organisiert, die jeweils unterschiedliche Bereiche in den Blick nehmen und von unterschiedlichen Personen verantwortet werden:

Fokus: Lehrer:innenFokus: Schüler:innen
MathematikArbeitspaket 1: Professionelle KI-Beliefs und Kompetenzen von Mathematiklehrer:innenArbeitspaket 2: Lernförderlicher Einsatz von generativer KI im Mathematikunterricht mit Fokus auf individuelle Förderung und Koaktivität
DeutschArbeitspaket 3: Professionelle KI-Beliefs und Kompetenzen von Deutschlehrer:innenArbeitspaket 4: Lernförderlicher Einsatz von generativer KI im Deutschunterricht mit Fokus auf individuelle Förderung und Koaktivität

Arbeitspaket 1 (Verantwortlich: Prof. Dr. Ingo Witzke) richtet den Blick auf die am Projekt teilnehmenden Mathematiklehrer:innen. Aus mathematikdidaktischer Perspektive sollen die Beliefs- und Kompetenzentwicklung der Lehrkräfte im Projekt hinsichtlich des lernförderlichen Einsatzes von generativer KI zur individuellen Förderung und Vermittlung zukunftsfähiger Kompetenzen im Mathematikunterricht evaluiert werden. Außerdem sollen innovative Leistungsüberprüfungsformate für die Sekundarstufe I (prüfungsrechtlicher Rahmen APO SI § 6, Absatz 8) unter Einsatz von generativer Künstlicher Intelligenz mit Fokus auf die Prozessbewertung und Reflexionsleistung der Lernenden für den Erwerb lehrplanbasierter mathematischer Kompetenzen untersucht werden. Hierzu sollen unter anderem Unterrichtsversuche, Leistungsüberprüfungsformate mit Bewertungskriterien sowie  Interview- und Fragebogenformate eingesetzt werden. Organisatorisch fällt in dieses Arbeitspaket zudem die Durchführung der Unterstützungsangebote im Bereich Mathematik, der überfachlichen Fachtagungen zu KI,  der wöchentlichen Mathematik-Online-Sprechstunde sowie der Schulbesuche für den mathematischen Teil.

Arbeitspaket 2 (Verantwortlich: Dr. Frederik Dilling) richtet den Blick auf das koaktive Lernen der Schüler:innen mit generativer KI zur Förderung mathematischer und metakognitiver Kompetenzen. Es sollen im Rahmen von Unterrichtsbeobachtungen und Leitfaden-Interviews unter anderem grundlegende Erkenntnisse dahingehend gewonnen werden, wie das koaktive Lernen mit generativer KI das selbstgesteuerte Lernen sowie die Verbesserung KI-bezogener und mathematischer Kompetenzen beeinflussen kann, die dann auch in die Arbeit mit den Lehrer:innen eingebracht werden. Unter anderem werden in diesem Zusammenhang konkrete lernförderliche Lehr-Lernszenarien und Unterrichtsmaterialien zur individuellen Förderung, aufbauend auf fachdidaktischen Kriterien, entwickelt und im Projekt in Zusammenarbeit mit den Lehrer:innen evaluiert (Design-Based-Research). Organisatorisch fällt in dieses Arbeitspaket zudem die Durchführung der Vernetzungstagung, der Kick-off- und der Abschlussveranstaltung, die Organisation des wissenschaftlichen Abschlussberichts sowie die Öffentlichkeitsarbeit inklusive Homepageeinrichtung und -pflege.

Arbeitspaket 3 (Verantwortlich: Prof. Dr. Torsten Steinhoff, Leitung: Dr. Irene Corvacho de Toro, Mareike Fuhlrott) richtet den Blick auf die am Projekt teilnehmenden Deutschlehrer:innen. Aus sprachdidaktischer Perspektive sollen die Beliefs- und Kompetenzentwicklung der Lehrkräfte im Projekt hinsichtlich des lernförderlichen Einsatzes von generativer KI zur individuellen Förderung und Vermittlung zukunftsfähiger Kompetenzen im Deutschunterricht evaluiert werden. Außerdem sollen innovative Leistungsüberprüfungsformate für die Sekundarstufe I unter Einsatz von generativer Künstlicher Intelligenz mit dem Fokus auf die Prozessbewertung und  Reflexionsleistung der Lernenden für den Erwerb lehrplanbasierter Kompetenzen im Fach Deutsch untersucht sowie Spezifika im Kontext Deutsch als Zweitsprache in den Blick genommen werden. Hierzu sollen unter anderem Unterrichtsversuche, Leistungsüberprüfungsformate mit Bewertungskriterien sowie  Interview- und Fragebogenformate eingesetzt werden. Organisatorisch fallen in dieses Arbeitspaket zudem die Durchführung der Unterstützungsangebote für Deutsch sowie zur Funktionsweise und zu den rechtlichen und ethischen Rahmenbedingungen für den Einsatz generativer KI sowie die Durchführung der wöchentlichen Deutsch-Online-Sprechstunde und der Schulbesuche für das Fach Deutsch.

Arbeitspaket 4 (Verantwortlich: Prof. Dr. Torsten Steinhoff, Leitung: Dr. Irene Corvacho del Toro und Mareike Fuhlrott) richtet den Blick auf das koaktive Lernen der Schüler:innen mit generativer KI zur Förderung sprachlicher und metakognitiver Kompetenzen im Deutschunterricht. Es sollen im Rahmen von Unterrichtsbeobachtungen und Leitfaden-Interviews grundlegende Erkenntnisse dahingehend gewonnen werden, wie das koaktive Lernen mit generativer KI das selbstgesteuerte reflektierte Lernen sowie die Verbesserung KI-bezogener und sprachlicher Kompetenzen beeinflussen kann, die dann auch in die Arbeit mit den Lehrer:innen eingebracht werden. Unter anderem werden in diesem Zusammenhang konkrete lernförderliche Lehr-Lernszenarien und Unterrichtsmaterialien zur individuellen Förderung, aufbauend auf fachdidaktischen Kriterien, entwickelt und im Projekt in Zusammenarbeit mit den Lehrer:innen evaluiert (Design-Based-Research). Organisatorisch fallen in dieses Arbeitspaket zudem die Durchführung der Vernetzungstagung, der Kick-off- und der Abschlussveranstaltung sowie die Organisation des Best-Practice-Bands.