FiSK
Effekte adaptiver Feedbackbots im Simulierten Klassenraum auf prozedurales Professionswissen

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Um die Diagnosekompetenz von Lehramtsstudierenden schon in der Hochschulbildung zu fördern, wird in FiSK die Klassenraumsimulation SKRBio zu einem Förderinstrument weiterentwickelt, indem KI-basierte Chatbots als adaptive Feedbackgeber integriert werden.

Projektdaten


ForschungslinienForschungslinie Professionelle Kompetenz von Lehrkräften und pädagogischem Personal
AbteilungenDidaktik der Biologie
FörderungBundesministerium für Bildung und Forschung (1.3.202129.2.2024)
Laufzeit1.3.202131.7.2024
Statuslaufend
Beteiligte am IPNProf. Dr. Ute Harms, Johannes Poser
Verbundbeteiligte

IPN Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (Koordination), AI Coaching GmbH, Hochschule Furtwangen

Die universitäre Lehramtsausbildung umfasst neben der theoretischen Wissensvermittlung auch praxisorientierte Phasen, welche den Lehramtsstudierenden die Anwendung des im akademischen Kontext erlernten Wissens ermöglichen. Jedoch zeigt sich, dass eine stärkere Praxisorientiertheit während des Studiums wünschenswert wäre. Hier könnte der Einsatz simulierter Lernumgebungen die Chance bieten, Wissen in eine konkrete Handlungssituation einzubetten und somit die praxisnahe Wissensanwendung zu ermöglichen. Um Interaktionen zwischen (zukünftigen) Biologie-Lehrkräften und ihrer Schülerschaft simulieren zu können, wurde der Simulierte Klassenraum Biologie (SKRBio) entwickelt. Innerhalb dieser digitalen Lernumgebung können die Lehramtsstudierenden Fragen an virtuelle Schülerinnen und Schüler richten, welche basierend auf ihren voreingestellten individuellen Fähigkeits- und Eigenschaftsprofilen antworten. Die Beurteilungen der gegebenen virtuellen Schülerantworten durch die Lehramtsstudierenden lassen Rückschlüsse auf deren prozedurales fachliches, fachdidaktisches und pädagogisches Wissen zu. Die derzeitige technische Umsetzung des SKRBio ermöglicht die Messung prozeduralen Professionswissens angehender Lehrkräfte, vernachlässigt dabei aber spezifische Fördermaßnahmen während der Bearbeitung. Hier schließt das Projekt „FiSK – Effekte adaptiver Feedbackbots im Simulierten Klassenraum auf prozedurales Professionswissen“ an, in dem der SKRBio um ein KI-basiertes Bot-System erweitert wird, welches entweder direkt auf Anfragen der Lehramtsstudierenden oder automatisiert auf Basis festgelegter Algorithmen im SKRBio reagiert. Diese Feedbackbots geben adaptive Rückmeldungen zu den gezeigten Leistungen der Lehramtsstudierenden innerhalb des SKRBio und begleiten so deren Aktivitäten in der simulierten Lernumgebung.

Ziele des Projekts FiSK sind, (1) die Entwicklung eines Feedbackbots auf Grundlage KI-basierter Ansätze sowie theoriegeleiteter Kompetenzmodelle, (2) die Implementation dieser Feedbackbots in den SKRBio, um den Lehramtsstudierenden adaptives Feedback zur Förderung prozeduralen Professionswissens zu geben, (3) lernförderliche Effekte des Feedbackbots im SKRBio zu identifizieren, (4) den SKRBio auf weitere Themenbereiche auszuweiten (z. B. Experimentieren, Argumentieren) und letztlich (5) das entwickelte Unterstützungssystem aus Klassenraumsimulation und Feedbackbot in die universitäre Lehre zu integrieren.

FiSK ist ein Verbundprojekt des IPN, der Hochschule Furtwangen und der AI Coaching GmbH. Die Projektleitung liegt beim IPN. Das Projekt wird gefördert vom BMBF in der Förderlinie „Digitale Hochschulbildung – Innovationen in der Hochschulbildung durch Künstliche Intelligenz und Big Data“.

Publikationen

Projektbeteiligte

Prof. Dr. Ute Harms (IPN)

Dr. Daniela Fiedler (IPN)

Prof. Dr. Christoph Reich (Hochschule Furtwangen)

Daniel Schönle (Hochschule Furtwangen)
AI Coaching GmbH

Aktuelle Publikationen

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