Am 31. Januar 2025 stehen Schulen in Nordrhein-Westfalen vor einem entscheidenden Moment: Der nächste Zeugnistag naht und bringt einen vielversprechenden Ansatz zur Unterstützung von Schüler*innen in der Mathematik mit sich. Ein Forschungsteam der Universität Siegen hat ein innovatives KI-Tool entwickelt, das speziell für Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I (5. bis 10. Klasse) konzipiert ist. Jun.-Prof. Dr. Daniel Thurm, Mathematik-Didaktiker an der Universität, leitet das Projekt mit dem Titel „Assist-Me“. In Zusammenarbeit mit einem Softwareunternehmen aus Köln und einer Machine-Learning-Firma aus Baden-Württemberg wird dieses Tool mit 1,5 Millionen Euro gefördert, um Schüler*innen beim Lernen und Verstehen mathematischer Konzepte zu unterstützen.
Das Hauptziel von „Assist-Me“ ist es, Schüler*innen durch den Denkprozess zu begleiten. Anders als viele aktuelle KI-Tools, die oft nur textlastige und fehlerhafte Antworten liefern, soll dieses neue Instrument interaktive Visualisierungen bieten, die das Verständnis fördern. Vorab-Studien zeigen, dass viele Schüler*innen Schwierigkeiten haben, ihre Fragen präzise zu formulieren. Das Tool wird daher in der Lage sein, Aufgaben über die Kamera von Mobilgeräten einzulesen, Rechenfehler zu analysieren und bei Anfragen die Kommunikation zu starten. So wird das Lernen individueller und zugänglicher gestaltet.
Integration in den Unterricht
Das Aufkommen der Künstlichen Intelligenz revolutioniert das Bildungswesen, wie auch die Webseite des Bildungsservers bildungsserver.de feststellt. Die Möglichkeit, personalisiertes Lernen zu fördern und Lehrmethoden zu optimieren, wird zunehmend anerkannt. Gerade im Mathematik- und Deutschunterricht soll KIMADU, ein weiteres Projekt der Universität Siegen, dessen Start für 2025 geplant ist, generative KI-Tools integrieren.
KIMADU wird zunächst 25 weiterführende Schulen in Nordrhein-Westfalen unterstützen. Das Projekt zielt auf die Entwicklung von Unterrichtskonzepten ab, die fachliche und fächerübergreifende Kompetenzen sowie 21st Century Skills fördern. Lehrkräfte werden in der Anwendung von KI-Tools im Regelunterricht beraten, um die individuellen Potenziale durch koaktives Lernen auszuschöpfen. Die Fächer Mathematik und Deutsch wurden ausgewählt, nicht nur aufgrund ihrer häufigen Präsenz im Stundenplan, sondern auch wegen ihrer interdisziplinären Relevanz.
Forschung und Entwicklung
Der Einsatz der neuen Technologien soll begleitet werden von einer umfassenden Forschung zu den Einstellungen und Kompetenzen der Lehrkräfte sowie dem Lernen der Schüler*innen. Das Ministerium für Schule und Bildung des Landes NRW unterstützt den Zugang zu geeigneten KI-Ressourcen. Im Rahmen von KIMADU werden Lehrer*innen und Schulen zudem regelmäßig beraten, um maßgeschneiderte Lösungen für die Schul- und Unterrichtsentwicklung im Bereich KI zu finden. Die Ergebnisse der Forschungsarbeit sollen in wissenschaftlichen Artikeln und einem Abschlussbericht veröffentlicht werden.
Das Projekt „Assist-Me“ wird im Rahmen des Innovationswettbewerbs „NEXT.IN.NRW“ ab Juni 2025 für drei Jahre umgesetzt, mit dem ersten Prototyp, der Ende 2025 an ausgewählten Schulen getestet werden soll. Zudem ist eine Mittelfristige Ausgründung zur Weiterentwicklung des Tools in Planung, was die Bedeutung der KI in der Bildungslandschaft weiter unterstreicht.
Insgesamt zeigen beide Projekte – sowohl „Assist-Me“ als auch KIMADU – die Bemühungen der Hochschule, die Herausforderungen des modernen Unterrichts durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz anzugehen und gleichzeitig das Lehrer-Schüler-Verhältnis zu stärken. In einer Zeit, in der personalisierte Lernansätze gefordert sind, wird die Unterstützung durch die Forschung der Universität Siegen einen entscheidenden Beitrag leisten, um Schüler*innen nicht nur akademisch, sondern auch in ihren Kompetenzen für die Zukunft zu fördern.
