Mathe leicht gemacht: Wie KI Kinder fördert

Mathe ist nicht für jedes Kind ein Kinderspiel. Doch was, wenn ein Computerprogramm genau erkennen könnte, wo dein Kind Probleme hat – und automatisch passende Übungen vorschlägt? Forschende der Technischen Universität München (TUM) und der Universität zu Köln haben genau das entwickelt: ein KI-gestütztes Lernsystem, das Mathe-Stärken und -Schwächen allein durch Blickbewegungen analysiert und individuell abgestimmte Lerninhalte bietet.

KI-ALF: Mathe Förderung, wo sie gebraucht wird

Viele Kinder starten mit Wissenslücken in die weiterführende Schule, doch individuelle Förderung ist im stressigen Schulalltag oft schwierig. Hier setzt das von Maike Schindler (Uni Köln) und Achim Lilienthal (TUM) entwickelte KI-ALF-System an. Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), hilft es Lehrkräften, mathematische Basiskompetenzen zu diagnostizieren und gezielt zu verbessern – mit Erfolg!

KI und Eyetracking: So funktioniert’s

Alles, was nötig ist, sind ein Computer mit Webcam und ein modernes KI-System. Die Webcam verfolgt die Augenbewegungen deines Kindes während Matheaufgaben. Eine sogenannte Heatmap zeigt, welche Stellen intensiv betrachtet werden (rot) und welche eher überflogen werden (grün). Die KI erkennt daraus Muster, die Aufschluss über Denkprozesse geben: Springt dein Kind strategisch durch die Aufgabe oder zählt es mühsam Punkt für Punkt?

Basierend auf den erkannten Mustern stellt die KI deinem Kind gezielt passende Übungen und Lernvideos zur Verfügung. Lehrerinnen und Lehrer erhalten automatisch erstellte Berichte und können so gezielt auf Schwierigkeiten eingehen.

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Erste Schule testet das KI-System in Mathe

Die Gesamtschule Wulfen in Nordrhein-Westfalen ist die erste Schule in Deutschland, die das innovative Lernsystem nutzt. Hier zeigte sich: Während Lehrkräfte sonst nur ein Kind individuell fördern könnten, profitieren mit KI-ALF gleich fünf Kinder gleichzeitig von personalisiertem Mathe-Training – eine echte Hilfe in Zeiten von Lehrermangel!

Und gar nicht mal so teuer: „Das System KI-ALF kann mit relativ geringem finanziellem und technischem Aufwand in Schulen genutzt werden. Das System verwendet für das Eyetracking eine handelsübliche, kostengünstige Webcam und läuft auf einem Windows-Computer“, erläutert Professorin Dr. Maike Schindler. In der Regel werden an einem Computer zwei Monitore angeschlossen: An einem Bildschirm arbeitet der Schüler oder die Schülerin, an dem zweiten Bildschirm kann die Lehrkraft die Blickbewegungen und Aufgabenbearbeitungen live verfolgen und gegebenenfalls zusätzliche Hilfestellung leisten.

Quelle: Universität zu Köln

Bilder: Adam Polczyk | Universität zu Köln