Aus der Praxis
Fehleranalyse im Mathematikunterricht
KI-gestützte Diagnose und Förderung
Die Nutzung von KI-Anwendungen eröffnet für Lehrkräfte neue Möglichkeiten. Auf Grundlage der individuellen Lösung eines Lernenden lassen sich Fehlvorstellungen und individuelle Lernhürden gezielt analysieren. Darauf aufbauend können passende Lernangebote entwickelt und differenzierte Aufgaben erstellt werden.
Die zugrunde liegende Struktur folgt einer klaren Logik: Analysieren → Weiterarbeiten → Üben.
Die Schritte bauen inhaltlich aufeinander auf, können jedoch auch unabhängig voneinander genutzt werden.
Individuelle Fehleranalyse
Die Lehrkraft gibt die anonymisierte Lösung eines Lernenden zusammen mit der Musterlösung in einen vorkonfigurierten KI-Assistenten ein. Die Anwendung analysiert dann, wo und warum der Lernende Schwierigkeiten hat. Liegt ein konzeptuelles Missverständnis, ein Strategiefehler oder ein Flüchtigkeitsfehler vor? Das Ergebnis ist eine Diagnose, die die Lehrkraft prüft, bevor sie Konsequenzen zieht.
Fehleranalyse im Mathematikunterricht - Bruchrechnung
Eine Lehrkraft stellt fest, dass ein Schüler bei Bruchrechenaufgaben wiederholt falsche Ergebnisse liefert. Zusätzlich zur Markierung der Fehler gibt sie die anonymisierte Lösung des Schülers zusammen mit der Musterlösung in eine KI-Anwendung ein. Der Assistent liefert eine Einschätzung zur Fehlerursache. Die Lehrkraft prüft das Ergebnis und hat somit eine konkrete Grundlage für das nächste Gespräch mit dem Schüler.
So funktioniert die Anwendung
Die Lehrkraft lädt die Aufgabenstellung, die Musterlösung und die anonymisierte Schülerlösung in die gewählte KI-Anwendung. Im Prompt nennt sie zusätzlich die beim aktuellen Thema typischerweise auftretenden Fehlertypen, zum Beispiel: Zähler und Nenner werden separat addiert, Brüche werden nicht gleichnamig gemacht oder das Kürzen wird vergessen. Der Chatbot ordnet die Fehler den wahrscheinlich passenden Kategorien zu, benennt das vermutlich zugrunde liegende Missverständnis und schlägt einen möglichen Erklärungsansatz vor. Die Lehrkraft entscheidet dann, ob die Einschätzung zutrifft.
Grundregeln des Gesprächs
Anonymisiert eingeben
Es dürfen keine Namen oder schulbezogenen Daten verwendet werden. Die Eingaben enthalten ausschließlich wie z. B. die Aufgabe, die Musterlösung und die Schülerlösung.
Fehlvorstellungen vorgeben
Je klarer die möglichen Fehlerkategorien im Prompt beschrieben sind, desto präziser fällt der Diagnosevorschlag aus.
Diagnosevorschlag prüfen
Die KI-Anwendung liefert eine Einschätzung, jedoch keine Sicherheit. Die Lehrkraft bestätigt, optimiert oder verwirft diese Einschätzung anhand der eigenen Beobachtungen.
Keine Bewertung, nur Analyse
Im Prompt muss klar festgelegt werden, dass ausschließlich Fehlermuster und Lernhürden analysiert werden sollen. Eine Benotung oder Gesamtbewertung erfolgt nicht.
Individueller Lernplan
Auf Basis einer Fehleranalyse entwickelt die Lehrkraft ein individuelles, KI-gestütztes Lernangebot. Dieses kann konkrete Lernziele, gezielte Übungsschritte und Möglichkeiten zur Selbstkontrolle enthalten. Die Lehrkraft prüft den Entwurf, passt ihn an die konkrete Lernsituation und den Lernenden an und setzt ihn erst dann ein, beispielsweise als strukturierte Hausaufgabe oder als Einstieg in eine individuelle Übungseinheit.
Aus der Praxis
Individueller Lernplan im Deutschunterricht
Individueller Lernplan im Deutschunterricht – Argumentierendes Schreiben
Nach der Korrektur von Aufsätzen zeigt sich, dass eine Schülerin zwar strukturiert argumentiert, aber ihre Schlussfolgerungen kaum ausformuliert. Die Lehrkraft nutzt diese Diagnose als Ausgangspunkt: Sie gibt die identifizierte Lücke und das Lernziel in eine KI-Anwendung ein und erhält einen ersten Entwurf für einen Lernplan. Diese kann von der Schülerin an ihre individuellen Bedürfnisse angepasst werden.
So funktioniert die Anwendung
Im Prompt beschreibt die Lehrkraft den aktuellen Lernstand der Schülerin, die konkrete Lücke und das angestrebte Ziel. Zudem nennt sie den Kontext: Schulform, Jahrgangsstufe, Unterrichtsthema, verfügbare Zeit und Systematik des Lernplans. Das KI-System generiert daraufhin einen strukturierten Vorschlag mit Teilzielen, konkreten Übungsschritten und einer Möglichkeit zur Selbstkontrolle. Die Lehrkraft streicht, was nicht passt, ergänzt, was fehlt, und setzt den angepassten Plan schließlich als strukturierte Hausaufgabe oder Einstieg in eine Lerneinheit ein.
Grundregeln des Gesprächs
Lücken präzise beschreiben
Je konkreter die diagnostizierte Schwierigkeit formuliert ist, desto gezielter kann der Unterstützungsvorschlag ausfallen.
Kontext mitgeben
Mithilfe von Informationen, z. B. zur Jahrgangsstufe, zum Unterrichtsthema und zur verfügbaren Zeit, kann das KI-System passendere Vorschläge machen.
Entwurf immer überarbeiten
Der KI-generierte Vorschlag dient als Ausgangspunkt, nicht als fertiger Plan. Die pädagogische Einschätzung obliegt der Lehrkraft.
Selbstkontrolle einplanen
Ein guter Lernplan sieht immer eine Möglichkeit vor, mit der Lernende selbst überprüfen können, ob sie ihr Ziel erreicht haben.
Passgenaue Aufgaben
Die Lehrkraft generiert KI-gestützt differenzierte Aufgaben, die auf die spezifischen Lücken der Lernenden abgestimmt sind und sich in ihrem Schwierigkeitsgrad unterscheiden. Sie legt die inhaltlichen Rahmenbedingungen fest, prüft die generierten Aufgaben und nimmt bei Bedarf Anpassungen vor.
Aus der Praxis
Differenzierte Aufgaben im Englischunterricht
Differenzierte Aufgaben im Englischunterricht – Simple past vs. present perfect
Im Unterricht zeigt sich, dass mehrere Lernende die Zeitformen Simple Past und Present Perfect zwar benennen können, sie in zusammenhängenden Texten jedoch systematisch verwechseln. Die Lehrkraft lässt sich mithilfe einer KI-Anwendung differenzierte Übungsvorschläge erstellen, überarbeitet passende Aufgaben und setzt diese in der nächsten Differenzierungsphase ein.
So funktioniert die Anwendung
Die Lehrkraft beschreibt das Thema, die Jahrgangsstufe, die konkrete Lernschwierigkeit, den gewünschten Schwierigkeitsgrad und das passende Aufgabenformat. Mithilfe einer KI-Anwendung werden darauf aufbauend unterschiedliche Aufgabenvorschläge mit möglichen Lösungen erstellt. Vor dem Einsatz prüft die Lehrkraft die Inhalte fachlich, sprachlich und didaktisch und passt sie an die Lerngruppe an.
Grundregeln des Gesprächs
Lernlücke möglichst konkret beschreiben
Je genauer die Lernschwierigkeit formuliert wird, desto passender sind die Vorschläge.
Aufgabenformat festlegen
Die Lehrkraft sollte angeben, welche Art von Aufgaben benötigt wird, beispielsweise Zuordnungsaufgaben, Lückentexte, Schreibaufgaben oder Anwendungsaufgaben. Ohne klare Vorgaben generiert die KI-Anwendung ein beliebiges Format.
Fachliche Richtigkeit immer prüfen
KI-Anwendungen können fachliche, sprachliche oder didaktische Fehler enthalten. Deshalb müssen alle Vorschläge vor dem Einsatz sorgfältig geprüft werden.
Vorschläge überarbeiten und anpassen
Die generierten Aufgaben dienen als Entwurf. Die Auswahl, Anpassung und didaktische Einbettung erfolgen durch die Lehrkraft.
Die Lehrkraft bleibt unersetzlich!
KI-Anwendungen unterstützen bei der Analyse, der Erstellung von Lernplänen und dem Entwurf von Aufgaben, doch die pädagogische Einordnung bleibt immer bei der Lehrkraft. Sie entscheidet, ob die Diagnose zutrifft, passt den Lernplan an die konkrete Situation an und wählt aus, welche Aufgaben wirklich geeignet sind. KI kann diesen Prozess unterstützen, das professionelle Urteil ersetzt sie jedoch nicht.
