Förderung des Schülerlernens mit einem Chatbot auf einer Online-Mathematik-Lernplattform

Chatbots stellen eine vielversprechende Technologie dar, um Schüler für das Mathematiklernen zu begeistern. Geleitet von Jerome Bruners Konstruktivismus und Lev Vygotskys Zone der nächsten Entwicklung entwarfen und entwickelten wir einen Chatbot, der Unterstützungsstrategien und sozial-emotionale Überlegungen integriert und in ASSISTments, einer Online-Mathematik-Lernplattform, integriert wurde. Wir führten eine experimentelle Studie durch, um den Einfluss des Lernens von Mathematik mit dem Chatbot im Vergleich zum traditionellen Lernen mit Hinweisen zu untersuchen. Diese Studie umfasste 85 Schüler aus Mittel- und Oberschulen aus drei unterschiedlichen Schulumfeldern in den Vereinigten Staaten. Die Ergebnisse zeigten keine signifikanten Unterschiede in der Mathematiklernleistung der Schüler sowie in der wahrgenommenen Hilfsbereitschaft und dem Interesse zwischen den Bedingungen Chatbot und traditionelle Hinweise. Schüler in der Chatbot-Gruppe wiesen jedoch nach der Intervention signifikant geringeres Vertrauen in die Lösung eines ähnlichen Problems auf, was wahrscheinlich auf die Entfernung des hohen Unterstützungsniveaus zurückzuführen ist, das der Chatbot bereitstellte. Trotz dessen deuteten die offenen Antworten der Schüler darauf hin, dass eine signifikant höhere Anzahl von Schülern eine positive Einstellung gegenüber Chatbots hatte. Sie schätzten die Chat-Funktion, das Aufschlüsseln eines Problems in Schritte und die Echtzeitunterstützung. Die Studie schließt mit einer Diskussion der Ergebnisse und Implikationen für Chatbot-Designer und -Entwickler und präsentiert Möglichkeiten für zukünftige Forschung und Praxis im Bereich des chatbotunterstützten Lernens. Zur Unterstützung der Open Science wurde diese Studie vorab registriert, und sowohl die Daten als auch der Analysecode, der in dieser Studie verwendet wurde, sind öffentlich verfügbar unter https://osf.io/am3p8/.