Eine KI-Assistenz fürden Chemieunterricht

Ein Forschungsprojekt der AG Chemiedidaktik an der Universität Oldenburg: Chemie.KI bewertet Schülerantworten anhand des Bewertungsschemas, das Sie festlegen und freigeben – Kriterium für Kriterium, mit Teilpunkten statt einer pauschalen Note.

Jetzt teilnehmen Projekt kennenlernen
  • wissenschaftlich fundiert
  • für Lehrkräfte
  • Universität Oldenburg

Neu: Chemie.KI wurde grundlegend überarbeitet und erweitert. Die Bewertung steht auf einer besseren Grundlage, eigene Aufgaben lassen sich jetzt selbst anlegen – und die Registrierung ist vorerst für alle Chemielehrkräfte offen.

Das Prinzip

Wie funktioniert Chemie.KI?

Für jede Chemieaufgabe hinterlegen wir ein festes Bewertungsschema mit einzelnen Kriterien – etwa: Wurde der Fachbegriff korrekt verwendet? Wurde die Begründung schlüssig hergeleitet? Ein Sprachmodell prüft die Schülerantwort anschließend Kriterium für Kriterium und vergibt Teilpunkte statt einer pauschalen Note.

Damit die KI dabei wie eine erfahrene Chemielehrkraft urteilt, trainieren wir sie zusätzlich mit tausenden echten, von Expert:innen bewerteten Schülerantworten. So lernt das Modell auch den Umgang mit unvollständigen oder sprachlich unsauberen Antworten – und erreicht in ersten Auswertungen eine Bewertungsqualität, die nah an die menschlicher Gutachter:innen heranreicht.

Geführte Demo Die Wissenschaft hinter Chemie.KI
Das Feedback

Jeder Punkt hat eine Fundstelle

Bewertet wird nicht die Antwort als Ganzes, sondern jedes Kriterium für sich. Zu jedem vergebenen Teilpunkt gehört die Stelle im Antworttext, auf die er sich stützt – farbig markiert und nachvollziehbar für Lernende wie für Sie.

Was ein Kriterium nicht abdeckt, bleibt sichtbar offen: gepunktet markiert, mit einem Hinweis, was zur vollen Punktzahl gefehlt hätte. Bewertet wird dabei nur, was die Aufgabe auch verlangt.

Kendiniz deneyin

Bir görev seçin, bir yanıt yazın ve değerlendirilmesini sağlayın. Sonuç yanındaki kartta görünür.

Erkläre, warum eine Natronlauge-Lösung basisch reagiert. Gib dabei auch an, wie sich der pH-Wert gegenüber reinem Wasser verändert.

Säure-Base · AFB II · 3 puan

Erkläre, warum eine Natronlauge-Lösung basisch reagiert. Gib dabei auch an, wie sich der pH-Wert gegenüber reinem Wasser verändert.

Natriumhydroxid suda Na+ ve OH− iyonlerine ayrışırK1. Dadurch hidroksit iyonu konsantrasyonuK2 oksonyum iyonlarınınkinden daha yüksek olur, bu yüzden çözeltinin pH değeri değişirK3.

Farbig markiert ist jeweils die Stelle, auf die sich die Bewertung eines Kriteriums stützt. Fahren Sie unten über ein Kriterium, um seine Fundstelle hervorzuheben.

  • K1

    Die Dissoziation des Feststoffs in Wasser ist mit beiden Ionen korrekt benannt.

    Dissoziation beschrieben

    1/1
  • K2

    Der Überschuss an Hydroxid-Ionen gegenüber den Oxonium-Ionen wird als Ursache genannt.

    Ionenverhältnis begründet

    1/1
  • K3

    Dass sich der pH-Wert ändert, ist genannt – aber nicht, in welche Richtung er sich gegenüber reinem Wasser verschiebt.

    pH-Wert angegeben · Hinweis: Der pH-Wert liegt über 7, dem Wert von reinem Wasser

    0/1

Erreichte Punktzahl2 von 3

Bir görevin tasarlanması

Von der Aufgabe zur Rückmeldung

Vier Schritte, von der eigenen Aufgabenstellung bis zur Auswertung der ganzen Lerngruppe.

  1. 1

    Aufgabe und Kriterien festlegen

    Sie schreiben die Aufgabe und jede Bewertungsanforderung in eine eigene Zeile mit Punktzahl. Die Gesamtpunktzahl ergibt sich daraus von selbst.

    Öğretmen
  2. 2

    Bewertungsanleitung freigeben

    Chemie.KI erzeugt daraus Musterlösung, Teilpunktregeln und Grenzfälle. Sie lesen, korrigieren und geben frei. Ohne Freigabe wird nicht bewertet.

    Öğretmen
  3. 3

    Test per Code bearbeiten

    Freigegebene Aufgaben bündeln Sie zu einem Test. Ihre Lerngruppe öffnet ihn mit einem fünfstelligen Code – ohne Konto, ohne Namen.

    Sınıf grubu
  4. 4

    Geri bildirim ve değerlendirme

    Jede Antwort erhält Teilpunkte, eine Begründung je Kriterium und die belegende Textstelle. Sie sehen die Klasse auf einen Blick – inklusive markierter Grenzfälle.

    Beide
Die vier Schritte als geführte Demo ansehen
Bugün itibarıyla

Sayılar ve gerçekler

Projenin ölçülmesi gereken dört gösterge.

17.693 notlandırılmış vakalar

Uzmanlar tarafından değerlendirilmiş öğrenci yanıtları – her değerlendirmenin temeli.

κ = 0,87 Altın standart ile uyum

İnsan öğretmenler 0,90'a ulaşıyor. Çalışmaya git

birkaç saniye geri bildirime kadar

Geri bildirim, işlem sırasında oluşur – günler sonra değil.

isim olmadan Kod ile katılım

Öğrenciler beş haneli bir kodla testleri çözer – hesap olmadan ve kişisel veriler olmadan.

Başlayın

Sonuna kadar okudunuz mu? Harika!

O hâlde başlayın – bunun size bir maliyeti yok. Hesap oluşturun, bir görevi onaylayın, sınıf grubunuzun kodla katılmasını sağlayın. Gerisi denedikçe ortaya çıkar.

Şimdi kaydolun Önce demoyu inceleyin

araştırma projesi kapsamında ücretsiz sınıf grubunuzun verileri gerekmez istediğiniz zaman silinebilir

Verlässlichkeit

Die Kontrolle bleibt bei Ihnen

Eine KI, die Leistungen bewertet, muss überprüfbar bleiben. Vier Festlegungen, die dafür sorgen.

Onay olmadan hiçbir işlem yapılmaz

Eine Aufgabe wird erst bewertet, wenn Sie die Bewertungsanleitung gelesen und freigegeben haben.

Chemie.KI örnek çözüm, kısmi puan kuralları ve sınır durumları önerir – siz onaylamadan bunların hiçbiri bağlayıcı değildir. O zamana kadar görev sınıf grubunuz tarafından görülemez.

Ölçütleriniz size aittir

Anzahl, Reihenfolge und Punktwerte werden nach jedem Modellaufruf geprüft. Abweichungen führen zum Abbruch – nicht zu einer stillen Korrektur.

Yani model değerlendirme yapabilir, ancak değerlendirilen şeyi yeniden yazamaz. Bir puan verdiğiniz bir değerlendirme ölçütü birdenbire iki puan değerinde olamaz.

Her değerlendirme yeniden hesaplanır

Teilpunkte dürfen die Maxima nicht überschreiten, die Summe muss stimmen. Beides prüft das System selbst.

Hesaplama bir aritmetik işlemidir, bir değerlendirme değildir – bu nedenle dil modeline değil, onun öncesine ve sonrasına aittir.

Sınır durumları size geri gönderilir

Unsichere Fälle werden zur Prüfung markiert statt durchgewinkt. Eigene, von Hand bewertete Antworten lassen sich als Maßstab hinterlegen.

Böylece zamanla değerlendirme değişmez; yalnızca sizin hâlâ kendiniz incelemeniz gereken durumların sayısı değişir.

Ya yapay zekâ hata yaparsa? Bunu görürsünüz: Her kısmi puana, yanıt metnindeki kanıt bölümü ve tek cümlelik bir gerekçe eşlik eder. Gerekçesini anlayamadığınız bir değerlendirme, şüphe hâlinde değerlendirme sayılmaz.

Bunun ortalama olarak ne kadar iyi başarıldığı ölçülmüş ve yayımlanmıştır.

Araştırmaya
Aufgaben

Zwei Wege zur bewerteten Aufgabe

Sie können den geprüften Bestand nutzen oder eigene Aufgaben anlegen – beide enden im selben Test.

Fertig vorbereitet

Aufgaben aus dem Bestand

Zu 13 Themenfeldern liegen 65 geprüfte Aufgaben mit fertiger Bewertungsanleitung bereit – gestützt auf tausende von Expert:innen bewertete Schülerantworten.

  • Aufgabe auswählen und direkt in einen Test übernehmen
  • Bewertungsanleitung einsehen und für eigene Aufgaben kopieren
  • Ohne Vorbereitungszeit einsetzbar
In der Demo ansehen
Selbst angelegt

Eigene Aufgaben

Kendi görev tanımınızı girin, ölçütleri belirleyin, değerlendirme talimatı oluşturun, inceleyin ve onaylayın – mevcut bir konu alanına veya kendi konunuza ait.

  • Ölçütleri ve puan değerlerini siz belirlersiniz
  • Operatör, AFB ve katılık için ince ayarlar mümkün
  • Kendi değerlendirilmiş yanıtlar kalibrasyon için saklanabilir
Kayıt oluştur

Her iki yol da aynı yerde biter: Onaylanan görevleri, sınıf grubunuzun beş haneli bir kodla açtığı bir testte bir araya getirirsiniz – hesap ve isim gerekmez. Mevcut görevlerden alınanlar önceden uyarlanabilir; değerlendirme yönergesi ise size ait kalır.

Önce inceleyip kararınızı daha sonra verebilirsiniz – demo için hesap gerekmez.

Geführte Demo
Sayılar ve gerçekler

Dört sayının arkasında ne var?

Göstergelerin nereden geldiği, ne anlama geldikleri – ve sınırlarının nerede olduğu.

17.693 notlandırılmış vakalar

İnsanlar tarafından değerlendirilmiş gerçek öğrenci yanıtları

Sayı, veri tabanımızın güncel durumunu gösterir – bir tahmin değil, bu sayfa açıldığında sayılan mevcut veri miktarıdır. Her durum, kimya dersinde gerçekten yazılmış ve uzmanlar tarafından ölçüt ölçüt değerlendirilmiş bir yanıttır.

Model, yanıtın uygulamada ne ifade ettiğini bu mevcut verilerden öğrenir: yazım hataları, yarım cümleler, alışılmadık ifadelerle yazılmış doğru düşünceler. Bu nedenle yalnızca anahtar kelime aramasından daha ılımlı, iyi niyetli bir göz gezdirmeden ise daha katı değerlendirme yapar.

κ = 0,87 Uyum

Aynı değerlendirmeyi yapan iki öğretmene yakın

Cohens κ, iki değerlendirmenin ne ölçüde uyuştuğunu ölçer – yalnızca tesadüfle açıklanabilecek eşleşmeler dikkate alınmadan. 1,0 tam bir fikir birliği, 0 ise tahmin anlamına gelirdi.

İki deneyimli öğretmen aynı yanıtları birbirlerinden bağımsız olarak değerlendirdiğinde, veri toplama çalışmalarımızda yaklaşık 0,90 değerine ulaşırlar. Chemie.KI altın standarda kıyasla 0,87 değerine ulaşır. Fark küçük, ancak mevcut – tam da bu nedenle onay size bırakılır ve sınır durumları işaretlenir.

birkaç saniye geri bildirime kadar

Soru hâlâ açıkken geri bildirim

Değerlendirme yanıt oluşturulurken gerçekleşir: gönderin, kısa süre bekleyin, geri bildirimi okuyun. Tam olarak ne kadar süreceği yanıtın uzunluğuna ve sistemin kullanım yoğunluğuna bağlıdır – dakikalar değil, saniyeler sürer.

Didaktik açısından fark hızda değil, zamanlamadadır: Nedenini ancak bir hafta sonra öğrenen kişi, kendi düşünme sürecini çoktan unutmuştur. Hemen öğrenen kişi ise bu düşünme sürecini yeniden ele alabilir.

isim olmadan Kod ile katılım

Öğrencilerin hesaba ihtiyacı yok

Bir test beş haneli bir kodla açılır. Hesap oluşturulmaz, isim sorulmaz, e-posta adresi kaydedilmez – yanıt, arkasında herhangi bir kişi olmadan veri tabanında yer alır.

Sizin için bunun anlamı şudur: Sınıf grubunu bir bütün olarak ve her yanıtı ayrı ayrı görürsünüz; ancak bir isimle eşleştirme yalnızca bunu kendiniz yaptığınız yerde – sınıfta, sistemde değil – gerçekleşir.

Durum ve sınırlar: Mevcut sayılar her sayfa açılışında güncel olarak hesaplanır. Uyum, belirli bir görev setiyle yapılan bir veri toplamadan elde edilmiştir ve her yeni görev için otomatik olarak geçerli değildir – kendi görevleriniz için bir dayanak noktasıdır, bir garanti değildir.

Yöntem, veri temeli ve değerlendirme ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

Arkasındaki bilim