Forschende

Projekt: Chemie.KI

Drittmittelprojekt

PI: Wilke
12/2023 - 10/2030
Förderung durch zukunft.Niedersachsen
Website

Eine KI-Assistenz für den Chemieunterricht

Im schulischen und universitären Alltag bearbeiten Lernende eine Vielzahl an Aufgaben, deren Auswertung jedoch häufig nur in begrenztem Umfang erfolgen kann. Insbesondere offene Aufgabenformate mit Begründungen oder komplexen Lösungswegen sind zeitintensiv zu korrigieren, sodass individuelles, konstruktives Feedback im gewünschten Umfang oft ausbleibt. Gleichzeitig wäre eine solche Rückmeldung zentral für den Lernprozess, da sie nicht nur den Lernstand sichtbar macht, sondern gezielt zur Weiterentwicklung beiträgt. An dieser Stelle setzt das Projekt Chemie.KI an. Ziel ist die Entwicklung eines KI-gestützten Assistenzsystems, das die Bewertung von Schüler- und Studierendenantworten im Fach Chemie automatisiert übernimmt. Dabei werden Antworten nicht nur hinsichtlich ihrer fachlichen Korrektheit beurteilt, sondern auch differenziert nach vorgegebenen Bewertungskriterien analysiert und mit individuellem Feedback versehen. Grundlage hierfür sind unsere speziell trainierte KI-Modelle (>10.000 Datensätze, Stand: 03-2026), die auf authentischen Schülerantworten und didaktisch fundierten Bewertungslogiken basieren.

Plattform für Unterricht und Forschung
Chemie.KI verbindet Anwendung im Unterricht mit empirischer Forschung. Lehrkräfte können über eine webbasierte Oberfläche eigene Tests erstellen, diese per Zugangscode bereitstellen und erhalten automatisiert Auswertungen zum Lernstand ihrer Lerngruppen. Lernende wiederum erhalten unmittelbar nach der Bearbeitung ein strukturiertes, persönliches Feedback zu ihren Antworten, unabhängig von Ort und Zeit. Parallel dazu werden die anonymisierten Daten für Forschungszwecke genutzt. Auf diese Weise können die zugrunde liegenden KI-Modelle kontinuierlich verbessert und hinsichtlich ihrer Bewertungsqualität systematisch untersucht werden. Ein zentraler Fokus liegt dabei auf der Frage, inwieweit KI-Bewertungen mit menschlichen Gutachter:innen übereinstimmen und unter welchen Bedingungen eine zuverlässige Nutzung im Unterricht möglich ist. Erste Ergebnisse zeigen, dass trainierte Modelle eine hohe Übereinstimmung mit menschlichen Bewertungen erreichen und somit ein erhebliches Potenzial für den Einsatz in Lehr-Lern-Kontexten besitzen.

Didaktische Perspektive und Zielsetzung
Chemie.KI verfolgt das Ziel, die Möglichkeiten der Digitalisierung gezielt für eine verbesserte Lernbegleitung zu nutzen. Durch die Kombination aus automatisierter Bewertung, unmittelbarem Feedback und datenbasierter Analyse von Lernständen entstehen neue Möglichkeiten für personalisiertes Lernen sowie für diagnostische Einblicke in Lernprozesse. Lehrkräfte werden entlastet und erhalten gleichzeitig eine fundierte Grundlage, um ihren Unterricht adaptiv weiterzuentwickeln. Langfristig ist das System so angelegt, dass es flexibel erweiterbar bleibt und perspektivisch auch unabhängig von externen KI-Diensten betrieben werden kann. Chemie.KI versteht sich damit nicht nur als technisches Werkzeug, sondern als Beitrag zur Weiterentwicklung von Prüfungs- und Feedbackkulturen im naturwissenschaftlichen Unterricht.

Literatur: T. Wilke, „Chemie.KI - Automatisierte Aufgabenbewertung durch trainierte KI-Modelle” , CHEMKON 2026, DOI:  10.1002/ckon.70016

www.chemie-ki.de

(Stand: 20.04.2026)  Kurz-URL:Shortlink: https://uol.de/p118895
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