Slimme wiskundefeedback met AI

Uitdaging voor onderwijs

Voor veel vmbo-leerlingen is wiskunde moeilijk omdat kleine onduidelijkheden of fouten grote gevolgen hebben. Door een onduidelijke of foute stap in een opgave haken leerlingen af, stagneert het leren en raken leerlingen gefrustreerd (ook over het vak wiskunde zelf). Leerlingen maken om verschillende redenen fouten, uiteenlopend van slordigheidsfoutjes tot aan misconcepties. Ze hebben daarom baat bij een leermiddel dat een stapsgewijze aanpak combineert met directe, constructieve feedback. Maar voor leraren is het vaak lastig om snel en precies te zien waar en waarom het misgaat. Gerichte begeleiding is tijdrovend en inefficiënt. 

Wat leraren willen

Leraren van het Lauwers College in Grijpskerk hebben behoefte aan een hulpmiddel dat het leerproces inzichtelijk maakt en hen ondersteunt in het differentiëren van hun instructie.

Samen slimmer door co-creatie

De school is door NOLAI gekoppeld aan ontwikkelaars van Algebrakit en wetenschappers van EdAptiv (UvA). Samen ontwikkelen en onderzoeken zij een prototype van educatieve AI die het leren en lesgeven van wiskunde op het vmbo verbetert.

Ontwikkeldoelen

• Detectie van misconcepten: herkennen van systematische fouten bij leerlingen in oplossingsstrategieën voor wiskunde opgaven met meerdere stappen.
• Automatische feedback: het bieden van directe, gerichte feedback en hints om zelfstandig verder te kunnen komen.
• Stapsgewijs leren met een consistente aanpak: leerlingen worden begeleid in kleine, duidelijke stappen volgens een vaste strategie.
• Dashboard: analyses van (persistente) foutpatronen en leerdata per leerling en per klas, waardoor gerichte interventies mogelijk worden. 

Onderzoeksvragen

• Is het mogelijk om systematische fouten in wiskundige oefeningen betrouwbaar en valide te detecteren?
• Zijn het prototype en de AI doelmatig voor leerlingen en leerkrachten in het gebruik?

Stand van zaken

Dit project loopt van 2025 tot 2028 en is gestart met de voorbereiding en conceptfase. In elk co-creatieproject wordt achtereenvolgens gewerkt aan een concept, een werkend prototype en validatie van het prototype. De resultaten worden steeds zo snel en open mogelijk online gedeeld zodat onderwijs, wetenschap en EdTech-bedrijven daar hun voordeel mee kunnen doen.