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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 13: Digitale Medien II

DD 13.1: Talk

Tuesday, March 10, 2026, 10:45–11:05, SCH/A252

Kognitive Entlastung und affektiv-motivationale Förderung beim Physiklernen: Ein empirischer Vergleich von KI-Chatbots und gestuften Hilfen — •Eleonore Becker¹, Johannes Wünsche¹, Joaquin Veith¹, Johanna Schrader^2,3 und Philipp Bitzenbauer¹ — ¹Institut für Didaktik der Physik, Universität Leipzig — ²L3S Forschungszentrum, Leibniz Universität Hannover — ³CAIMed - Niedersächsisches Zentrum für KI & Kausale Methoden in der Medizin, Hannover

Zur Unterstützung der Aufgabenbearbeitung im Physikunterricht sind Scaffolding-Methoden wie gestufte Hilfen etabliert, in der Erstellung jedoch oft ressourcenintensiv. Diese Studie untersucht das Potenzial von KI-Chatbots als Alternative. In diesem Beitrag präsentieren wir die Ergebnisse einer quasi-experimentellen Feldstudie mit 273 Neuntklässler:innen, die eine Aufgabe zum Thema Auftrieb lösten. Wir untersuchen, wie sich die Unterstützung durch einen prompt-engineerten KI-Chatbot im Vergleich zu klassischen gestuften Hilfen und Lehrbucherklärungen auf die kognitive Belastung sowie das affektiv-motivationale Erleben auswirkt. Während beide Scaffolding-Methoden die kognitive Belastung der Lernenden im Vergleich zu Lehrbucherklärungen signifikant senken, fördert nur der Chatbot zusätzlich signifikant positives affektiv-motivationales Erleben wie situatives Interesse, Selbstwirksamkeitserwartung und Freude. Wir diskutieren, wie die interaktive und soziale Natur von KI-Chatbots über reine kognitive Entlastung hinausgeht und zu diesem positiveren Gesamterleben führt.

Keywords: KI-Chatbot; Gestufte Hilfe; Problemlösen; Cognitive Load; Motivation