KI-basierte Systeme sind aus unserem Alltag längst nicht mehr wegzudenken und transformieren unsere Lebensweise nachhaltig. Doch wieso sollten Sie sich als Lehrkraft und wieso sollten sich Ihre Schülerinnen und Schüler damit auseinander setzen? Und auf welche Informationen können Sie als Lehrkraft zurück greifen?
Künstliche Intelligenz (KI, engl.: artificial intelligence, AI) und KI-basierte Systeme sind bereits jetzt ein alltäglicher Bestandteil unseres Lebens und werden unsere Gesellschaft zukünftig noch weiter transformieren, indem sie beispielsweise automatisiert Daten auswerten und auf dieser Basis Entscheidungen treffen – über uns, für uns und mit uns.
Warum muss dies bereits jetzt ein Thema für die Schule sein?
KI-Systeme gehören bereits zum Alltag von Lernenden und Lehrenden: Chatbots sind mittlerweile so leicht verfügbar wie Suchmaschinen, liefern Übersetzungen und Zusammenfassungen von Texten und beantworten Fragen. Autonom fahrende Fahrzeuge nutzen KI-Methoden, bilderkennende Systeme identifizieren mittels KI-Methoden Personen, Bilder, Videos und Audios lassen sich mit KI-Systemen generieren und in Social Media ist stets mit Deepfakes zu rechnen.
KI-Systeme können Lehrkräfte beim Erstellen von Material unterstützen, z. B. Unterrichtsinhalte gliedern und strukturieren, Texte für verschiedene Niveaus formulieren, Übungsaufgaben erstellen, Videos mit einer KI-generierten Stimme vertonen u. v. m.
Lernenden können KI-Systeme mit individuell angepasstem Übungsmaterial oder als Tutoren helfen, sie also in selbstorganisiertem Lernen begleiten. Die Systeme können beispielsweise direktes und individuelles Feedback zu Aufsätzen geben. Dies ersetzt nicht das Feedback der Lehrkraft, sondern ergänzt es, um die Schreibfähigkeiten der Schüler zu verbessern.
Auch Schulbuchverlage bieten KI-Funktionen zu ihren Produkten an, die Lehrkräfte bei der Material-Erstellung unterstützen oder für Lernende passgenaues Übungsmaterial erstellen.
Entscheidungen über den Umgang mit KI-Systemen, also ob und wie KI-Systeme beim Lernen im Unterricht oder darüber hinaus eingesetzt werden sollen, setzen voraus, dass Lehrkräfte den Nutzen und die Bedingungen der eingesetzten KI-Systeme beurteilen können.
Auch bei KI-Systemen muss einer digitalen Spaltung (digital divide) entgegengewirkt werden (nach KMK-Empfehlungen, S. 11):
first-level-divide: Alle Lernenden sollten gleichermaßen kostenlosen und datenschutzkonformen Zugang zu lernförderlichen Anwendungen und Materialien haben.
second-level-divide: Lernende nutzen aufgrund von Unterschieden in Motivation oder Werthaltung lernförderliche Anwendungen oder Materialien unterschiedlich häufig und intensiv.
third-level-divide: Lernende haben sehr unterschiedliche Kompetenzen, angebotene Anwendungen oder Materialien effektiv zu nutzen.
Das Ziel unseres Bildungsauftrages ist es, Kindern und Jugendlichen eine selbstbestimmte gesellschaftliche Teilhabe zu ermöglichen, indem sie kritisch und sachkundig über die Veränderungen durch Digitalisierung im Allgemeinen und KI im Speziellen urteilen können und sich Möglichkeiten der (politischen) Einflussnahme auf die kommenden Umwälzungsprozesse bewusst werden (Jennewein, 2021). Dafür ist es entscheidend, dass Lernende mithilfe lebensweltnaher Beispiele in Kombination mit Grundkenntnissen über die Funktionsweise von KI-Systemen ein Verständnis dafür entwickeln, dass die von KI-Systemen getroffenen Entscheidungen höchstens so objektiv sind, wie die Daten, die zum Training dieser KI-Systeme verwendet wurden. Wenn diese Daten also einige Gruppen in der Gesellschaft nicht angemessen repräsentieren oder bestehende systemische Diskriminierungen einschließen, dann spiegeln sich diese Vorurteile auch in den KI-Systemen selbst wider - man spricht hier von Verzerrungen. Kurz gesagt, müssen die Kinder und Jugendlichen lernen, warum die Entscheidungen von KI-Systemen nicht objektiv sind und was das für den Umgang mit KI bedeutet (Zweig, 2019, S. 9ff).
Dazu müssen den Lernenden neben der Schulung von Grundkompetenzen im Umgang mit KI-Systemen das nötige Hintergrundwissen über KI-Systeme und deren Auswirkungen auf die Gesellschaft altersgemäß vermittelt werden. Erst durch eine Betrachtung dieser drei Perspektiven wird eine umfassende und nachhaltige digitale Bildung erreicht.
Die obige Grafik basiert auf dem sogenannten „Frankfurt-Dreieck“. Dieses Modell differenziert drei Perspektiven, die für eine nachhaltige und umfassende Bildung über den digitalen Wandel relevant sind: die technologisch-mediale Perspektive, die gesellschaftlich-kulturelle Perspektive und die Interaktionsperspektive.
Das Frankfurt-Dreieck ist eine Weiterentwicklung des Dagstuhl-Dreiecks, das im Rahmen des sogenannten Dagstuhl-Prozess entworfen wurde. Im Dagstuhl-Prozess werden Leitlinien für eine umfassende und wirkungsvolle Bildung in der digital vernetzten Welt diskutiert und weiterentwickelt. Daran sind die Gesellschaft für Informatik e.V., die Gesellschaft für Medienpädagogik und Kommunikationskultur e.V. und die Initiative „Keine Bildung ohne Medien!“ maßgeblich beteiligt.
Das Bayerische Staatsministerium für Unterricht und Kultus gibt auf seiner Webseite Hinweise für gelingenden KI-Einsatz an Schulen, von Qualifizierung und Sensibilisierung von Lehrkräften über Hinweisen zur Beschaffung geeigneter Systeme hin zur Einordnung in den Prozess der Schulentwicklung.
Um die Auswirkungen von KI-Systemen auf unterrichtliche Lehr- und Lernprozesse zu untersuchen, fördert der Freistaat Bayern die Verwendung von Komponenten der Künstlichen Intelligenz in der Schule und führt dazu in den nächsten fünf Jahren einen Schulversuch mit 15 Schulen aus allen Regierungsbezirken durch. Dabei soll die Entwicklung pädagogischer Konzepte und Lernsettings, in denen KI-Komponenten zum Einsatz kommen unterstützt werden. Nähere Informationen hierzu finden sich auf der Webseite von Stiftung Bildungspakt Bayern:
Im dreijährigen Schulversuch Proof soll an 16 bayerischen Schulen erprobt werden, wie KI-Systeme bei Leistungsfeststellungen in der Schule unterstützen können, z.B. indem KI-Systeme automatisiert Rückmeldungen zur sprachlichen und inhaltlichen Korrektheit geben.
Nähere Informationen finden sich auf der Webseite von Stiftung Bildungspakt Bayern:
Folgende Unterrichtsmaterialien, geordnet nach verschiedenen Bereichen, sollen als Anregung für die Behandlung von KI als Gegenstand Ihres Unterrichts dienen:
KI-Systeme können auch als Werkzeuge im unterrichtlichen Kontext eingesetzt werden. Sie finden Ideen und Materialien unter
Adversarial Attacks sind faszinierend und beunruhigend zugleich. Durch gezielt manipulierte Eingaben, sogenannte Adversarial Examples, lassen sich Schwachstellen in maschinellen Lernmodellen ausnutzen, um die KI in die Irre zu führen.
KI verändert unser Leben rasant und tiefgreifend. Aber kann KI das Leben auf unserem Planeten nachhaltig verbessern?
Erfahren Sie mehr über das Potenzial starker Künstlicher Intelligenz (KI), die ähnlich einem menschlichen Gehirn eigenständig denken und lernen kann.
Kurze Informationen und Hinweise für den Unterricht
Angesichts der Verbreitung von KI stellt sich die kritische Frage nach der Datenzuverlässigkeit und wie Verzerrungen entstehen: Welche Auswirkungen hat dies auf Diskriminierung?
Was ist „Künstliche Intelligenz”? Erste Antworten