Wie kann künstliche Intelligenz in die Bildung integriert werden?

Bild: Tara Winstead / Pexels.com

Infolge neuer technologischer Fortschritte wird künstliche Intelligenz (KI) zu einem immer wichtigeren Bestandteil des täglichen Lebens, auch im Bildungswesen. Wie könnte ein Unterricht mit künstlicher Intelligenz aussehen? In diesem Artikel geben wir eine kurze Einführung in die KI und erklären, wie sie schrittweise in den Unterricht integriert werden kann.

Was ist KI?

Diese Frage ist schwer zu beantworten, da es keinen wissenschaftlichen Konsens über die Definition von KI gibt. KI kann als ein Computersystem definiert werden, das in der Lage ist, intelligente Aufgaben auszuführen, die normalerweise mit dem menschlichen Verstand in Verbindung gebracht werden, z. B. Informationen interpretieren und verarbeiten, lernen, schlussfolgern, Probleme lösen, Prognosen erstellen, Entscheidungen treffen und manchmal auch kreativ tätig sein. Warum ist es schwierig, KI zu definieren? Die Hochrangige Sachverständigengruppe zu KI verweist darauf, dass der Begriff KI sich explizit auf das Konzept der Intelligenz bezieht. Da Intelligenz (sowohl bei Maschinen als auch bei Menschen) jedoch ein vages Konzept ist, verwenden KI-Forscher meist den Begriff der Rationalität. Dies bezieht sich auf die Fähigkeit, die beste Vorgehensweise zu wählen, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen, wobei die verfügbaren Ressourcen und bestimmte zu optimierende Kriterien berücksichtigt werden.

Wie kann KI in die Bildung integriert werden?

Es gibt zahlreiche vielversprechende Anwendungen von KI, die erahnen lassen, wie sie die Bildung in den nächsten Jahrzehnten verändern könnte. KI kann das personalisierte Lernen beschleunigen, eine kontinuierliche Bewertung und Rückmeldung für die Schüler/innen bereitstellen und Lernanalysen anwenden, um den Lernprozess so zu differenzieren, dass er in Echtzeit an die individuellen Bedürfnisse der Schüler/innen angepasst wird (UNESCO, 2020). KI hat bereits großes Potenzial für die Unterstützung von Schülern/-innen mit besonderem Förderbedarf gezeigt, weil sie auf deren Fähigkeiten eingehen kann. Weitere vielversprechende Anwendungen der KI sind die Beurteilung neuer Kompetenzen und prädiktive Analysen zur Verringerung von Schulabbrüchen (OECD) sowie die Verbesserung der Metakognition und des effektiven kollaborativen Lernens. KI kann das kollaborative Lernen durch adaptive Gruppenbildung, fachmännische Gesprächsbegleitung, virtuelle Agenten und intelligente Moderation unterstützen, um so die für eine bestimmte kollaborative Aufgabe am besten geeignete Gruppe zusammenzustellen (Luckin, Holmes).

Die folgende Grafik zeigt einige der potenziellen KI-basierten Lösungen für den Bildungsbereich:

AI in Education

Nach: How artificial intelligence is disrupting education | e27

Wie kann KI im Unterricht eingesetzt werden?

Abhängig von den Lernzielen gibt es drei Ansätze für die Implementierung von KI im Unterricht:

  1. Lernen mit KI, in anderen Worten: Integration von KI-Technologien in den Unterricht, um das Lernen der Schüler/innen und die Wissensvermittlung zu verbessern. Obwohl KI-Tools und -Technologien in erster Linie für Unternehmen und die Industrie entwickelt werden, gibt es bereits eine Reihe von KI-Tools für Lehrkräfte, die KI zur Verbesserung des Lernverhaltens von Schülern/-innen einsetzen möchten. Beispiele für Tools, die im MINT-Unterricht eingesetzt werden können, sind PhotoMath, eine kostenlose KI-App zur Lösung mathematischer Probleme, und Seek by iNaturalist, eine App, die dabei hilft, Tier- und Pflanzenarten anhand von Fotos zu bestimmen. Im Sprachunterricht kann Verse by Verse genutzt werden, ein Tool, mit dem Schüler/innen mithilfe von KI ein Gedicht schreiben und etwas über amerikanische Dichter/innen lernen können, und Duolingo, ein Tool zum Erlernen von Fremdsprachen. Für den Sozialkunde- und Kunstunterricht eignet sich Newspaper Navigator, ein Tool zum Durchsuchen von Millionen von historischen Zeitungsfotos, und MuseNet für die Erkundung und Erstellung musikalischer Inhalte. Tools wie Socratic und Brainly können für alle Fächer verwendet werden.
  2. Lernen für KI, d. h. der Erwerb neuer Fähigkeiten, die für das Leben und die Arbeit in einer von KI geprägten Welt benötigt werden. Damit die Schüler/innen das Potenzial der KI erschließen und die Herausforderungen in einer von KI geprägten Welt bewältigen können, müssen ihnen mathematisches Denken und Problemlösungskompetenz sowie Programmierkenntnisse und Datenkompetenz vermittelt werden. Die EU Code Week bietet Lehrkräften eine Vielzahl an Lehr- und Lernressourcen.
  3. KI erlernen, d. h., KI-bezogene Fähigkeiten anwenden, um KI effektiv zu nutzen und neue KI-Tools und -Technologien zu entwickeln. Die effektive und angemessene Nutzung bestehender KI-Systeme kann man zum Beispiel durch die Teilnahme am MOOC AI Basics for Schools erlernen.

Chancen und Herausforderungen der KI

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