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KI – Die Zukunft des Lernens und Lehrens? 9966

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Willkommen in der Ära der künstlichen Intelligenz (KI), einer Technologie, die nicht nur unser tägliches Leben umgestaltet, sondern auch das Bildungswesen möglicherweise revolutioniert. Von individualisierten Lernprogrammen bis hin zu fortgeschrittenen Unterstützungssystemen für Lehrkräfte – KI hat das Potenzial, die Art und Weise, wie Schüler lernen und Lehrer unterrichten, grundlegend zu verändern. In diesem Beitrag werden wir das spannende Feld der KI erkunden und diskutieren, wie es das Bildungssystem beeinflusst.

Was ist Künstliche Intelligenz (KI)?

Künstliche Intelligenz bezeichnet den Bereich der Informatik, der sich mit der Schaffung von Maschinen oder Programmen beschäftigt, die kognitive Funktionen simulieren. Dazu gehören Lernen, Problemlösen und Entscheidungsfindung, welche normalerweise als menschliche Fähigkeiten betrachtet werden. Moderne KI-Systeme basieren auf komplexen Algorithmen, maschinellem Lernen und neuronalen Netzwerken, um Muster zu erkennen und von einer großen Menge Daten zu lernen.

Entwicklung und Meilensteine der Künstlichen Intelligenz

Die Entwicklung der Künstlichen Intelligenz lässt sich in mehrere Phasen unterteilen, die sich durch unterschiedliche Schwerpunkte und Erfolge auszeichnen. Im Folgenden werden einige Meilensteine aufgeführt:

Alan Turing veröffentlicht 1950 seinen Artikel „Computing Machinery and Intelligence“, in dem er den Turing-Test vorschlägt, einen Test zur Beurteilung der Intelligenz einer Maschine.

Im Jahr 1956 fand die Dartmouth Summer Research Conference on Artificial Intelligence statt, die als Geburtsstunde der KI gilt.

ELIZA ist ein 1966 von Joseph Weizenbaum entwickeltes Computerprogramm, das die Möglichkeiten der Kommunikation zwischen einem Menschen und einem Computer über natürliche Sprache aufzeigen sollte.

Die Expertensystem-Forschung beginnt 1980, die sich auf die Entwicklung von Systemen konzentriert, die auf Expertenwissen basieren und nicht mehr allgemeine Problemlöseansätze verfolgt.

1997 besiegt Deep Blue den Schachweltmeister Garry Kasparov.

Das erste KI-System, das in einem Jeopardy!-Wettbewerb den ersten Platz belegt, Watson (IBM), wird 2009 veröffentlicht.

AlphaGo, ein von DeepMind entwickelter Go-Spieler, hat im März 2016 den weltbesten Go-Spieler, Lee Sedol, besiegt. Das war ein bahnbrechender Moment für künstliche Intelligenz, da das Go-Spiel so komplex ist und man bis dato meinte, dass kein Computer dies bewältigen würde.

ChatGPT ist ein Chatbot, der Ende November 2022 von der in San Francisco ansässigen Firma OpenAI als Web-App veröffentlicht wurde. Nur zwei Monate nach seinem Start erreichte er im Januar die Marke von 100 Millionen Nutzern. OpenAI machte auch gleich einen 10-Milliarden-Dollar-Deal mit Microsoft. Dort wird die Technologie nun in die Suchmaschine Bing und in Office-Software integriert. ChatGPT ist die bisher ausgefeilteste Iteration in einer Reihe großer Sprachmodelle, an denen seit Jahren geforscht wird.

heise.de

Die Zukunft der KI ist noch ungewiss. Es ist jedoch klar, dass sie einen tiefgreifenden Einfluss auf unsere Gesellschaft haben wird.

Aktuelle KI-Lösungen und Anbieter

Heute gibt es zahlreiche Unternehmen, die KI-Lösungen und Sprachmodelle anbieten. Zu den führenden Akteuren gehören Tech-Giganten wie Google mit seiner AI-Plattformen (Bard, DeepMind), Meta (Facebook) mit Llama 2, IBM mit Watson, Microsoft mit Azure AI sowie OpenAI und viele Start-ups, die sich auf spezifische KI-Anwendungen konzentrieren. Diese Anbieter treiben die Entwicklung von KI voran und erweitern ständig das Spektrum an verfügbaren Tools und Services. Um Künstliche Intelligenz Systeme zu erstellen und zu trainieren, benötigt man viel Rechenleistung und große Datenmengen von Trainingsdaten, die verarbeitet werden müssen. Dies können aktuell nur große Firmen wie zum Beispiel Microsoft oder Google durchführen, wie eine Machbarkeitsstudie der LEAM (Large European AI Models) zeigt, gibt es in in Europa kein KI-Rechenzentrum, welches dies schaffen könnte (Stand: Ende 2023).

Was ist ein Prompt?

Beschäftigt man sich mit Künstlicher Intelligenz und Sprachmodellen hat man immer wieder mit dem Begriff Prompt zu tun. Was ist ein Prompt?

Ein Prompt ist eine Eingabeaufforderung oder Anweisung, die verwendet wird, um einen Computer oder eine KI-Plattform anzuweisen eine besondere Aufgabe zu erledigen. Es ist eine Art „Startschuss“ in natürlicher Sprache.

Beispiele

  • Was ist die Hauptstadt von Frankreich?
  • Erzähl mir eine Geschichte über einen Drachen.
  • Schreibe ein Gedicht über die Liebe.

Neben Anweisungen kann die KI auch aufgefordert werden, Rätsel zu lösen:

  • Simon und Sarah sind in einem Zimmer mit einem Ball, einem Korb und einer Box. Simon legt den Ball in die Box und fährt in die Schule. Während Simon unterwegs ist, legt Sarah den Ball in den Korb und fährt auch zur Schule. Beide kommen später zurück nach Hause und wissen nicht was passiert ist. Wo glauben die beiden, wo der Ball ist?

Diese Prompts/Anweisungen kannst du gerne in verschiedenen Sprachmodellen testen:

Wie kann KI in der Schule eingesetzt werden?

Diese Schlagzeilen und ähnliche Bedenken kamen nach dem Durchbruch von ChatGPT auf. KI verändert die Welt und damit auch die Bildung. Schulen müssen sich an diese Veränderungen anpassen, um ihre Schülerinnen und Schülern bestmöglich auf die Zukunft vorzubereiten.

In Bildungseinrichtungen findet KI vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Lernmanagementsysteme (LMS) integrieren KI, um Kurse zu personalisieren und Lernpfade anzupassen. KI-basierte Tutorensysteme bieten Schülern individuelle Hilfe bei Schwierigkeiten, während intelligente Klassenzimmer Umgebungen mit interaktiven Lernwerkzeugen und Echtzeit-Feedback schaffen.

Treten Sie zusammen mit Ihren Schülerinnen und Schülern offen an die Technik heran, wobei Sie zugleich eine kritisch reflektierende Haltung bewahren. Folgende Punkte sollten besprochen werden:

  • Begriffsklärung: Erklären Sie wichtige Begriffe im KI-Kontext (z.B. KI, Machine Learning, Chatbot, Prompt) zu Beginn des Unterrichts.
  • Keine Pflicht zur Anmeldung: Vermeiden Sie Aufgaben, die eine persönliche Anmeldung mit personenbezogenen Daten erfordern.
  • Vor- und Nachteile thematisieren: Diskutieren Sie die Vor- und Nachteile von KI-generiertem Content ohne Live-Nutzung, z.B. durch Analyse von Deepfakes.
  • Prompt-Training: Üben Sie das Verfassen von Prompts, um die Schüler im Umgang mit KI-Systemen zu schulen.
  • Datenschutz bei Prompts: Achten Sie darauf, dass bei Prompts keine personenbezogenen Daten genutzt oder preisgegeben werden.
  • Interaktionsverhalten lehren: Sensibilisieren Sie für einen angemessenen Umgang mit KI-Systemen und betonen Sie, dass diese keine echten menschlichen Interaktionen sind.
  • Kennzeichnung von KI-Inhalten: Besprechen Sie Regeln, wie KI-beeinflusste Arbeiten gekennzeichnet werden sollen, um Transparenz und Ehrlichkeit zu fördern.
  • Kritische Prüfung von KI-Produkten: Lehren Sie, dass Ergebnisse aus KI-Systemen stets kritisch hinterfragt werden sollten.
  • Bewusstsein für Risiken: Machen Sie auf die emotionalen, suchterzeugenden und möglicherweise demotivierenden Risiken aufmerksam, die der Umgang mit KI bei Kindern und Jugendlichen hervorrufen kann.

Aktuell gibt es eine Reihe von Anbietern, welche die Nutzung von künstlicher Intelligenz ohne Schüleranmeldung ermöglichen. Zum Beispiel:

https://schulki.de/
https://fobizz.com/

Viele Anbieter sprechen von datenschutzkonformer Nutzung, was jedoch kritisch betrachtet werden muss. Für die Nutzung müssen Schülerinnen und Schüler keinen Account erstellen, doch werden die Eingaben direkt zu den großen KI-Unternehmen wie OpenAI oder Microsoft geschickt, da die oben genannten Modelle der amerikanischen Anbietern genutzt werden, um Antworten zu generieren.

Wie kann KI Schülerinnen und Schülern helfen?

KI trägt dazu bei, dass Schüler in einem auf sie zugeschnittenen Tempo lernen können. Adaptive Lernplattformen erkennen Bereiche, in denen Schüler Unterstützung benötigen, und bieten personalisierte Übungen an. KI-gestützte Sprachlernanwendungen ermöglichen es Schülern, Sprachen effektiver zu erlernen, indem sie Aussprache und Grammatik überprüfen. Zudem können KI-Programme dazu beitragen, Barrieren für Schüler mit Lernschwierigkeiten durch maßgeschneiderte Hilfsmittel abzubauen.

  • Inhalte zusammen fassen und in leichter Sprache ausgeben.
  • Schreiben lernen, gemeinsames Schreiben
  • Korrekturlesen
  • Interaktiver Tutor, welcher das Ergebnis nicht verrät sondern nur hilft (Khanmigo)
  • Bilder generieren

Wie kann KI Lehrkräften helfen?

Für Lehrkräfte bedeutet KI eine drastische Reduzierung des administrativen Aufwands. Automatisierte Bewertungssysteme können beispielsweise Essays bewerten und sofortiges Feedback geben. KI kann Lehrern auch helfen, den Fortschritt ihrer Schüler zu überwachen, Lernmaterialien zu kuratieren und sogar personalisierte Empfehlungen für jeden Schüler zu geben, um die Effektivität des Unterrichts zu steigern.

  • Zusammenfassungen erstellen
  • Unterricht planen
  • Arbeitsblätter erstellen
  • Schülerarbeiten korrigieren
  • Bilder generieren

Herausforderungen und Probleme von KI

KI bringt neben der Vielzahl von Vorteilen auch verschiedene Herausforderungen und Probleme mit sich. Hier werden mögliche Risiken und Probleme aufgeführt:

Diskriminierung: KI kann aufgrund von Voreingenommenheit in den Daten oder Algorithmen diskriminierende Entscheidungen treffen.

Datenschutz: Schutz sensibler Daten vor Missbrauch und unbefugtem Zugriff ist eine zentrale Herausforderung.

Arbeitsplatzverlust: Die Automatisierung durch KI kann zu Arbeitsplatzverlusten führen, erfordert Umschulungen und die Schaffung neuer Arbeitsmöglichkeiten.

Sicherheit: KI-Systeme müssen vor Angriffen und Manipulation geschützt werden, insbesondere in kritischen Bereichen.

Ethik und soziale Auswirkungen: Die Entwicklung und Anwendung von KI wirft ethische Fragen auf, erfordert klare Leitlinien und Standards.

Regulierung und Standards: Es ist wichtig, angemessene Regulierungen zu schaffen, um Missbrauch zu verhindern und ethische Standards sicherzustellen.

Ein weiterer nicht zu unterschätzender Punkt ist die Abhängigkeiten von großen meist amerikanischen IT-Firmen. Sollten Probleme auftreten, kann auf viele Anwendungen nicht mehr zugegriffen werden (z.B.: 8. November 2023 14:30 Uhr).

Die Zukunft von KI

Die Zukunft der KI im Bildungswesen ist vielversprechend und wird weiterhin Grenzen verschieben. Mit dem Fortschritt im Bereich des maschinellen Lernens und der natürlichen Sprachverarbeitung werden KI-Assistenten zu noch effektiveren Lernbegleitern. KI wird voraussichtlich in der Lage sein, komplexe pädagogische Herausforderungen zu bewältigen, womit individualisierte Bildung nicht nur Wirklichkeit, sondern zum neuen Standard wird.

Fazit

Künstliche Intelligenz hat das Potenzial, das Bildungswesen zu transformieren, indem sie Lehr- und Lernprozesse individualisiert, verbessert und vereinfacht. Sowohl Schüler als auch Lehrkräfte können von den vielfältigen Angeboten, die KI-Lösungen bieten, erheblich profitieren. Während wir uns an der Schwelle zu beispiellosen Möglichkeiten in der Bildung befinden, müssen wir auch ethische und Datenschutzfragen im Auge behalten, um eine gesunde und produktive Integration von KI in unseren Schulen zu gewährleisten. Die Reise der KI im Bildungswesen hat gerade erst begonnen, aber es ist sicher, dass sie die Art und Weise, wie wir lernen und lehren, nachhaltig prägen wird.

Links

unsere-schule.org

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