Interview: Vera Bergen
Künstliche Intelligenz ist in den Schulzimmern angekommen. Am Fach- und Wirtschaftsmittelschulzentrum FMZ Luzern wird KI bereits rege im Unterricht genutzt. Wie gehen Lehrpersonen und Lernende damit um? Und was für einen Einfluss hat KI auf den Unterricht? Jonas Schumacher und Thibault Hutzli vom FMZ zeigen auf, wo der Einsatz von KI im Unterricht Sinn macht und geben Tipps zu deren Nutzung. FMZ-Schüler Tiziano gibt Einblick, wie ihm KI beim Lernen hilft.
Künstliche Intelligenz ist in aller Munde. Doch es scheint, dass nicht alle dasselbe darunter verstehen. Was ist denn KI für Euch?
Jonas Schumacher / Thibault Hutzli: KI ist eine Intelligenz, die eben nicht menschlich, sondern künstlich ist. KI lernt anhand von Daten, indem sie Muster erkennt und daraus Empfehlungen ableiten kann. Aktuell ist KI eigentlich eine schnelle und mächtige Korrelationsanalyse. KI ist aber nicht im menschlichen Sinne intelligent, denn sie kann nicht von selbst auf Gedanken oder Ideen kommen, was ihre Kreativität stark einschränkt.
«Am Fach- und Wirtschaftsmittelschulzentrum nutzen wir Künstliche Intelligenz als virtuellen Coach.»
Über Nutzen und Gefahren von Künstlicher Intelligenz wird kontrovers diskutiert. Viele sind der Ansicht, dass KI in der Schule nichts zu suchen habe. Wie sehen Sie das?
Dies ist aus unserer Sicht eine gefährliche und reaktionäre Haltung. Es wäre ähnlich, wenn man Computer grundsätzlich verbieten würde. Lernende werden im Beruf mit KI arbeiten müssen und haben einen Wettbewerbsnachteil, wenn sie nicht mit KI-Tools vertraut gemacht werden. Natürlich weist KI auch Gefahren und Nachteile auf, diese sollten aber nicht durch Verbote scheinverhindert werden. Wir sind sicher, dass Lernende, die mit KI umgehen können, im Beruf einen überproportionalen Vorteil haben werden. Aber Künstliche Intelligenz fordert die Schulen auch heraus. So mussten die Regeln - beispielsweise für das Erstellen der interdisziplinären Projektarbeit IDPA - angepasst werden. Auch wird aktuell ein KI-Reglement erstellt.
Wie setzen Sie im Informatikunterricht künstliche Intelligenz KI ein?
Wir arbeiten im Informatikunterricht mit KI in verschiedenen Anwendungen. Dabei versuchen wir durch KI-Inputs bessere Outputs zu generieren. Die Lernenden haben zum Beispiel eine Startup-Firma, für die sie einen Webauftritt bauen. KI kann Variationen für Werbetexte und «Call to Action» Aufrufe bieten. Dabei bringt KI nicht einfach die Lösung, wie viele glauben, man muss mit der KI arbeiten und kann dann aus mehreren KI-Vorschlägen eine gute Variante oder Lösung bilden. Ebenso muss KI angelernt werden, also sollte man der Künstlichen Intelligenz Informationen zum Zielpublikum, Hintergrundwissen und möglichst viele Informationen liefern, um gute Ergebnisse zu erhalten. Das muss gelernt sein und braucht Übung.
«KI an Schulen einzubinden, ist eine Herausforderung, der wir uns stellen müssen».
Wo sehen Sie die Anwendung von KI ausserhalb des Informatikunterrichts?
Überall da, wo KI einen Mehrwert liefern kann, macht deren Einsatz Sinn. Anwendungsgebiete gibt es viele und wir stehen sicherlich am Anfang der Erkundung. Am FMZ vermeiden wir die Nutzung von KI, wenn es das Lernen erschwert. Wenn Lernende eine Aufgabe mit ChatGPT beantworten und dann «copy and paste» machen, hat man keinen Lerneffekt erzielt. Schreibkompetenz geht potentiell verloren, wenn ChatGPT als Autor und nicht als Coach eingesetzt wird. KI-Texte haben zudem oft Verzerrungen (Biases) in den Daten. Biases in Künstlicher Intelligenz entstehen etwa durch fehlerhafte Daten und/oder deren Verarbeitung. Diese können unter anderem Diskriminierung von Minderheiten verstärken. Ein Beispiel für eine mögliche Fehlinterpretation einer KI ist das Phänomen der «fehlgeleiteten Assoziationen». Das bedeutet, dass die KI aufgrund der Merkmale der Trainingsdaten oder anderer zufälliger Korrelationen Zusammenhänge herstellt, die in Wirklichkeit nicht existieren oder sogar problematisch sein können. Z.B. ein Sprachmodell, das aufgrund von voreingenommenen Daten dazu tendiert, bestimmte Stereotypen zu verstärken. Wenn das Modell zum Beispiel mit Texten trainiert wurde, die Geschlechterstereotypen enthalten, könnte es unbeabsichtigt sexistische oder diskriminierende Antworten geben, wenn es zu geschlechtsspezifischen Fragen befragt wird.
Ganz im Sinne des bekannten Informatik-Slogans «garbage in, garbage out» (Abfall rein, Abfall raus) - wenn die Qualität der Eingabedaten bei KI nicht stimmt, kann auch die Qualität der Ausgabedaten nicht gut sein.
Es ist uns wichtig zu betonen, dass KI-Modelle nur so gut sind wie die Daten, mit denen sie trainiert wurden, und dass es eine sorgfältige Auswahl und Bereinigung der Trainingsdaten erfordert, um solche Fehlinterpretationen zu minimieren und unerwünschte Verhaltensweisen zu vermeiden. Zudem besteht die Gefahr, wenn viele Lernende ChatGPT als Autor nutzen, dass zu viele KI-Texte veröffentlicht werden und KI sich in Zukunft selbst referenziert. Dies wiederum hat Einfluss auf Kreativität und den Wahrheitsgehalt von Informationen und Studien. Darum nutzen wir KI «nur» im Sinne eines virtuellen Coachs, den man jederzeit und zu fast allen Themen beiziehen kann. Wir denken aber, dass im Unterricht noch lange nicht das ganze Potential von Künstlicher Intelligenz genutzt wird.
Wo setzt das FMZ Künstliche Intelligenz bereits ein?
- Sprachkorrektur und -optimierung
-
- Natürlich kann ChatGPT & Co. auch schreiben, aber aus unserer Sicht sind die Texte oft nicht adressatengerecht und verhindern die Entwicklung der Schreibkompetenz. Deswegen beschränken wir uns meist auf Sprachkorrektur und -optimierung, ausser wir brauchen schnell einen Text, der nicht besonders von Bedeutung ist.
- Brainstorming / roter Faden / Variationen
-
- Brainstorming / automatisierte Ideengenerierung: KI analysiert Ideen aus verschiedenen Quellen und generiert weitere Vorschläge, auf welche die Lernenden eventuell nicht gekommen wären oder die KI-Vorschläge helfen den Lernenden wiederum neue Ideen zu entwickeln.
- Roter Faden / Inhaltszusammenfassung: KI extrahiert die Hauptpunkte aus Texten oder Präsentationen und hilft dabei, einen klaren roten Faden für diese zu finden. Als Strukturierungshilfe kann KI die optimale Reihenfolge für die Präsentation von Inhalten vorschlagen, um den roten Faden zu stärken.
- Variationen: KI analysiert selbstgeschriebene Texte oder Slogans und schlägt aufgrund dieser und eventueller weiterer Hintergrundinformationen zusätzliche Formulierungen vor. Oftmals nutzen die Lernenden dann eine Variation aus mehreren Vorschlägen und generieren so eine verbesserte Lösung.
- Recherche / Zusammenfassung / Themenverwandte Ressourcen
-
- Recherche / schnelle Informationsbeschaffung: Die KI hilft den Lernenden, relevante Informationen zu einem bestimmten Thema aus einer Vielzahl von Quellen schnell zu finden. Sie kann Suchanfragen optimieren und relevante Texte, Artikel, Forschungspapiere und andere Ressourcen identifizieren.
- Inhaltszusammenfassung: Die KI fast längere Texte oder Artikel zusammen, um den Lernenden einen schnellen Überblick über den Inhalt zu geben. Dadurch können sie schneller einschätzen, ob die Quelle für ihre Forschung relevant ist.
- Themenverwandte Ressourcen: Die KI kann Lernenden zusätzliche Quellen empfehlen, die thematisch mit ihren Forschungsthemen verbunden sind. Dies hilft dabei, verschiedene Perspektiven zu betrachten und die Qualität der Recherche zu verbessern.
- Lernmonitoring, Individualisierung und Empfehlungen
-
- Lernmonitoring / Individualisierung: Am FMZ sind wir in Sachen Lernmonitoring mit KI noch nicht soweit. Aber es gibt bereits Schulen, welche Lerneinheiten mit integrierter KI entwickelt haben. Arbeiten von Lernenden werden dabei automatisch bewertet, individuelle Stärken und Schwächen daraus erkannt und angepasste Lernmaterialien sowie -aktivitäten von einer KI empfohlen. Es gibt bereits einige Apps, die mit KI genau diese Optimierungen integriert haben und für die Lernenden verfügbar sind. Oft – aber nicht immer – sind diese allerdings kostenpflichtig.
- Empfehlungen: Insbesondere bei Mathematik und Fremdsprachen sehen wir da ein neuartiges Potential, Lernende individualisierter zu begleiten als zuvor. In Mathematik können Apps - wie beispielsweise das kostenfreie Microsoft Math Solver - Lernvideos und Aufgaben auf Basis von bereits gelösten Übungen empfehlen. In Fremdsprachen kann eine Lehrperson neu alle Lernenden individuell dazu anfordern, ihre Schreibkompetenz und sogar Aussprache zu üben, indem sie mit einem Chatbot schreiben, sprechen und sich in Echtzeit davon korrigieren lassen. Ein Beispiel für eine solche App im Fachbereich Englisch wäre das kostenpflichtige ChatClass von Cornelsen. Die Herausforderung und der Zeitaufwand liegt für Lehrpersonen bei KI auch insbesondere darin, geeignete Apps zu finden und sich damit vertraut zu machen.
- Rollenspiele
-
- Rollenspiel z.B. einer Kundeninteraktion: Die Lernenden agieren in einer simulierten Umgebung beispielsweise als Unternehmensvertreter um KI-gesteuerten Kunden Fragen zu stellen oder Feedback zu sammeln. Dies hilft ihnen, ihre Kommunikationsfähigkeiten zu verbessern. Auch Rollenspiele z.B einer internationalen Geschäftsbeziehungen sind möglich. Die Lernenden interagieren in simulierten internationalen Geschäftsszenarien mit KI-gesteuerten Vertretern aus verschiedenen Ländern. Dies unterstützt ihre Kommunikation und ihr Verständnis für das globale Business.
- Bewerbungsgespräche vorbereiten bzw. Training von Fremdsprachen
-
- Scheininterviews mit KI: Mithilfe von KI-gesteuerten Charakteren werden Schein-Bewerbungsgespräche geführt. Die KI kann verschiedene Interviewstile und kritische Fragen simulieren, um Schülern realitätsnahe Übungsmöglichkeiten zu bieten.
- Prüfungsvorbereitung
-
- Die KI generiert anhand des Lernstoffs und der Lernzielkontrollen Prüfungsfragen in verschiedenen Variationen. Dies wird von Lehrpersonen zur Unterstützung bei der Prüfungserstellung oder von Lernenden zur Prüfungsvorbereitung genutzt.
In welchen Fächern macht der Einsatz von KI besonders Sinn?
Sprachen und Mathematik sind Fächer, die aus unserer Sicht stark durch KI unterstützt werden können. Gerade bei Sprachen ist KI ja schon seit mehreren Jahren, auch lange vor ChatGPT, schon ein grosses Thema. KI unterstützt auch in Fremdsprachen bei der Erstellung von Texten und bei der Beantwortung von Fragen.
Sie haben bereits einige Anwendungsbereiche von KI im Unterricht erwähnt. Wo kann KI Lehrpersonen unterstützen?
KI kann gewisse administrative Aufgaben übernehmen und Lehrpersonen Inputs zu weiteren Unterrichtsfragen geben oder gar Prüfungsfragen erstellen. Auch kann man Aufgabenstellungen simulieren oder kritisch hinterfragen lassen. Solange die Autorität der KI-Antworten bewertet werden kann, lässt sich ein grosser Nutzen daraus ziehen. Zukünftig könnten Lernzielkontrollen und individuelle Rückmeldungen an die Lernenden von KI’s durchgeführt werden. Dies ermöglicht den Lernenden zeitlich unabhängig zu lernen und berücksichtigt eine hohe Heterogenität durch Individualisierung und kontinuierliche Anpassung.
«KI-Modelle sind nur so gut, wie die Daten, mit denen sie trainiert werden».
Inwiefern gibt es Ängste bei Lehrpersonen bei der Einbindung von KI in den Unterricht?
Grundsätzlich machen sich Lehrpersonen rund um die Nutzung von Künstlicher Intelligenz Sorgen, wenn es um die Erkennung von KI-Texten, um die Fairness bei der Bewertung oder um die Einschätzung einer KI-Aussage geht.
Es besteht die Gefahr, dass Lehrpersonen Lernende besser bewerten, die eine Arbeit mit KI geschrieben haben, als Lernende, welche die Leistung ohne die technologische Hilfe erbracht haben. Dies könnte die Gleichheit in der Leistungsbewertung beeinträchtigen. Denn für Lehrpersonen ist es oft nicht möglich, KI generierte Texte nachzuweisen (zumindest nicht mit Sicherheit). Problematisch wird es auch, wenn Lernende KI generierte Antworten abgeben, die sie nicht verstehen oder deren Quellensicherheit und -zuverlässigkeit und Belegbarkeit sie nicht bewerten können. Daher müssen zukünftig Aufgaben gut gewählt, KI-Anwendungen für alle verfügbar gemacht und die Leistungsnachweise und Bewertungskriterien überarbeitet werden. Eine grosse Herausforderung, der wir uns stellen müssen.
Um Hemmschwellen und Ängste abzubauen und Lehrpersonen im Umgang mit KI Hand zu bieten, werden wir in Zukunft am FMZ schulinterne Weiterbildungen anbieten. Zudem bietet auch die Pädagogische Hochschule Luzern Weiterbildungen rund um KI an.
«KI kann die Gleichheit der Leistungsbewertung beeinträchtigen».
Wie reagieren die Lernenden am FMZ auf den Einsatz von KI?
Wir erleben, dass die Lernenden erstaunlich Mühe haben. Viele kennen die Tools zwar aus den Sozialen Medien, können diese aber nicht selbst einsetzen oder trainieren zu wenig damit, um Erfahrung aufzubauen. Genau um diese Erfahrung in einem sicheren Umfeld aufzubauen, braucht es Lehrpersonen, die sich damit auskennen und die Jugendlichen auf ihrem Weg begleiten.
Wie stehen Lernende am FMZ zur Künstlichen Intelligenz?
Die Antworten stammen von Tiziano, der zurzeit am FMZ eine Ausbildung macht.
Wie nutzen Sie Künstliche Intelligenz für Ihr Lernen?
Ich nutze KI für Zusammenfassungen und Präsentationen und um Lernziele zu erreichen und Fragen zu beantworten. Künstliche Intelligenz hilft mir dabei schneller Informationen zu sammeln als beispielsweise mit Google. Mit ChatGPT kann ich auch kritische Fragen generieren.
Welche Vorteile sehen Sie in der Verwendung von KI?
Zeitmanagement, Relevanz, Präzision.
In welchen Fächern haben Sie KI bereits eingesetzt ?
Wirtschaft, Geschichte, Informatik, Information/Kommunikation/Administration IKA, Integrierte Praxisteile IPT.
Gab es Herausforderungen bei der Nutzung von KI?
Ich musste lernen, wie man die Fragen formuliert. Es braucht keine kurzen Stichworte, sondern sie müssen präzise und ausführlich sein. Auch ist es manchmal schwierig die Relevanz der Antworten zu bewerten (Autorität).
Wie beurteilen Sie die Qualität der Antworten, die Sie von KI erhalten?
Ich vergleiche meine Antworten mit den Antworten von Lernenden, die keine KI nutzen. Man muss selbst genug Bescheid wissen über ein Thema, um die Antwort der KI einschätzen und bewerten zu können.
Wie reagieren Lehrkräfte auf Ihre Nutzung von KI?
Im Deutsch waren die Rückmeldungen nicht gut, weil die KI-Leistungen unzuverlässig waren. In der Mathematik waren die Rückmeldungen gut.
Welche langfristigen Auswirkungen erwarten Sie durch die Nutzung von KI auf Ihre Leistung?
Es könnte sein, dass man fauler wird und sich weniger anstrengt. Es ist wie beim Sprachen lernen, auch die Nutzung von Künstlicher Intelligenz muss immer wieder aufgefrischt werden.
Falls Lehrpersonen KI in den Unterricht eingebunden haben: Wie war das für Sie?
Beispielsweise im Informatik-Unterricht. Das war interessant, wir konnten Antworten generieren und dann diese bezüglich Relevanz bewerten.
Wünschen Sie sich in Zukunft, dass KI eine grössere Rolle spielt im Unterricht?
Nur als Hilfsmittel und es kommt auf die Bereiche an.
Kommentar schreiben