Rückblick (3) – LernMIT: Anwendungen

Dec 15, 2024 | Allgemein, LernMIT

Rückblick (3) – LernMIT: Anwendungen

Wie angekündigt, geht es in diesem Rückblick um praktische Überlegungen zum Einsatz von Technologie im Unterricht.

Zunächst ist Frau Prof.’in Ute Hauck, Professorin an der Ludwig-Maximillians-Universität (München), zuzustimmen, wenn sie schreibt:[1]https://www.campus-schulmanagement.de/magazin/kolumne/generative-ki-bereits-in-der-grundschule-uta-hauck-thum

Es „sollte es längst nicht mehr nur darum gehen, Lehr- und Lernprozesse durch den Einsatz bestimmter Tools digital zu optimieren. Ebenso wenig sollten KI-basierte Lernhilfen nur dafür genutzt werden, um systembedingte Schwächen auszugleichen oder tradierten Unterricht mit Hilfe Künstlicher Intelligenz zeitsparend zu planen. Vielmehr sollten Lehr-, Lern- und endlich auch Prüfungsformate so verändert werden, dass alle Kinder Kompetenzen erwerben können, die sie benötigen, um mit den Anforderungen einer Welt zurecht zu kommen, die von rasantem technologischem Fortschritt geprägt ist. Dafür benötigen sie anregende Räume, ausreichend Zeit und passende Gelegenheiten, um stabile Basiskompetenzen im Lesen, Schreiben und Rechnen zu erwerben. Gleichzeitig erfordert es veränderte Strukturen, die dazu beitragen, dass sie übergreifende Kompetenzen für eine digitale Welt entwickeln, die eben nicht nur additiv gefördert werden, sondern integrativ aus gemeinschaftlichen co-kreativen Prozessen erwachsen (kommunizieren können, kreativ sein, kritisch denken können, Probleme lösen, handlungsfähig sein, KMK 2021).“

Diese Aussagen beziehen sich auf die Primarstufe, sind aber 1:1 auf die Sekundarstufe übertragbar. Nachfolgend werden einige technologiebasierte Anwendungen vorgestellt.

LLM

Prof.’in Hauck bezieht sich auf die Handlungsempfehlung zum Umgang mit Künstlicher Intelligenz der Kultusministerkonferenz (2024), die u.a. aus einem Impulspapier der SWK entstanden sind. Ich habe aus diesem Anlass den folgenden Artikel geschrieben:

Large Language Models

 

In #FediLZ und #BlueLZ finden sich weitere Hinweise und Tipps in Auseinandersetzung mit diesem Thema.

Im SWK Talk zum Thema “KI in der (Grund-)Schule” stellen der Co-Vorsitzende der SWK Prof. Dr. Olaf Köller, Wissenschaftlicher Direktor des Leibniz-Instituts für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (IPN) und Prof. Dr. Ulrike Cress, SWK-Mitglied und Direktorin des Leibniz-Instituts für Wissensmedien (IWM) die wichtigsten Eckpunkte des Impulspapiers der SWK „Large Language Models und ihre Potenziale im Bildungssystem“ vor. Dr. Tanja Reinlein, Leiterin der Abteilung Berufliche Bildung, Lehren und Lernen in der digitalen Welt, Prävention und Integration, Internationales des Ministeriums für Schule und Bildung des Landes Nordrhein-Westfalen stellt die Handlungsempfehlung der Bildungsministerkonferenz der Kultusministerkonferenz (KMK) für die Bildungsverwaltung zum Umgang mit Künstlicher Intelligenz (KI) in schulischen Bildungsprozessen vor und erläutert diese. Im Anschluss diskutieren sie gemeinsam mit Prof. Dr. Beat Döbeli Honegger, Leiter des Instituts für Medien und Schule (IMS) an der Pädagogische Hochschule Schwyz und Carina Geier, Projektleiterin des Projektes KI@school der Stiftung Bildungspakt Bayern über die Potenziale und Risiken der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Künstlicher Intelligenz für Lehrende und Lernende in Schulen und die praktische Umsetzung.

Das französische KI-Start-up Mistral AI hat seinem KI-Chatbot „Le Chat“ letzte Woche ein umfangreiches Update verpasst.

Mit neuen Funktionen wie Websuche, Bildgenerierung und dem Canvas-Feature ermöglicht Le Chat nun ein multimodales Arbeiten. Das neue Sprachmodell Pixtral Large kann dabei nicht nur Texte, sondern auch visuelle Inhalte und Dokumente analysieren und verarbeiten.

Im Gegensatz zu Konkurrenten wie ChatGPT, die ähnliche Funktionen oft nur in kostenpflichtigen Varianten anbieten, ist Le Chat kostenlos. Dadurch wird es zu einer besonders attraktiven Option für Lehrer.

In diesem Artikel zeige ich euch, was der Chatbot alles kann, wie ihr ihn für den Schul- und Unterrichtskontext nutzen könnt und ob Le Chat möglicherweise die beste kostenlose KI für Lehrer sein könnte.

Es ist kaum mehr vorstellbar, aber einige deiner Lehrer:innen haben noch mit dem Rechenschieber Mathe gelernt und auf Kreidetafeln geschrieben. Es ist gar nicht so lange her, da waren Taschenrechner und Whiteboards die Symbole der digitalen Transformation an Schulen. Künstliche Intelligenz (KI) hat diese Entwicklungen in den Schatten gestellt – change hat sich angeschaut, was das bedeuten könnte.

Er fragt: Wie können wir KI-integrierende Aufgaben im Unterricht und in Prüfungen sinnvoll reflektieren und bewerten? In seinem Blogbeitrag stellt er Bewertungsansätze für prozessorientiertes Lernen mit KI vor – u.a. mit geeigneten Operatoren, Arbeitsaufträgen und Bewertungsbeispielen.

Der Ernst Klett Verlag hat zusammen mit Forschern und Lehrkräften einen kostenlosen Lernkurs zum Thema Künstliche Intelligenz für Schulen entwickelt (frei bis März 2025)

Sie heißen Lernbots, KI-Tutoren, Assistenzsysteme oder auchAgenten: So rasant wie der technologische Fortschritt im Bereich Künstliche Intelligenz entwickeln sich auch Tools, die mittels KI Feedback zu Aufsätzen, bearbeiteten Sachaufgaben und vielem mehr geben können. Was können diese Tools bereits und wo liegen ihre Grenzen? Inwiefern können sie Lehrkräfte entlasten und den Lernprozess der Schülerinnen und Schüler fördern?

  • Lucas Laux: Ute Schmid im Interview: Was KI-Systeme leistenkönnen und was nichtUte Schmid ist Professorin für Angewandte Informatik und leitet den Lehrstuhl für Kognitive Systeme an der Universität Bamberg. Mit ihrem wissenschaftlichen Hintergrund als Informatikerin und Psychologin kombiniert sie verschiedene Perspektiven, um menschzentrierte KI-Systeme zu entwickeln und verständlich zu machen. Im Interview mit Lucas Laux verdeutlicht sie, worauf es beim Einsatz von KI-Tools ankommt und warum bereits Kinder im Grundschulalter ein Grundverständnis von Künstlicher Intelligenz entwickeln sollten.
  •  Dorothee Wiegand (c’t magazin): Wenn ChatGPT die Hausaufgaben macht

KI-Chatbots sind längst in Schulen und Hochschulen angekommen. Während Schüler und Studenten neugierig damit experimentieren, hadern viele Lehrkräfte noch mit den Herausforderungen durch die KI. Datenschutz, Prüfungsformate und pädagogische Sinnhaftigkeit werden kontrovers diskutiert – ein Überblick. Dieser Beitrag stammt aus einem Heft der c’t. Wer den aktuellen Stand rund um KI kennenlernen möchte, dem empfehle ich diese Ausgabe. Viele Beiträge sollten mit „normalem“ IT Verständnis erschlossen werden können…

Wer sich einen Überblick, inkl. einem Blick in die Zukunft verschaffen will, dem empfehle ich (wenn auch in schlechter Bildqualität):

Was kann künstliche Intelligenz im Unterricht leisten, wo sind die Grenzen, wo die Potentiale? Die Keynote stellt die Funktionsweise von KI dar und zeigt aktuelle und mögliche Entwicklungen. Der Vortrag legt den Fokus auf die Lern- und Lernprozesse, die durch KI unterstützt werden können. Im Ausblick wird darauf eingegangen, wie KI Schule und Bildung langfristig verändern wird. Prof. Dr. Ulrike Cress ist Direktorin des Leibniz-Instituts für Wissensmedien. Das Leibniz-Institut Tübingen ist eine Forschungseinrichtung, das sich seit über 20 Jahren mit der Nutzung digitaler Medien für Lern- und Wissensprozesse beschäftigt. Es betreibt Grundlagenforschung im Bereich des Lehrens- und Lernens, entwickelt eigene Lernsettings für alle Bereiche der Bildung, nämlich Schule, Hochschule aber auch informelles Lernen. Ulrike Cress berat die Bildungspolitik als Mitglied der ständigen wissenschaftlichen Kommission der KMK. Sie ist außerdem stellvertretende Vorständin der Deutschen Telekomstiftung.

Podcast

Immer wieder nachgefragt: Podcastnutzung in der Schule.

LernMIT: Podcast

Darüber hinaus unterstützen Podcasts die eigene Unterrichtsarbeit. Und hier meine Top 3 der regelmäßig gehörten Bildungspodcasts:

und wegen der vielen Techniktipps:

sowie Unterhaltsames:

und noch viele andere mehr…

QR-Code

Es mag einige überraschen, dass ich mich in einem aktuellen Blogbeitrag mit einem so „banalen” Thema wie dem QR-Code beschäftige. Anlass war der kürzlich im SWR (ARD) ausgestrahlte Beitrag: Betrug mit QR-Codes: “Quishing” greift um sich

LernMIT: QR-Code

 

Quizze

Quizze sind in der Unterrichtspraxis eine gerne genutzte Methode, um das Lernen und das Behalten von Wissen zu fördern. Doch wie tragen regelmäßige Quizze tatsächlich zur Förderung der Lernleistung bei? Welche Bedingungen und Formate sind dabei besonders erfolgversprechend? Diese und weitere Fragen wurden in der Metaanalyse „Regarding class quizzes: A meta-analytic synthesis of studies on the relationship between frequent low-stakes testing and class performance“ von Sotola und Crede (2020) untersucht, die sich mit der Wirksamkeit von Quizzen im Bildungskontext beschäftigt.

Darüber hinaus gibt es noch diese Themenseite:

Quiz

Makerspace

Kürzlich durfte ich den Festvortrag zum 100-jährigen Bestehen des Medienzentrums des Wetteraukreises halten. Da viele Lehrkräfte und Schulleitungen gekommen waren, ging es mir darum, die Adressaten des Bildungsangebots selbst, nämlich die Schülerinnen und Schüler, deutlicher einzubeziehen und die damit verbundenen pädagogischen Herausforderungen zu thematisieren, nicht zuletzt angeregt durch die Aussagen der aktuellen Jugendstudien (s.u.) und diese Zitate aus den 1920er Jahren, also zur „Geburtsstunde“ des Medienzentrums:

  • Das Ziel der Erziehung ist die Schaffung von Möglichkeiten für Kinder, Dinge zu erfinden und zu entdecken. Jean Piaget, Biologe (1896-1980)
  • Wenn wir Lernende heute so unterrichten, wie wir gestern unterrichtet wurden, nehmen wir ihnen ihr Morgen. John Dewey, US amerikanischer Philosoph (1859 – 1952)

Wie die historischen Pädagogen sehe ich die heutigen digitalen Medien als wertvolle Werkzeuge an, um den Herausforderungen einer heterogenen Lerngruppe gerecht zu werden. Die Technologien können nicht nur zur Informationsvermittlung, sondern auch zur Förderung von Kreativität, Selbstständigkeit und tiefem Verständnis eingesetzt werden. Mit dem Fokus auf unsere Schülerinnen und Schüler können wir die Möglichkeiten der digitalen Kultur nutzen, um eine moderne, umfassende und effektive Bildung für die Generation Z zu gestalten.

In Bezug auf die MINT-Fächer ist die Frage nach der Unterrichtsmethode von Interesse. Laut MINT-Bildungsbarometer (s.o.) werden Jugendliche beim kollaborativen problemorientierten Lernen mit sehr realitätsnahen Problemstellungen konfrontiert, z.B. mit der Frage, wie Offshore-Windparks so gebaut werden können, dass sie die Meeresflora und -fauna möglichst wenig stören. Die Aufgaben sind immer so komplex, dass sie nur mit dem Wissen und Können der Mitschülerinnen und Mitschüler sowie mit Hilfe weiterer Quellen in der vorgegebenen Zeit bearbeitet werden können. Die Lehrerinnen und Lehrer haben nur eine unterstützende Funktion. Die Begleitforschung zeigt: Mit der Methode des kollaborativen problemorientierten Lernens können doppelt so große Lernfortschritte erzielt werden wie in einem Jahr Mathematikunterricht in der Sekundarstufe I.

Um mehr Menschen für einen MINT-Beruf zu gewinnen, empfiehlt das MINT Nachwuchsbarometer KI-gestützte Beratungssysteme, die Jugendliche bei der Suche nach einem geeigneten Ausbildungsplatz unterstützen. Ähnlich hilfreich könnten KI-Systeme an Hochschulen sein, um die hohe Abbrecherquote in den MINT-Fächern zu senken. 

Ein Bericht des NDR über die Expo 2024 zeigt Beispiele für gelungene Förderung/Forderung unserer Jugendlichen:

Roboter, KI oder Medizin – das Spektrum auf der “IdeenExpo” ist breit. Besonders jüngere Menschen sollen angesprochen werden.

Hier noch einige Tipps/Links

  • Kreismedienzentrum Esslingen

Unser Trini-Projekt ist ein guter Einstieg ins Making-Universum für Kinder (und Jugendliche) ohne Vorerfahrungen. Die Lernmaterialien sind klar strukturiert und geben den Schülerinnen und Schülern Sicherheit und Orientierung. Gleichzeitig vermitteln Sie wichtiges Wissen und Fähigkeiten, um später eigene Making-Ideen unter offeneren Rahmenbedingungen umzusetzen. 

Spannende Experimente für Kinder und Jugendliche ab der 5. Klasse

In dieser Handreichung „Makerspaces in der Schule: So geht lernen heute“ geht es um die wichtigsten Aspekte, die bei der Gründung eines Makerspaces zu beachten sind. Ihr findet heraus, was ein Makerspace eigentlich ist, was diesen ausmacht und wozu er dienen kann. Spannende Erfahrungsberichte machen deutlich, wie die Umsetzung in der Praxis aussieht und welche verschiedenen Ausführungen eines solchen besonderen Lernortes es geben kann. Wenn Ihr herausfinden möchtet, wie man einen Makerspace außerdem im Schulkontext verankern kann, wie er aufgebaut und eingerichtet wird und wie eine optimale Wirkkraft erzielt wird, dann erkundet die Handreichung der Tüftel Akademie in Zusammenarbeit mit Konnektiv und Save The Children Deutschaland e.V.!

Getrötet @#FediLZ. Eindrucksvoll, oder?

 

Die Praxisbeispiele zeigen, dass es durch die Integration moderner Technologien gelingen kann, die Schülerinnen und Schüler auf die Herausforderungen der Zukunft vorzubereiten und gleichzeitig eigenständiges Denken und kritische Reflexion im Umgang mit Technologien zu fördern. Insbesondere mit den Methoden der LLM lassen sich in den verschiedenen Anwendungsfeldern Erfolge erzielen:

  • Personalisierung des Lernens:
    • Unterrichtsinhalte können individuell auf jede Schülerin und jeden Schüler zugeschnitten werden.
    • Berücksichtigung von Vorwissen und Lerntempo.
    • Unterstützung beim Time-Management durch klare Zielvorgaben.
  • Zugang zum Weltwissen:
    • Schülerinnen und Schüler können eigenständig Wissen recherchieren und Referate vorbereiten.
    • Fördert die Selbstständigkeit und Diversifizierung.
  • Inklusion:
    • Unterstützung für Schülerinnen und Schüler mit Beeinträchtigungen
  • Virtuelle und erweiterte Realität (VR/AR):
    • Erleben von virtuellen Museumsbesuchen, historischen Orten oder modernen Technologien wie selbstfahrenden Autos.

Schließlich helfen KI-Modelle in Feedback-Prozessen, Schwächen zu identifizieren und Ergebnisse zu überprüfen, bevor sie den Lehrkräften vorgelegt werden.

Dies war der letzte Artikel der LernMIT Serie 2024. Weitere werden folgen und werden auf einer Themenseite „gesammelt“:

LernMIT

References