Large Language Models

ChatGPT im Klassenzimmer? „Man kann schon in der Grundschule dafür sensibilisieren“, sagt der Informatiker Stefan Seegerer in einem Interview mit dem Tagesspiegel ^[1]https://www.tagesspiegel.de/wissen/chatgtp-macht-schule-wir-mussen-aufpassen-die-internationale-entwicklung-nicht-zu-verschlafen-11134681.html. Er greift damit die sehr lebhafte Diskussion um den Einsatz von Large Language Models (LLM) in der Schule auf. Anlass ist nicht zuletzt eine Veröffentlichung der Ständigen Wissenschaftlichen Kommission, die kürzlich im Auftrag der KMK ein Impulspapier zum Einsatz von LLM bei der Textproduktion und -recherche, beim adaptiven Lernen, beim individuellen Feedback und bei der Erstellung von Lernmaterialien vorgelegt hat.

In einem SWK-Talk haben zwei Mitglieder der Kommission die notwendigen Voraussetzungen für den kompetenten Einsatz von LLM herausgearbeitet und anschließend diskutiert. Es geht um technologiebezogenes Wissen und Reflexion, um Quellenbewertung, -prüfung und -reflexion, um inhaltliches Wissen und Prompt-Tuning, um Selbstregulationskompetenzen und um mediendidaktische Kompetenzen bei Lehrenden.

In diesem Beitrag gehe ich zunächst auf das Impulspapier und die Diskussion im Talk ein. Anschließend greife ich einige Schlussfolgerungen auf und konkretisiere sie mit einigen Vorschlägen.

Die Ständige Wissenschaftliche Kommission (SWK) hat ein Impulspapier zur Implementierung und Nutzung von Künstlicher Intelligenz in der Schule vorgelegt. Kommissionsmitglied Ulrike Kress erläutert in einem Interview die wichtigsten Punkte:

• campus schulmanagement: Wie wir lernen, mit KI-Tools zu arbeiten – ChatGPT und Co. im Unterricht

Mit der Veröffentlichung von ChatGPT vor circa einem Jahr ist eine sprachbasierte künstliche Intelligenz (KI), die fertige Texte produziert, für jeden und jede nutzbar. Erste Daten zeigen, dass sowohl Schülerinnen und Schüler als auch Lehrkräfte ChatGPT verwenden. Mit ChatGPT ist KI schlagartig in der Schulrealität angekommen und in den Fokus der öffentlichen Aufmerksamkeit gerückt – und das ist gut so, denn KI wird Teil unserer Gesellschaft sein und sie erfordert, dass das Bildungssystem sich darauf vorbereitet. Deswegen hat die Ständige Wissenschaftliche Kommission (SWK) entschieden, ein Impulspapier zum Thema „Large Language Models und ihre Potenziale im Bildungssystem“ zu veröffentlichen.

Darüber hinaus stellten im Rahmen eines SWK Talk Spezial (Youtube-  und/oder Podcast (Spotify)) die Vorsitzenden der SWK Prof. Dr. Olaf Köller (IPN) und Prof.’in Dr. Ulrike Cress (IWM) den Prozess und die Ergebnisse näher vor und diskutierten anschließend mit Christine Streichert-Clivot, Präsidentin der Kultusministerkonferenz 2024 und Bildungsministerin des Saarlandes, sowie Björn Frommann, Lehrer und Fortbildner aus Berlin, den Umgang mit dem Papier. Köller/Cress erläutern in dieser Online-Veranstaltung die folgenden Schlussfolgerungen:

• Systematischen Erprobung bei offener Fehlerkultur, zunächst auf Promptebene konzentrieren
• Domänenspezifische (fachspezifische) Tools entwickeln
• LLM ab (späterer) Sekundarstufe einsetzen
• Prüfungskultur verändern
• Nutzungspotenzial für formative Feedbackverfahren erkennen und nutzen
• Rahmenbedingungen schaffen
• LLM in Lernplattformen integrieren und Commons-Lösungen entwickeln (bzgl. Ethik, Datenschutz. Keine Informationsmonopole zulassen)

Grundschule?

Dabei wird auch auf die rege Beteiligung im Chat eingegangen. Vor allem die Festlegung „8. Klasse“ wird heftig kritisiert und von Herrn Köller relativiert, indem er auf die (noch) nicht nachgewiesene Evidenz eines erfolgreichen Einsatzes von LLM im Kontext der Förderung von Lese- und Schreibkompetenz verweist und gleichzeitig feststellt, dass je nach Zusammensetzung der Lerngruppe der Einsatz von Apps und Tools auch schon vor der 8. Klasse sinnvoll sein kann. Frau Streichert-Clivot ergänzt, dass im Saarland der flächendeckende Einsatz von Endgeräten ab der 3. Klasse wissenschaftlich begleitet wird und entsprechende Schlussfolgerungen aus diesem Forschungsprojekt gezogen werden können.

Im Rahmen meiner Schulberatungen kam ich häufig mit dem pädagogischen Personal der Grundschulen ins Gespräch. Sie sahen vor allem im Sachunterricht eine Möglichkeit und Notwendigkeit, sich mit diesem Thema auseinanderzusetzen. Aus meiner Sicht kann der Einsatz von KI in der Grundschule dazu beitragen, die Technikkompetenz von Schülerinnen und Schülern frühzeitig zu fördern. Kürzlich habe ich in den sozialen Medien über ein Experiment berichtet, auf das mich ein Podacst im Deutschlandfunk (DLF) aufmerksam gemacht hat:

War gerade im Garten und habe mal Flora Incognita und BirdNet ausprobiert. Irre, was da geht. Wollt ihr die Natur besser kennenlernen, dann probiert das mal aus.

Auch toll die Idee, BirdNet auf dem #Raspberry Pi laufen zu lassen. Zeichnet das Gezwitscher vom Morgen auf und erstellt eine Übersicht über die Besucher. Geht, weil die App im #OpenSource vorliegt…Was für schulische Möglichkeiten in der Grund- wie Sekundarstufe.

Die Rückmeldungen bestätigen die Aussage von Stefan Seegerer (Didaktik der Informatik, Berlin) ^[2]https://www.tagesspiegel.de/wissen/chatgtp-macht-schule-wir-mussen-aufpassen-die-internationale-entwicklung-nicht-zu-verschlafen-11134681.html: Man kann die SchülerInnen schon in der Grundschule für das Thema sensibilisieren. Nicht unbedingt für die Nutzung von LLMs, aber doch für die Grundideen künstlicher Intelligenz. Also: Wie lernt ein Computer eigentlich? Wie entsteht eine Antwort von solch einem System? Damit schaffen wir die Basis für den künftigen Einsatz dieser Werkzeuge – und auch für künftiges Lernen über diese Themen. Gleichzeitig begeistern wir SchülerInnen dafür, in diesem Feld selbst tätig zu werden, also eigene Ideen und Lösungen zu entwickeln.

Zurück zum SWK-Talk, fasse ich die Ausführungen der beiden Mitdiskutanten wie folgt zusammen:

Fromman wurde zum Ende des SWK Talks gefragt, welche Forderungen er an ein Fortbildungskonzept hat. Im Wesentlichen schlägt er die Einführung in ein LLM vor. Zunächst allgemein, anschließend mit fachspezifischen Bezügen. In Abhängigkeit von der Schulform schließen sich dann praktische Experimente im Umgang mit den Werkzeugen der Künstlichen Intelligenz und deren Auswüchsen (Deepfakes, Fake News und vielem mehr) an. Von der KMK wie auch der Bildungsforschung wünscht er sich in naher Zukunft ein kohärentes Fortbildungscurriculum.

Forschungsergebnisse zeigen, dass Kooperation beim pädagogischen Personal Motivation und Berufszufriedenheit steigert. In meiner langjährigen eigenen und später beratenden Schulentwicklungspraxis hat sich für mich die Arbeit in kleinen Teams als das wesentliche Merkmal erfolgreicher schulinterner Unterrichtsarbeit herauskristallisiert. Zusammenfassend werbe ich hier noch einmal für die Zusammenarbeit im (Fach-)Kollegium:

• Ich kann im Kollegium Wissen und Erfahrungen austauschen und davon lernen. Dies kann dazu beitragen, die Qualität des Unterrichts zu verbessern und den Schülerinnen und Schülern ein breiteres Spektrum an Lernmöglichkeiten zu bieten.
• Ich kann Ressourcen wie Unterrichtsmaterialien und Technologien austauschen und dazu beitragen, dass diese besser bekannt und effektiver genutzt werden.
• Zusammenarbeit hilft bei der Unterrichtsplanung: Es können Unterrichtspläne entwickelt werden, die aufeinander abgestimmt sind und unterschiedliche Lernstile und Interessen berücksichtigen.
• Zusammenarbeit kann helfen, sich gegenseitig zu unterstützen und zu ermutigen. Dies kann dazu beitragen, Stress und Burnout zu reduzieren und das Wohlbefinden der Lehrkräfte zu verbessern. Eine Methode, die ich mehrfach als erfolgreich erlebt habe, ist die kollegiale Fallberatung.
• Zusammenarbeit kann dazu beitragen, Lehr- und Lernkonzepte zu reflektieren, um besser auf die Bedürfnisse der Schülerinnen und Schüler eingehen zu können und ihnen die bestmöglichen Lernmöglichkeiten zu bieten.

Für diesen Basisartikel habe ich eine Auswahl nach Inhalt und Format getroffen. Die entsprechenden ausführlichen Themenseiten finden Sie unter den Links.

Für einen ersten Einstieg in das Thema, auch um einen gleichen Kenntnisstand bei allen Beteiligten zu erreichen, empfehle ich zwei Videobeiträge aus der Praxis. Obwohl aus dem universitären Umfeld kommend, plädiert Prof.’in Weßels für eine verbindliche Auseinandersetzung mit dem Thema auch im Rahmen der schulischen Ausbildung und empfiehlt zunächst die Umsetzung von 4A:

• Aufklären: Fortbildungsveranstaltung organisieren oder besuchen
• Ausprobieren: Allein und/oder mit Kolleginnen und Kollegen aus dem Fachbereich
• Akzeptieren: Wer denkt: „Auch dieser Kelch geht an mir vorüber“, dem sei gesagt: Dieser definitiv nicht. Die bisherigen Entwicklungen sind unumkehrbar und werden sich rasant fortsetzen.
• Aktiv: Das eigene Erleben, das Mitdiskutieren, das Einflussnehmen auf die Entwicklungen sorgen für eine aktive Auseinandersetzung mit dem Thema.

Prof.’in Weßels gab kürzlich zum Auftakt eines Themenspecials einen Überblick über die bisherigen Entwicklungen im Bereich des Einsatzes Künstlicher Intelligenz: Welche Themen sind zentral und welche Veränderungen haben sich bereits ergeben?

Als zweiten Beitrag empfehle ich den Input Übernimmt jetzt die KI? Auswirkungen der KI auf Medien und Gesellschaft von Gregor Schmalzried (freier Tech-Journalist (BR, brand eins), Berater), der bei den Augsburger Mediengesprächen fünf sogenannten KI-Keynotes (Themen)

• Chance für die Einzekämpfer
• R.I.P. neuer Berufswunsch: Promptengineering
• Alles wächst zusammen
• Software spricht
• Nichts ist mehr echt (Deepfakes)

Ein weiterer Fortbildungsschwerpunkt sollte der Einsatz von formativen und summativen Feedbackverfahren sein. Auch hier kann – wie die SWK bestätigt – ein LLM unterstützend wirken. Der Anbieter von fiete.ai bewirbt das Tool aus Sicht der Lehrer:innen so:

• Fiete entlastet dich, indem er allen Schüler:innen ein individuelles Feedback zu ihren Texten und Aufgaben gibt – und zwar nach deinen Vorgaben und Kriterien.
• Die Ergebniszusammenschau zeigt dir, welche Kompetenzen deine Schüler:innen bereits beherrschen und wo sie zukünftig Unterstützung benötigen. So hast du mehr Zeit für die wichtigen Dinge: den persönlichen Kontakt und die gezielte Förderung deiner Klasse.
• Fiete hilft dir, deine Ressourcen besser einzuteilen und unterstützt dich im Unterrichtsalltag.

und aus Sicht der Schülerinnen und Schüler so:

• Fiete ist der persönliche Lernbegleiter deiner Schüler:innen. Er gibt ihnen geduldig Rückmeldung zu Texten und Aufgaben. Außerdem macht Fiete passgenaue Verbesserungsvorschläge. So weiß jeder stets, was er oder sie schon beherrscht und wo noch Steigerungspotenzial besteht.
• Fortschrittsbalken machen den Leistungsstand deiner Klasse sichtbar und zeigen den Schüler:innen die nächsten Schritte beim Lernen und Überarbeiten.
• Die Schüler:innen nutzen Fietes Feedback, um ihre Texte zu verbessern. Fiete hilft den Kindern und Jugendlichen, zu zeigen, was wirklich in ihnen steckt.

Immer wieder berichten Lehrkräfte in Blogs über ihre Erfahrungen. Hier eine Auswahl:

• Blog von fiete.ai
• Mathemia: KI-gestütztes Feedback für mathematische Argumentationen mit Fiete
• Florian Nuxoll (bpb): KI in der Schule
• Ulf Kröhne im Interview mit Alexander Brand (Deutsches Schulportal): alea.schule: Wie eine Plattform bei der Diagnostik und Förderung im Matheunterricht hilft

Viele Schülerinnen und Schüler arbeiten mit ChatGPT. Nicht alle geben dies offen zu und deklarieren ihre Arbeit als eigene Leistung. Viele Lehrende fordern und verlangen eine Plagiatskontrolle. In der Tat ist es schwierig, Plagiate vollständig zu verhindern oder aufzudecken. Derzeit gibt es keine zuverlässige und damit rechtssichere Technologie, die garantieren kann, dass kein Plagiat vorliegt. Selbst hochentwickelte Plagiatserkennungssoftware hat ihre Grenzen und kann nicht immer alle Arten von Plagiaten erkennen.

Nur Ihr Wissen um die individuelle Leistungsfähigkeit Ihrer Schülerinnen und Schüler lässt Vermutungen zu, die dann im anschließenden persönlichen Gespräch geklärt werden können. Durch offene Kommunikation und klare Erwartungen können Lehrende und Lernende gemeinsam einen respektvollen Umgang mit akademischer Integrität fördern. So lässt sich zum Beispiel ein Quellennachweis erweitern: Nicht nur auf Literatur, sondern auch auf LLM-Niveau. Wie auch immer Sie den Beleg einfordern wollen, via Textausweis, via Prompting, via … sollten den Schülerinnen und Schülern gleichzeitig die ethischen Aspekte des Lernens und der Arbeitserstellung vermittelt werden, einschließlich der Bedeutung der Anerkennung der Quellen und der Originalarbeit. Es könnte auch hilfreich sein, klare Richtlinien für die Verwendung von KI-Tools wie ChatGPT im Unterricht zu erstellen. 

Darüber hinaus könnten Lehrkräfte den Unterricht so gestalten, dass sie kritisches Denken, Problemlösung und Kreativität fördern – Fähigkeiten, die KI derzeit nicht nachbilden kann. Dies könnte dazu beitragen, die Abhängigkeit von KI-Werkzeugen zu verringern und gleichzeitig wertvolle Fähigkeiten zu fördern. Alternative Bewertungsmethoden, die schwerer zu kopieren sind, können ebenfalls in Betracht gezogen werden. Mündliche Prüfungen, Gruppenarbeiten, Projekte und andere kreative Aufgaben können dazu beitragen, die Wahrscheinlichkeit von Plagiaten zu verringern.

Letztendlich ist die Frage der Kennzeichnung von KI-generierten Texten eine komplexe und noch offene Frage, die weiterer Forschung und Diskussion bedarf. Es ist auch eine ethische Frage, da sie die Themen Urheberschaft, Verantwortung und Transparenz berührt. Aktuell ist es eher ratsam, auf die Sensibilisierung von Lehrenden wie Lernenden für die Bedeutung von akademischer Integrität zu setzen und den Dialog darüber zu fördern. Technologische Lösungen können unterstützend wirken, aber die Bewusstseinsbildung und der ethische Umgang mit KI-Generierung sind entscheidende Aspekte.

Disclaimer: Dieser Abschnitt wurde mit der Unterstützung von ChatGPT geschrieben. Mein Prompts lauteten:

Viele Schüler arbeiten mit dir zusammen. Nicht alle geben das offen zu und deklarieren deine Ergebnisse als ihre eigenen. Viele Lehrer fragen mich nach einem Plagiatscheck. Ich antworte: “Vergiss es. Das ist technisch nicht möglich.” Stimmt das? Und ist mein Rat “Sucht das Gespräch mit euren Schülern” die einzige Alternative?

Einige Wissenschaftler fordern ein sogenanntes Wasserzeichen. Bei Bildern kann ich das nachvollziehen. Aber wie kann man Texte kennzeichnen, wenn man sie selbst erstellt hat?

Schulverwaltung

In der Kommission nicht weiter ausgeführt, aber mit Potenzial ist der Einsatz eines LLM in der Verwaltungsarbeit. So können Arbeitsprozesse digitalisiert werden, um z.B. Korrekturzeiten zu verkürzen. Neuere Veröffentlichungen erkennen unleserliche Handschriften relativ zuverlässig. In Verbindung mit Korrekturvorgaben für Arbeiten des Anforderungsbereichs I führt dies zu einer nicht unerheblichen Zeitersparnis. Darüber hinaus kann LLM zur Professionalisierung des Formularwesens eingesetzt werden. Nicht nur bei der Erstellung des Formulars, sondern auch bei der anschließenden Bearbeitung der Rückläufe. Schließlich können Routineaufgaben wie Eltern- und Schulverwaltungsbriefe, E-Mail-Korrespondenz an KI-Maschinen abgegeben werden. Alles keine Zukunftsmusik, sondern schon heute möglich!

Organisation der Unterrichtsmaterialien

Nach meiner Tätigkeit bei Schulen ans Netz kehrte ich 2004 in den Schuldienst zurück. Die ersten Tätigkeiten und Aktionen bezogen sich auf neue Unterrichtssettings und damit auf den Umgang mit meinen meist papiergebundenen Arbeitsunterlagen. Diese habe ich zunächst digitalisiert. Jede Lehrkraft verfügt über zahlreiche Schul- und Fachbücher, Materialien, Arbeitsblätter, Klassenarbeiten und Klausuren in digitaler Form. Eine weitere und neue Möglichkeit, wie ich mir den Umgang mit Unterrichtsmaterialien vorstelle, liegt in der Zukunft. Warum nicht einen persönlichen CustomGPT-Bot damit trainieren? Technisch möglich, aber urheberrechtlich in dieser Breite nicht zulässig, denn Fach- und Schulbücher sind in der Regel geschützt. Auch Arbeitsblätter verwenden oft urheberrechtlich geschütztes Material. Die LLM-Anbieter verwenden diese Daten, um ihre Bots zu trainieren. Dies steht in den Allgemeinen Geschäftsbedingungen und ist somit legal. Daher kommt für diese Implementierung nur ein lokales Tool, am besten Open Source, in Frage. Im oben empfohlenen Video zeigt Doris Weßels mit POE bereits das enorme Potential, das hinter dieser Idee steckt. Sie verwendet in diesem Tool übrigens nur selbst erstellte Dokumente.

Save the Date

• NDR: ChatGPT an Schule: Fortbildungsinitiative für Lehrkräfte nötig

Vor gut einem Jahr wurde mit der Software Version GPT-3 erstmals ein KI-Sprachmodell frei zugänglich. Innerhalb von fünf Tagen registrierten sich weltweit eine Million Nutzer, um mit Hilfe von ChatGPT Texte zu verfassen. Natürlich fand das Programm schnell Eingang in Schule und Studium – mit gravierenden Auswirkungen auf das Lernen und Lehren. Während die einen in ChatGPT eine Bedrohung sehen, die das selbständige Denken einschränkt, sprechen andere von der Chance, das kritische Denken vor allem in der Hochschulbildung wiederzubeleben. Wir diskutieren mit Expertinnen und Experten – darunter der niedersächsischen Kultusministerin Julia Willie Hamburg – über Möglichkeiten und Risiken.

Sonntag, 11. Februar 2024, 20:00 bis 22:00 Uhr

• DigiCamp Saarland: 5. Tag der digitalen Bildung

Frau Christine Streichert-Clivot – hier in der Rolle der Kultusministerin des Saarlandes – hat im SWK-Talk (s.o.) auf den 5. Digitalen Bildungstag aufmerksam gemacht und lädt interessierte Pädagoginnen und Pädagogen herzlich zu dieser Veranstaltung ein, die sowohl online als auch offline durchgeführt wird. Sie steht unter dem Motto „Einsatz künstlicher Intelligenz“. Organisiert wird die Veranstaltung vom Bildungscampus, einer Fortbildungseinrichtung, die die zweite und dritte Phase der Lehrerbildung verbindet und damit Impulse für die erste Phase geben soll.

Donnerstag, 21. März 2024, ganztägig.

Und zum Schluss ein praktischer Tipp von Boris, der in einem Graphen die Anzahl der Beiträge mit dem Hashtag #FediLZ pro Tag darstellt.

Vermutlich fragen auch Sie sich, wie er die Bildbeschreibung hinbekommen hat? Seine Antwort:

Ich teste gerade ChatGPT in Version 4. Bild hochgeladen, um Bildbeschreibung gebeten. Nicht ganz perfekt (musste das Anfangsdatum korrigieren). Aber sonst war das recht ordentlich.

 … Stay tuned …

Bildbeschreibung: Alexandra Koch, ergänzt um Teaser zum Beitrag