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Zum Potenzial künstlicher Intelligenz im Unterricht der Zukunft

Sie durchdringt bereits zahlreiche Bereiche unseres Alltags und sorgt immer wieder für spannende gesellschaftliche Diskussionen, etwa beim Thema des Autonomen Fahrens: künstliche Intelligenz (KI) bzw. Artificial Intelligence (AI). Doch wie sieht es mit dem Einsatz von KI/AI in der Welt des digitalen Lernens und Lehrens aus? Dieser Frage widmen wir uns im zweiten Teil unserer Artikel-Serie zu den diesjährigen Trends in der digitalen Bildungsbranche.

KI/AI-Anwendungen können Prüfungen effizient und zuverlässig auswerten, bei der Planung von Unterrichtseinheiten helfen oder sogar die Beantwortung von Fragen der Lernenden übernehmen. Letzteres wird über sogenannte Chatbots ermöglicht, die z.B. auch im Online-Marketing immer mehr an Bedeutung gewinnen. Schon vor einigen Jahren zeigte ein Versuch im Rahmen einer Lehrveranstaltung an der Georgia Tech University zum Thema — wie sollte es auch anders sein? — “Artificial Intelligence” mit einer entsprechenden AI-Software beeindruckende Ergebnisse. “Jill Watson”, so der Name des Chatbots, kam bei der Beantwortung der etwa 10.000 Fragen aller 300 Kursteilnehmenden auf eine Genauigkeit von 97% (!).

Darüber hinaus kann Algorithmen-basierte Software Lehrpersonen z.B. auch darin unterstützen, Lernende individualisierter zu fördern. Wie? Indem eine grosse Menge an Daten über die einzelne Schülerin oder den einzelnen Schüler hinsichtlich persönlicher Lernerfolge und Misserfolge gesammelt und ausgewertet werden kann, was wiederum die Entwicklung personalisierter Lernpfade und entsprechender Anpassungen in der Unterrichtsgestaltung ermöglicht. Moderne Learning Management Systeme (LMS) wie NEO oder MATRIX liefern dabei den erforderlichen Rahmen, innerhalb dessen KI/AI-Anwendungen sowohl eine solche Datenerhebung als auch die Auslieferung in Form individualisierter Lerninhalte erlauben. Über integrierte Apps, die entsprechende Übungen, Informationen oder Abfragen ausspielen, können z.B. erkannte Lernschwierigkeiten gezielt und zum richtigen Zeitpunkt direkt im LMS angegangen werden.

Spannende Entwicklungen in der Forschung zur Individualisierung von Lernen durch den Einsatz von KI/AI gibt es auch im deutschsprachigen Raum zu beobachten. So liefert z.B. das an der Technischen Universität Kaiserslautern angesiedelte Projekt “HyperMind” ein denkbares und sehr anschauliches Anwendungsszenario. Ziel der beteiligten Forscherinnen und Forscher ist es, ein antizipierendes Physikschulbuch zu entwickeln, dass die statische Struktur klassischer Lehrbücher durchbricht. Unter anderem mithilfe von Eye-Tracking-Sensoren und intelligenten Algorithmen (Deep Learning) soll ein interaktives, dynamisches-adaptives Buch entstehen, das Lernprozesse, -zustände und -fortschritte erkennt und entsprechend reagiert, etwa indem es gezielt weiterführende Informationen bereitstellt. Auf Basis der gesammelten Daten können dann auch konkrete Handlungsempfehlungen für die jeweilige Lehrpersonen formuliert werden.

Ein weiteres, sehr spezielles Beispiel für das Potenzial von KI/AI in der Bildung lieferte die schon im letzten Blog-Beitrag erwähnte Tagung des SVEB zu “Lernräumen und Lerntechnologien der Zukunft”. Obwohl die dort vortragenden gestandenen Expertinnen und Experten wahrlich Interessantes aus ihren jeweiligen Forschungs- und Wirkungsbereichen zu berichten hatten und mit Witz und Enthusiasmus die Zuhörerinnen und Zuhörer im Saal zu begeistern wussten, gab es unter ihnen jemanden, der allen anderen dann doch ein wenig die Show stahl: Nao. Auf einem Tisch neben der Bühne sitzend, verstand es der gerade einmal 50cm grosse humanoide Roboter mit seiner sympathisch-rotzigen Art, das Publikum in seinen Bann zu ziehen. Wie Ricarda Reimer, Leiterin der Fachstelle für Digitales Lehren und Lernen in der Hochschule an der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW), in ihrer Präsentation “Hybrid Education ist!” den Anwesenden erläuterte, ist die Forschung um und an Nao Teil der strategischen Initiative “FHNW Robo-Lab – Einsatz von sozialen Robotern in der Schweiz”. In diesem Rahmen beschäftigen sich die beteiligten Forschenden u.a. mit dem Potenzial von Robotern in der Aus- und Weiterbildung. Nao als Teaching Assistant sozusagen!

Trotz aller Begeisterung, die solche Projekte und die beschriebenen Entwicklungen in der EduTech-Branche hervorrufen mögen und obwohl humanoide Roboter derzeit sogar an Supermarktkassen anzutreffen sind, wo sie Kundinnen und Kunden an die Einhaltung der Corona-Schutzmassnahmen erinnern: Es dürfte wohl noch eine ganze Weile dauern, bis Nao & Co eigene Vorlesungen halten werden (können). Andererseits: die frontale Vorlesung im prall gefüllten Audimax eines alten, ehrfurchtsvollen Universitätsgebäudes ist sicherlich nicht das Ziel der vielfältigen Forschung zum Potenzial von KI/AI in der Bildung. Und irgendwie ist diese Vorstellung von Unterricht ja mittlerweile auch schon (fast) überholt…

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