Die zunehmende Beeinflussbarkeit von Lernprozessen durch technologische Lösungen wirft zahlreiche Fragen für das gesamte Bildungsökosystem auf. Daraus ergibt sich ein breites Spektrum an didaktischen und methodischen Fragen zur richtigen Integration neuer Entwicklungen in bereits etablierte Szenarien der Wissensvermittlung.
Zahlreiche E-Learning-Produkte und insbesondere KI-basierte Phänomene haben in jüngster Zeit eine explosionsartige Entwicklung erfahren und verdienen derzeit einen besonderen Platz in wissenschaftlichen Arbeiten, institutionellen Diskussionen oder journalistischen Texten.
Das Thema künstliche Intelligenz in der Bildung wird heute eher als Unsicherheit betrachtet, kann aber ein großes Potenzial und eine echte Unterstützung für die Lehrkräfte darstellen. Im Kontext der Wissensvermittlung sind KI-Produkte bildungstheoretisch fundiert und können unter pädagogischer Beobachtung Lehr- und Lernprozesse unterstützen, Medienkompetenzen stärken, Förderbedarfe erkennen und bedienen.
In diesem Text werfen wir gemeinsam einen kurzen Blick auf den aktuellen Stand der Künstlichen Intelligenz im Bildungsbereich und wie sie der menschlichen Intelligenz dienen kann.
KI im Bildungswesen bezieht sich auf den Einsatz künstlicher Intelligenz in der Bildung, insbesondere in Schulen und Hochschulen. Sie umfasst die Verwendung von Technologien, wie maschinellem Lernen, kognitiven Diensten und KI-Tools, um den Lernprozess zu verbessern und zukunftsgerechtes, personalisiertes Lernen zu unterstützen. Allerdings ist es wichtig, die Verwendung von KI im Bildungswesen sorgfältig zu planen, um sicherzustellen, dass Datenschutz und Ethik beachtet werden.
Was ist KI? Definition und Funktionen der künstlichen Intelligenz im Bildungswesen
KI im Bildungswesen bezieht sich auf den Einsatz künstlicher Intelligenz in der Bildung, insbesondere in Schulen und Hochschulen. Sie umfasst die Verwendung von Technologien, wie maschinellem Lernen, kognitiven Diensten und KI-Tools, um den Lernprozess zu verbessern und zukunftsgerechtes, personalisiertes Lernen zu unterstützen. Allerdings ist es wichtig, die Verwendung von KI im Bildungswesen sorgfältig zu planen, um sicherzustellen, dass Datenschutz und Ethik beachtet werden.
Warum es wichtig ist, sich mit KI in der Schule auseinanderzusetzen
Schule hat die primäre Aufgabe, Kinder und Jugendliche auf ein selbständiges eigenverantwortliches Leben vorzubereiten und die dafür erforderlichen Fähigkeiten und Fertigkeiten zu vermitteln. Der Einsatz digitaler Technologien ist dabei für viele Schülerinnen und Schüler bereits Teil ihrer Lebensrealität. In späteren Berufen werden sie voraussichtlich täglich mit neuen Medien und teilweise auch KI konfrontiert sein. Damit sie ihre eigene Kompetenz im Umgang mit diesen Technologien erleben und schulen, kann eine durchdachte medienpädagogische Integration im Unterricht sinnvoll sein.
Aktueller Stand von KI in Deutschland an Schulen
Angesichts der rasanten Entwicklung von KI-Technologien ist es von großer Bedeutung, Schülerinnen und Schüler frühzeitig an dieses Thema heranzuführen. Eine grundlegende Bildung in diesem Bereich ermöglicht es den Schülerinnen und Schülern, die Funktionsweise von KI-Systemen zu verstehen und ihre Einsatzmöglichkeiten und -grenzen zu erkennen.
Obwohl sich der Einsatz von KI an deutschen Schulen noch im Anfangsstadium befindet, wächst das Interesse an der Anwendung von KI in der Schulbildung. In Deutschland werden immer mehr Initiativen und Projekte gestartet, die sich der Vermittlung von KI-Kenntnissen an Schulen widmen. So werden beispielsweise KI-Workshops und -Kurse angeboten, um Schülerinnen und Schülern spielerisch und praxisnah an das Thema heranzuführen. Dadurch wird die Zugänglichkeit zu KI vereinfacht und Hürden (wie z.B. fehlende geeignete Fortbildungen für Lehrkräfte) abgebaut.
Die Studie „Künstliche Intelligenz in der Bildung: Chancen und Risiken“ der Bertelsmann Stiftung aus dem Jahr 2020 kommt zu dem Schluss, dass Schulträger und Schulleitungen sich der Bedeutung und Potenziale von KI bewusst sind. Allerdings mangelt es häufig an der technischen Ausstattung und der finanziellen Mittel, um KI im Schulbetrieb einzuführen. Darüber hinaus fehlt es oft an ausreichend geschultem Personal, das die Technologie implementieren und betreuen kann.
Politische Landschaft in Bezug auf KI an Schulen
Bisher haben einige politische Parteien und Regierungsbehörden Initiativen gestartet, um den Einsatz von KI in der Bildung zu fördern. Dazu zählen Investitionen in die digitale Infrastruktur und die Förderung von Forschung und Entwicklung im Bereich KI.
Das Programm „KI-Campus“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung ist ein Beispiel für eine politische Initiative zur Förderung des Einsatzes von KI in der Bildung. Das Programm zielt darauf ab, und die Entwicklung innovativer KI-basierter Bildungstechnologien zu unterstützen und die KI-Fähigkeiten von Lehrkräften sowie Schülerinnen und Schüler zu verbessern.
Im Rahmen des Programms erhalten die Bildungseinrichtungen und Lehrkräfte praxisnahe Handlungsempfehlungen zur Integration von KI in den Unterricht. Dabei werden kostenlose Schulungen, Unterrichtsmaterialien und digitale Tools zur Verfügung gestellt.
Das Projekt „KI-Campus – KI-Lernplattform“ wurde als Verbundvorhaben im Oktober 2019 ins Leben gerufen und wurde im Rahmen der KI-Strategie der Bundesregierung für drei Jahre gefördert. Ab 2021 ist der KI-Campus auch Teil der Datenstrategie der Bundesregierung und der Initiative Digitale Bildung von Bundeskanzleramt und BMBF.
Es gibt jedoch auch politische Stimmen, die Bedenken bezüglich des Einsatzes von KI in Schulen haben. Hierzu zählen Bedenken negativer Auswirkungen auf den Arbeitsmarkt für Lehrkräfte und die Möglichkeit, dass KI zu einer Verzerrung des Bildungssystems beitragen könnte.
Es gibt Bedenken bezüglich des Einsatzes von KI in Schulen, dass der Einsatz von KI zu einem Rückgang der Beschäftigungsmöglichkeiten für Lehrkräfte führen könnte.
In China hat das Unternehmen Squirrel AI Learning ein KI-System entwickelt, das die Leistungen von Schülerinnen und Schülern bewertet und darauf basierend personalisierte Lernpläne erstellt. Das System kann automatisch Fragen und Antworten generieren und Schülerinnen und Schüler bei der Vorbereitung auf Prüfungen unterstützen. In einigen Schulen in China wird das System bereits eingesetzt. Kritiker befürchten jedoch, dass der Einsatz von KI-Systemen, wie dem von Squirrel AI Learning, zu einem Rückgang der Beschäftigungsmöglichkeiten für Lehrkräfte führen könnte, da das System einen Teil der Aufgaben von Lehrkräften übernimmt. Einige befürchten auch, dass die Verwendung von KI-Systemen dazu führen könnte, dass Schulen und Bildungseinrichtungen zu sehr auf Leistung und Ergebnisse ausgerichtet werden, anstatt sich auf eine ganzheitliche Bildung und individuelle Entwicklung von Schülerinnen und Schülern zu konzentrieren.
Eine offene und ausgewogene Debatte über die Vor- und Nachteile des Einsatzes von KI in der Bildung zu führen, ist in der vielfältigen und komplexen politischen Landschaft Deutschlands wichtig. So wird ein medienpädagogisch sinnvoller, ethischer und verantwortungsvoller Einsatz von KI sichergestellt.
Vorteile des Einsatzes von KI in Schulen und Hochschulen
- Personalisierter Lernansatz: KI-Systeme können Schülerinnen und Schülern personalisiertes Lernmaterial bereitstellen, das auf ihren Fähigkeiten und Lernstilen basiert. Dies kann ihnen helfen, das Material effektiver zu verstehen und zu behalten.
- Zeitersparnis: Durch KI-Systeme automatisierte Aufgaben müssen nicht mehr manuell von Lehrkräften ausgeführt werden. Die Zeitersparnis kommt dann dem Fokus auf wichtigere Aufgaben zugute.
- Verfügbarkeit: KI-Systeme stehen 24/7 zur Verfügung und ermöglichen so die zeitunabhängige Verfügbarkeit von Lernmaterial.
- Verbesserung des Feedback-Prozesses: Ein direktes und präzises Leistungsfeedback durch KI-Systeme hilft den Lernenden, ihre Fähigkeiten zu verbessern.
- Erschwinglicher Zugang zur Bildung: Passgenaues Lernmaterial kann durch KI-Systeme ohne zusätzlichen Personalbedarf bereitgestellt werden. Dies erleichtert den Bildungszugang für Schülerinnen und Schüler, die sonst keine Möglichkeiten dazu hätten.
Anwendungsbeispiele KI im Bildungswesen
Hier zeigen wir Ihnen anhand einiger Anwendungsbeispiele, wie Technologien maschinelles Lernen und Datenanalyse nutzen, um den Lernprozess zu unterstützen.
Adaptives Wissen
Personalisiertes Lernen ist einer der wichtigsten Anwendungsbereiche von KI in der Schule. Hierbei werden Schülerdaten, wie beispielsweise Lernstil, vorherige Leistungen und Interessen, von KI-Systemen analysiert, um personalisiertes Lernmaterial bereitzustellen. Diese Systeme können auch den Lernfortschritt überwachen und anpassen, um ein optimales Lernumfeld zu schaffen. So können Lernende ihr Potenzial besser entfalten und einen höheren Lernfortschritt erzielen. Außerdem kann KI helfen, Lernengpässe zu erkennen und gezielt zu überwinden, was zu einer besseren Motivation und einer höheren Lernbereitschaft führen kann.
Adaptives Wissen kann Schülerinnen und Schülern helfen, indem es ihnen Konzepte auf eine Weise präsentiert, die für sie verständlich ist. Zusätzlich müssen sie so keine Zeit mehr mit Konzepten verbringen, die sie bereits verstehen
Überwachung & Diagnostik
KI kann Lehrkräfte unterstützen, indem sie Schülerdaten analysiert und Feedback über deren Leistungen bereitstellt. Diese Informationen können Lehrkräfte bei der Identifizierung von Stärken und Schwächen ihrer Schülerinnen und Schüler helfen, um so gezielte Fördermaßnahmen zu ergreifen.
Zum Beispiel kann KI erkennen, welche Konzepte ein Schüler versteht und welche er noch üben muss, um bessere Leistungen zu erzielen. Überwachung und Diagnostik durch KI kann Lehrkräfte entlasten, damit sie sich auf andere wichtige Aufgaben konzentrieren können. Außerdem kann es zu einer effizienteren Verwendung von Klassenzeit führen, da Lehrkräfte gezielt auf die Bedürfnisse ihrer Schützlinge eingehen können.
Virtuelle Lehrer
KI-Systeme können als virtueller Lehrer fungieren und die Lerngruppe durch den Lernprozess führen. Diese Systeme können auf Daten zugreifen, die Lernende im Rahmen ihrer Lernaktivitäten generieren, und den Unterricht an die jeweiligen Bedürfnisse und Fähigkeiten anpassen. Sie können Lehrkräfte beim Unterricht von Konzepten unterstützen, in denen diese möglicherweise nicht so stark ist. Zusätzlich können virtuelle Lehrer Schülerinnen und Schüler auch außerhalb der regulären Schulzeiten unterstützen. Dies kann besonders nützlich sein für Kinder und Jugendliche, die Schwierigkeiten haben, Konzepte zu verstehen oder zusätzliche Übung benötigen.
Chatbots
KI-basierte Chatbots können Schülerinnen und Schülern rund um die Uhr zur Verfügung stehen, um Fragen zu beantworten und ihnen bei ihren Aufgaben zu helfen. Ein Beispiel wäre ein Chatbot, der Schülerinnen und Schülern Fragen stellt, ihnen bei der Beantwortung hilft, Feedback zu ihren Antworten gibt und sie auf Fehler hinweist.
Ein weiteres Beispiel wäre ein Chatbot, der Schülerinnen und Schülern Lernmaterial bereitstellt und sie durch den Lehrplan führt. Dies kann ihnen helfen, das Material in ihrem individuellen Tempo zu lernen und ihr Verständnis für die Konzepte zu verbessern.
Interdisziplinäre Projekte mit KI
Die Anwendungsmöglichkeiten künstlicher Intelligenz im Bildungsbereich sind facettenreich und bergen ein enormes Potenzial. Einige beispielhafte Einsatzgebiete sind die automatische Erstellung von Lernmaterialien wie Quizfragen, Übungen und sogar Lehrbüchern durch künstliche Intelligenz. Zudem können Frühwarnsysteme eingesetzt werden, um frühzeitig Anzeichen von Schwierigkeiten bei Schülern zu erkennen, wie beispielsweise mangelnde Teilnahme am Unterricht oder schlechte Noten, wodurch Lehrer rechtzeitig intervenieren und unterstützen können.
Der Einsatz von KI kann einen fachgebundenen und/ oder interdisziplinären Zweck haben, wie auch interdisziplinär erfolgen. Zu den möglichen fachspezifischen Anwendungen zählen folgende Einsatzgebiete:
- Sprachunterricht: KI kann im Fremdsprachenunterricht eingesetzt werden, um automatisch Sprachmuster zu analysieren und die Aussprache der Schüler zu korrigieren.
- Mathematik: KI kann zur Analyse von mathematischen Daten und zur automatischen Bewertung von mathematischen Tests und Aufgaben dienen.
- Psychologie & Ethik: KI kann in der Psychologie verwendet werden, um beispielsweise das Verhalten von Schülern zu analysieren und die Lehrer bei der Entwicklung von personalisierten Lernprogrammen zu unterstützen.
Interdisziplinäre KI-Anwendungsszenarien können zahlreiche Lernbedarfe abdecken und übernehmen die Rolle eines Assistenten im schulischen Umfeld. Es ist von grundlegender Wichtigkeit zu betonen, dass künstliche Intelligenz kein Ersatz für Lehrer darstellt, sondern vielmehr als wertvolles Werkzeug zur Unterstützung und Verbesserung des Lernens und Unterrichts fungiert. In diesem Kontext spielen Lehrer eine zentrale Rolle bei der Auswahl, Anpassung und Überwachung der KI-Systeme im Unterricht.
- Personalisierte KI-Lernprogramme: können verwendet werden, um personalisierte Lernprogramme zu erstellen, die den Bedürfnissen und Fähigkeiten der Schüler entsprechen.
- Adaptive KI-Bewertung: kann automatisch Schülerarbeiten korrigieren und bewerten, um den Lehrern Zeit und Mühe zu sparen.
- Virtuelle Assistenten: KI-basierte virtuelle Assistenten können Schülern Fragen beantworten, Aufgaben erklären und Empfehlungen für Lernmaterialien geben.
- Datenanalyse: KI kann verwendet werden, um große Datenmengen im Bildungsbereich zu analysieren und Muster zu finden, die helfen, das Lernen und den Unterricht zu verbessern.
- KI- Empfehlungssysteme können genutzt werden, um Schülern personalisierte Lernempfehlungen basierend auf ihren Interessen und Fähigkeiten zu geben.
Diese Beispiele sind nur ein kleiner Ausschnitt aus den vielen verschiedenen Bereichen, in denen KI im Bildungswesen eingesetzt werden kann. Der Einsatz von KI kann sowohl fachspezifisch wie auch interdisziplinär erfolgen.
Es ist wahrscheinlich, dass wir in Zukunft noch viele weitere Anwendungen sehen werden, da die Technologie immer weiter voranschreitet.
Herausforderungen
Neben vielfältigen Anwendungsgebieten und Vorteilen, birgt der Einsatz von KI im Bildungswesen auch einige Herausforderungen:
- Kosten:
Die Implementierung von KI-Systemen kann kostenintensiv und die Beschaffung von Mitteln schwierig sein. - Datenschutz:
Sensible Daten der Schülerschaft, Belegschaft und Verwaltung müssen jederzeit gut geschützt sein. - Benachteiligung:
Wenn Schülerinnen und Schüler aufgrund sozialer oder wirtschaftlicher Fakten keinen Zugang zu den Systemen haben, entsteht daraus eine Benachteiligung. - Überreliance auf Technologie:
Eine zu starke Abhängigkeit von KI-Systemen kann dazu führen, dass Schülerinnen und Schüler ihre kritischen Denkfähigkeiten und Problemlösungskompetenzen verlieren. - Fehler in der Technologie:
KI-Systeme können Fehler enthalten, die den Lernprozess stören oder fehlerhafte Informationen bereitstellen können. - Fehlende Schulungsmöglichkeiten für Lehrkräfte:
Häufig werden Lehrkräfte mit neuen Technologien alleine gelassen. Für eine sinnvolle Nutzung sind entsprechenden Fortbildungen unabdingbar.
Um also einen sinnvollen und wertvollen Umgang mit KI-Systemen im Schulwesen zu erreichen, müssen Schulen die Vor- und Nachteile dieser Systeme gründlich abwägen und sicherstellen, dass sie eine angemessene Implementierung in Übereinstimmung mit den Datenschutzgesetzen und einem gleichberechtigten Zugang durchführen.
Automatisierte Bewertungen von Schülerleistungen
Die künstliche Intelligenz offeriert nicht alleinig die Fähigkeit, den Fortschritt des Lernens von Schülerinnen und Schüler zu messen, sondern kann auch helfen, Defizite im Wissenserwerb zu erkennen. In dieser Hinsicht ermöglicht sie es den Lehrkräften, sich gezielter und effizienter auf die individuellen Bedürfnisse ihrer Schüler zu konzentrieren.
Darüber hinaus kann KI auch bei der Bewertung von Schülerleistungen eingesetzt werden. KI-gestützte Bewertungssysteme können dazu beitragen, die Korrektur von Aufgaben und Tests zu automatisieren und zu beschleunigen. Dies kann den Lehrkräften Zeit und Mühe ersparen und es ihnen ermöglichen, sich auf andere Aspekte des Unterrichts zu konzentrieren. Diese müssen jedoch sorgfältig entwickelt und getestet werden, um sicherzustellen, dass sie fair, zuverlässig und transparent sind. Die Bewertung von Schülerleistungen durch Technologien ist ein sehr sensibles Thema, bei dem die Kompetenz der Lehrkräfte von entscheidender Bedeutung ist. KI-gestützte Bewertungssysteme sollten keinesfalls dazu führen, dass die Rolle der Lehrkräfte bei der Bewertung der Schülerleistungen überflüssig wird.
Es ist wichtig zu betonen, dass KI-gestützte Bewertungssysteme lediglich als Hilfsmittel der Lehrkräfte dienen sollten. Sie können dazu beitragen, die Korrektur von Aufgaben und Tests zu automatisieren und zu beschleunigen, aber sie können das Fachwissen, Urteilsvermögen und Erfahrung der Lehrkräfte nicht vollständig ersetzen. Eine sorgfältige Entwicklung und Erprobung ist erforderlich, um sicherzustellen, dass diese fair, zuverlässig und transparent sind.
Zukunftsaussichten KI im Bildungswesen
Die Zukunft von KI im Bildungswesen sieht vielversprechend aus: Personalisierte Lernumgebungen werden geschaffen, Routineaufgaben automatisiert, die Effizienz und Effektivität von Lernprozessen erhöht und die Zugänglichkeit für eine größere Anzahl an Lernenden, unabhängig von Standort oder finanziellen Mitteln, ermöglicht. Immer mehr Schulen und Bildungseinrichtungen werden zukünftig davon profitieren.
Um die Vorteile des KI-Einsatzes im Schulwesen voll ausschöpfen zu können, ist es wichtig, dass Schulen und Bildungseinrichtungen eine angemessene Implementierung planen und dabei sicherstellen, dass KI ethisch und verantwortungsvoll eingesetzt wird. Ebenso entscheidend sind eine fundierte Schulung und Unterstützung der Lehrkräfte, damit die Technologie effektiv genutzt werden kann.
Wenn Sie dabei Unterstützung brauchen, stehen unsere Experten Ihnen in einem Beratungsgespräch zu Seite.
