KI in der Schule lernen: Wieso denn das?

Chatbots, Bilderkennung, Empfehlungen beim Einkaufen und Streamen, selbstfahrende Autos – Künstliche Intelligenz (KI) ist aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken und wird immer präsenter.

Um KI-Anwendungen reflektiert nutzen und zukünftig positiv mitgestalten zu können, ist die Auseinandersetzung mit den zugrunde liegenden Mechanismen wichtig. Entsprechend hoch ist die Notwendigkeit, Kinder und Jugendliche bereits in der Schule an diese Themenfelder heranzuführen. Einerseits ermöglichen KI- und Datenkompetenzen Kindern und Jugendlichen schon jetzt eine aktive Teilhabe am gesellschaftlichen, politischen und kulturellen Leben, andererseits werden sie diese zukünftig im Beruf verstärkt benötigen.

Allerdings spielt KI in der Ausbildung von Lehramtsstudierenden bisher kaum eine Rolle. Wir haben uns gefragt: Wie kommen KI- und Datenkompetenzen in die Schule? Und wie kann der Themenkomplex KI im Unterricht behandelt werden? Eine Antwort darauf sind passende Fortbildungsangebote für Lehrkräfte.
 

Online-Kurse von den Jungen Tüftlern und dem Fraunhofer IAIS auf dem KI-Campus

Das Kursangebot von den Jungen Tüftlern in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS befähigt Lehrkräfte, die Themenfelder KI, Daten und Ziele für nachhaltige Entwicklung mit Schüler:innen der Sekundarstufe I und II in ihre Lehrpraxis zu integrieren. Ziel ist es dabei, faktenbasiertes Wissen aufzubauen und Kenntnisse sowie Methoden für deren Einsatz im Unterricht zu erwerben. Zudem erhalten Lehrkräfte begleitende Arbeitsblätter, Anwendungsbeispiele und Unterrichtsabläufe, die sie direkt in der Praxis einsetzen können. Vorkenntnisse werden nicht benötigt!

Im Grundlagenkurs Schule macht KI lernen die Nutzer:innen den Begriff KI kennen und bekommen einen ersten Einblick in die historische Entwicklung sowie in die vielfältigen Anwendungsbereiche von KI (Sprache, Kreativität, Gesellschaft). Um nachhaltig Wissen zu verankern, erkunden die Lernenden die Themenfelder durch Experimentieren und durch das Einnehmen verschiedener Perspektiven. So versetzen sich die Lernenden zum Beispiel beim NIM-Spiel in die Position von Mensch und Computer hinein und lernen die wichtigen Funktionsweisen intelligenter Systeme spielerisch kennen.

Wie das funktioniert, kannst du dir in unserer Animation zum NIM-Spiel anschauen!

 

Große Datenmengen bilden eine Grundlage für KI-Anwendungen. Unser Folgeangebot Schule macht Daten widmet sich daher den Fragen, was Daten sind und welche Kompetenzen wir in unserer Gesellschaft benötigen, um verantwortungsvoll mit den eigenen Daten umzugehen.

Zur Vermittlung faktenbasierten Wissens geben Expert:innen aus Forschung und Wissenschaft in Interviews Einblicke in ihre Arbeitsfelder. Sie veranschaulichen z. B. die Möglichkeiten und Herausforderungen der Datenverarbeitung und Datenvisualisierung und ermöglichen es den Lernenden so, sich dem komplexen Thema auf niederschwellige Weise zu nähern.

Wie das aussieht, kannst du in unserem Interview mit Prof. Dr. Christian Bauckhage herausfinden.

 

Im neuen Kurs KI und Ziele für nachhaltige Entwicklung wird das Thema KI in den Kontext der Bildung für nachhaltige Entwicklung gesetzt. Dass diese Zukunftsthemen zusammengehören, erklärt Dr. Carmen Köhler, Projektleiterin am Fraunhofer IAIS: „Künstliche Intelligenz kann uns helfen, unsere Welt nachhaltiger zu gestalten. In unserer Kursreihe zeigen wir u. a., wie Lehrkräfte KI und Klimaschutz miteinander verknüpfen und mit ihren Schüler:innen gemeinsam Lösungen entwickeln können.“

In vier Modulen werden die Ziele für nachhaltige Entwicklung genauer beleuchtet, die für Schüler:innen am greifbarsten sind: Bildung, Gesundheit, Klimaschutz sowie nachhaltige Städte und Gemeinden. Internationale Anwendungsbeispiele verdeutlichen, wie KI bei der Bewältigung dieser Herausforderungen unterstützen kann. Dabei werden Lehrer:innen und Schüler:innen auf die eigene Verantwortung aufmerksam und erkunden selbst Möglichkeiten zur Gestaltung der Zukunft. Die Inhalte stehen im Bezug zum Lernbereich „Globale Entwicklung“ des Lehrplans und ermöglichen es Lehrkräften so, sich anhand zeitgemäßer Inhalte fächerverbindend mit der komplexen Thematik auseinanderzusetzen.

Einen Überblick über die Kursinhalte bekommst du in unserem Video:

 

Behind the Scenes: Das haben wir mitgenommen

Digitale Lernangebote bedeuten Unabhängigkeit: Seit 2015 hat Junge Tüftler das Ziel, Menschen zu befähigen, mit digitalen Werkzeugen die Welt aktiv und nachhaltig zu gestalten. Wir verbinden Bildung für nachhaltige Entwicklung mit Bildung in der digitalen Welt. Mit der Erstellung der Kurse für den KI-Campus haben wir erstmalig den E-Learning-Bereich erprobt. 

In den aktuellen Zeiten der Pandemie hat sich das Konzept nicht zuletzt bewährt, da Lehr- sowie Lernangebote in Eigenarbeit genutzt werden können. Mithilfe von interaktiven Inhalten, wie Quizzen, Präsentationen sowie Videos und Interviews können die komplexen Themen besser verinnerlicht werden.

Doch nicht nur die Wissensaneignung hat sich in den digitalen Bereich verschoben. Auch die Produktion der Kurse und die Aufnahmen von Interviews mussten sich den aktuellen Gegebenheiten anpassen und komplett remote erfolgen – verbunden mit einem höheren Aufwand bei der Vor- und Nachbereitung. Auf der anderen Seite konnten wir dadurch viele spannende Expert:innen für eine Beteiligung an unseren Kursen begeistern – ganz unabhängig von ihrem Arbeitsort.
 

Um digitale Lernangebote umzusetzen, benötigt man vielfältige Expertise: Ein Kursangebot von Anfang bis Ende zu konzipieren, benötigt vor allem ein Team von Kolleg:innen mit unterschiedlichen Expertisen: Vom Brainstorming über die erste Ausarbeitung des Unterrichtsablaufs, die Entwicklung von Unterrichtsmaterialien und passenden Grafiken bis hin zu der Videoproduktion sowie der Konzeption des Learning Management Systems (LMS) und der Implementierung von interaktiven Aufgaben. Das Team der Jungen Tüftler ist sehr bunt aufgestellt, sodass viele verschiedene Perspektiven und Wissensschätze aufeinandertreffen. Das Zusammenspiel aus Design, Pädagogik und Verständnis für Technologien ermöglicht uns, komplexe Inhalte und Zusammenhänge so zu gestalten und erfahrbar zu machen, dass sie einfach zu begreifen sind.
 

Gemeinsam geht es besser: Die Recherche spannender Expert:innen im deutschsprachigen Raum war auch für uns als Team sehr bereichernd. Der Austausch mit den Wissenschaftler:innen zu den verschiedenen Schwerpunktthemen wie zum Beispiel Ethik und KI, die Rolle der Daten oder Klimaschutz haben die Inhalte auch für die interne Arbeit greifbar gemacht. Sehr gefreut hat uns hier die Bereitschaft des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) – vielen Dank an die dortigen Kolleg:innen, die Einblick in ihre Arbeit gewährt haben. Aufschlussreich und wichtig ist da auch die Zusammenarbeit mit Kooperationspartner:innen wie dem Fraunhofer IAIS.

„Seit 20 Jahren unterstützt die Roberta-Initiative den Nachwuchs darin, mit technischem Know-how Zukunft zu gestalten. Zusammen mit den Jungen Tüftlern knüpfen wir daran an, indem wir das vermeintlich abstrakte Thema 'KI' mit realen Herausforderungen verbinden.“ - Thorsten Leimbach, Leiter der Roberta-Initiative am Fraunhofer IAIS
 

Unsere Kurse leben vom Anwenden und Ausprobieren: Wie funktionieren die Inhalte und Materialien in der Unterrichtspraxis? Zum Abschluss haben wir mit Lehramtsanwärter:innen des Fraunhofer IAIS die Kurse getestet und ausgewertet. Austausch ist bereichernd und zeigt, dass Kursangebote von der Anwendung und dem Ausprobieren leben. Erst dann können die Inhalte auch nachhaltig Wirkung entfalten. Das NIM-Spiel zum Beispiel begeisterte immer, aber die Anleitung war zu komplex. So kam es am Ende zu dem (eingebundenen) Erklärfilm.
 

Wir freuen uns über Feedback

In unserer Arbeit ist es uns wichtig, von und mit anderen Menschen zu lernen. Wirklich spannend wird es erst jetzt, wo die Kurse online sind. Wie kommen sie an? Wie viele Lernorte und Klassenzimmer werden wir erreichen? Werden sich Lehrpersonen über die Inhalte virtuell und real austauschen?

Ihr seid gefragt! Habt ihr Lust, die KI-Campus-Kurse von den Jungen Tüftlern auszuprobieren und die Unterrichtsmaterialien in der Praxis zu testen? Werdet jetzt Teil der KI-Campus-Community und unterstützt den KI-Campus bei der Entwicklung wirksamer Lernangebote. Schreibt uns einfach an community@ki-campus.org. Wir freuen uns über eure Nachrichten und euer Feedback!