IU Magazin - Innovation & Lerntrends Smarte Bildung: Künstliche Intelligenz in Schulen und Hochschulen

Spätestens seit ChatGPT auf dem Vormarsch ist, sind künstliche Intelligenzen das Gesprächsthema Nummer 1. Aber diese Technologie hat längst viele Bereiche unseres Lebens erobert. Auch an Schulen und Hochschulen ist sie nicht mehr wegzudenken. Da taucht natürlich eine zentrale Frage auf: Wie sollte eine verantwortungsvolle Zukunft mit künstlicher Intelligenz in Schulen und Hochschulen aussehen? 

Ganz knapp gesagt, sind künstliche Intelligenzen die coolen Alleskönner der digitalen Welt: Künstliche Intelligenzen (KIs) oder auch artificial intelligences (AIs) auf English sind computergestützte Programme und Systeme, die auf Basis von Algorithmen und maschinellem Lernen agieren. Damit können sie menschenähnliche Denk- und Handlungsweisen imitieren. Das heißt, sie können Informationen sortieren, neu anordnen und damit am Ende Texte schreiben oder auch Bilder generieren.  

Bespiele dafür sind sowohl Chatbots als auch Roboter. KI hat mit seinen Möglichkeiten das Potenzial, unser Leben nachhaltig zu revolutionieren und uns in eine Zukunft voller innovativer Möglichkeiten zu führen. Trotzdem kann künstliche Intelligenz am Ende nicht selbst denken oder wirklich kreativ sein. Deshalb ist die Entwicklung sowohl eine Chance als auch ein Aspekt des modernen Lebens, der kritisch hinterfragt werden muss. 

ChatGPT ist natürlich der neue große Name auf dem Spielfeld der künstlichen Intelligenzen. Auch im Bereich der digitalen Kunst gibt es KIs, die inzwischen fähig sind, eigene Bilder zu kreieren – natürlich nur mit genügend menschlichem Input, aber trotzdem. Darüber hinaus sind KIs schon viel länger Teil unseres täglichen Lebens. Dazu gehören neben den oben schon genannten Beispielen auch Spamfilter in E-Mail-Programmen, Smart Home Devices oder Sprachassistenten wie Alexa oder Siri.   

Bist Du auf dem neusten Stand in Sachen selbstfahrende Autos? Wirklich ein spannendes Forschungs- und Innovationsfeld! Denn in Sachen assistiertem Fahren gibt es immer wieder neue Entwicklungen. Noch können Autos nicht ganz alleine Fahren, aber solche Unterstützungssysteme wie Einparkhilfe, Abstandsregler oder Bremsassistenzsysteme werden in modernen Fahrzeugen schon lange serienmäßig verbaut.  

So fängt KI oft im Kleinen an und auch wenn uns das Konzept neu oder fremdartig erscheint, nutzen wir künstliche Intelligenz schon lange. Vielleicht kennst Du ja eine oder mehrere der KIs in dieser Liste? 

Einige der bekanntesten KI-Typen sind: 

• Neuronale Netzwerke:
  Dieses Buzzword wird aktuell oft in IT-News und entsprechenden Magazinen verwendet. Dabei handelt es sich um KI-Systeme, die auf dem Prinzip des maschinellen Lernens basieren und in der Lage sind, Muster in Daten zu erkennen und daraus Vorhersagen zu treffen. 

• Chatbots:
  Hast Du Dich in letzter Zeit mal auf einer großen Shoppingwebsite herumgetrieben? Dort und auch an vielen anderen Stellen im Netz gibt es schon eine Weile Chatbots also virtuelle Assistenten, die in der Lage sind, natürliche Sprache zu verstehen und menschenähnliche Antworten zu generieren. 

• Bilderkennung:
  … und sogar Bildgenerierung. Einige Apps können mit rund 20 Bildern eines Gesichts über 100 digitale Kunstwerke mit der entsprechenden Person darin ausspucken. Schwierig daran: Die Künstler:innen, auf deren Werken diese Rechnerei beruht, wurden weder um Erlaubnis gefragt noch werden sie bezahlt.   

Es war nur eine Frage der Zeit, bis der Trend KI Einzug in die Klassenzimmer nimmt. Heute setzen immer mehr Schulen auf die Digitalisierung und damit auch die Integration von KI-basierten Lernmethoden in den Unterricht: In 42 % der befragten Schulen werden aktuell schon Übersetzungstools eingesetzt. Bei 38 % der Schulen wird nach dem Smart Building Prinzip gebaut – und geplant ist es bei weiteren 17%. Etwas mehr Luft nach oben, denn 29% nutzen KI-gesteuerte Lernprogramme zur Unterstützung und bei ganzen 42 % ist noch nicht mal eine Umstellung in Planung. 

Dabei haben künstliche Intelligenzen sehr großes Potential in Schulen! So kann ChatGPT zum Beispiel Fragen zu Hausaufgaben beantworten. Leider öffnet das aber auch die Türen für KI-geschriebene Aufsätze. Aber es gibt schon Gegenmaßnahmen: Mit einem speziellen Programm sollen KI-Texte entlarvt werden.   

Wie aber kann künstliche Intelligenz in Schulen einen positiven Einfluss haben? Ganz leicht: Zum Beispiel können personalisierte Lernprogramme erstellt werden, die sich an die individuellen Bedürfnisse und Fähigkeiten jedes Schülers anpassen. Dadurch kann der Unterricht effektiver gestaltet und das Lernen verbessert werden – und das auch für Kinder, die etwas extra Unterstützung in bestimmten Bereichen brauchen: So könnten Sprach- und Texterkennungstechnologien dabei helfen, Schüler:innen mit Seh- oder Hörbeeinträchtigungen den Zugang zum Unterricht zu erleichtern.  

Auch auf der Seite der Lehrer:innen können künstliche Intelligenzen unterstützen:  So könnten KI-basierte Bewertungssysteme schon bald bei der Auswertung von Tests und Hausaufgaben helfen. Damit bekommen die Schüler:innen viel schneller Feedback und der Lehrkörper kann sich mehr auf die Betreuung konzentrieren.  

Auch an Hochschulen wird KI immer wichtiger. In Zeiten der Arbeit 4.0 und einer immer schneller werdenden Arbeitswelt ist es besonders wichtig, effektivlernen zu können. Dabei können KIs helfen: Sie unterstützen Dich beispielsweise beim Recherchieren und sorgen dafür, dass Du schneller Deine Hausarbeit schreiben kannst. Einziger Haken: Noch ist die Herkunft der Infos, die Dir ChatGPT und Co. geben, meistens nicht eindeutig.  

Auch auf Hochschulebene kann künstliche Intelligenz dazu beitragen, personalisierte Lernprogramme und sogar automatisierte Bewertungen möglich zu machen.  Damit wird der Unterricht effektiver und am Ende haben Studierende mehr Raum, ihren persönlichen (Forschungs-)Interessen nachzugehen. Und bei offenen Fragen? Da hilft schon bald der virtuelle Assistent weiter!  

Was sagt das Deutsche Bildungsministerium zur KI-Entwicklung? 

Der Staat stellt Mittel zur Verfügung, um die Schlüsseltechnologie künstliche Intelligenz wirksam und sinnvoll in das Schul- und Hochschulsystem einzubinden. Hierbei geht es sowohl um die Fortbildung der Lehrkräfte als auch die Anschaffung von entsprechenden Technologien. Wenn Du Dich für dieses Thema interessierst, findest Du hier weitere Infos zur Bund-Länder-Initiative zur Förderung der künstlichen Intelligenz in der Hochschulbildung.  

Aber die Anwendung von künstlicher Intelligenz an Hochschulen geht noch viel tiefer. In der Forschung können KI-Systeme Daten schneller und effektiver analysieren als Menschen. Dadurch können größere Datenmengen schneller verarbeitet werden – und am Ende vielleicht sogar zu bahnbrechenden Neuerungen in Bereichen wie Medizin oder Technologie führen.  

Es mag vielleicht erst mal langweilig klingen, aber: KI-Systeme können auch in der Verwaltung helfen! Indem administrative Aufgaben automatisiert und vereinfacht werden, könne sowohl die Planung von Vorlesungen als auch die oft unübersichtliche Ablage von Studierendendaten revolutioniert werden.  

Du möchtest noch mehr Details zum Thema? Die kriegst Du in diesem Arbeitspapier des HIS-Instituts für Hochschulentwicklung mit dem Titel „Künstliche Intelligenz an den Hochschulen: Potenziale und Herausforderungen in Forschung, Studium und Lehre sowie Curriculumentwicklung”. 

Der Elefant im Raum ist diese Frage: Kann man mit künstlichen Intelligenzen schummeln? Die kurze Antwort: Ja. Kann man. Da viele KIs trotz der Entwicklungen der letzten Jahre noch in den Kinderschuhen stecken, gibt es natürlich noch viele Bereiche, in denen sie ausgenutzt werden können. Wir als Gesellschaft müssen uns erst an die neuen Möglichkeiten gewöhnen  – und lernen, sie kritisch zu hinterfragen.   

Bei der Nutzung von KIs gilt es unter anderem, diese Dinge zu bedenken: 

• Unklare Quellenlage und damit Bias: Wenn KI-Systeme mit unvollständigen oder verzerrten Daten trainiert werden, kann dies zu Verzerrungen und Vorurteilen führen, die sich auf Entscheidungen und Empfehlungen auswirken. Dies kann insbesondere im Bildungsbereich schwerwiegende Auswirkungen haben. Noch dazu kann aktuell nicht nachvollzogen werden, woher genau bestimmte Daten kommen.  

• Datenschutz: KI-Systeme sammeln große Datenmengen. Es ist daher wichtig, geeignete Datenschutzrichtlinien und -verfahren festzulegen und damit dafür zu sorgen, dass diese Daten sicher und verantwortungsvoll genutzt werden. 

• Ausbildung von allen Nutzer:innen: Die Implementierung von KI-Systemen unter anderem in Bildungseinrichtungen erfordert Schulungen und Fortbildungen für Lehrer:innen. Nur so kann sichergestellt werden, dass sie die Systeme effektiv nutzen können. Und auch kritisch hinterfragen. 
  

• Kostenaufwand: Natürlich spielt der Preis eine Frage. Denn die Implementierung von KI-Systemen in Bildungseinrichtungen kann teuer sein. Das wiederum bedeutet Herausforderungen insbesondere für kleinere Schulen und Bildungseinrichtungen. 
  

• Ethik:Natürlich tauchen bei der Verwendung von künstlicher Intelligenz auch ethische Fragen auf, wie z.B. die Verantwortung der Schulen und Bildungseinrichtungen für die Auswirkungen auf die zukünftigen Karrieren und Möglichkeiten ihrer Schüler:innen und Studierenden.  

Bei allen Schwierigkeiten, die in Bezug auf künstliche Intelligenz entstehen, kann KI auch ein wertvolles Hilfsmittel im Lernprozess sein. Wird sie richtig eingesetzt, kann sie helfen, den Unterricht und das Studium effektiver und effizienter zu gestalten. So kann die Digitalisierung an Schulen und Universitäten vorangetrieben werden und uns auf die Herausforderungen der Zukunft vorbereiten. 

Positives Potential von künstlicher Intelligenz 

• Personalisierung: KI-Systeme können dazu beitragen, den Lernprozess individuell auf die Bedürfnisse einzelner Schüler:innen und Studierender anzupassen. So kannst Du genau nach Deinen Wünschen und Zielen lernen. 

• Effizienz: Wenn sie gut eingesetzt wird, kann künstliche Intelligenz dabei helfen, Zeit und Ressourcen zu sparen. Damit kann im besten Fall mehr Zeit für persönliche Betreuung oder eigene Lerneinheiten frei werden. 

• Zugänglichkeit: Barrierefreie Lösungen dank künstlicher Intelligenz! Dank automatisch erstellter Untertitel für Videos oder Echtzeitübersetzung wird das Lernen immer zugänglicher. 

• Engagement: Schüler:innen und Studierende können mit KIs auch motiviert werden. Durch künstliche Intelligenzen könnte es schon bald neue interaktive Lernmethoden geben, die Spaß machen und den Lernprozess interessanter gestalten. 

Gemeinsam mit künstlichen Intelligenzen ist nicht nur im Kontext von Schulen und Hochschulen einiges möglich. Du möchtest noch mehr dazu wissen, was ChatGPT alles leisten kann? Da haben wir was für Dich: So macht ChatGPT Lernen noch krasser - und stößt Türen in die Zukunft auf!